Élaboration d`un exercice d`évaluation à partir du document ci

Élaboration d’un exercice d’évaluation à partir du document ci-dessous
(éventuellement simplifié ou partiellement utilisé).
Vous indiquerez le niveau d’enseignement, les objectifs cognitifs et méthodologiques,
rédigerez l’énoncé ainsi que les réponses attendues.
L’exercice peut être
de type formatif (en cours d’apprentissage, il conduit à la construction de
connaissances)
de type sommatif (en fin d’apprentissage, il vérifie l’acquisition des
connaissances).
Exemple d’exercice formatif
Place dans la progression et acquis :
On suppose connus l’automatisme cardiaque et l’existence de fibres sympathiques et
parasympathiques innervant le coeur.
On cherche à préciser l’action de ces voies nerveuses sur le coeur au repos, puis au
cours de l’exercice.
Enoncé :
Chez l'homme, il est possible de supprimer l'effet des voies nerveuses par injection de
molécules inhibant leur activité. On mesure la fréquence cardiaque chez 8 volontaires
masculins en bonne santé (âge compris entre 20 et 34 ans, de moyenne 25 ans et de poids
compris entre 53 et 85 kg, de moyenne 70 kg) avant et après une injection de substances
inhibant respectivement l'activité parasympathique et sympathique (atropine à 0,04 mg.kg-1 et
propanolol à 0,2 mg.kg-1). Les volontaires effectuent deux exercices physique d'intensité
croissante séparés par une période de repos de 70 minutes. Le graphique indique les valeurs
mesurées avant et après injection, au repos, en fin de premier puis de second exercice.
Remarque : dans le cadre du programme, on se limitera à l’analyse du premier graphique
relatif à l’évolution de la fréquence cardiaque au cours de l’exercice. Certains paramètres
présentés ne sont pas au programme, pression artérielle ou résistance périphérique totale.
L’analyse des deux autres graphes (volume d’éjection systolique et débit cardiaque) apparaît
trop complexe.
1/ Comparez la fréquence cardiaque moyenne au repos des volontaires avant et après
injection des substances. Que peut-on en déduire sur l’effet des voies nerveuses sur le coeur
au repos ?
2 / Comparez l’évolution de la fréquence cardiaque moyenne des volontaires au cours
des deux exercices d’intensité croissante, avant et après injection des substances. Quelle
information cela vous fournit-il sur l’effet des voies nerveuses lors de la réalisation des
exercices ?
Réponses attendues :
1 - On observe qu'après injection de substances, la fréquence cardiaque s'accroît de
manière importante. L’action des voies nerveuses au repos se traduit par une diminution de la
fréquence cardiaque.
2 – L’intervalle de variations de la fréquence cardiaque est plus important lorsque les
voies nerveuses sont actives. La fréquence cardiaque peut atteindre une valeur plus élevée, ce
qui est susceptible d’accroître le débit cardiaque et par suite de favoriser l’apport en
dioxygène aux muscles en activité. Le contrôle nerveux de la fréquence cardiaque participe
ainsi à l’adaptation de l’organisme à l’effort.
Remarque 1 : on ne s’intéresse donc pas ici à l’activité différentielle des fibres
parasympathiques et sympathiques, l’effet nerveux étant envisagé dans sa globalité.
Remarque 2 : ce document aurait pu être proposé avec davantage de développement dans le
cadre d’une évaluation sommative, en supposant connus les effets des fibres
parasympathiques et sympathiques, qu’il convenait de retrouver sur le document avec, par
exemple, le questionnement suivant :
1/ Comparez la fréquence cardiaque moyenne au repos des volontaires avant et après
injection des substances et, en utilisant vos connaissances, formulez une hypothèse
explicative.
2 / Comparez la fréquence cardiaque moyenne des volontaires à la fin du deuxième
exercice de pédalage avant et après injection des substances et, en utilisant vos connaissances,
formulez une hypothèse explicative.
3 / Indiquez alors en justifiant votre réponse, quel effet, parasympathique ou
orthosympathique, est prépondérant au repos puis au cours d'un exercice intense.
Réponses attendues dans ce cas :
1 - On observe qu'après injection de substances, la fréquence cardiaque s'accroît de
manière importante. L'atropine bloque l'activité parasympathique qui exerce en permanence
un effet ralentisseur sur le cœur. La suppression de ce tonus parasympathique explique
l'accélération cardiaque.
2 - On observe qu'après injection de produits, l'accélération cardiaque est moindre. Le
propranolol bloque l'activité sympathique qui a un effet cardioaccélérateur. .
3 - Au repos, le blocage conduit à une nette accélération cardiaque ce qui suggère que
l'effet ralentisseur parasympathique était prépondérant. Au cours d'un exercice, on observe
une moindre accélération qui suggère que l'effet accélérateur sympathique était prépondérant.