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Modifications physiologiques à l’effort

mardi 21 juin 2016 par Joëlle Mirabaud

Classe de Seconde, thème "Corps humain et santé"

I : L’effort physique et ses effets
A : Besoins en nutriments et en oxygène
Les nutriments sont des molécules organiques fournies par la digestion des aliments. Ils se regroupent en 3 familles : les glucides (sucres rapides et lents), les lipides (huile, graisse) et les protides (protéines, acides aminés).
p194, 195 : Les cellules musculaires utilisent de l’énergie pour se contracter. Ces cellules oxydent le glucose (sucre rapide) pour récupérer l’énergie des liaisons entre atomes :
C6H12O6+6O2=CO2+6H2O+énergie
Comme vous l’avez mesuré par ExAO (Expérimentation assistée pas Ordinateur), l’effort physique augmente la consommation de dioxygène proportionnellement à cet effort.

B : Limites d’approvisionnement
p196, 197 : Il y a une limite au volume de dioxygène (VO2) consommé en un temps donné. Cette VO2max dépend des capacités pulmonaires et cardiaques. Il est dangereux pour la santé d’en approcher trop. La VO2max peut-être améliorée par un entraînement progressif qui améliore la puissance des muscles respiratoires (diaphragme, muscles élévateurs, muscles intercostaux) et du muscle cardiaque.
Ainsi le volume de chaque inspiration augmente comme le volume de chaque éjection systolique (sang sortant du cœur quand il se contracte).
De plus, les muscles plus résistants peuvent maintenir plus longtemps une fréquence élevée.

C : Sport et obésité
p198, 199 : Le régime alimentaire doit être adapté aux besoins de la journée.
L’exercice physique est un des facteurs qui aident à lutter contre l’obésité. Il aide à l’élimination d’eau anormalement stockée dans les tissus (œdème). Il utilise le glucose stocké dans les muscles et le foie, puis quand il n’y en a plus, les lipides stockés dans les cellules adipeuses sont transformés en glucose pour que les muscles continuent leur activité. Un bon régime amaigrissant est alors un régime pauvre en sucre..
Les conséquences d’un déséquilibre sont d’autant plus graves que le déséquilibre est important (diabète, hypertension, maladies cardiovasculaires...).

II : Les besoins augmentent avec l’activité
A : Modifications des débits respiratoire et cardiaque
p206, 207 : L’accroissement des besoins en O2 s’observe pendant l’effort physique, ainsi qu’en période de croissance, quand on digère, quand notre température s’éloigne de 37°C...
En cours d’effort, le débit pulmonaire (D) augmente : le volume pulmonaire (V = 0,5 à 3 litres) augmente ainsi que la fréquence respiratoire (F = 15 à 50 respirations/min).
Le débit (D = V x F) a donc une unité de volume par unité de temps (L/h ou mL/min). Pour pouvoir comparer 2 personnes, on calcule ce débit par Kg.
Le cœur peut augmenter le volume de sang qu’il éjecte à chaque (= éjection systolique). Cette augmentation est d’autant plus importante que le sujet est un sportif entraîné. Le débit cardiaque peut passer de 5 à 30L/min. Il se calcule comme le débit respiratoire (D=VxF).

B : Approvisionnement des muscles
p210, 211 : Les organes sont alimentés en parallèle dans la circulation générale, ce qui permet un meilleur approvisionnement des muscles en dioxygène et en nutriments. Les réseaux de capillaires créent une grande surface de contact entre sang et cellules ce qui facilite les échanges. Ces réseaux peuvent être plus ou moins ouverts à l’aide de sphincters (muscles en anneau), selon les besoins du corps.
Par contre les poumons sont en série par rapport aux autres organes, ce qui assure une bonne recharge en dioxygène de tous les organes. Quelque soit l’augmentation de débit, le sang entrant dans les muscles reste saturé en O2. Le sang sortant des muscles est appauvri en O2 proportionnellement à l’intensité de leur activité, de même pour le muscle cardiaque alimenté par les artères coronaires. Une obstruction de l’une d’entre elles crée un infarctus, les médecins réalisent alors un pontage.

QCM sur ce chapitre "Modifications physiologiques à l’effort"

Une seule bonne réponse par question.
1. L’effort physique intense est :
a. toujours bon pour la santé,
b. possible uniquement si le régime alimentaire est adapté,
c. mesuré par la prise du pouls qui indique la modification du débit cardiaque,
d. mesuré par l’enregistrement du VO2 consommé qui indique la modification du débit respiratoire.

2. Les cellules musculaires en action consomment :
a. du CO2,
b. du O2,
c. du H2O,
d. des protides.

3. Le VO2max :
a. est le volume maximal d’O2 qu’on peut faire passer dans le sang en une inspiration,
b. est déterminé génétiquement,
c. peut s’améliorer avec l’entraînement,
d. peut être atteint sans problème de santé.

4. L’obésité :
a. est une maladie génétique alors on y peut rien,
b. peut être atténué par l’exercice physique,
c. est uniquement un stockage de lipides excédentaire,
d. est uniquement un stockage d’eau excédentaire.

5. Le volume pulmonaire :
a. sert à calculer le débit pulmonaire en le multipliant par la fréquence respiratoire,
b. a comme unité Litre / minute,
c. est aussi appelé volume courant,
d. est déterminé génétiquement donc non modifiable.

6. La circulation sanguine :
a. approvisionne tous les muscles en série,
b. apporte le O2 aux organes qui sont tous en parallèle,
c. alimente les organes selon leurs besoins grâce aux réseaux de capillaires ouverts ou fermés par des sphincters,
d. est créée par les contractions cardiaques alors le cœur ne peut jamais se reposer.

Corrigé :

1.d. ; 2.b. ; 3.c. ; 4.b. ; 5.a. ; 6.c


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Directeur de publication : Christine Joureau