1 A.
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729868_136_138 18/03/04 15:44 Page 136 Exercices Je teste mes connaissances A. Définissez les mots ou expressions : f. Cycle cardiaque, systole, diastole. Débit cardiaque, cycle cardiaque, valvules cardiaques, artères coronaires, systole, diastole, volume d’éjection systolique. D. Questions à choix multiples. B. Vrai ou faux ? Certaines affirmations sont exactes ; recopiez-les. Corrigez ensuite les affirmations inexactes. a. Les artères conduisent le sang au cœur. b. Le cœur en diastole est totalement vidé de son sang. c. Les veines « arrivent » aux oreillettes. d. La paroi du ventricule gauche est plus épaisse que celle du ventricule droit car, à chaque systole, il expulse davantage de sang que le ventricule droit. e. Le débit sanguin augmente dans un muscle en activité. f. Les valvules cardiaques permettent normalement le passage du sang dans un seul sens. g. Un muscle en activité accroît sa consommation de dioxygène. C. Exprimez des notions importantes… ... en rédigeant une ou deux phrases utilisant chaque groupe de mots ou expressions : a. Valvules cardiaques, circulation à sens unique, « clapet antiretour ». b. Effort physique, consommation de dioxygène, cellules musculaires. c. Débit cardiaque, fréquence, volume d’éjection systolique. d. Irrigation en parallèle, muscle en activité, apport préférentiel en dioxygène. e. Circulation générale, circulation pulmonaire, oxygénation de la totalité du volume sanguin. Chaque série d’affirmations peut comporter une ou plusieurs réponses exactes. Repérez les affirmations exactes et corrigez les autres. 1. L’effort physique a pour conséquences : a. d’augmenter la température corporelle ; b. de diminuer le débit ventilatoire ; c. d’augmenter le débit cardiaque ; d. de diminuer le volume d’éjection systolique ; e. d’augmenter le taux de glycogène musculaire ; f. de diminuer le débit sanguin du tube digestif. 2. Au cours de l’effort, les cellules musculaires : a. prélèvent le dioxygène dans le milieu intérieur ; b. prélèvent du glycogène dans le milieu intérieur ; c. rejettent du dioxyde de carbone ; d. utilisent des nutriments. E. Complétez chaque phrase à l’aide des mots de la liste suivante : Oreillette droite ; ventricule droit ; oreillette gauche ; ventricule gauche. a. Le sang riche en dioxygène arrive dans ... . b. Les veines caves se jettent dans ... . c. Les artères pulmonaires partent du ... . d. L’aorte part du ... . e. Le sang riche en dioxyde de carbone arrive dans ... . J’utilise mes connaissances 1 Les phases de la révolution cardiaque Analyser un document et utiliser des connaissances. Les dessins ci dessous présentent, dans un ordre quelconque, différentes phases de la révolution cardiaque. 1- Replacez les documents dans l’ordre normal du fonc- 2- Définissez chacune des étapes représentées par une tionnement du cœur. phrase. 1 136 2 3 4 5 6 729868_136_138 18/03/04 15:44 Page 137 2 Un cœur d’athlète Mettre en relation des données. • Le document 1a est le dessin de l’échocardiographie d’un cœur de sportif et le document 1b celui d’un cœur de sujet sédentaire. La flèche blanche correspond au diamètre du ventricule gauche (VG). • Le document 2 compare la masse moyenne du ventricule gauche de sujets non entraînés et de coureurs d’endurance. • Le tableau 3 donne les valeurs moyennes des paramètres cardiaques mesurés chez des coureurs d’endurance et chez des individus sédentaires. • Document 1 1- En analysant les documents 1 et 2, • Document 2 VG VG a b montrez quelles sont les modifications structurales du cœur qui résultent de l’entraînement. 