A- LES GRANDES FONCTIONS B- LES TISSUS VIVANTS Pour remplir correctement leurs fonctions, ces différents systèmes sont constitués de tissus qui par leur épaisseur, leur texture, les cellules qui le composent, jouent un rôle physiologiquement bien particulier. Un tissu est un ensemble de cellule qui accomplissent une même fonction. Il existe 8 catégories de tissus chez l'homme. Un être vivant est une machine très complexe: 1- Le tissu cartilagineux 2- Le tissu conjonctif (relie les organes entre eux, renforce le tissu épithélial) 3- Le tissu épithélial ( protection et recouvrement interne et externe) On distingue chez l'homme 2 grandes catégories de systémes qui le permettent de fonctionner. 4- Le tissu glandulaire (sécrétion des hormones) 5- Le tissu musculaire ( 30 à 50% du poids du corps) 6- Le tissu nerveux 7- Le tissu osseux 8- Le tissu sanguin ( formé de globules rouges, blancs et de plasma) LA FONCTION DE NUTRITION LA FONCTION DE RELATION D- LA CONTRACTION MUSCULAIRE D3- Filières énergétiques ORGANES ET FONCTIONS IMPLIQUES DANS L'EFFORT LE MUSCLE: moteur du mouvement, il transforme l'énergie chimique apportée par l'ATP en énergie mécanique et chaleur. LA FILIERE ANAEROBIE ALACTIQUE CREATINE + ADP + P PHOSPHATE LES SYSTEMES FOURNISSEURS D'ENERGIE: Pour resynthétiser l'ATP, le muscle à besoin d'énergie fournie par: - la digestion - la respiration Ces combustibles sont acheminés jusqu'aux cellules par le système sanguin. LES SYSTEMES REGULATEURS: Les organes de l'excrétion maintiennent l'homéostasie, par l'élimination des déchets et le gommage des déséquilbres (chaleur, toxines.) La coordination de tous ces organes est assurée par les glandes hormonales et le système nerveux. D1- Les mécanismes intimes de la contraction musculaire Le muscle est un moteur = il transforme de l'énergie chimique (ATP) en énergie mécanique (mouvement) et en chaleur. LA FILIERE ANAEROBIE LACTIQUE GLUCOSE + 2ADP + 2P glycogène = = ATP + CREATINE + P 2 ATP + 2 ACIDE LACTIQUE L'effort demandé est maximal, très intense et bref. Cette filière est limité dans le temps car les réserves de créatines s'épuisent après 10 sec de travail. Seul le glucose est dégradé en abscence d'O2, cependant sa dégradation incomplète produit de l'acide lactique. Si la quantité d'acide devient trop importante, les réactions ne peuvent plus se faire. LA FILIERE AEROBIE GLUCOSE Ou LIPIDE + 38 ADP + 38 P Ou PROTIDE + 6 O2 = Aide précieuse pour le démarrage des exercices. 38ATP + 6 CO2 + 44H2O La filière la plus économique. Plus le travail se prolonge, plus ils occupent une part importante dans la fourniture d'énergie. Travail en puissnce élevée et sans oxygène. Travail peu intense et de longue durée de type endurance. Pas limitée dans le temps Limité dans le temps car pas d'oxygène et augmentation de l'acidité. Elle transforme l'acide lactique en glucose. (récup active) E- LES SYSTEMES FOURNISSEURS D'NRJ La contraction musculaire, pour se produire, a besoin d'énergie. Cette énergie est fournie par des systèmes qui emmènent au muscle les aliments, les éléments nécessaires à la contraction. La contraction musculaire est commandée par un centre nerveux qui envoie un influx nerveux par un nerf terminé par une plaque motrice en relation avec le muscle. La cellule musculaire est représentée comme une succession de disques clairs et sombres formés par des filaments d'actines et de myosine. Lors de la contraction, les filaments d'actines glissent le long des filaments de myosine réalisant ainsi un raccourcissement de la fibre, de l'espace entre 2 lignes Z, du sarcomère. D2- La fourniture