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2nde Activité physique et santé. Contrôle méthodologique CORRECTION Partie 1 : appliquer une méthode connue. On s'interroge sur les modifications de l'organisme lors d'un effort physique. On suppose que lors d'un effort physique les activités ventilatoire et cardiaque sont modifiées. Pour tester les éventuelles modifications de l'activité ventilatoire, on mesure le volume d'air échangé par un individu dans différentes conditions. On obtient les résultats suivants : • Afin de résoudre le problème suivant, quelles sont les modifications de l'organisme lors d'un effort physique • On fait l'hypothèse que lors d'un effort physique les activités ventilatoire et cardiaque sont modifiées • Pour tester cette hypothèse, on réalise une expérience au cours de laquelle on enregistre le volume d'air échangé par un individu dans différentes conditions. • Pour analyser les résultats du graphique qui représente le volume d'air échangé en fonction du temps et de l'activité, on construit un tableau indiquant la fréquence ventilatoire, le volume courant et le débit ventilatoire en fonction de l'activité. • Tableau à construire (si vous ne savez pas faire le tableau, notez, au moins, vos calculs) Activité Valeurs mesurées Au repos A l'effort Fréquence ventilatoire (nbr cycles/mn) 6/20sec à 18/mn 10/20sec 30/mn Volume courant (L) 0,4 + 0,4 = 0 ,8 L 1,5 + 0,5 = 2 L Débit ventilatoire (Fv x Vc) 18 x 0,8 = 14,4 L/mn 30 x 2 = 60 L/mn On précise : définition (unité) Fréquence ventilatoire = nombre de cycles ventilatoire par unité de temps (minutes) en cycles par minute (Un cycle = inspiration +expiration) Volume courant = volume d'air échangé au cours d'un cycle ventilatoire en litre Débit ventilatoire = volume d'air échangé par unité de temps en litre par minute • Je vois qu'à l'effort la fréquence ventilatoire augmente (± x2 : on respire plus vite) et le volume courant augmente (± x2 : on respire plus fort), donc le débit (Fv x Vc) augmente (x2 : on fait circuler plus d'air dans les poumons).

Or je sais qu'au cours d'un effort, les muscles ont besoin de plus d'O2 et de glucose pour produire l'énergie nécessaire à la contraction par respiration cellulaire J'en déduis que l'ors d'un effort l'appareil ventilatoire s'adapte : on respire plus vite (ì fréquence) et plus fort (ì volume courant) afin de faire circuler plus d'air dans les poumons (ì débit ventilatoire) pour couvrir les besoins des muscles en O2. Partie 2 : mettre des informations en relation On s'intéresse à la relation entre l'activité ventilatoire et l'activité cardiaque. Partie 3 : résoudre un problème nouveau Une jeune femme de 25 ans, en surpoids, consulte un médecin nutritionniste. Il lui propose un programme d'activité physique adapté, basée sur le footing. Pour cela elle réalise des tests en clinique. Test 1 : mesure de l'O2 consommé au cours d'une course d'intensité croissante Test 2 : mesure des lipides consommés lors de l'exercice précédent - Donnez un titre au document : Fréquence cardiaque et débit ventilatoire en fonction du temps et de l'activité - Je vois que Lors de l'effort le débit ventilatoire augmente et se stabilise (6à13 L/min) et la fréquence cardiaque augmente et se stabilise (70à120 batt/min). (Le coeur bât plus vite). Lors du retour au repos les valeurs reviennent à la normale en ± 1minute. Je sais que (sur le rôle de l'activité cardiaque) le coeur permet de faire circuler le sang dans le système ventilatoire et qu'il apporte aux muscles l'O2 et le glucose nécessaire à la production d'énergie par respiration cellulaire. J'en déduis que (le lien entre activité ventilatoire et activité cardiaque) lors d'un effort physique les activités ventilatoire et cardiaque s'adaptent, le coeur bât plus vite (et plus fort : ì volume d'éjection systolique) afin de faire circuler plus de sang pour apporter l'O2 aux muscles, nécessaire pour réaliser la respiration cellulaire.

Analysez les résultats du test 1 : - Donnez un titre. Le doc. représente le volume de O2 consommé en fonction de l'intensité de l'effort (vitesseì). - Donnez les informations essentielles apportées par le graphique. Je vois que plus l'intensité de l'effort augmente plus la consommation d'O2 augmente puis se stabilise pour une vitesse de 12 km/h à 3,5 L d'O2. Interprétez le : - Mobilisez les connaissances nécessaires. Je sais que plus l'intensité de l'effort augmente plus les muscles ont besoin de produire de l'énergie pour travailler (contraction), par respiration cellulaire mais la consommation d'O2 n'est pas infinie, il existe une valeur maximale de consommation d'O2 (VO2 Max qui limite la puissance maximale à l'effort et dépend de l'âge, du sexe, du type d'activité et de l'entraînement. - Pour expliquer l'évolution observée, Je peux donc dire que les muscles consomment de plus en plus d'O2 lorsque l'intensité de l'activité augmente mais que chez la jeune femme cette consommation est limitée à 3,5 L = VO2max, sa puissance d'effort maximale correspond à une vitesse de 12 km/h Analysez les résultats du test 2 (même démarche) Le document représente le taux de lipides consommés en fonction de l'intensité de l'effort (en % de VO2max) Je vois que plus l'intensité de l'effort augmente plus la consommation de lipides augmente jusqu'à 45% de la VO2max (0,3 g de lipides consommés par minute), puis la consommation diminue régulièrement jusqu'à un minimum pour 80% de la VO2max. Interprétez le (Pensez à définir les lipides, leur lien avec le pb posé...) Je sais que lors d'un effort physique les muscles consomment des nutriments pour produire de l'énergie par respiration cellulaire. Ils utilisent des nutriments provenant de l'alimentation mais aussi des réserves. La jeune fille est en surpoids, elle a donc des réserves de lipides dans des cellules graisseuses, pour une course à 45% de la VO2 max, elle puise dans ses réserves de lipides et donc va perdre du poids. Concluez : Proposez à la patiente une vitesse moyenne idéale de course pour perdre du poids. (justifiez) La consommation de lipides est maximale pour une vitesse correspondant à 45% de sa VO2max. La VO2max de la jeune fille est de 3,5 Ld'O2 pour une vitesse de 12 km/h. Pour perdre du poids et consommer le maximum de lipides elle doit donc faire du footing à une vitesse de 6,6 km/h (45% de 12 km/h = 6,6 km/h)

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