PCEM1 Fiches Physiologie By Puyraimond-Zemmour Jérémy © L’Homme et son environn

PCEM1 Fiches Physiologie By Puyraimond-Zemmour Jérémy © L’Homme et son environnement Biosystème, écosystème Définitions - biosystème = être vivant par exemple - écosystème = tout ce qui est extérieur au biosystème - métabolisme = transformations de matière et d’énergie par le biosystème Principes de thermo- dynamique Définitions 1) l’énergie totale de l’univers reste cte 2) l’entropie de l’univers (désordre) augmente 3) enthalpie = maximum d’énergie libérée au cours de l’oxydation L’enthalpie ∎ ΔH = ΔW (en condition de pression et volume constant) ∎ énergie mesurée sous forme de chaleur = énergie libérée par l’organisme ∎ oxydation d’une molécule de Glc : C6H12O6 + 6 O2  6 CO2 + 6 H2O ; ΔΗ° = -2813 kJ/mol Principe de Carnot T = température ; Q = chaleur ∎ Wméca = Q.(T1-T2)/T1 = Q – (Q.T2)/T1 -> avec Q/T1 = S ∎ ΔW = Q – T.ΔS (travail = énergie libre) Energie libre de Gibbs ∎ ΔG = ΔH – T.ΔS (en condition isotherme) ∎ énergie libre G = part d’énergie totale d’un système transformable en travail ∎ quantité maximale d’énergie que peut donner une mole de substrat par oxydation en conditions isothermes Catabolisme du glucose à 25°C ∎ Réaction exergonique : glycolyse ∎ C6H12O6 + 6 O2  6 CO2 + 6 H2O ΔG° = -2867 kJ/mol ; ΔΗ° = -2813 kJ/mol ΔS° = + 0.18 kJ/mol/K ; T.ΔS° = + 54 kJ/mol Anabolisme du glucose à 25°C ∎ Réaction endergonique : photosynthèse ∎ 6 CO2 + 6 H2O + n hη = C6H12O6 + 6 O2 (n hη = énergie radiante absorbée) ΔG° = +2867 kJ/mol ; ΔΗ° = +2813 kJ/mol ΔS° = - 0.18 kJ/mol/K ; T.ΔS° = - 54 kJ/mol Travail de la cellule Travail de synthèse chimique - biosynthèse = anabolisme (synthèse) des protéines, des lipides, des acides nucléiques… par la cellule - turn-over = renouvellement constant des molécules de la cellule Travail mécanique interne ∎ Fonctions du cœur : - de convection = perfusion de chaque organe qui sont lieu d’échanges - d’homéostasie = maintien de la pression artérielle à sa valeur de référence ∎ Travail du cœur gauche : - W = P.V (travail = pression moy. x Volume de sang) -  = P.V x  (Puissance = P.V x fréquence cardiaque) - m éc = 1,5 Watts au repos - amé nnce s = 11 Watts (puissance nécessaire au cœur pour produire méc) -> faible rendement du cœur Les réserves énergétiques - réserves énergétiques = 25 % du poids -> suffisant pour 1 mois - réserve d’O2 très faible ∎ Réserve de substrat = glycogène (hépatique+musculaire) + graisse - tissus adipeux = faible en eau (très léger), très énergétique -> lipides = 0,5 ATP/g (glucides = 0,2 ATP/g) Mesure des échanges énergétiques Calorimétrie directe Calorimétrie directe = mesure (ou calcul) de la chaleur produite Calorimétrie indirecte ∎ Thermochimie alimentaire : - calcul de la quantité d’énergie que l’organisme a transformé en connaissant la valeur énergétique des glucides, lipides et protides ingérés ∎ Thermochimie respiratoire : - mesure de la consommation d’O2 - calcul de l’enthalpie des substrats en fonction de l’O2 qui a servi à les oxyder (peu de variation en fonction de la nature du substrat oxydé) - Métabolisme (watts) = 20,5 (kJ/L) i VO2 (mL/s) - au repos : VO2 = 0,250 L/min (chez un sujet de taille moyenne) - Métabolisme (au repos) = 85,4 Watt ∎ VO2 en fonction de la puissance de l’exercice : - consommation de l’O2 = fonction linéaire de la puissance de l’exercice Dépense de fond et dimensions corporels Dépense de fond ∎ Dépense énergétique résiduelle de l’organisme en condition basale ∎ Condition basale en clinique : - à jeûn : dernier repas sans apport protéique 8 heures auparavant - au repos : physique et mental depuis 20 minutes - à la neutralité thermique : température ambiante de 25°C ∎ Caractéristiques : - fixe chez un même sujet - synthèse chimique = 80 % de la dépense de fond - travail cardiaque, respiratoire, osmotique = 20 % de la dépense de fond Loi des surfaces ∎ Dépense de fond : - pas proportionnelle à la masse - proportionnelle à la surface corporelle Similitude biologique ∎ Similitude géométrique : - L1/L2 = λ (rapport identique de toutes longueurs en comparant 2 organismes) ∎ Similitude des masses volumiques : - ρ1 = ρ2 (même densité des tissus quelle que soit l’espèce) ∎ Rapport des temps biologiques : - T1/T2 = λ - tps biologique = durée d’un phénomène homologue périodique -> fréquence cardiaque, période