d'énergie E1- La circulation sanguine SEUL L'ATP FOURNIT DIRECTEMENT L'ENERGIE NECESSAIRE A LA CONTRACTION MUSCULAIRE L'appareil circulatoire est constitué du coeur et des vaisseaux sanguins. Le coeur est un muscle strié, qui comprend 2 parties, droite et gauche, sans communication entre elles. Chaque parties est divisée en 2 cavités: une oreillette et un ventricule qui communique. ATP ADP + P + ENERGIE Le muscle ne contient en réserve qu'une faible quantité d'ATP, capable de prolonger une contraction intense seulement pendant une a deux secondes. Il suffit de trouver des processus capable de refabriquer de l'ATP en fournissant l'énergie nécessaire à sa resynthèse à partir de l'ADP et du P présent dans le muscle. MATIERE ENERGETIQUE + ADP + P ATP + Déchets CETTE ENERGIE EST FOURNIE PAR DES MATIERES ORGANIQUES QUI VARIENT EN FONCTION DES CONDITIONS DE TRAVAIL MUSCULAIRE; ON DIT QUE L'ATP EST RESYNTHETISE SELON 3 FILIERES DIFFERENTES QUI DEPENDENT DE L'INTENSITE ET DE LA DUREE DU TRAVAIL. - Les artères partent du coeur et conduisent le sang dans les organes. - Les veines ramènent le sang au coeur. - Les capillaires constituent un réseau trés serré de distribution du sang à tous les organes. GRANDE CIRCULATION = AORTE + VEINES CAVES PETITE CIRCULATION = ARTERE PULMONAIRE + VEINES PULMONAIRES E1- Fonctionnement E2- La respiration Le coeur se contracte entre 60 et 80 fois par minute chez un individu au repos. La contraction est appelée : SYSTOLE (auriculaire puis ventriculaire) Le relachement est appelé : DIASTOLE Cette enchainement est une révolution cardiaque et se reproduit jusqu'à la mort. LES VOLUMES RESPIRATOIRES Le Volume d'Ejection Systolique (VES) : est le volume de sang expulsé par le coeur à la fin de chaque systole( environ 100ml au repos) Le débit cardique est le produit de la fréquence Fc (entre 60 et 80/min) par le VES. Il est de 5 à 7 litres au repos et peut atteindre 25 à 30 L/min chez un athlète. Les adaptation à court terme: Le debit cardiaque augmente par augmentation de la Fc et et du VES. Pour développer des capacités aérobies il faut maintenir un effort entre une Fc de 120 à 170 bpm soit avec une concentration de lactate sanguin entre 2 et 4 mmole/litre. Les adaptation à long terme (entrainement): Les cavitées cardiques se développent et contiennent plus de sang. (travail aérobie) Les paroies cardiaques deviennent plus épaisse, pour des contraction plus puissante, le coeur est dit sténique (travail anaérobie) E2- La respiration E2- La respiration L'appareil respiratoire de l'homme: LES ADAPTATIONS La respiration est automatique et fonctionne de manière autonome. Mais il existe un controle humoral et nerveux de ce fonctionnement. Carrefour des voies digestives et respiratoires Réchauffe et humecte l'air. Organe de la phonation Le controle humoral: se fait à partir de la composition chimique du sang qui irrigue les centres bulbaires responsables de l'automatisme respiratoire. Ces centres bulbaires sont sensibles à la teneur en CO2 du sang. Les excitations des terminaisons nerveuses du nerf vague entraîne une modification du rythme respiratoire. Ces terminaisons sont excitées par le CO2 contenu dans le sang et par variation de la pression arterrielle. Le taux de CO2 sanguin détermine la fréquence respiratoire. PRINCIPE DE LA DETTE EN O2: C'est la quantité d'O2 consommé en excès après un exerice par rapport à la consommation de repos. Lieu de l'hématose, échange gazeux. Surface alvéolaire = 80m2 E2- La respiration - évacuation de CO2. - reconstitution des réserves d'O2 locales - reconstitution des réserves de créatine