2016-mat-2-article

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LES HÉROS : SCIENCE-FICTION OU RÉALITÉ?
Par Rosalie Besson et Alexandra Pilote
Fig.1
Résumé: Les héros : science-fiction ou réalité? Besson, R. & A. Pilote. 2016.
Rapport interne. Sciences, Cégep Saint-Félicien. La fréquence cardiaque de 69
candidats fut notée avant et pendant un exposé oral, ce qui a permis d’affirmer
que la fréquence cardiaque augmente en état de stress. Ensuite, un test de force
a été fait chez huit sujets avant et après une situation de stress provoquée. Un
gain musculaire a été observé. Puis, un test de mémoire a également été exercé
chez huit autres sujets. Une diminution du travail intellectuel fut notée.
Finalement, les effets du Ventolin ont été testés afin de déterminer s’il était
composé d’adrénaline, ce qui a permis de conclure que ce n’était pas le cas.
Abstract: The hero: science fiction or reality? Besson, R. & A. Pilote. 2016.
Internal report. Sciences, Cégep St-Félicien. The heart rate of 69 candidates was
noted before and during an oral presentation, which allowed to assert that the
heart rate increases in stress. Then a strength test was done on eight subjects
before and after a stress situation. An increase of physical capacities was
observed. Then, a memory test was also done on eight subjects. A decrease of
intellectual work was noted. Finally, the effects of Ventolin were tested to
determine if it was composed of adrenaline, which concluded that it was not.
Mots clés : Adrénaline, stress, fréquence cardiaque, force, mémoire, Ventolin
Introduction
Tout autour du globe, des actes héroïques sont posés. Notamment, un jeune
originaire de Bromont a sauvé de la noyade trois personnes sur l’île de Bali, en
Indonésie. L’adrénaline, occasionnée par une situation stressante, serait la raison qui
explique ces comportements. Dans ce projet, le but principal est de déterminer les
effets qu’engendre le stress sur le corps humain, en particulier sur les capacités
physiques et mentales. Les hypothèses sont :
-
Le stress réduit la capacité à retenir des informations.
Le corps subit des changements, dont une augmentation de la capacité
physique.
La fréquence cardiaque, sous l’effet du stress, augmente considérablement.
Pour valider celles-ci, une situation de stress naturelle et provoquée fut produite.
Ainsi, il fut possible de déterminer les effets de l’adrénaline sur le corps humain.
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Les héros : science-fiction ou réalité?
Théorie
Qu’est-ce que l’adrénaline ?
L’adrénaline est une hormone sécrétée en réponse à un état de stress. Lorsque le
système nerveux perçoit une menace, l’hypothalamus, à la base du cerveau, s’excite
et stimule l’hypophyse, une glande endocrine située également dans le cerveau. Cela
entraîne la production d’hormones. L’adrénaline est alors produite et déclenche des
réactions de plusieurs organes.
Quels sont ses effets?
L’adrénaline répond à un besoin flagrant d’énergie, par exemple pour faire face au
danger. Lors de cette situation, le cortisol, qui est également une hormone, appuie le
rôle de l’adrénaline. En effet, il transforme les gras en sucre. Il assemble ainsi toute
l’énergie contenue dans les sucres pour l’envoyer dans des endroits précis auxquels
le corps se servira afin de se défendre, ce qui optimisera le gain musculaire.
L’adrénaline peut donc être la cause de plusieurs performances extrêmes, mais elle
peut tout aussi produire des effets néfastes pour la santé, par exemple affecter le
cerveau de façon malsaine. En effet, il affecte la mémoire et le résonnement
puisqu’un niveau élevé de stress conduira la mémoire centrale du cerveau à se
rétrécir. En outre, les hormones de stress favorisent la formation des molécules
responsables de l’enflure de l’hippocampe, soit la partie du cerveau qui joue le rôle
central sur la mémoire. Cela affecte donc la préservation de la mémoire en stimulant
cette partie.
Qu’est-ce que la fréquence cardiaque?
