Couplage entre l`activité cardio-respiratoire et l`apport de dioxygène

(2 semaines)
Couplage entre l'activité cardio-respiratoire
et l'apport de dioxygène aux muscles
Introduction :
Lorsque l'organisme est en activité, cela se traduit par une augmentation des rythmes cardiaque et
respiratoire afin de transporter plus de dioxygène et de nutriments (glucose) nécessaires à l'activité
musculaire.
Comment le sang qui transporte ces éléments est-il mis en mouvement ?
1 Le coeur met le sang en circulation.
TP 1: L'organisation du coeur
1.1 Le coeur est une pompe.
Il est constitué de deux pompes indépendantes. Chacune possède une oreillette et un ventricule.
Le coeur droit envoie le sang vers les poumons par l'artère pulmonaire.
Le coeur gauche envoie le sang vers tous les organes (sauf les poumons) par l'artère aorte. De ce fait,
le myocarde (muscle du coeur) gauche est beaucoup plus épais donc plus puissant.
Le volume éjecté par les deux ventricules est néanmoins le même.
1.2 Le coeur est un muscle qui se contracte selon un cycle.
Le coeur se contracte puis se relâche successivement, ce qui constitue le cycle cardiaque (page 136) :
–
la diastole : c'est le relâchement cardiaque, le sang remplit les cavités.
La systole : la contraction des oreillettes fait passer le reste du sang vers les ventricules, puis les
ventricules se contractent et éjectent le sang dans les artères.
–
1.3 Le sang circule en sens unique grâce aux valvules.
Le sang ne peut circuler que dans un seul sens grâce aux valvules artérielles et auriculo-ventriculaires
dont l'ouverture est déclenchée par la pression du sang.
Remarque : la fermeture des valvules auriculo-ventriculaires (détectable au stéthoscope) se fait juste
avant la systole ventriculaire. Elles sont ouvertes lors de la diastole et de la systole auriculaire.
2 Le sang distribue le dioxygène aux organes.
TP 2 : La circulation sanguine
2.1 L'appareil circulatoire est constitué de deux circuits en série.
Le sang se charge en dioxygène dans la circulation pulmonaire (cette recharge est favorisée par une
augmentation du débit ventilatoire et du débit cardiaque).
Le sang se décharge du dioxygène dans les organes de la circulation générale (cette décharge est
favorisé par une augmentation du débit cardiaque).
2.2 La circulation générale apporte le dioxygène aux organes.
Question 3 page 143
Dans la circulation générale, les organes sont disposés en parallèle, ce qui permet à tous de recevoir
du sang ayant la même teneur en dioxygène.
Rappel : le sang arrive aux organes par les artères, circule dans un réseau de capillaires sanguins,
puis repart vers le coeur par les veines.
1
3 L'apport de dioxygène se fait préférentiellement aux organes
en activité.
3.1 Les muscles deviennent prioritaires à l'effort.
Question 2 page 143
Les muscles peuvent recevoir jusqu'à vingt fois plus de sang à l'effort alors que les organes du tube
digestif en reçoivent cinq fois moins.
Comment cela est-il possible ?
3.2 La réponse adaptative du système circulatoire.
●
A court terme :
Questions 4 et 5 page 143
L'apport accru de dioxygène aux muscles se fait par :
●
–
des débits cardiaque et ventilatoire qui augmentent,
–
une vasoconstriction des vaisseaux des organes non prioritaires (organes du tube digestif),
–
une vasodilatation des vaisseaux des organes prioritaires (muscles, coeur, poumons).
A long terme :
Question 4 page 145
Chez un individu entraîné, le volume des cavités cardiaques est plus grand (le myocarde est
hypertrophié), ce qui permet d'envoyer plus de sang vers les organes à chaque contraction.
Par conséquent, la fréquence cardiaque est plus faible au repos.
4 Conclusion.
La circulation du sang au sein des cavités cardiaques se fait dans un seul sens.
La disposition en série de la circulation pulmonaire et de la circulation générale permet la
recharge en dioxygène de l'ensemble du volume sanguin.
L'apport préférentiel de dioxygène aux muscles en activité résulte de la disposition en
parallèle de la circulation générale associée à une vasoconstriction variable.
L'augmentation des débits cardiaque et ventilatoire permet d'apporter davantage de
dioxygène aux muscles en activité.
2