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PARTIE 1 : CORPS HUMAIN ET SANTE. CHAPITRE 1 : LES REPONSES DE L’ORGANISME A L’

PARTIE 1 : CORPS HUMAIN ET SANTE. CHAPITRE 1 : LES REPONSES DE L’ORGANISME A L’EFFORT PHYSIQUE Introduction La pratique d’une activité physique s’accompagne du travail des muscles. Pour réaliser ce travail, les muscles ont besoin de plus d’énergie qu’au repos. - Comment l’apport accru en O2 et en nutriments vers les muscles en activité est-il assuré ? - L’organisme peut-il atteindre des limites lors d’un effort physique ? - L’exercice physique permet-il de lutter contre l’obésité ? Rappel : Activité 1 : Evolution du dioxygène avec l’effort Conclusion exercice 1 : Lors de l’effort physique les muscles, en activité, consomment d’avantage de O2 qu'ils prélèvent dans le sang. Conclusion exercice 2 : On remarque que le taux en O2 dans le sang artériel est constant quelle que soit l’activité physique. Le besoin en O2 des muscles n’est donc pas compensé par une élévation du taux de dioxygène sanguin au cours de l’activité. Il doit donc exister une réserve de O2 dans l’organisme. Conclusion exercice 3 : Il n'y a pas de "réserves" de O2 (stock sont très limité) : stopper sa respiration plus de quelques minutes conduit inévitablement à la mort. Comment expliquer que le muscle puisse consommer plus de O2 alors qu’il ne dispose pas de réserves en O2 ? I. Les mécanismes permettant de satisfaire les besoins en O2 des cellules au cours de l’effort physique. Que se passe-t-il au cours d’un effort ? La respiration est plus rapide (on est essoufflé) et le cœur bat plus vite. Rappels sur la respiration : CO2 + déchets O2 + nutriments On appelle ventilation le fait d’inspirer et d’expirer. A. Les modifications de l’activité ventilatoire Activité 2 : TP Exao « spirographrie » : Activité 3 : Etude de la variation ventilatoire Ceci nous permet de suivre l’activité ventilatoire au repos et au cours d’un effort. Résultats : On appelle volume courant (Vc) le volume d’air entrant et sortant de l’appareil respiratoire. Conclusion : On remarque au cours d’un effort physique que la fréquence ventilatoire et le volume courant augmentent. On appelle débit ventilatoire le volume d’air échangé par les poumons par unité de temps. Le débit ventilatoire (Qv) est donc calculé selon la formule : Qv (L/min) = Fv (cycles/min) x Vc (L/cycles) (soit la fréquence ventilatoire x le volume courant) Au cours d’un exercice physique, la fréquence respiratoire et le volume d'air ventilé augmentent. En conséquence le débit ventilatoire augmente : autrement dit un plus grand volume d’air et donc de dioxygène pénètre dans les poumons en une minute. Comment expliquer que le sang puisse prendre en charge le surplus d’oxygène au niveau des poumons (pendant l’activité physique) alors qu’il est déjà saturé en O2 au repos ? Hypothèse : il y aurait des modifications de l’activité cardiaque. Enregistrement spirographique d’un individu au repos. On appelle cycle respiratoire : une inspiration et une expiration. On appelle « fréquence ventilatoire (Fv)» = le nombre de cycles ventilatoires par minute. Enregistrement spirographique d’un individu en activité. On remarque que le nombre de cycles ventilatoires augmente par minute. Au cours d’une activité physique, la fréquence ventilatoire augmente. Vc Vc B. Les modifications de l’activité cardiaque. Activité 4 : Etude de la variation cardiaque Définitions : On appelle fréquence cardiaque (Fc) le nombre de battements du cœur par unité de temps. On appelle volume d’éjection systolique (Ves) le volume de sang éjecté du cœur par battement cardiaque Conclusion : On remarque au cours d’un effort physique que la fréquence cardiaque et le volume d’éjection systolique augmentent. On appelle débit cardiaque le volume de sang éjecté par le coeur par unité de temps. Le débit cardiaque (Qc) est donc calculé selon la formule : Qc (L/min) = Fc (batt/min) x Ves (L/batt) (soit la fréquence cardiaque x le volume d’éjection systolique) Au cours d’un exercice physique, la fréquence cardiaque et le volume d'éjection systolique augmentent. En conséquence le débit cardiaque augmente : autrement dit un plus grand volume de sang et donc de dioxygène arrive aux muscles par minute. Activité 5 exercice 1 Comment expliquer que la consommation de dioxygène musculaire se stabilise alors que l’effort musculaire perdure ? II. Les limites de l’approvisionnement en O2 des muscles au cours de l’effort physique. On appelle VO2 max, le volume maximal de dioxygène qu’un individu peut consommer en une minute au cours de l'effort. A. L’origine de la VO2 max. Activité 5 (exercice 2) : Hypothèse 1 : la fréquence ventilatoire est limitée (F) Hypothèse 2 : la fréquence cardiaque est limitée (V) Conclusion : La fréquence cardiaque étant limitée elle entraine ainsi une limite du volume de dioxygène pouvant être respiré, d’où le VO2 max atteint quand on atteint sa fréquence cardiaque maximale (Fc max). B. Amélioration de la VO2 max. Activité 5 (exercice 3) : VO2 max augmente, car les sportifs ont un débit cardiaque plus important. En effet, même si la fréquence cardiaque d’un sportif est plus faible que la fréquence cardiaque d’un non sportif, le volume de sang éjecté par son cœur est beaucoup plus important. En effet, le cœur est un muscle. Il pourra donc battre plus fort suite à un entraînement. Lire page 207 Bilan chapitre:  Au cours de l’effort, les cellules musculaires accroissent leur consommation en dioxygène (cet O2 est indispensable à la production d’énergie directement utilisable par les cellules)  L’apport croissant d’O2 est assuré par : une augmentation des débits cardiaque et ventilatoire.  La consommation d’O2 augmente en fonction de l’intensité de l’effort jusqu’à une valeur limite, appelée VO2 max.  Le débit cardiaque est le facteur limitant du VO2 max, puisqu’il existe une fréquence cardiaque maximale.  Le VO2 max peut être amélioré par l’exercice physique. Voir exercices 1 et 2 de l’activité 6 : Les besoins en nutriments lors d’un effort physique Comment expliquer que l’on puisse courir plus de 10 mn sans recevoir un apport continu de glucose? III. Les mécanismes permettant de satisfaire les besoins en glucose des cellules musculaires pendant l’effort. On suppose qu'il existe des réserves de glucose utilisables par les cellules Voir exercices 3 à 5 de l’activité 6 : Les besoins en nutriments lors d’un effort physique Bilan : Au cours d’un effort, la cellule musculaire utilise d’abord le glucose sanguin comme source d’énergie. Si l’effort se prolonge, elle puise dans ses réserves de glycogène (polymère de Glucose) présentes dans les muscles et dans le foie (ces réserves sont formées, elle-même, à partir de glucose sanguin) et enfin dans les réserves lipidiques présentes dans le muscle et dans le reste du corps. Nb : Une mole= quantité de matière uploads/Sante/ cours-eleve-th-me-3-chapitre-1.pdf