Chapitre 10 - Cours de SVT niveau lycée
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Chapitre 10 : les modifications de l’organisme au cours d’un effort physique Pour fonctionner, les cellules de notre organisme ont besoin de nutriments tels que le glucose et du dioxygène. Ces 2 éléments sont utilisés pour permettre la respiration cellulaire (métabolisme). Cette réaction libère de l’énergie et des déchets : CO2 et H2O. Problèmes : D’où proviennent les éléments utilisés pour la respiration cellulaire ? Comment se modifient leurs consommations ? Comment sont-ils acheminés jusqu’aux cellules ? 1. Les besoins de l’organisme au cours d’une activité physique A. La consommation en dioxygène Décrivez l’évolution de la consommation de dioxygène en fonction de la puissance de l’effort. Définissez le terme VO2 max. Pour répondre à cette demande en dioxygène des cellules, l’organisme va prélever davantage de dioxygène dans le milieu extérieur en augmentant la fréquence respiratoire (nombre de cycle respiratoire par minute) et le volume ventilé. Par conséquent le débit ventilatoire augmente au cours d’une activité physique. Définitions : Cycle respiratoire : inspiration (phénomène actif qui fait intervenir la contraction de muscles) suivie d’une expiration (phénomène passif). Fréquence ventilatoire : nombre de cycles respiratoires par minute. Volume courant ou Volume ventilé : volume d’air inspiré ou expiré au cours d’un cycle respiratoire. Débit ventilatoire = F ventilatoire x Ventilé en L/min Calculez le débit ventilatoire au repos et à l’effort. B. Les sources d’énergie du muscle Plus une personne est active, plus elle dépense de l’énergie. Pour couvrir les besoins, les muscles consomment du glucose (glucides) et des acides gras (lipides) qu’ils prélèvent dans leurs réserves ou dans le sang. La pratique régulière d’une activité physique d’endurance limite les risques d’obésité en consommant de façon privilégiée les acides gras (lipides). Livre doc 3 page 209 Une partie de l’énergie libérée par les muscles est utilisée pour la contraction, l’autre partie est dissipée sous forme de chaleur et provoque une élévation de la température du corps. La chaleur est évacuée par la peau lors de la transpiration. Problème : comment les cellules musculaires sont-elles approvisionnées en dioxygène et nutriments ? 2. L’approvisionnement des cellules musculaires A. Circulation sanguine Activité 20 : schéma des circulations et schéma des variations de diamètres des vaisseaux On observe donc 2 circuits : - La circulation pulmonaire (petite circulation), dans laquelle le sang se dirige du cœur vers les poumons puis retourne au cœur. Celle-ci permet une recharge en dioxygène au niveau des poumons de tout le volume sanguin. - La circulation générale (ou grande circulation) dans laquelle le sang se dirige du cœur vers tous les autres organes puis retourne au cœur. La disposition en dérivation (en parallèle) de cette dernière permet une irrigation simultanée de tous les organes par du sang oxygéné. Réponse à la question de l’activité 20 Devoir maison : Activité 21 : Tâche complexe : le couplage activité respiratoire – activité cardiaque Conclusion : Au cours d’un exercice physique, l’énergie utilisée par les cellules est fournie par la réaction métabolique de respiration qui utilise dioxygène et nutriments apportés par le sang. L’effort physique augmente la consommation de dioxygène et de nutriments. Pour supporter ses besoins, l’organisme effectue alors des modifications : Augmentation de la ventilation, modification des débits sanguins, dans le but de favoriser un meilleur approvisionnement des muscles en dioxygène et nutriments. Problème : comment le système cardiovasculaire favorise-t-il l’approvisionnement des muscles en dioxygène au cours d’un exercice physique ? 3. La structure du cœur A. Le cœur est un muscle creux capable de se contracter. Activité 22 : dissection du cœur Valvule pulmonaire Valvule aortique Valvule auriculo-ventriculaire Valvule auriculo-ventriculaire On observe dans le cœur 2 parties droite et gauche qui ne communiquent pas entre elles. Chaque partie est divisée en 2 parties : oreillettes et ventricules. Le cœur est constitué d’un tissu musculaire : le myocarde qui en se contractant expulse le sang des artères. La partie gauche envoie le sang dans l’aorte vers tous les organes. La partie droite envoie le sang dans l’artère pulmonaire vers les poumons. Le sang après avoir traversé les organes revient au cœur. B. Le cycle cardiaque. Logiciel fonctionnement du cœur Activité 23 : En vous aidant de l’animation projetée, replacer les images du cœur dans les cases A à E. Systole auriculaire durée : 1/10e de seconde A Diastole durée : 4/10e de seconde Début diastole B E C Début Systole ventriculaire D RRQ. Valvules sigmoïdes = valvules auriculo-ventriculaires Systole ventriculaire durée : 3/10e de seconde Fin Systole ventriculaire 1 2 3 4 5