Elle indique le nombre de battements cardiaques par unité de temps qui,
généralement, est la minute. Le pouls, quant à lui, se perçoit par le toucher d’une
artère battante. Cela nous permet d’évaluer les battements cardiaques. Au repos, la
fréquence cardiaque d’un adulte est généralement de 70 ± 10 battements par
minute. Une pulsation trop élevée se situe au-dessus de 120 battements par minute.
Qu’est-ce que le Ventolin?
Le Ventolin, un bronchodilatateur utilisé pour traiter l’asthme, produit des effets
similaires à l’adrénaline sur le corps humain. En effet, les recherches montrent que,
tous deux, provoque des tremblements, de la nervosité, de la sudation, des bouffées
de chaleur et une augmentation de la fréquence cardiaque.
Donc, un nouveau but survient: déterminer si le Ventolin est composé d’adrénaline.
De ce but, découle une nouvelle hypothèse qui stipule que ce médicament n’est pas
composé d’adrénaline.
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Les héros : science-fiction ou réalité?
Méthodologie et matériel
Matériel :
-Un sac de glace
-Une montre cardiaque
-Un dynamomètre
-Un bandeau afin de bander les yeux
-Un jeu de mémoire
-Un tensiomètre
-Un chronomètre
Méthodologie :
Partie 1 : Déterminer si le stress augmente la fréquence cardiaque.
Pour ce faire, cinq groupes du cégep devant préparer un exposé oral furent ciblés.
Leur fréquence cardiaque fut prise une semaine avant l’exposé et juste avant celuici. Elle fut mesurée à l’aide de la prise de leur pouls durant trente secondes. Par la
suite, un écart moyen fut calculé afin de certifier une donnée qui permet de dire
qu’une personne est bien stressée. Les exposés oraux ont été choisis puisque c’est
une provocation de stress naturelle, car la peur de parler en public est une peur
innée chez l’humain.
Partie 2 : Déterminer si le stress augmente la force.
Sept sujets furent ciblés. Dans un premier temps, une montre cardiaque leur fut
installée afin de vérifier si l’écart respectait bien celui établi précédemment. Ensuite,
ils ont dû faire le test du dynamomètre qui consiste à mesure leur force de
préhension des mains. Leurs yeux furent alors bandés et, après deux minutes de
calme, un sac de glace leur a été apposé dans le cou. Le test de dynamomètre fut
tout de suite répété.
Ce moyen a été utilisé, car le cou comporte plusieurs terminaisons nerveuses
sensibles aux changements de température. Cela envoyait donc un signal au cerveau
afin que celui-ci dicte au corps qu’il a perçu une menace et qu’il doit agir.
Partie 3 : Déterminer si le stress réduit la mémoire.
Encore une fois, sept sujets furent ciblés. Le même protocole que celui mentionné
précédemment fut utilisé. Cependant, cette fois, les sujets devaient effectuer un jeu
de mémoire avant et après la situation de stress. Le temps qu’ils ont pris afin
d’effectuer cette tâche fut chronométré.
Partie 4 : Le Ventolin
Au repos, la fréquence cardiaque, la pression artérielle, la sueur, la dilatation de la
pupille et les tremblements furent notés chez deux sujets. Ensuite, ils ont inhalé
quatre bouffées de Ventolin. Ces symptômes furent analysés à nouveau.
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Les héros : science-fiction ou réalité?
Résultats et discussion
Partie 1 : Déterminer si le stress augmente la fréquence cardiaque.
En ce qui concerne la première partie de l’expérience, le tableau de résultats se
retrouve en annexe (Tableau 4). Cependant, il est important de noter que l’écart
moyen entre la fréquence cardiaque au repos et en état de stress est de 19
battements par minute. Puisque les résultats variaient beaucoup, un test
d’hypothèse, avec un seuil de signification de 5%, a été effectué afin de certifier
cette donnée. Il se retrouve en annexe (Tableau 5).
Partie 2 : Déterminer si le stress augmente la force.