ventilatoire, durée de la gestation… ∎ Rapport des volumes L3 et des masses ρ.L3 : (L1)3 / (L2)3 = λ3 ∎ Rapport des pressions : - P1/P2 = 1 (pression indépendante de la structure géométrique du sujet) ∎ Rapport des débits d’énergie : W1 / W2 = λ² <- surface (puissances proportionnelles à la surface) Conséquence de la similitude biologique ∎ Dimensions biologiquement nulles = valeurs normalisée indépendantes de la morphologie du sujet - Index cardiaque = débit cardiaque / surface corporelle -> même index cardiaque pour tous les sujets normaux ∎ Egalité des grandeurs intensives : concentrations, pressions, températures Métabolisme de base Définition ∎ Définition : dépense de fond (Watt) rapportée à la surface corporelle (m²), mesurée dans des conditions basales ∎ Dépense énergétique r  × égale pour tous les animaux - mesurée par la VO2 Métabolisme basal chez l’homme - 45-50 Watts/m² de surface corporelle - 40 kcal/m²/heure Variations physiologiques du métabolisme de base ∎ Influence du sexe : - plus faible chez la femme que chez l’homme - augmentation au cours de la gestation et surtout la lactation (10 à 20 %) ∎ Influence ethnique et climatique : - plus faible chez les asiatique que les européens - plus faible dans les climats chauds que froids ∎ Influence de l’âge : - faible à la naissance : 40 W/m² - augmentation jusqu’à 6 ans : 60 à 65 W/m² - diminution jusqu’à 25 ans : 50 W/m² - stable, puis diminution aux âges avancés : 40 W/m² Variations pathologiques ∎ Métabolisme pathologique : - toute déviation de + de 10 % par rapport à un métabolisme normal ∎ Exemple de la fièvre : - augmentation dépense énergétique - réduction de la prise alimentaire - amaigrissement du sujet avec le tps ∎ Exemple de l’hyperthyroïdie : - présence de goitre ou d’exophtalmie (saillie des globes oculaires) - augmentation dépense énergétique ∎ Exemple de l’hypothyroïdie : - myxœdème (œdème blanchâtre de la peau, prise de poids…) - diminution des dépenses énergétiques La chaleur Température centrale des êtres vivants - poïkilotherme = température centrale × température milieu ambiant - homéotherme = température centrale constante par thermorégulation Propagation et déperdition de chaleur ∎ Conduction : - propagation de proche en proche des points chauds vers les points froids - K = k (T1 – T2) -> K = conduction ; k = conductance thermique ∎ Radiation : - propagation sous forme d’émissions d’infra-rouges -  = h . T4 ->  = puissance rayonnée ; T = température absolue en Kelvin - corps noirs = corps absorbant tout le rayonnement IR - la peau = corps noir - : = h . T4 -> - = radiation ; T = temp. absolue de la peau ; h = cte de Planck ∎ Convection : - convection = échange de chaleur par l’intermédiaire d’un fluide vecteur convection forcée : - déplacement du fluide du à une pompe, au cœur… - Cp = c Q (T1 – T2) -> Cp = débit de chaleur transporté ; c = chaleur massique convection libre : - déplacement du fluide du au changement de masse volumique provoqué par les échanges de chaleur - : + ≈ = h(p+c) . (Tsk – Tg) - : = radiation ; ≈ = convection - Tsk = temp. cutanée ; Tg = temp. mesurée à la surface d’une sphère noire Chaleur de changement d’état - évaporation de la sueur absorbe 2,5 kJ - E = he (Tsk – Te) - E = évaporation ; Te = temp. évaporative ; he = conductance évaporatoire Température du corps et homéo- thermie Définitions ∎ noyau central : - partie profonde du corps - 80 % de la masse corporelle - région homéotherme régulée par thermorégulation ∎ écorce : - épaisseur de 2,5 cm - 20 % de la masse corporelle - région poïkilotherme -> température différente selon les diverses régions et selon la température ambiante Thermogénèse - production de chaleur dans tous les tissus - plus importante si métabolisme actif Transport de chaleur du noyau à l’écorce ∎ Par conduction physique : - Kp = k (Tre – Tsk) ; Tre = temp. centrale ; Tsk = temp. peau - Kp très faible (car graisse = bon isolant) ∎ Par convection circulatoire : - Cp = c Qsk (Ta – Tvsk) - Qsk = débit cutané ; Ta = temp. artérielle ; Tvsk = temp. du sang veineux cutané - essentiel transport de chaleur grâce à uploads/Finance/ fiches-physiologie 1 .pdf

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• Détails
• Publié le Mar 16, 2022
• Catégorie Business / Finance
• Langue French
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