phosphate - élimination de l'acide lactique E2- La respiration L'ENTRAINEMENT L'inspiration : l'air entre dans les poumons. Phénomène actif créant une dépression dans la zone intrapulmonnaire. - augmentation du volume de la cage thoracique sous l'action des muscles inspirateurs. - augmentation du volume des poumons qui sont solidaires des mouvements de la cage thoracique grâce à la plèvre. Les muscles insprateurs: diaphragme (écarte les cotes et appuie sur les visères), muscles élévateurs des côtes. L'inspiration peut être forcée par: le grand et petit pectoral, grand dorsal, grand dentelé, ... L'expiration: l'air sort des poumons. Phénomène passif, provoqué par le retour au repos des muscles inspirateurs et l'élasticité des poumons. L'expiration peut être forcée par: abdos, petit dentelé, intercostaux interne, triangle du sternum, carré des lombes. Concernant la dette en O2: - Augmentation de la tolérance à l'acide lactique - Amélioration des capacités d'oxygénation. Au cours de l'exercice, la consommation d'oxygène augmente proportionnelement à l'intensité et à la puissance de l'effort. La puissance maximale aérobie, VO2max est la consommation maximale d'oxygène qu'un individu peut atteindre. Elle s'évalue en ml d'O2/min/kg Facteurs limitants de la VO2 max: - capacité vitale pulmonnaire (150 litre d'air par minute soit 30 litre d'O2) - l'hématose (fonction du nombre de globule rouge et encrassement) - débit cardiaque (passage des globules dans les alvéoles, vitesse d'aprovisionnement des cellules.) - Qualité des échanges gazeux (seul 1/3 de l'O2 inspiré pénettre dans les cellules) La VO2 max est une qualité naturelle qui peut être améliorer que de 20% par l'entrainement. Rythme respiratoire: 16 à 18 cycles respiratoires par minute. 40 à 50 chez le nouveau né 20 entre 15 et 20 ans Augmente à l'exercice et avec les émotions Diminue avec le sommeil. 45 ml/min/kg chez l'homme 40 ml/min/kg chez la femme 90 ml/min/kg chez le skieur de fond E3- La digestion et l'absorption F- LES SYSTEMES REGULATEURS F1- Les glandes hormonales. Une glande hormonale est constituée de cellules glandulaires qui puisent des matériaux dans le sang pour élaborer, pour fabriquer des hormones qui seront distribués dans l'organisme par le sang. Elles complétent le rôle du sytème nerveux. Mastication + salive Carrefour Transit des aliments grâce aux contractions des muscles lisses. (ondes péristaliques) Répartition et distribution Brassage + suc gastrique + acide chlorhydrique Suc intestianl + bile + suc pancréatique L'hypophyse: L'hormone hypophysaire intervient dans la régulation de l'ensemble du système endocrinien. Elle sécrète une hormone de croissance. Les glandes surrénales : Fabriquent l'adrénaline qui augmente le rythme cardiaque, dilate les bronches, stimimule les sécrétions des glandes salivaires, augmente le taux de glucose dans le sang. La thyroïde: Sécrète la thyroxine qui participe à la croissance et au développement de l'appareil génital. Les parathyroïdes: Donnent la parathormanes, responsable de la fixation du calcium et du phosphore au niveau du muscle. Le pancréas endocrine: Fabrique l'insuline qui favorise la dégradation des sucres sanguins et e tleur leur utilisation par les tissus Les glandes génitales: Produisent la testostérone et androstérone (H) Développement du squelette et des muscles La folliculine et la progestérone (F) cycle menstruel E3- La digestion et l'absorption Pour être absober, les aliments sont transformés en liquide blanchatre appelé: le chyle. Les aliments sont devenus un ensemble de composés simples et assimilables. Les