Chapitres 1 : Adaptation de l'organisme à l'effort.

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1 Chapitres 1 : Adaptation de l'organisme à l'effort. Intro : Les muscles permettent les mouvements. Ils ont besoins d'énergie pour ce contracter. Pour produire cette énergie, ils utilisent le glucose, détruit par le dioxygène lors de la respiration. T.P.1 : L'effet d'un effort Pendant un effort physique, on ressent un manque d'oxygène, le cœur bat plus vite. I. Mesure expérimentale des effets visibles de l'effort. A) Enregistrement des mouvements respiratoires. Les mouvements respiratoires comprennent l'inspiration qui fait entrer de l'air dans les poumons et l'expiration qui en fait sortir. Ce renouvellement de l'air constitue la ventilation pulmonaire. Protocole : Vous respirez dans un embout buccal, relié à un débitmètre qui mesure le volume d'air déplacé. Enregistrez la ventilation pendant 20 secondes de repos, 20 secondes en faisant des flexions et 20 secondes de repos. Résultats : Un graphe donne le volume d'air déplacé au cours du temps. Imprimez. *Passez sur le tracé de couleur différente l'inspiration et l'expiration. Présentez dans un tableau les résultats suivants, au repos et pendant les flexions : *Mesurez le volume d'air inspiré ou expiré. *Calculez la fréquence respiratoire : nombre de mouvements respiratoires par minute. *Calculez le débit d'air ventilé : D = V. f (en L/min) - 1 -

2 Au repos Pendant les flexions Volume d'air inspiré 0,5 L 1,2 L Fréquence respiratoire 21 mouvements/min 18 mouvements/min Débit d'air ventilé 10,5 L/min 21, L/min Conclusion : Le débit d'air ventilé a pratiquement doublé pendant les flexions. Il a pratiquement doublé car le volume d'air inspiré est passé de 0,5 L à 1,2 L, même si la fréquence est passée de 21 mouvements à 18 mouvements par minutes. B) Mesures de la fréquence cardiaque Différents moyens d'études existent 1. Les bruits du cœur 2. Le pouls Appliquez une oreille contre le thorax d'un camarade. Qu'entendez-vous? (Poum Tac) Le stéthoscope du médecin permet d'amplifier les bruits du cœur. Le cœur est une pompe à activité rythmique qui éjecte régulièrement du sang. Les augmentations de pression du sang dans les artères constitue le pouls. Il permet de mesurer la fréquence ou rythme cardiaque. Mesurez votre rythme cardiaque, au niveau du cou, au repos, et après 10 flexions (en battements par minutes) 3. Le cardiofréquence-mètre Cet appareil perçoit les pulsations du cœur et envoie des signaux à une montre qui affiche la fréquence cardiaque. Refaites les mêmes mesures que précédemment et comparez-les. 4. L'électrocardiogramme Les battements cardiaques sont provoqués par des phénomènes électriques, qui se propagent dans tout le corps et qui sont facilement enregistrables. Protocole : Après avoir passé de l'alcool sur la peau, trois électrodes sont collées sur la peau : une à chaque poignet et une à la cheville gauche. Elles sont reliées par un voltmètre à un microordinateur. Faites une mesures au repos et une mesure après 10 flexions. Résultats : - 2 -

3 L'électrocardiogramme montre des éléments répétitifs qui correspondent aux battements cardiaques : première bosse : P ; pic : QRS ; dernière bosse : T. P QRS T correspond à un battement. Calculez la fréquence au repos et pendant l'effort. Fréquence au repos : 72 battements par minutes Fréquence pendant l'effort : 132 battements par minutes. Conclusion : la fréquence au repos est passée de 72 battements par minutes à 132 battements par minutes pendant l'effort. BILAN : Pour conclure, comparez les évolutions des fréquences cardiaques et respiratoires (doc. 1) - 3 -

4 La ventilation pulmonaire et le rythme cardiaque augmentent dès que l'effort commence puis se stabilise pendant cet effort. Dès que l'on arrête, la ventilation pulmonaire et le rythme cardiaque chute. II. Conséquence sur l'approvisionnement en O 2 A) Mesure de la consommation de O 2 1. Méthode *Volume de dioxygène au repos : 0,35 L/min *Volume de dioxygène pendant les flexions : 0,7 L/min *Volume de dioxygène pendant la récupération : 1,15 L/min Volume de dioxygène à cause des flexions : 1,55 L/min Conclusion : On utilise plus d' O 2 pendant l'effort mais surtout plus pendant la récupération. 2. Variation pendant l'effort Voir exercice noté. B) Le trajet du dioxygène 1. Dans l'appareil respiratoire - 4 -

5 L'air arrive par la trachée artère, qui se divise en deux bronches entrant chacune dans un poumons. Les bronches se divisent en bronchioles qui se terminent dans de petits sacs : LES ALVEOLES PULMONAIRE. La paroi de ces alvéoles est très fine. Il y a de nombreux capillaires sanguins autour des alvéoles. La distances entre l'air et le sang est très faibles 0,2 µm. Les échanges entre l'air et le sang sont faciles. L'air inspiré contient 21% d' O 2, l'air expiré :16%. Le corp en a gardé 5%. 2. Passage dans le sang L'air des alvéoles contient 14% d' O 2. L' O 2 des alvéoles passe dans le sang à travers la paroi humide en permanence. Les alvéoles contiennent toujours 14% d' O 2. En effet, les cellules utilisent sans arrêt du O 2. L'organisme n'a pas de réserve. Il n'a que celui du sang, fixé sur l'hémoglobine. Il faut donc toujours absorber du O 2. Conclusion : L'absorption de O 2 par le sang dans l'air des alvéoles est permanent. Comme il n'y a pas de réserve d' O 2, c'est par l'augmentation du débit d'air ventilé que la teneur en O 2 des alvéoles est maintenue. 3. Circulation du sang Quand le cœur bat plus vite, le sang circules plus vite : il prend plus vite l' O 2 dans les poumons et le porte plus vite aux muscles. BILAN : L'augmentation de la ventilation pulmonaire et du rythme cardiaque permettent de mieux provisionner les muscles en O 2 grâce à : *une meilleur oxygénation du sang *Un transport plus rapide d' O 2 par le sang