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L'ORGANISME EN FONCTIONNEMENT I. Adaptation de l'organisme à l'effort physique Rappels (collège), PPP réactions du corps à l'effort
Bilan : L'effort physique est associé à la variation de l'activité des systèmes
circulatoire et respiratoire. En permanence, le système circulatoire permet
la distribution du dioxygène et des nutriments aux organes, et l'évacuation
des déchets. Le sang se charge en nutriments et en dioxygène au niveau des
surfaces d'échanges, intestin grêle et alvéole pulmonaire respectivement,
grâce à la finesse et l'étendue des capillaires sanguins.
Rappel définitions
Organisme = ensemble d'organes (rassemblés en appareils) constitués de
tissus formés de cellules (plus ou moins spécialisées)
Nutriment :substance alimentaire résultant de la digestion, étant récupérée
par les cellules dans la circulation sanguine et servant à fournir de
l'énergie par respiration.
Dioxygène : gaz de formule O2 qui permet la respiration cellulaire dans les
mitochondries.
Respiration : réaction cellulaire transformant les nutriments en énergie en
présence de dioxygène. A. Effort physique et activité cardio-respiratoire . Modification de l'activité respiratoire
TP mesure de la fréquence respiratoire et du volume respiratoire
(spiro , respihom)
Fiche technique
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Volume courant :volume d'air échangé à chaque inspiration ou expiration.
Volume résiduel :volume d'air non mobilisable par ventilation pulmonaire.
Fréquence respiratoire :nombre de cycles inspiration-expiration par minute.
Expiration :action de faire sortir de l'air des poumons.
Inspiration :action de faire entrer de l'air dans les poumons.
Ventilation pulmonaire :processus d'inspirations et d'expirations qui
assure le renouvellement d'air dans les poumons.
Débit ventilatoire : volume d'air échangé entre les poumons et le milieu
extérieur par minute = fréquence respiratoire ×volume courant.
Bilan :
Au cours d'un exercice physique, la fréquence (= rythme) respiratoire
augmente. Chez l'adulte, la fréquence au repos est de 17 cycles par minute.
Inspiration et expiration constituent la ventilation pulmonaire Le débit
ventilatoire peut être estimé en mesurant les volumes expirés pendant un
temps donné. Le débit augmente également au cours d'un effort. Le volume
échangé peut être augmenté lors d'une inspiration ou d'une expiration
forcée. . Modification de l'activité cardiaque
TP mesure de la fréquence cardiaque et du temps de récupération après
l'effort (chronomètre et stéthoscope) Pouls :distension de la paroi artérielle suite aux battements cardiaques
perçue par palpation au niveau du poignet ou du cou.
Stéthoscope :appareil permettant d'entendre les bruits du c?ur.
Fréquence cardiaque :nombre de contractions cardiaques par minute. Bilan :
Les battements du c?ur témoignent de l'activité cardiaque. Elle peut être
mise en évidence en prenant le pouls d'une personne ou en écoutant les
battements du c?ur à l'aide d'un stéthoscope. Au cours d'un exercice
physique, la fréquence cardiaque augmente. Elle peut augmenter de manière
importante mais ne peut cependant pas dépasser une valeur maximale propre à
chacun mais qui dépend surtout de l'âge: on peut estimer cette valeur qui
est voisine de«220 -âge (en années)»il s'agit de la fréquence cardiaque
théorique maximale (FCTM).L'augmentation de la fréquence des battements
cardiaques et de la fréquence respiratoire est simultanée lors d'un
exercice physique. |[pic] |
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http://fr.wikipedia.org/wiki/Électrocardiogramme
http://fr.wikipedia.org/wiki/Image:ECG_Principle_fast.gif
animation poumons
http://www.biologieenflash.net/animation.php?ref=bio-0028-2
Lors d'efforts physiques, on constate une augmentation des fréquences, et
donc des débits, cardiaque et ventilatoire (= pulmonaire = respiratoire).
Cette augmentation permet d'apporter davantage de dioxygène aux muscles en
activité. L'augmentation du débit pulmonaire accroît les échanges air-sang,
l'augmentation du débit cardiaque accélère les échanges air-sang et sang-
muscle. On parle de Couplage cardio-respiratoire
B. Activité musculaire et consommation de dioxygène . Consommation de dioxygène en fonction de l'effort
TP mesure Exao
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ExAO : Expérimentation Assistée par ordinateur. Elle nécessite un
ordinateur et une interface adaptée.