parois de l'intestin servent de filtre. C'est la phase de l'absorption. F- LES SYSTEMES REGULATEURS F2- L'excrétion C'est l'élimination des déchets et des substances que l'organisme n'utilise pas. Elle doit maintenir l'homéostasie. LES REINS ET L'EXCRETION URINAIRE : Le foie distribu et répartit les aliments reçus aux différents organes selon leurs besoins. L'excédent alimentaire est stocké sous forme de graisse dans les tissu conjonctifs ou sous forme de glycogène dans le foie et les muscles. Le reste continu son trajet vers le gros intestin pour être transformé en selle. LES DIFFERENTS ROLES DES ALIMENTS ENERGETIQUE: En brulant, ils apportent l'énergie nécessiare au fonctionnement des cellules et de la contraction musculaire. LES GLANDES SUDORIPARES ET LA SUEURS: FONCTIONNEL: Certains aliments sont indispensables à l'organisme: Les vitamines (réactions chimiques) Les sels minéraux (réactions électriques à l'originent de l'influx nerveux.) L'eau (pour assurer des échanges) Le calcium (pour la contraction musculaire) LES DIFFERENTS TYPES D'ALIMENTS LES LIPIDES D'origine animale ou végétale, ils sont facilement stockés dans l'organisme et ont un grand pouvoir calorifique. LES PROTIDES D'origines animale ou végétale, ils se caractérisent par la présence d'azote. Ils sont indispensable car l'azote interveint dans la composition, la construction des matières vivantes. Ils ont un rôle plastique en assurant la croissance et la réparation des tissus usés. L'EAU Elle a un role plastique: 70% du corps humain 90% du sang 75% du muscle 45% des os Graines de céréales, haricots secs, riz, fruits, ... Le lard, le beurre, les graisses oléagineuses, ... Viandes, poissons, oeufs, lait, blé, graines sèches LES SELS MINERAUX Calcuium, sodium, potassium,fer, magnésium Dans certains moment il peut être fait des apports de compléments alimentaires. LES VITAMINES Elle a un role fonctionnel: Élimination des déchets de la cellule Le corps a besoin de 2,5 litres d'eau par jour La sueur à un rôle dans la régulation thermique. C'est en s'évaporant que la sueur récupère l'énergie calorique du corps. Attention au coup de chaleur . On considérent que 500 litres de gaz carbonique peuvent s'éliminer chaque jour par les poumons. 0,5 litres d'eau sont également rejetés dans l'atmosphère sous forme de vapeur E3- La digestion et l'absorption LES GLUCIDES Situées sous la peau, elles tirent du sang l'eau et le déchets à éliminer. 99% d'eau +0,6% de minéraux + 0,4% de produits organiques (urée) LES POUMONS ET LE CO2 : PLASTIQUE : Ils apportent les matériaux indispensables à la construction des cellules et de l'organisme, dans la croissance ou le renouvellement des cellules mortes. Féculents et sucres sont principalement d'origine végétale. Ils constituent la source principale d'énergie du travail musculaire. Il se présente alors sous forme de glycogène qui est stocké dans les muscles et le foie. Une certaine quantité de glycogène est présente en permanence dans le sang, c'est la glycémie. Glandes rouges en forme d'haricots, elles sont situées de chaque coté de la colonne. Le rein produit de l'urine sans interruption. Il peut filtrer 180 litres d'eau par jour et produit 1,5 litres d'urine. 95% d'eau + 2% de minéraux + 3% de déchets organiques (urée, acide urique, ...) Agissent dans l'organisme en doses infimes. Leur abscence sont la source de graves troubles fonctionnels voire mortel LA BILE ET L'EXCRETION BILIAIRE: La bile est très toxique, elle élimine l'hémoglobine des globules rouges par le gros intestin. Elle joue également un rôle dans la digestion des graisses.