SVT - 2nde - Corps humain et santé, l`exercice physique

1 / 5
©
PIERRON
LSVT2III22
 EXTRAIT DU PROGRAMME
Au cours de l’effort un certain nombre de paramètres physiologiques sont modifiés : fréquence cardiaque, volume
d’éjection systolique (et donc débit cardiaque) ; fréquence ventilatoire et volume courant (et donc débit ventilatoire).
Ces modifications physiologiques permettent un meilleur approvisionnement des muscles en dioxygène et en nutriments.
 CONNAISSANCES CONSTRUITES
Au cours d’exercice physique d’intensité croissante, le volume d’air ventilé pendant une inspiration (volume courant
augmente), il en est de même pour la fréquence respiratoire (nombre d’inspirations par minute). De ce fait le débit
ventilatoire qui est le produit du volume courant et de la fréquence respiratoire augmente avec l’intensité de l’exercice ce
qui permet de recharger le sang en dioxygène consommé de façon accrue lors de l’exercice physique.
Lors d’un exercice physique, la fréquence cardiaque (nombre de contractions ou systoles par minute) augmente, de même
le volume de sang éjecté au cours d’une contraction augmente. Le débit cardiaque qui est le produit de la fréquence
cardiaque par le volume d’éjection systolique augmente au cours d’un exercice et de ce fait l’approvisionnement en sang et
en dioxygène des muscles est accru.
 CAPACITÉS MISES EN ŒUVRE
 Utiliser l’E x AO pour mesurer la ventilation pulmonaire au cours d’exercices d’intensité croissante et la
fréquence cardiaque (paramétrer le logiciel, adapter les échelles, légender et titrer un graphe)
 Exploiter les graphes
 Conclure à partir des données expérimentales pour répondre à la question.
 CONDITIONS MATÉRIELLES
Les élèves travaillent en binôme. Chaque binôme a accès à un ordinateur et avec un dispositif d’ExAO permettant de
mesurer la ventilation d’un individu, ainsi qu’à un cardiofréquencemètre. Chaque élève aura un graphe lui donnant
l’évolution du volume d’éjection systolique au cours d’exercices d’intensités croissantes.
 COIN LABORATOIRE
Matériels
• Or dinateur
• Dispositif ExAO pour la mesure de la ventilation pulmonaire d’un homme
o Interface V6B : 24601.20
o Logiciel d’acquisition Latis Bio :
 24526.20 en version monoposte
 24527.20 en version établissement
o Enceinte respiration : 24709.20
o Capteur Oxygène : 24634.20
o Sonde O2 : 24706.20
• Capteur Débimètre 24635.20
• Dispositif ExAO pour la mesure de la fréquence cardiaque
o Capteur ECG-EMG 24638.20
• Ou cardiofréquencemètre 14923.20
Doc uments di dac ti ques
• DVD la respiration de l’Homme 22425.20
• Planche la respiration de l’Homme 08953.20
Partie du programme : corps humain et santé, l’exercice physique
Niveau : seconde
Titre de la séance : les paramètres physiologiques de l’effort

2/5
©
PIERRON
LSVT2III22
 DESCRIPTIFS
Activité : évolution des paramètres physiologiques au cours de plusieurs exercices
Objectif : montrer que le débit ventilatoire et le débit cardiaque augmentent avec l’intensité de l’exercice physique.
Support : dispositif d’ExAO de mesure de la ventilation pulmonaire et de la fréquence cardiaque pour un exercice de
faible intensité et un exercice de forte intensité. Un document donnant l’évolution du volume d’éjection systolique pour des
exercices d’intensité croissante. Les formules de calcul du débit ventilatoire et du débit cardiaque.
1. Paramétrer le logiciel en suivant les consignes ci-dessous et réaliser les mesures de ventilation pulmonaire et de
fréquence cardiaque.
2. A partir des enregistrements mesurer le volume inspiré à chaque cycle respiratoire, au repos et calculer la
fréquence respiratoire ainsi que le débit ventilatoire.
3. A partir des enregistrements et du document, expliquer les variations du débit ventilatoire et du débit cardiaque
pendant les différents exercices.
4. Quelles sont les conséquences des variations de ces paramètres physiologiques ?
Consignes
-Choisir le module ventilation pulmonaire et fréquence cardiaque
-Compléter les données concernant l’individu, ainsi que les données sur conditions des mesures :
• Durée de la mesure 1min
• Placer un repère au début de l’exercice qui commencera à t 15 secondes
-Réaliser deux séries de mesures :
• Pour la première faire une flexion toutes les 5 secondes
• Pour la deuxième faire une flexion toutes les 2 secondes
• Inspirer et expirer par la bouche
-Titrer les courbes, les présenter au professeur puis les imprimer.
Critères d’évaluation
Activité complémentaire
- Le professeur pourra élargir à l’aide du DVD sur la respiration de l’Homme : structures impliquées dans les mouvements
respiratoires et hygiène de vie.
capacités
évaluation
Repère à 1 min
Échelle adaptée à la courbe
Titre et légende de la courbe
Matériel rangé
Calcul du volume inspiré et des fréquences respiratoires
au repos et au cours des différents exercices
Calcul des débits ventilatoires et des débits cardiaques
Mise en relation de ces variations physiologiques et d’un
meilleur apport en dioxygène du muscle.

3/5
©
PIERRON
LSVT2III22
- Le professeur pourra utiliser le DVD en introduction pour définir la notion d’inspiration, expiration, volume courant et
volume de réserve. Il demandera aux élèves de définir ces notions à partir du DVD et de donner les valeurs numériques
correspondantes.

4/5
©
PIERRON
LSVT2III22
TP - Les paramètres physiologiques de l’effort
Activité : évolution des paramètres physiologiques au cours de
plusieurs exercices
1.
2. Exploitation des enregistrements
- Le volume inspiré au repos est de 1L
- Du temps t 0 à t15s on compte 7 cycles respiratoires, soit une fréquence respiratoire de 7 x 4=28 cycles par min.

5/5
©
PIERRON
LSVT2III22
- Le débit ventilatoire est égal à la fréquence respiratoire x Volume inspiré soit 28 x 1 = 28L par min
3. L’enregistrement au cours d’un exercice de faible intensité montre que le volume inspiré est compris entre 1,1L et 1,3L
Et la fréquence respiratoire est de 33 cycles par min. Le débit ventilatoire est fréquence respiratoire x Volume inspiré soit
33 x 1,3 = 42,9L par min.
L’enregistrement au cours d’un exercice de forte intensité montre que le volume inspiré est compris entre 1,2L et 1,5L.
Et la fréquence respiratoire est de 36 cycles par min. Le débit ventilatoire est fréquence respiratoire x Volume inspiré soit
36 x 1,5 = 54L par min.
Au cours d’exercices d’intensité croissante le débit ventilatoire augmente par un augmentation de la fréquence respiratoire
et du volume inspiré à chaque cycle.
Au cours des exercices d’intensité croissante la fréquence cardiaque et le débit systolique augmentent de ce fait le débit
cardiaque qui est le produit des deux augmentent.
4. L’augmentation du débit ventilatoire et du débit cardiaque permettront un apport accru de dioxygène au muscle qui est
en activité et pour qui la consommation de dioxygène a augmenté.
Réponses attendues pour l’activité complémentaire
Lors de l’inspiration, l’air entre dans les poumons et lors de l’expiration, l’air sort des poumons.
Le volume courant correspond au volume d’air ventilé à chaque inspiration ou exp iration.
Le volume de réserve correspond au volume d’air supplémentaire échangé avec le milieu lors d’une inspiration forcée.