Fonctionnement du corps humain et besoins en énergie

Fonctionnement du corps humain et besoins en énergie
I- Quelles sont les modifications de l’organisme lors d’un effort physique
Lors d’un effort physique, l’organisme s’adapte par des modifications de son
fonctionnement : - la fréquence des ventilations augmente (un mouvement ventilatoire =
inspiration et expiration)
- la fréquence des battements cardiaques augmente
- la consommation de dioxygène augmente
On constate de nombreuses modifications de l’organisme quand les muscles travaillent ; ces
modifications servent à satisfaire les besoins de nos muscles ;
II-Quels sont les besoins des muscles ?
Doc 5c p.54
quand les muscles travaillent, notre corps consomme plus de dioxygène (O2) (Pourquoi ?
pour les muscles ?)
Comment varie la quantité de dioxygène dans l’enceinte entre le début et la fin de
l’expérience ?
Elle passe de environ 9,2 mg/L au début de l’expérience à 8,9 mg/L après 4,5 min : donc la
quantité de dioxygène dissous a baissé ;dans l’autre enceinte (sans le muscle), la quantité
reste la même ; donc le muscle consomme du dioxygène.
mesures de la quantité de glucose dans un muscle pendant un effort physique :
Temps (en min)
0
15
30
45
Quantité de
glucose (en g/kg
de muscle)
4
2
1
0,5
Il y a 4g de glucose au début de l’expérience et à la fin il y a 0,5g de glucose. Donc la quantité
de glucose a diminué ; le muscle a consommé le glucose.
Donc les muscles consomment du glucose (nutriment)
Au repos ou en activité, les muscles comme tous les organes ont des besoins :
-du dioxygène
-du glucose (sorte de sucre : c’est un nutriment.
Dans le cas des muscles, ces besoins augmentent avec l’effort physique.
Comment les muscles arrivent à satisfaire leurs besoins en dioxygène et en nutriments ?
Au repos
Après un effort
Fréquence cardiaque (battements/min) :
mesurée avec le pouls
Fréquence de la ventilation (nombre de
mouvements/min) (inspiration+expiration=1
mouvement ventilatoire)

Activité : p. 58 (doc14 a et b)
Il y a moins de glucose et de dioxygène dans le sang qui sort du muscle que dans le sang qui
arrive dans le muscle ; le muscle satisfait ses besoins en dioxygène et en nutriments en
prenant ces substances dans le sang ; on constate que quand le muscle travaille il en
prend davantage.
p.58 doc 13
Dans le sang il y a du dioxygène (O2) et des nutriments comme le glucose.
Les muscles et tous les autres organes prennent dans le sang l’oxygène et les nutriments
(glucose) dont ils ont besoin (ils en prennent davantage quand ils travaillent plus)
III- Que deviennent les nutriments et le dioxygène prélevés par nos
organes ?
Le dioxygène et les nutriments sont utilisés au cours d’une transformation chimique pour
fabriquer de l’énergie (pour permettre à l’organe de fonctionner correctement)
Lors de cette transformation chimique, il y a fabrication de déchets (urée et dioxyde de
carbone).
Le bilan de la réaction est le suivant schéma
Dioxygène Déchets (urée, dioxyde de carbone)
+ +
Nutriments (ex : glucose) Energie (chaleur + fonctionnement de la cellule)
IV-Comment se déroule la circulation sanguine pour satisfaire les besoins
de nos organes ?
1) Le sang circule à l’intérieur de vaisseaux sanguins
p.107
Le sang circule à sens unique dans des vaisseaux sanguins (artère, veine et capillaire) qui
forment un système clos.
Dans les artères le sang circule du cœur vers les organes et dans les veines le sang circule des
organes vers le cœur.
2) Le sang est propulsé dans les vaisseaux grâce à une pompe : le cœur
Livre p.108, 109 et 110
Le sang est mis en mouvement par le cœur, muscle creux, cloisonné, fonctionnant de façon
rythmique ; le « cœur droit » envoie le sang vers les poumons et le « cœur gauche » propulse
le sang vers l’ensemble de l’organisme.
3) les maladies cardio-vasculaires et les facteurs de risque
Livre p.130
Le bon fonctionnement du système cardiovasculaire est favorisé par l’activité physique ; une
alimentation trop riche, le stress…sont à l’origine de maladies cardio-vasculaires (=qui
touchent le cœur et les vaisseaux sanguins)