Tableau 1 : Les résultats du test de la force
Sujet
Force initiale
(kilogrammes,
±0,1 kg)
Force finale
(kilogrammes,
±0,1 kg)
Écart
(kilogrammes,
±0,2 kg)
Fréquence
cardiaque au
repos
(Battements
par minute)
1
2
3
4
5
6
7
Moyenne:
29,2
31,0
55,4
48,5
36,3
66,2
33,6
42,9
33,1
32,9
55,9
51,6
37,7
73,2
35,5
45,7
3,9
1,9
0,5
3,1
1,4
7,0
1,9
2,8
73
76
72
72
72
108
82
79
Fréquence
cardiaque en
état de
stress
(Battements
par minute)
74
127
105
109
112
114
116
108
Écart
(Battements
par minute)
1
51
33
37
40
6
34
29
On constate qu’il y a un écart de 29 battements par minutes, en moyenne, entre les
sujets au repos et les sujets en état de stress. Cela confirme que ceux-ci étaient bien
stressés selon la corrélation établie précédemment. De plus, il est possible de voir
une augmentation de 2,8 kg suite à la situation de stress provoquée. Pour appuyer
cette donnée, un test d’hypothèse, lequel se retrouvant en annexe (Tableau 6), a été
réalisé. Cela a permis de confirmer l’hypothèse que la force allait augmenter en état
de stress.
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Les héros : science-fiction ou réalité?
Partie 3 : Déterminer si le stress réduit la mémoire.
Tableau 2 : Les résultats du test de mémoire
Sujet
Temps initial
(secondes,
±0,01s)
Temps Final
(secondes,
±0,01s)
Écart
(secondes,
±0,02s)
1
2
3
4
5
6
Moyenne:
25,52
34,73
37,33
29,50
21,67
20,10
28,14
27,03
36,52
38,20
31,30
29,03
25,72
31,30
1,51
1,79
0,87
1,80
7,36
5,62
3,16
Fréquence
Fréquence
cardiaque en
cardiaque au
état de
repos
stress
(Battements
(Battements
par minutes)
par minutes)
72
80
65
78
55
80
70
77
82
98
75
99
70
85
Écart
(Battements
par minutes)
8
13
25
7
16
24
19
Il est a noté qu’un sujet a pris 24,03 secondes pour réaliser son test de mémoire à la
suite de ce stress provoqué. Cependant, cette donnée était aberrante, puisqu’elle
s’éloignait de façon significative des autres écarts. Donc, pour cette raison, nous
avons pris la décision de la retirer du tableau.
Cette fois-ci, suite à la situation de stress provoquée, une augmentation moyenne de
11,5% du temps initial a été notée. Afin de certifier cette donnée, un test
d’hypothèse, lequel se retrouvant en annexe (Tableau 7), a été réalisé. Cela a
confirmé l’hypothèse disant que la mémoire serait moins active en état de stress.
Partie 4 : Le Ventolin
Tableau 3 : Les effets du Ventolin
Effets
Dilatation de la pupille
Sueur
Tremblement
Hausse de la pression artérielle
Hausse de la fréquence cardiaque
Perçu
Non-Perçu
X
X
X
X
X
On constate que ce ne sont pas tous les effets qui ont été perçus. De ce fait, ce ne
sont que des effets secondaires similaires à l’adrénaline. Il est alors impossible de
certifier que le Ventolin est composé d’adrénaline, puisque ces symptômes ne sont
pas tous survenus. Cela confirme notre hypothèse.
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Les héros : science-fiction ou réalité?
Critiques
Tout d’abord, les sujets de l’expérience sur la fréquence cardiaque lors d’exposés
oraux présentaient de grandes variations dans les résultats. Cela s’explique par le
fait que les différents groupes n’étaient pas tous de la même concentration d’étude.
En effet, certains programmes prennent leurs études bien à cœur afin de maximiser
leur côte de rendement collégial pour leur demande universitaire. Cela fait en sorte
qu’ils sont plus stressés que la moyenne. Cependant, cette prise de données est
représentative et juste, puisqu’elle ne vise pas seulement qu’un programme, mais
bien tous les programmes d’études du cégep.
Par la suite, les causes d’erreurs sur les expériences de la force et de la mémoire se
concentrent d’avantage sur l’utilisation d’appareils. En effet, le dynamomètre a une
incertitude de 0,1 kg et la chronomètre de 0,01 seconde. Ces incertitudes ont alors
été présentes tout au long des calculs des résultats.
