1° partie : Fonctionnement de l`organisme et besoin en énergie L1
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1° partie : Fonctionnement de l’organisme et besoin en énergie L1 Activité musculaire et besoins en énergie Constat : lorsqu’on réalise un mouvement, les muscles se contractent et mettent les os en mouvements. Tout mouvement demande de l’énergie Comment l’organisme procure-t-il aux organes l’énergie nécessaire à leur activité ? I. L’activité musculaire et les modifications de l’organisme Observation : lorsque vous êtes en cours d’EPS vous faites travailler des muscles. Mais vous observez aussi d’autres modifications. Quelles sont les modifications de l’organisme lors d’un effort physique ? - on est essoufflé - le cœur bat plus vite - on a chaud, on transpire Cherchons les modifications de l’organisme lors d’un effort physique qui correspondent à ces observations Quelles sont les modifications de l’organisme lors d’un effort physique ? Activités 1 : mesurer les modifications des fréquences cardiaque et respiratoire lors d’un effort physique 1.Au repos, mesure ta fréquence cardiaque et ta fréquence respiratoire. Ré Note les valeurs dans le tableau ci-dessous 2. Réalise 10 flexions (effort physique) puis mesure ta fréquence cardiaque. Recommence et mesure ta fréquence respiratoire. Ré Note les valeurs dans le tableau 3. Indique les organes qui sont mis en action lors de ton effort physique Avant l’effort (repos) Valeurs correctes (cohérentes) Valeurs correctes (cohérentes) Juste après l’effort Fréquence respiratoire (respirations/mn) Fréquence cardiaque (battements du cœur /mn) Réponses mettant en évidence les 4. Indique comment varient la fréquence cardiaque et la fréquence variations de chaque fréquence respiratoire lors d’un effort physique. Ra 5. Indique alors les principaux organes dont le fonctionnement est modifié 3 organes pendant l’effort. Ra 6. Conclus sur l’évolution de la température du corps lors d’un effort à partir de l’étude du doc 3 p.50 Ra 7. Rédige un court texte permettant de répondre au problème posé Ra Réponse mettant en évidence les variations de température Synthèse impliquant les 3 paramètres mesurés Bilan : Lors d’un effort physique, la fréquence cardiaque et la fréquence respiratoire s’accélèrent ; la température et la transpiration du corps augmentent. fréquence cardiaque : nombre de battements du cœur par unité de temps (= rythme cardiaque) fréquence respiratoire : nombre de mouvements respiratoires (inspiration et expiration) par unité de temps (= rythme respiratoire) II. Les besoins des muscles Pour fonctionner les organes ont besoin d’éléments indispensables. Quels sont les besoins permanents du muscle pour pouvoir fonctionner ? http://www.editions-breal.fr/svt_college/5eme/glycemie/main.htm Activité 1 : mettre en évidence les besoins du muscle Activité 1 : mettre en évidence les besoins du muscle vivant 1.a . A partir des doc 1 et 2 p.52 : Décris l’évolution de la quantité de O2 dans l’enceinte sans muscle puis dans l’enceinte avec muscle I 1.b .Retrouve le besoin du muscle mis en évidence Ra Ta réponse doit décrire les variations de la quantité de O2 à l’aide de mots : augmenter, diminuer, rester stable Ta réponse s’appuie sur la réponse précédente (besoin exact) 2. Sachant que l’eau de chaux se trouble en présence de dioxyde de carbone, déduis-en ce que rejette le muscle (doc 3 p.52) Ra 3. A partir du logiciel http://www.editionsbreal.fr/svt_college/5eme/glycemie/main.htm indique comment varie la teneur en glucose dans l’enceinte et explique cette variation. Ra 4. Conclus sur les besoins du muscle pour fonctionner Ra Substance rejetée exacte Ta réponse doit décrire les variations de la quantité de glucose à l’aide de mots : augmenter, diminuer, rester stable. Explication en rapport avec ce qui se trouve dans l’enceinte Ta réponse reprend les 3 éléments étudiés Bilan : Le muscle a des besoins permanents pour son fonctionnement : il prélève du O2 et des nutriments comme le glucose. Il rejette un déchet, le CO2. Il y a donc des échanges qui s’effectuent. Nutriments : substances d’origine alimentaire qui circulent dans le sang. Ex. : le glucose (sucre) III. Le sang et les échanges avec les organes Les organes prélèvent des éléments indispensables à leur activité et rejettent des déchets. Où et comment s’effectuent ces échanges ? Emettre une hypothèse : les échanges se font avec le sang. Activité1 : Vérifier l’hypothèse : c’est avec le sang que s’effectuent les échanges 1. Décris