Activité 29 : Découvrir les besoins des muscles au repos et en activité

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1 Activité 29 : Découvrir les besoins des muscles au repos et en activité 1. EXTRAITS REFERENTIELS DU BO Partie du programme : Fonctionnement de l organisme et besoin en énergie Notions. contenus Compétences Exemples d activités Les muscles comme les autres organes réalisent avec le sang des échanges qui varient selon activité. Relier les besoins des organes aux échanges qu ils réalisent avec le sang. Les organes richement irrigués prélèvent en permanence dans le sang des nutriments et du dioxygène. Ils y rejettent des déchets dont le dioxyde de carbone. Mettre en évidence l absorption du dioxygène et la libération de dioxyde de carbone par un muscle vivant. Déduire l existence et la nature des échanges au niveau d un organe à partir de la comparaison de données chiffrées. I- observation de l irrigation sanguine d un organe. I/Ra- exploitation de données d imagerie médicale montrant une variation du débit sanguin lors de l activité d un organe. Ra/Re- mise en évidence de la consommation de dioxygène (ExAO) par le muscle et du rejet de dioxyde de carbone. Ra/Re- conception et/ou réalisation de la mise en évidence de l absorption de dioxygène et du rejet de dioxyde de carbone. Ra- comparaison des quantités de dioxygène, de glucose et de dioxyde de carbone dans le sang avant et après son passage dans un muscle au repos ou en activité, ou dans un autre organe. C- réalisation d un schéma indiquant les échanges entre le sang et l organe. 2. PLACE DE L ACTIVITE DANS UNE PROGRESSION Chapitre I. Quelles sont les modifications de l activité cardiaque et de l activité respiratoire lors d un effort musculaire? Chapitre II. Quels sont les besoins des muscles au repos et en activité? 1. Repérage de transfert de gaz à partir d un muscle frais prélevé 2. Repérage des échanges entre le muscle et son organisme au repos et en activité. PIERRON 2006 Page 1/11

2 3. PRESENTATION DE L ACTIVITE - Objectifs de connaissances Irrigation sanguine du muscle ; prélèvement d O 2, prélèvement de glucose, rejet de CO 2, augmentation des échanges lors de l activité musculaire - Objectifs méthodologiques et/ou technologiques Saisir des informations Réaliser une démarche scientifique Construire un schéma bilan fonctionnel - Liste du matériel Cuisse de lapin ou truite fraîche pour présenter la vascularisation musculaire - Intégration pédagogique Après avoir, dans la leçon précédente, montré l augmentation de l activité cardiaque et respiratoire lors de l effort physique, il s agit de préciser les besoins des muscles au repos et en activité. La découverte par les élèves des échanges entre le sang et les muscles permet de relier les besoins accrus de ceux-ci avec les modifications du fonctionnement de l organisme. L augmentation du rythme cardiaque et du rythme respiratoire contribue à satisfaire les besoins supplémentaires des muscles, notamment en O 2. PIERRON 2006 Page 2/11

3 Fiche élève - 5 e Nom : Prénom : Classe : Date : Evaluation expérimentale S.V.T. Activité 29 : Découvrir les besoins des muscles au repos et en activité 1. Observez le cliché suivant, mettez les annotations «muscle, vaisseaux sanguins» TITRE : Muscle de la cuisse de lapin TITRE : Filet musculaire de la truite 2. Faites une proposition sur le rôle probable du sang vis à vis du muscle. 3. Si cette proposition est exacte, le sang à la sortie du muscle aura-t-il la même composition qu à l entrée? Dans ces conditions, quelle étude faut-il faire pour connaître les besoins du muscle? Cette étude a été réalisée et les résultats sont consignés dans deux tableaux ; l un correspondant au repos et l autre à l activité physique. Répondez aux questions associées. PIERRON 2006 Page 3/11

4 Fiche élève - 5 e PIERRON 2006 Page 4/11

5 Fiche élève - 5 e 4. Précisez sur quoi porte la comparaison présentée par le tableau. 5. Indiquez la quantité en dioxygène à l entrée et à la sortie du muscle ; que pouvez-vous en déduire? 6. Même question concernant le glucose. 7. Résumez les besoins du muscle au repos. 8. Indiquez la quantité de CO 2 à l entrée et à la sortie du muscle. Que pouvez-vous en déduire? 9. Indiquez la quantité d O 2 à l entrée et à la sortie du muscle en activité. Calculez la consommation d O 2 par le muscle. PIERRON 2006 Page 5/11

