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Partie 5 : Les aliments source d'énergie pour
réaliser des mouvements
Chapitre 1 Fonctionnement de l'organisme
lors d'un effort musculaire
Objectif :
Expliquer comment le système nerveux et le système cardiovasculaire interviennent lors d'un effort musculaire, en identifiant les capacités et les limites de l'organisme. Objectif : Relier les modifications du fonctionnement des systèmes cardiovasculaires (rythme cardiaque ; circulation vasculaire) et respiratoire.
Plan du II) :
1 ) Les modifications des systèmes cardio-vasculaire et respiratoire
2 ) Les limites de l'organisme, les effets de l'entraînement et les risques du dopage pour
la santé
1 ) Les modifications des systèmes
cardio-vasculaire et respiratoire au cours de l'effort physique
Activité 1 :
Observation :
lors d'une activité physique les muscles et d'autres organes sont actifs et/ou fortement sollicités.II ) Capacités et limites de l'organisme lors d'un effort physique
CoeurPoumonArtère
Veine
Extrait vidéo :
Problème scientifique :
Comment réagit l'organisme pendant l'effort
physique ? Et Pourquoi ?
Quelles sont les modifications de l'organisme
provoquées par l'activité physique et sportive ?
Hypothèse : Je pense que ....
Deriba Merga, Jaouad Gharib et
Samuel Kamau Wansiru, de gauche à droite
Aout 2008.
Hypothèse :
je pense que lors d'un effort physique,
Hypothèse :
je pense que lors d'un effort physique, les battements du coeur s'accélèrent et le rythme respiratoire augmente.
On transpire et on a chaud.
Après l'effort, on se sent fatigué, on a
soif.
Définitions :
Rythme cardiaque : Nombre de
battements du coeur en une minute. Document 1 : La fréquence cardiaque lors d'un effort physique.
PLATEAU : LIMITE
PHYSIOLOGIQUE
Analyse du document 1 :
-La courbe est croissante pendant l'effort. On en déduit que la fréquence cardiaque augmente au cours d'un effort. -Lors d'un effort intense, la courbe est constante et présente un " plateau » . L'organisme a atteint une limite physiologique : la fréquence cardiaque ne peut plus augmenter. -La courbe est décroissante pendant la période de récupération. On en déduit que la fréquence cardiaque diminue pour retrouver sa valeur de repos.
Raisonnement :
Comment évolue la FC lors de l'effort ?
Comment expliquer l'évolution de la FC
à la 12ème minute en effort intense?
1. La courbe est croissante. La fréquence cardiaque
augmente de 120 à 180 battements par minute pendant l'effort.
2. A la 12 ème minute, l'effort est intense, maximum !
La courbe est constante : il y a un plateau.
La fréquence cardiaque ne peut plus augmenter, elle est de 175 battement par minute.
Toutes les cellules du coeur sont contractées.
Le coeur ne peut pas battre plus. Il s'agit d'une limite physiologique. C'est la FC max ! Document 2 : le débit sanguin dans les organes lors d'un effort physique.
Qu'est-ce qu'un débit ?
C'est la quantité d'eau écoulée
dans le seau en une minute.
On peut contrôler, réguler le
débit d'eau dans un potager pour irriguer que les plantes qui ont le plus besoin d'eau, en période sèche par exemple.
Avec les organes, c'est presque pareil !
Pendant un effort, certains organes reçoivent plus de sang par minute que pendant la période de repos.
Analyse du document 2 :
-On observe que le débit sanguin augmente dans la plupart des organes pendant un effort. -On constate également que les organes actifs et fortement sollicités pendant un effort reçoivent plus de sang que les organes inactifs (comme les reins).En effet, le débit sanguin dans les muscles passe de 1000 mL / min à 13 000 mL/ min. -Conclusion : Lors d'un effort, le débit sanguin augmente dans les organes ayant le plus besoin de réaliser des
échanges avec le sang.
Définitions :
Ventilation pulmonaire :
Processus d'inspirations et d'expirations qui assurent le renouvellement de l'air dans les poumons.
Fréquence respiratoire :
Nombre de cycle inspiration/expiration par minute.
