Thème3- Corps humain et santé : l`exercice physique Chap 1

Thème3- Corps humain et santé : l'exercice physique
Chap 1- Les modifications physiologiques à l'effort.
Rappel : en collège : Nutriments et dioxygène libèrent de l’énergie utilisable pour le fonctionnement des
organes, nécessité d'énergie pour permettre les contractions, énergie fabriquée à partir des nutriments et de
l'oxygène. Quels sont ces besoins ? L'approvisionnement en O2 est-il performant ?
I- Les besoins en nutriments au cours de l'effort :
A- Les besoins en nutriments : p 185
•
définir aliments = macromolécules type glucides, lipides et protides.
• Nutriments : molécules solubles capables de passer dans le sang après digestion d'un aliment.
• Connaitre la correspondance entre aliments et nutriments : acides aminés pour protéines digérées, oses pour
digestion des glucides, acides gras pour digestion des lipides.
• La consommation de nutriments dépend de l’effort fourni. La glycémie ou taux de glucose doit être de 1 g/L.
• Les oses ( sucres simples) et les acides gras ( graisses simples) sont consommés en priorité.
• A chaque nutriment correspond une certaine quantité d'énergie utilisable par les organes ( 17 kJ pour 1 g de
glucose ou d'acide aminé et 38 KJ pour 1 g d'acide gras.
• Lors d'un exercice prolongé , les réserves en sucre (glycogène du foie et des muscles) et en lipides
( adipocytes) sont utilisées.
• L'obésité provient du stockage de l'énergie non dépensée, les graisses sont stockées dans les adipocytes.
• L’exercice physique est un des facteurs qui aident à lutter contre l’obésité, notamment un effort de durée
prolongée de puissance sous-maximale.
B- Mesures de la consommation en O2 : tp16 + p 183
• L’effort physique augmente la consommation de dioxygène. L'oxygène est nécessaire à la fabrication d'énergie
grâce à la respiration cellulaire :
Equation de la respiration : Glucose C6H12O6 + 6 O2 donne 6 CO2 + 6 H2O + énergie
ex de calcul à savoir cf Arnaud, savoir calculer IR au repos et à l'effort et retenir qq valeurs types.
Rem 1 : VO2 max est la consommation max d'O2 qu'un individu peut prélever au niveau des poumons et
transporter par le système cardio-vasculaire = 40 à 80 mL/min/kg, liée aux caractéristiques génétiques et
d'entrainement.
Rem 2 : après l'effort, l'IR reste élevée pendant qq minutes = période de récupération = dette en O2 que
l'individu doit consommer pour reconstituer des molécules énergétiques comme Phosphocréatine, et ATP.
Pb : même au repos le sang artériel est déjà saturé en O2, comment augmenter l'approvisionnement en
O2 vers les muscles pendant l'effort ?
II- Modifications cardio-respiratoires et approvisionnement en O2 pendant l'effort :
Bilan TP 17 et 18 : http://www.intellego.fr/soutien-scolaire--/aide-scolaire-svt/video-des-valvescardiaques-mitrale-aortique-et-tricuspide-par-echographie/42745
A- Au niveau du coeur :
•
•
•
•
Le coeur est un muscle creux composé de 4 cavités : 2 oreillettes et 2 ventricules. Il est cloisonné en
deux parties droite et gauche totalement indépendantes qui constituent 2 pompes séparées mais
fonctionnant de façon synchrone.
Les veines ramènent le sang vers le coeur tandis que les artères conduisent le sang qui quitte le coeur
vers les organes.
Au cours d'un cycle ou révolution cardiaque, les oreillettes se remplissent ( repos ou diastole générale)
puis se contractent ( systole auriculaire) ce qui permet d'envoyer tout le sang dans les ventricules. A ce
stade, les VAV sont ouvertes et les VA sont fermées.
Puis les ventricules se contractent ( systole ventriculaire), et le sang est éjecté dans les artères ( volume
VES au repos 70 mL dans chaque ventricule). A ce stade les VAV sont fermées et les VA sont ouvertes.
Grâce au fonctionnement des valvules, le sang circule à sens unique dans le coeur, ce qui permet
•
d'apporter tout le sang oxygéné vers les organes.
Le coeur gauche est plus épais que le droit, ce qui permet d'envoyer efficacement le sang vers les
organes. En effet au repos rappel DC = environ 5 L/mn mais à l'effort DC peut atteindre 20 L
/mn !! Les limites physiologiques du DC sont 27 L /mn ( 180 batt x VES = 150 mL)
B- Modifications cardio-respiratoires liées à un effort : TP 17
Au cours de l’effort un certain nombre de paramètres physiologiques sont modifiés :
•
Débit ventilatoire : DV = volume d'air courant par min. Passe de 20 à 40 L / mn. La fréquence des
mouvements respiratoires et leur amplitude augmentent. On respire plus d'air et plus souvent.
•
•
•
•
•
Débit cardiaque : DC = FC x VES = quantité de sang envoyé par le coeur et par minute. Pendant
l'effort, le coeur bat plus vite ( fréquence cardiaque passe de 60 à 120 batt/min) et plus souvent ( VES
volume d’éjection systolique ou contractions plus fortes, passe de 70 à 120 mL max) ).
FC = fréquence cardiaque = nombre de battements ou contractions par minute
VES = volume d'éjection systolique = volume de sang envoyé par la contraction d'un ventricule.
Ex au repos : DC = 60 battements x 70 mL de sang envoyé par la contraction ventriculaire = 4200 mL
= 4,2 L de sang soit environ tout le volume sanguin dans le corps. Autrement dit, tout le sang d'une
personne est réoxygéné et réenvoyé vers les organes en 1 minute environ au repos.
À l'effort DC = 150 batt x 120 mL = 18 000 mL = 18 L de sang / min envoyé.
C- Importance de la place du coeur dans la circulation sanguine : TP19 et circuits électriques p 200
•
la partie droite du coeur est placée en série avec les poumons ce qui permet à tout le volume sanguin
d'être réoxygéné = c'est la petite circulation ou circulation pulmonaire. Donc quand le DC augmente,
le DV des poumons doit aussi augmenter :
= systèmes respiratoire et cardiaque sont couplés.
•
Le même volume de sang réoxygéné revient dans la partie gauche du coeur qui est disposé en
dérivation avec les autres organes : c'est la grande circulation ou circulation générale. On dit
aussi qu'il y a double circulation.
•
La disposition en parallèle permet d'apporter à chaque organe une part du volume total de sang
saturé en O2 ( 20 %).
•
Cette part ou débit varie selon l'activité et permet d'apporter aux muscles pendant l'effort jusqu'à
80 % du volume sanguin au lieu de 20% au repos. D'autres organes recoivent alors moins de sang
comme les reins ou les poumons, mais d'autres comme le cerveau recoivent une part constante.
Savoir dessiner un coeur, dessiner les valvules et le cycle cardique, le schéma de la double circulation
et le couplage avec le système respiratoire au repos et à l'effort cf poly en classe.