6 Fiche élève - 5 e 10. Comparez cette consommation d O 2 en activité à la consommation du muscle au repos. 11. Même question pour le glucose. 12. Même question pour le CO Comparez les besoins du muscle au repos et en activité. 14. Conclusion : Complétez le schéma bilan fonctionnel suivant en fléchant les transferts d O2, de CO2 et de glucose entre le sang et le muscle. Utilisez des couleurs différentes et mettez une légende. MUSCLE SANG PIERRON 2006 Page 6/11

7 FICHE ELEVE CORRIGEE Activité 29 : Découvrir les besoins des muscles au repos et en activité 1. Observez le cliché suivant, mettez les annotations «muscle, vaisseaux sanguins» Muscle Vaisseau sanguin Vaisseau sanguin Muscle TITRE : Muscle de la cuisse de lapin TITRE : Filet musculaire de la truite 2. Faites une proposition sur le rôle probable du sang vis à vis du muscle. Le sang apporte aux muscles les produits dont ils ont besoin pour fonctionner. 3. Si cette proposition est exacte, le sang à la sortie du muscle aura-t-il la même composition qu à l entrée? Dans ces conditions, quelle étude faut-il faire pour connaître les besoins du muscle? Si la proposition est exacte, le sang à la sortie du muscle n aura pas la même composition qu à l entrée. Il faut faire une mesure comparative des produits présents dans le sang à l entrée et à la sortie du muscle. Cette étude a été réalisée et les résultats sont consignés dans deux tableaux ; l un correspondant au repos et l autre à l activité physique. Répondez aux questions associées. PIERRON 2006 Page 7/11

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9 4. Précisez sur quoi porte la comparaison présentée par le tableau. La comparaison présentée sur le tableau porte sur la composition en dioxygène, en glucose et en dioxyde de carbone dans le sang à l entrée et à la sortie du muscle. 5. Indiquez la quantité en dioxygène à l entrée et à la sortie du muscle ; que pouvez-vous en déduire? A l entrée du muscle 20 ml ; à la sortie du muscle 15 ml. Le muscle a prélevé 5 ml de dioxygène dans le sang. 6. Même question concernant le glucose. A l entrée du muscle 90 mg ; à la sortie du muscle 87 mg. Le muscle a prélevé 3 mg de glucose dans le sang. 7. Résumez les besoins du muscle au repos. Le muscle au repos prélève dans le sang du dioxygène et du glucose. 8. Indiquez la quantité de CO 2 à l entrée et à la sortie du muscle. Que pouvez-vous en déduire? A l entrée du muscle 50mL ; à la sortie du muscle 54 ml. Le muscle a rejeté 4 ml de CO 2 dans le sang. 9. Indiquez la quantité d O 2 à l entrée et à la sortie du muscle en activité. Calculez la consommation d O 2 par le muscle. A l entrée du muscle 22 ml d O 2 dans le sang ; à la sortie 4 ml d O 2 dans le sang. Le muscle a consommé 18 ml d O 2. PIERRON 2006 Page 9/11

10 10. Comparez cette consommation d O 2 en activité à la consommation du muscle au repos. En activité, la consommation d O 2 par le muscle est de 18 ml ; au repos elle est de 5 ml. 11. Même question pour le glucose. En activité, la consommation de glucose par le muscle est de 10mg ; au repos elle est de 3 mg. 12. Même question pour le CO 2. En activité, le rejet de CO 2 par le muscle est de 20 ml ; au repos il est de 4 ml. 13. Comparez les besoins du muscle au repos et en activité. En activité, il y a augmentation des prélèvements en dioxygène et en glucose par le muscle à partir du sang. 14. Conclusion : Complétez le schéma bilan fonctionnel suivant en fléchant les transferts d O 2, de CO 2 et de glucose entre le sang et le muscle. Utilisez des couleurs différentes et mettez une légende. O 2 MUSCLE CO 2 SANG glucose PIERRON 2006 Page 10/11

11 Activité 29 : Découvrir les besoins des muscles au repos et en activité PISTES D EVALUATION QUESTIONS OBJECTIFS RESULTATS BAREME 1 Saisir des informations 1 2 Formuler une hypothèse 1 3 Savoir raisonner 2 4 Saisir des informations 1 5 Saisir des informations et les mettre en 1,5 6 Saisir des informations et les mettre en 1 7 Savoir rédiger un bilan 2 8 Saisir des informations et les mettre en 1,5 9 Saisir des informations et les mettre en 1 10 Saisir des informations et les mettre en 1 11 Saisir des informations et les mettre en 1 12 Saisir des informations et les mettre en 1 13 Savoir rédiger un bilan 1 14 Savoir construire un schéma bilan 4 fonctionnel TOTAL 20 PIERRON 2006 Page 11/11