2- En utilisant les données du tableau 3, dites comment les performances cardiaques sont améliorées par l’entraînement. masse du ventricule gauche (grammes) 350 hommes 300 femmes 250 200 150 100 50 coureurs d'endurance non entraînés 0 • Tableau 3 (mL.kg– 1.min– 1) 3 Sédentaires 46 200 100 20,0 Athlètes 74 190 160 30,4 2 Fréquence cardiaque Volume d’éjection Débit cardiaque maximale (batt. min– 1) systolique (mL) (L.min– 1) Effet de la position du corps sur le fonctionnement cardiaque Pour étudier l’influence de la position du corps sur la circulation du sang, on réalise les mesures suivantes chez des sujets bien entraînés, soit debout, soit en position couchée. Repos Couché Debout Fréquence cardiaque 1- Dans le tableau ci-contre comment est (batt. min– 1) calculé le débit cardiaque ? 2- Quelle est l’influence de la position du corps sur le fonctionnement cardiaque ? Volume d’éjection systolique (mL) Débit cardiaque Exploiter des données. Exercice modéré Couché Debout Exercice intense Couché Debout 65,0 64,0 115,0 112,0 160,0 159 141,0 103,0 163,0 149,0 164,0 155 9,2 6,6 18,7 16,9 26,9 24,0 Circulation sanguine et apport de dioxygène aux muscles Chapitre . VO2 max (L. min– 1) 137 729868_136_138 18/03/04 15:44 Page 138 Sur le « toit du monde » La première ascension de l’Everest (8 848 m) a été réalisée le 29 mai 1953 par Sir Edmund Hillary et le sherpa Tenzing Norgay. À partir de 7 000 mètres d’altitude, l’homme évolue dans une zone particulièrement hostile : le froid et surtout le manque d’oxygène rendent tout effort physique très pénible. Les deux premiers vainqueurs de l’Everest étaient équipés d’un appareil respiratoire délivrant trois litres d’oxygène par minute. Lors de l’assaut final, ils ne pouvaient pas transporter suffisamment d’oxygène pour atteindre le sommet et revenir au camp. Deux bouteilles avaient donc été déposées sur le trajet retour pour leur assurer une autonomie suffisante. Depuis cette date, 1 200 alpinistes ont pu rééditer l’exploit de Hillary et Norgay. Mais une telle entreprise reste périlleuse : 176 alpinistes y ont laissé la vie ! En 1978, Reinhold Meissner et Peter Habeler ont même réussi à atteindre le sommet sans apport d’oxygène supplémentaire, ce qui constitue une performance physiologique hors du commun. Relier des informations en utilisant ses connaissances. • Tableau a Altitude (m) 760,0 674,0 596,0 462,0 231,0 PO2 (mmHg) 159,2 141,2 124,9 96,9 48,4 PB = pression barométrique et PO2 = pression partielle en dioxygène • Graphique b 100 page 124, dites quelle est la conséquence prévisible d’un séjour en haute altitude sur l’oxygénation du sang dans les poumons ? 2- En vous aidant des données du tableau a et du graphique b, expliquez pourquoi les efforts physiques deviennent très difficiles en haute altitude. 80 60 40 20 0 2 000 4 000 6 000 1- Comparez le stockage du dioxygène chez l’homme et chez le phoque : pour cela, estimez la quantité stockée par unité de masse pour l’ensemble de l’organisme. Comparez ensuite le stockage dans les différents compartiments. 2- Quelles sont les modifications physiologiques qui permettent au phoque d’économiser le dioxygène lors d’une longue plongée ? 8 000 altitude (m) Un excellent plongeur Le phoque de Weddel peut rester sous l’eau pendant plus de 15 minutes à la recherche de nourriture. Les tableaux représentent le stockage du dioxygène chez l’homme et chez le phoque. En plongée, on enregistre d’importantes modifications circulatoires : – la fréquence cardiaque, qui, au repos, est de 140 à 150 battements par minute, chute à environ 20 battements par minute ; – l’irrigation sanguine de différents organes est profondément modifiée (le cerveau, les yeux, les glandes surrénales et le placenta chez les femelles enceintes reçoivent une irrigation normale ; tous les autres organes en revanche reçoivent moins de sang et notamment les muscles où la circulation est pratiquement arrêtée). 138 1 000,0 2 000,0 4 000,0 9 000,0 PB (mmHg) 1- D’après les données du tableau a et du document 3, 5 0,0 VO2 max (en % du niveau de la mer) 4 Exploiter des informations. • Homme (70 kg) Poumons Sang Muscles Eau tissulaire Total Volume ou masse 4,5 L 5L 16 kg 40 L – VO2 stocké (mL) 720 1 000 240 200 2 160 Poumons Sang Muscles Eau tissulaire Total 0,35 L 4,5 L 6 kg 20 L – 55 1 125 270 100 1 550 • Phoque (30 kg) Volume ou masse VO2 stocké (mL)