Intensité respiratoire : quantité de dioxygène consommée par unité de temps
et unité de masse. Elle s'exprime en L.min-1.kg-1.
VO2max :valeur maximale de consommation de dioxygène pour un organisme
donné exprimé en litre par minute. Bilan :
En situation de repos, l'organisme consomme en permanence du dioxygène. On
peut mesurer cette consommation à l'aide d'un dispositif ExAO et évaluer
l'intensité respiratoire (IR). C'est la seule donnée valable pour des
comparaisons quel que soit l'effort effectué et sa durée ou la personne
considérée. Pour un effort modéré, on observe un accroissement de la
consommation de dioxygène. La valeur de l'intensité respiratoire augmente
avec l'intensité de l'effort. Mais chacun a ses limites dans
l'approvisionnement en dioxygène. La consommation en O2pour un effort
intense est mesurée chez les sportifs sous contrôle médical. Elle augmente
avec l'effort jusqu'à atteindre une valeur maximale, même si l'effort
augmente. Cette consommation maximale est appelée VO2max et est exprimée en
L/min. Le VO2max peut être amélioré par l'entraînement mais dépend
également de plusieurs facteurs dont l'âge, le sexe et même certains
facteurs génétiques.
- mesure ExAO de la consommation de dioxygène (H p 16-17)
Les cellules utilisent en permanence le dioxygène et les nutriments pour
produire de l'énergie pour leur métabolisme. L'augmentation de l'activité
physique s'accompagne d'un accroissement de la consommation de dioxygène et
de nutriments par les cellules musculaires. . Les besoins des cellules musculaires
Respiration
Glucose + Dioxygène>Dioxyde de carbone+ Eau + Énergie
Equation à équilibrer :
C6H12O6+ ---- O2>---- CO2 + ---- H2O + Énergie
Muscle :organe spécialisé capable de changer de taille par contraction ou
relâchement et permettant de réaliser des mouvements.
Le dioxygène est transporté par le sang vers l'ensemble des cellules de
l'organisme. Il est à98 % contenu dans les hématies piégé par l'hémoglobine
et à2 % dissous dans le plasma sanguin. Dans la totalité du volume sanguin
( environ 5 L), la quantité de dioxygène est en moyenne de 850 mL. Dans les
cellules musculaires, une molécule particulière existe : la myoglobine.
Elle peut, comme l'hémoglobine, se fixer au dioxygène. Il existe donc dans
les muscles une petite quantité de dioxygène piégé(150 mL dans la totalité
des muscles), mais cela ne constitue pas une réserve. Un individu au repos
consomme en moyenne 260 mL d'O2 par minute |[pic] |
|[pic] |
|[pic] | Bilan :
Si l'organisme ne peut pas faire de réserve de dioxygène, il en va
autrement pour les nutriments. Ces réserves sont localisées dans les
cellules musculaires sous forme de glycogène (forme de réserve du glucose)
et dans le tissu adipeux, sous forme de triglycérides.
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|[pic] | |
II. L'approvisionnement des muscles en O2 par le système circulatoire
A. Fonctionnement du système circulatoire
. Une double circulation
|[pic] |..\..\..\cours college\5ème\5 |
| |cinquième\respiration |
| |circulation\ANIM'SVT COEUR |
|[pic] |..\..\..\cours college\5ème\5 |
| |cinquième\respiration |
| |circulation\PARCOURS DU SANG |
|..\..\..\cours college\5ème\5 | |
|cinquième\respiration | |
|circulation\Circu.exe | | p30 : double circulation
La disposition en série de la petite circulation pulmonaire et de la grande
circulation générale permet la recharge en dioxygène de l'ensemble du
volume sanguin.
p38 : place des organes dans le circuit
L'apport préférentiel de dioxygène aux muscles en activité résulte de la
disposition en parallèle de la circulation générale associée à une
vasoconstriction variable : les artérioles placées à l'entrée des organes
se contractent ou se relâchent assurant la redistribution des débits
sanguins en fonction des besoins de chaque organe. . Le c?ur : moteur de la circulation sanguine
TP dissection c?ur de dinde, bloc c?ur poumon
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|..\..\..\cours college\5ème\5 cinquième\respiration circulation\coeur | |
|3.bmp | |
|..\..\..\cours college\5ème\5 cinquième\respiration | |
|circulation\coeur3.exe | |
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|..\..\..\cours college\5ème\5 cinquième\respiration