org en fonctionnement

Le fonctionnement de l'organisme pendant l'effort
I. Rappels
L'organisme doit assurer plusieurs fonctions pour
assurer son existence.
Plusieurs systèmes permettent de les effectuer :
• Le système respiratoire,
• Le système nerveux,
• Le système cardio-vasculaire,
• L'appareil digestif
• L'appareil locomoteur
Problématique : Comment réagit notre organisme à
l'activité physique ?
II. L'augmentation des besoins.
 TP1 – Les Mesure des besoins énergétiques pendant l’effort.
Les besoins de nos cellules (surtout les cellules musculaires) augmentent pendant l'activité
physique. Les consommations de nutriments (glucose) et de dioxygène augmentent car ce sont les
réactifs de la respiration. La dioxygène consommé permet l’oxydation des nutriments.
Problème : Comment augmenter l'apport en dioxygène et en glucose?
Observation: Pendant l'effort la fréquence cardiaque et la fréquence respiratoire augmentent.
Hypothèse : Ces réactifs sont apportés par la circulation sanguine. Il faut donc augmenter le débit sanguin
dans les muscles et assurer une oxygénation efficace du sang.

III. Le système cardio- respiratoire: un distributeur d'énergie.
Son rôle est de distribuer le dioxygène et le glucose aux organes.
• Problème: Comment assurer une oxygénation efficace du sang pendant l'effort?
• Hypothèse: Il faut accroitre les échanges air/sang au niveau des poumons.
A. L'appareil pulmonaire.
1. Une anatomie permettant des échanges efficaces de gaz entre l'air et le sang.
a) Les voies respiratoires.
b) Les alvéoles pulmonaires.
La structure des poumons facilite
le passage des gaz entre l'air et le
sang pour deux raisons :
- les 300 millions d'alvéoles
ont une surface
d'échange de 100m2
- Leur paroi fine facilite la
diffusion des gaz.

c) Les mouvements respiratoires.
Les muscles respiratoires mis en jeu sont :
- Le diaphragme,
- les muscles intercostaux.
Leur contraction provoque l'inspiration. Leur relâchement l'expiration.
Ces mouvements sont indispensables car ils permettent :
- de renouveler l'air dans les poumons,
- D'enrichir l'air alvéolaire en dioxygène et de l'appauvrir en dioxyde de carbone.
d) Les volumes pulmonaires.
Le volume mort est le volume d’air entrant dans les poumons lors de l’inspiration mais qui ne
participe pas aux échanges alvéolaires.
Il correspond au volume des voies respiratoires.(fosses nasales, trachée, bronches et
bronchioles). Ce volume est augmenté lors de l’utilisation d’un tuba.

2. L’oxygénation du sang.
a) Composition du sang en dioxygène.
Doc. 2 p122
Lors d’un effort, le sang veineux quittant le muscle
(bleu) s’appauvrit en dioxygène.
Le sang artériel arrivant au muscle reste saturé en
dioxygène.
L’appareil pulmonaire permet donc de réoxygéner le
sang, même pendant l’effort.
Comment les sangs riche et pauvre en dioxygène sont-
ils séparés ?
b) La circulation sanguine pulmonaire.
La disposition en série de la circulation pulmonaire (petite circulation) et de la circulation générale (grande
circulation) permet à l'ensemble du volume sanguin de se recharger en dioxygène.
Petite circulation Grande circulation
Circulation pulmonaire Circulation générale
Aucune dérivation ne permet au sang pauvre en dioxygène de perfuser à nouveau un muscle. Cette disposition
suggère l’existence de 2 pompes distinctes c’est à dire 2 cœurs.
c) Le passage du dioxygène dans le sang.
Le passage du dioxygène dans le sang dépend de la
concentration en dioxygène de l'air alvéolaire (pO2).
 doc 8 p123.
Pour atteindre une oxygénation optimale du sang, la pO2
doit être d'au moins 100mmHg.
Cœur
Poumons Muscles
Cœur
0
50
100
150
200
250
012345
Intensité de l'effort (unité arbitraire)
Quantité de dioxygène (mL/L de sang)

L'augmentation du débit ventilatoire (alvéolaire) permet de garder une pO2 élevée dans les alvéoles et assure
une bonne oxygénation du sang.
Elle permet également de garder une pCO2 faible afin d'évacuer le CO2 dissout dans le sang.
Le débit ventilatoire est la quantité d'air inspiré (ou expiré) par minute.
Q= FR x VC
Le débit ventilatoire peut-être augmenté de deux façons :
- en augmentant la FR,
- en augmentant le volume courant.
Débit ventilatoire = fréquence respiratoire x volume expiratoire
Problème : comment la ventilation s’adapte-t-elle à l’augmentation des besoins ?
3. La ventilation s'adapte à l'effort.
- etude du graph EXAO
Pendant l'effort la fréquence respiratoire augmente.
Au repos la fréquence respiratoire moyenne est de 12 mouvements par minute.
Comment l’anatomie du cœur permet-elle de faire circuler deux sangs de composition
différente ?