Suggestions
Afin de corriger le problème concernant les exposés oraux, il aurait été intéressant
de diviser chaque concentration d’étude et de les analyser séparément. À plus
grande échelle, il aurait été profitable de considérer les écoles primaires et
secondaires. De plus, il aurait été possible d’établir une distinction entre le niveau de
stress chez les filles et les garçons. En ce qui concerne les tests sur la mémoire et la
force, il faudrait que le nombre de participants soit beaucoup plus élevé afin que les
résultats soient plus significatifs. Finalement, pour l’expérience concernant le
Ventolin, afin de certifier le résultat, une synthèse de ce médicament aurait été
nécessaire afin de vérifier la présence de l’adrénaline, puisque ses effets sont
subjectifs d’une personne à l’autre.
Retombés sur la société
Ce projet permet de comprendre les conséquences de l’adrénaline sur les capacités
physiques et intellectuelles des êtres humains. L’expérimentation donne la possibilité
de concevoir nos réactions sous l’effet du stress, tel que la réduction de l’activité
cérébrale et l’optimisation du gain musculaire. Conséquemment, cela explique les
sous-performances des étudiants anxieux dans les examens. Cependant, à l’inverse,
cela explique la raison d’une bonne performance d’un athlète sous l’effet de
l’adrénaline. De plus, cela explique pourquoi, dans le sport, l’utilisation détournée du
Ventolin est interdite par le règlement anti-dopage. En effet, par ses effets similaires
à l’adrénaline, le Ventolin optimise le gain musculaire. Être asthmatique représente
un avantage pour de nombreux sportifs.
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Les héros : science-fiction ou réalité?
Conclusion
En somme, un niveau élevé de stress entraîne la production d’adrénaline et
déclenche des perturbations dans l’organisme des individus, dont l’augmentation de
la fréquence cardiaque, l’optimisation des capacités physiques et la réduction de la
mémoire. Ainsi, l’adrénaline est la cause des actes surhumains qui se produisent
dans le monde entier. Finalement, l’expérience a permis de vérifier les buts et les
hypothèses.
Remerciements
Nous tenons à remercier tous les professeurs de français et d’anglais ayant accepté
qu’on emprunte de leur temps de classe afin d’effectuer notre projet, notamment
madame Sarah Richards. Nous tenons à remercier également madame Julie Dubé,
technicienne en laboratoire, qui nous a fourni le matériel dont nous avions de besoin
chaque semaine. Puis, finalement, un merci tout spécial à monsieur Dominique
Boivin pour son soutient au cours de ces douze semaines.
Médiagraphie
1. ALLARD, Sophie. «L’impact du stress urbain», La Presse. [En ligne]. (03 décembre
2015). http://www.lapresse.ca/vivre/sante/201312/03/01-4717198-limpact-dustress-urbain.php (page consultée le 26 janvier 2016).
2. ANONYME, Wikipédia. [En ligne]. https://fr.wikipedia.org/wiki/Stress (page
consultée le 24 octobre 2015)
3. ANONYME, Le blog de santé et de méditation. [En ligne]. http://meditationrelaxation-sante-vie.over-blog.com/article-adrenaline-et-son-impact-sur-la-sante117354660.html (page consultée le 24 octobre 2015)
4. ANONYME, Canoe.ca. [En ligne].
http://fr.canoe.ca/infos/societe/archives/2015/07/20150720-200752.html (page
consultée le 26 janvier 2016)
5. ANONYME, «Les effets du stress», Ma santé naturelle. [En ligne].
http://www.masantenaturelle.com/chroniques/chroniques2/stress-effets.php (page
consultée le 20 janvier 2016)
Iconographie
#Fig. 1 : RICHER, François. «Le Google de notre cerveau», Le Huffington Post. [En
ligne]. http://quebec.huffingtonpost.ca/francois-richer/le-google-de-notrecerveau_b_5946256.html (page consultée le 27 avril 2016)
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Les héros : science-fiction ou réalité?