l’irrigation sanguine d’un organe I Donne l’aspect et le nom des vaisseaux Radiographie des vaisseaux la main (muscles) : les vaisseaux amenant le sang aux muscles se ramifient à l’intérieur de ceux-ci en vaisseaux de plus en plus fins, les capillaires. Puis ceux-ci se raccordent à des vaisseaux part lesquels le sang part de l’organe 2. Compare la composition du sang entrant à celle du sang sortant du muscle au Réponse exacte si tu repos (doc2p.54). Explique où et comment s’effectuent les échanges. Ra trouves le lieu et la nature des échanges Tous les organes présentent une importante irrigation sanguine grâce à de très fins vaisseaux sanguins, les capillaires. C'est dans ces vaisseaux qu'ont lieu les échanges entre le sang et les organes : les organes prélèvent en permanence O2 et glucose dans le sang et y rejette du CO2. Irrigation sanguine : apport de sang aux organes par les vaisseaux sanguins (= vascularisation) (p.55) Capillaire : vaisseau sanguin très fin et très nombreux pénétrant dans tous les organes (p.55) IV. Les échanges avec les organes et leur activité Les organes réalisent des échanges avec le sang mais l’activité des organes varie. Comment les échanges avec le sang varient-ils en fonction de l’activité des organes ? Activité2 : Identifier et expliquer les variations des échanges sanguins lors de l’activité d’un organe 1. Etablis une relation entre le débit sanguin l’activité d’un organe Ra Réponse exacte si elle s’appuie sur la comparaison des 2 images La consommation de glucose par le cerveau au cours de son activité. Les techniques d’imagerie médicale permettent de suivre la variation du débit sanguin dans le cerveau durant certaines activités. La couleur jaune orangé met en évidence une consommation de glucose importante et donc un débit sanguin important. En a la personne ne fait que regarder un objet alors qu’en b la personne effectue un calcul mental compliqué (activité importante). 2. Etablis une relation entre l’activité d’un muscle et ses besoins(doc2 p.54). Ra Réponse exacte si elle montre la variation des échanges avec la variation de l’activité Réponse exacte si tu expliques la 3. Explique comment, au cours d’un effort, l’augmentation de la variation de débit sanguin avec la fréquence cardiaque agit sur le débit sanguin niveau du muscle. Puis déduis-en l’évolution des échanges entre le sang et le muscle. Ra fréquence cardiaque Le débit sanguin qui arrive aux organes varie en fonction de leur activité pour améliorer les échanges entre le sang et les organes. En effet, la consommation de dioxygène et de glucose augmente avec l’effort, tandis que le rejet de dioxyde de carbone est plus important. L’augmentation des fréquences cardiaque et respiratoire est une réponse aux besoins accrus des muscles et de tous les organes lors d’une activité plus importante de ceux-ci. Débit sanguin : quantité de sang circulant dans les vaisseaux par unité de temps. (p.55) V. L’utilisation du glucose et du dioxygène par les organes A quoi servent aux organes le O2 et le glucose ? Activité 3.Complète le schéma ci-dessous au fur et à mesure en: C a . Complétant la légende des cases1., 2., et 3. b . Dessinant les flèches de l’oxygène, du dioxyde de carbone et du glucose à l’aide des résultats du tableau c . Dessinant les vaisseaux sanguins à l’intérieur du muscle et en les légendant au niveau du cadre 4. d . Symbolise les échanges de dioxygène, de dioxyde de carbone et de glucose entre le sang des capillaires et le muscle Ta réponse sera exacte si : Les 3 cases sont complétées Les flèches sont représentées aux bons endroits Le schéma permet au sang de circuler correctement et si la légende est un mot précis Les flèches sont au bon endroit et dans le bon sens 1. 4. 3. bleu Dioxyde de carbone rouge dioxygène Nutriment ( glucose) Réaction chimique entre O2 et glucose CO2 produit libère 2. énergie Fonctionnement du muscle utilisée transformée chaleur Activité 4 : explique à partir de ce schéma complété (et schéma p.57) explique comment l’énergie est libérée par un organe. C De l’énergie est nécessaire pour l’activité des muscles. Dans les muscles, une réaction chimique a lieu entre le glucose et le dioxygène apportés par le sang: de l’énergie est libérée et un déchet, le CO2, est produit et rejeté dans le sang. Une partie de cette énergie est utilisée pour le fonctionnement des organes, l’autre est transformée en chaleur. Réaction chimique : action entre des éléments chimiques qui se transforment en d’autres éléments chimiques.
