THÈME 3 : CORPS HUMAIN ET SANTÉ

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1 THÈME 3 : CORPS HUMAIN ET SANTÉ

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3 CHAPITRE 1 : DES MODIFICATIONS PHYSIOLOGIQUES LIÉES À L EFFORT

4 La connaissance du corps et de son fonctionnement est indispensable pour pratiquer un exercice physique dans des conditions compatibles avec la santé. Cela passe par la compréhension des effets physiologiques de l effort et de ses mécanismes

5 Introduction : Quelles sont les sources d énergie du muscle? Comment évoluent les besoins des muscles lorsque l intensité de l effort augmente?

6 I. L EFFORT PHYSIQUE NÉCESSITE DE L ÉNERGIE

7 A. LA DÉPENSE ÉNERGÉTIQUE L organisme dépense en permanence de l énergie. Le métabolisme de base correspond aux dépenses «incompressibles» de l organisme au repos, à jeun, placé à une température de neutralité thermique.. Manuel Bordas Seconde

8 A cette dépense minimale s ajoutent les dépenses liées aux différentes activités journalières. On dépense plus d énergie quand on fait une activité physique Manuel Bordas Seconde

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10 Les apports énergétiques sont réalisés par les molécules organiques des aliments : glucides, lipides, protides.

11 B. LE MÉTABOLISME ÉNERGÉTIQUE LORS D UN EFFORT Au cours d un exercice physique, on observe une augmentation de la consommation en dioxygène, de la température et des prélèvements en glucose sanguin par les muscles.

12 La respiration est un mécanisme de dégradation des nutriments en présence de dioxygène ; ce mécanisme libère de l énergie. Plus l activité musculaire est intense, plus la consommation de dioxygène est importante, et cela jusqu à une valeur limite, la VO2 max (volume max de dioxygène consommé par unité de temps). Au-delà, la respiration ne peut plus assurer la fourniture supplémentaire en énergie.

13 SCHEMA BILAN DE LA RESPIRATION CELLULAIRE Cellule Mitochondrie Dioxygène Energie ( Energie mécanique + chaleur) Nutriment (glucose) Dioxyde de carbone + Eau

14 C. LA LUTTE CONTRE LE SURPOIDS ET L OBÉSITÉ Pour éviter la prise de poids, il faut un équilibre entre apports alimentaires et dépenses énergétiques.

15 CONCLUSION Au cours d un exercice long et/ou peu intense, l énergie est fournie par la respiration, qui utilise le dioxygène et les nutriments. L effort physique augmente la consommation de dioxygène : - plus l effort est intense, plus la consommation de dioxygène augmente ; - il y a une limite à la consommation de dioxygène. La consommation de nutriments dépend aussi de l effort fourni. L exercice physique est un des facteurs qui aident à lutter contre l obésité.

16 II. LES RÉPONSES DE L ORGANISME À L EFFORT PHYSIQUE

17 A. LES MODIFICATIONS DE LA VENTILATION PULMONAIRE Manuel Nathan Seconde Le débit ventilatoire se calcule en multipliant le volume d air courant par la fréquence respiratoire. Au cours de l effort physique, le débit ventilatoire augmente considérablement : il peut passer de 5 à 6 litres par minute à 120L par minutes.

18 Cette augmentation du débit ventilatoire résulte de : -L accélération de la fréquence respiratoire qui passe de 16 mouvements par minute au repos à 40 à50 mouvements par minute pendant l effort -L accroissement du volume d air courant qui peut passer de 0.5 litre au repos à 3L au cours d un effort intense.

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20 B. LES MODIFICATIONS DE L ACTIVITÉ CARDIAQU 1. La variation du débit cardiaque On appelle débit cardiaque le volume de sang éjecté dans les artères par l un ou l autre des ventricules par unité de temps. Ce débit est égal au produit du volume d éjection systolique (volume de sang éjecté à chaque systole) par la fréquence cardiaque (nombre de systoles par minute).

21 Manuel Nathan Second Au cours d un effort physique, le débit cardiaque augmente considérablement. Il peut passer de 5L par minute à 20L par minute grâce à : -une accélération de la FC qui peut passer de 70 battements par minute à 200 (sans pouvoir dépasser une valeur appelée fréquence cardiaque maximale) -une augmentation du volume d éjection systolique qui peut être doublé au cours d un effort intense

22 aorte Veine cave supérieure Oreillette droite Veine cave inférieure Valve auriculoventriculaire Ventricule droit valvule Ventricule gauche Artère pulmonaire Oreillette gauche Veine pulmonaire

23 2. LA POMPE CARDIAQUE Le cœur est constitué par 2 pompes accolées, le cœur droit et le cœur gauche, dans lesquelles un système de «clapets antiretour», les valvules, impose un sens de circulation du sang : des veines vers les oreillettes, puis des oreillettes vers les ventricules et enfin des ventricules vers les artères.

24 Les parties droite et gauche du cœur fonctionnent comme deux pompes synchrones. La partie gauche envoie le sang aux organes (à l exception des poumons) et ce sang revient désoxygéné dans la partie droite : c est la circulation générale. La partie droite envoie le sang aux poumons et ce sang oxygéné revient dans la partie gauche : c est la circulation pulmonaire. On a donc une double circulation de sang dans notre organisme.

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28 C. UN APPROVISIONNEMENT PRIVILÉGIÉ DES Le cloisonnement complet du cœur fait que le sang revenant de la circulation générale par l oreillette droite est engagé dans la circulation pulmonaire. De la même manière, le sang revenant de la circulation pulmonaire par l oreillette gauche, parcourt ensuite la circulation générale : les deux circulations sont donc en série Cette disposition des deux circulations permet la recharge du sang en O2. MUSCLES PENDANT L EFFORT

29 Manuel Hatier Seconde

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31 Chaque organe est irrigué par une artère indépendante contenant un sang très riche en O2. Les artères se ramifient en artérioles, puis en réseaux de capillaires très fins, très nombreux. Les capillaires aux parois très fines permettent au niveau de l organe la diffusion de l O2 et du glucose vers les cellules.

32 L irrigation en parallèle des différents organes permettent un apport préférentiel de dioxygène aux organes en activité.

33 Manuel Hatier Seconde

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36 LA VASOMOTRICITÉ : La vasomotricité se manifeste soit par une vasoconstriction (diminution du diamètre des vaisseaux), soit par une vasodilatation (augmentation de ce diamètre). La vasoconstriction s'associe à une réduction de la circulation sanguine ; la vasodilatation, à l'inverse, entraîne une augmentation du flux sanguin. Lors d un effort physique, les vaisseaux qui irriguent le muscle sont vasodilatés.

37 CONCLUSION Au cours de l effort un certain nombre de paramètres physiologiques sont modifiés : fréquence cardiaque, volume d éjection systolique (et donc débit cardiaque) ; fréquence ventilatoire et volume courant (et donc débit ventilatoire) ; pression artérielle. Ces modifications physiologiques permettent un meilleur approvisionnement des muscles en dioxygène et en nutriments. L organisation anatomique facilite cet apport privilégié. Un bon état cardiovasculaire et ventilatoire est indispensable à la pratique d un exercice physique.