Annexe
Tableau 4 : La fréquence cardiaque suite à un exposé oral
Fréquence
Fréquence
cardiaque
cardiaque
Écart
en état de
Élève
au repos
(Battements
stress
(Battements
par minute)
(Battements
par minute)
par minute)
Élève
Fréquence
Fréquence
cardiaque
cardiaque
Écart
en état de
au repos
(Battements
stress
(Battements
par minute)
(Battements
par minute)
par minute)
1
72
114
42
36
44
64
20
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
80
70
84
76
64
78
82
70
86
68
56
78
64
90
92
92
90
86
70
70
76
72
80
78
72
80
60
76
72
64
78
72
132
96
88
106
78
96
100
84
128
86
76
86
90
104
98
120
100
100
90
86
88
112
108
106
126
120
66
90
94
80
86
80
52
26
4
30
14
18
18
14
42
18
20
8
26
14
6
28
10
14
20
16
12
40
28
28
54
40
6
14
22
16
8
8
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
90
100
88
80
80
68
64
108
76
98
72
76
52
90
70
70
66
64
62
70
62
84
88
78
84
68
72
80
68
72
60
60
100
104
122
90
84
96
100
126
78
116
118
94
56
102
80
90
66
64
70
96
78
104
88
88
126
60
90
78
74
86
64
70
10
4
34
10
4
28
36
18
2
18
46
18
4
12
10
20
0
0
8
26
16
20
0
10
42
8
18
2
6
14
4
10
34
35
60
100
80
114
20
14
69
Moyenne
56
75
64
93
8
18
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Les héros : science-fiction ou réalité?
Tableau 5 : Test d'égalité des espérances: observations
pairées pour le test des exposés oraux
Variable 1
Variable 2
Moyenne
92,666667 75,04347826
Variance
340,31373 147,0127877
Observations
69
Coefficient de corrélation de Pearson
Différence hypothétique des moyennes
Degré de liberté
69
0,692444
0
68
Statistique t
10,985865
P(T<=t) unilatéral
5,088E-17
Valeur critique de t (unilatéral)
Comme la statistique T= 10,99 > 1,67,
alors, sur la base des échantillons, au
seuil de 5% et en vertu de la règle du
test d’égalité des espérances, on
rejette l’hypothèse nulle. Il y a tout
lieu de penser que la fréquence
cardiaque en état de stress est plus
élevée que celle en repos.
1,6675723
P(T<=t) bilatéral
1,018E-16
Valeur critique de t (bilatéral)
1,9954689
Tableau 6 : Test d'égalité des espérances: observations
pairées pour le test de la force
Variable 1
Variable 2
Moyenne
45,7
42,8857143
Variance
230,956667
198,308095
Observations
7
0,99207659
8
7
Coefficient de corrélation de Pearson
Différence hypothétique des moyennes
0
Degré de liberté
6
Statistique t
3,4586251
P(T<=t) unilatéral
0,00674968
Valeur critique de t (unilatéral)
1,9431803
P(T<=t) bilatéral
0,01348937
Valeur critique de t (bilatéral)
2,44691851
Comme la statistique T= 3,46 > 1,94,
alors, sur la base des échantillons, au
seuil de 5% et en vertu de la règle du
test d’égalité des espérances, on rejette
l’hypothèse nulle. Il y a tout lieu de
penser que la capacité physique d’une
personne en état de stress est plus
élevée que lorsqu’elle est au repos.
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Les héros : science-fiction ou réalité?
Tableau 7 : Test d'égalité des espérances: observations
pairées pour le test de la mémoire
Variable 1
Variable 2
Moyenne
31,3 28,141667
Variance
25,87612 48,620137
Observations
6
Coefficient de corrélation de Pearson
Différence hypothétique des
moyennes
Degré de liberté
0
2,908110702
P(T<=t) unilatéral
0,016736595
Valeur critique de t (unilatéral)
Valeur critique de t (bilatéral)
0,950378726
5
Statistique t
P(T<=t) bilatéral
6
Comme la statistique T= 2,91 >
2,015, alors, sur la base des
échantillons, au seuil de 5% et en
vertu de la règle du test d’égalité des
espérances, on rejette l’hypothèse
nulle. Il y a tout lieu de penser que la
mémoire d’une personne en état de
stress est moins active que
lorsqu’elle est au repos.
2,015048373
0,03347319
2,570581836
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