Débit respiratoire :
Volume d'air en L ventilé par les poumons par unité de temps en minute.
Fréquence respiratoire et volume
courant
Analyse du graphique :
-On constate qu'un mouvement ou cycle respiratoire comprend une inspiration et une expiration.
Au repos :
-On observe 1 mouvement (cycle) respiratoires toutes les 5 secondes. Soit une fréquence respiratoire de : 1 cycle en 5 secondes
Combien de cycle en 1 minute (=60 secondes) ?
60/5 = 12 cycles par minute
-On observe que le volume courant au cours d'une inspiration ou expiration a une amplitude de 0,5 L. -Le débit pulmonaire (en air !!) = F R x V C = 12 x 0,5 = 6 L/min
En effort :
-on observe 2 mouvements (cycles) respiratoires toutes les 5 secondes. Soit une fréquence respiratoire de :
2 cycles en 5 secondes
Combien de cycle en 1 minute (=60 sec) ?
2 x 60 /5 = 24 cycles par minute
-On observe que le volume courant a une amplitude de 3 L. -Le débit pulmonaire (en air !!) = F R x V C = 24 x 3 = 72 L/min
Interprétation :
Lors d'un effort, le volume courant et le nombre de mouvement respiratoire augmentent.
Conclusion :
Lors d'un effort, les poumons prélèvent un plus grand volume d'air et le renouvelle plus souvent !
Ils apportent donc plus de dioxygène au sang.
La fréquence respiratoire et le volume courant
augmentent par conséquent le débit pulmonaire augmentent !
Document 4 :
Analyse du document 4 :
-On observe que la courbe est croissante. -On en déduit que le volume de dioxygène consommé par l'organisme augmente avec la puissance de l'effort. -Cependant, on constate que la courbe est constante lorsque l'effort est très intense. -Cette valeur du volume maximal de dioxygène consommé appelé VO2 max représente une limite physiologique. En effort intense, l'organisme ne peut consommer plus de dioxygène.
Document 5 :
-Le tableau montre que lors d'une activité sportive, les rythmes cardiaque et respiratoire augmentent. -Le tableau indique une augmentation de la température corporelle au cours de l'effort. -On a chaud et on transpire.
Document 5 :
-Le tableau montre que lors d'une activité sportive, les rythmes cardiaque et respiratoire augmentent. -Le tableau indique une augmentation de la température corporelle au cours de l'effort. -On a chaud et on transpire.
Document 5 :
-Le tableau montre que lors d'une activité sportive, les rythmes cardiaque et respiratoire augmentent.
FC augmente de 80 à 140 pulsation/min.
FR augmente de 24 à 37 cycles respiratoires /min. -Le tableau indique une augmentation de la température corporelle au cours de l'effort : elle passe de 37°C à 37,9 °C. -On a chaud et on transpire.
Conclusion :
-La fréquence cardiaque augmente : le coeur bat plus vite. -La fréquence respiratoire augmente : les inspirations et les expirations sont plus nombreuses et plus amples. -On transpire car la chaleur corporelle augmente. -On est fatigué car on a moins d'énergie ( on manque de nutriments).
L'exploitation des documents valide nos
hypothèses. Raisonnement : Comment évoluent les paramètres physiologiques à l'effort ? Comment expliquer ces modifications physiologiques ?
1.Le rythme cardiaque augmente de 80 pulsations par minute à 140
pulsations par minute lors d'une activité physique. Le rythme respiratoire augmente de 24 cycles respiratoires par minute à 37 cycles respiratoires par minutes lors d'une activité physique. La température corporelle augmente de 37°C à 37,9°C lors d''une activité physique.
2. Le rythme cardiaque augmente pour faire circuler le sang plus vite.
Le sang doit circuler plus vite pour apporter rapidement du glucose et du dioxygène aux cellules musculaires. En effet, les cellules musculaires lors d'une activité physique ont plus besoin de glucose et d'oxygène pour se contracter.
Conclusion :
Les paramètres physiologiques augmentent lors
d'un effort pour satisfaire les besoins des muscles en dioxygène et en nutriments (glucose).
2 ) Les limites de l'organisme lors d'un effort
physique.
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The Finite-Element Method Part R L Courant