V- Comment le sang est-il approvisionné en dioxygène et en nutriments ?
1) L’approvisionnement du sang en dioxygène
Composition de l’air
-Il y a 21% de dioxygène dans l’air
-Lors de l’inspiration de l’air entre par notre nez, puis se dirige dans la trachée, puis dans
les bronches, les bronchioles pour enfin terminer son trajet dans les alvéoles pulmonaires.
Réaliser une phrase pour expliquer le trajet réalisé par l’air dans notre organisme :
Composition du sang entrant et sortant des alvéoles pulmonaires
Pour 100 ml de sang
Sang arrivant dans l’alvéole
Sang quittant l’alvéole
Dioxygène (O2)
14 ml
20 ml
Dioxyde de carbone (CO2)
60 ml
50 ml
Compléter le schéma suivant à l’aide du tableau précédent :
Diazote (N2)
78 %
Dioxygène (O2)
21 %
Dioxyde de carbone (CO2)
0.03 %
Gaz rares
< 1 %
Dioxygène :
Dioxyde de carbone :
Dioxygène :
Dioxyde de carbone :

Le passage du dioxygène vers le sang est facilité par le très grand nombre d’alvéoles
pulmonaires et par le fait quelles sont très vascularisées = irrigués (=il y a de nombreux
vaisseaux sanguins). Les échanges entre le sang et l’alvéole se font en permanence.
Le déchet « dioxyde de carbone » est éliminé au niveau des poumons dans l’air expiré.
Livre p.94 et 95
Certaines substances comme le tabac ou la pollution de l’air peuvent empêcher le bon
fonctionnement de l’appareil respiratoire et entraîner des maladies (cancer du poumon).
2) L’approvisionnement du sang en nutriments
D’où proviennent les nutriments ? Des aliments
Comment les aliments sont transformés en nutriments ?
LA DIGESTION : Expériences historiques de Réaumur sur les transformations des aliments dans le
tube digestif
Voici le compte-rendu de deux expériences sur la digestion réalisées au XVIIIème siècle
Document 1.
1 D’après l’expérience de Réaumur, quelle est l’hypothèse de départ qui semble juste ?
Justifier la réponse.
Réaumur (1683- 1752) s'attaqua au problème de la
digestion car , à l'époque, deux hypothèses s’affrontent :
-dans la première les aliments sont uniquement broyés
dans le tube digestif et finissent par y pourrir
- dans la seconde, les aliments sont rendus liquides par
des substances chimiques sécrétées par les organes
Voici le description d’une expérience qu’il a réalisée sur
une buse
Une buse est un rapace qui rejette par son bec ce qui n’est
pas digéré par son estomac (plumes, os, …).
« Une buse, à qui j’avais seulement arraché quelques
plumes des ailes pour la laisser vivre en liberté dans mon
jardin, fut destinée à des expériences.
Je plaçai dans un tube de fer blanc ouvert par les deux
bouts, un morceau de viande.
Le tube ainsi garni fut donné à la buse pour son premier
déjeuner.
Ce ne fut que le lendemain que je trouvai le tube qu’elle
venait de rendre : il avait toute sa
rondeur ; on ne trouvait sur sa surface extérieure aucune
trace de frottements.
Le morceau de viande avait été réduit peut-être au quart
de son premier volume ; ce qui en restait était couvert par
une espèce de bouillie, venue probablement des parties
qui avaient été dissoutes. »..
…… Le contenu du tube ne sentait pas le pourri.
.

La transformation de la plupart des aliments en nutriments se fait dans le tube digestif sous
l’action des sucs digestifs qui contiennent des enzymes. Ces transformations chimiques
complètent l’action mécanique réalisée par les dents ou les contractions de l’estomac.
Animation flash
Où vont les nutriments après la digestion ?
Les nutriments passent dans le sang au niveau de l’intestin grêle, organe très vascularisé ; les
replis de l’intestin grêle augmentent sa surface interne (250 m2); cette très grande surface
riche en vaisseaux sanguins facilite l’absorption des nutriments, c'est-à-dire le passage des
nutriments de l’intestin grêle vers le sang ;
VII- Comment expliquer que l’on grossisse ou que l’on maigrisse ?
Pour bien s’alimenter, il faut :
-prendre des repas réguliers et équilibrés (il faut manger de tout)
-ne pas consommer des sucres et des graisses en excès qui conduisent à l’obésité
-éviter le grignotage
Si l’apport énergétique (apporté par les aliments) > dépenses énergétiques (activités physiques
et intellectuelles) augmentation de la masse de la personne
Si l’apport énergétique<dépenses énergétiques diminution de la masse
Si l’apport énergétique = dépense énergétique la masse reste stable
L’IMC est un indice qui permet de savoir si une personne a un excès de masse ou si elle est
obèse ; pour un adulte si IMC>25 c’est un excès de poids.
Trajet des
aliments dans
l’organisme
bouche
Œsophage
Estomac
Intestin grêle
Gros
intestin
Eléments
permettant la
transformation
des aliments
en nutriments
Salive
+
broyage
(dents)
Suc gastrique
+ broyage
(contraction
de l’estomac)
Bile(foie), suc
pancréatique
(pancréas) et suc
intestinal