Classe de Seconde, 2^ième partie : L'organisme en fonctionnement

Chapitre n°7 : Notre corps s'adapte
à l'activité physique

(J.Mirabaud)

I: Les besoins des cellules de notre corps :
A: le besoin en nutriments :
L'alimentation doit être équilibrée : les aliments doivent être variés pour fournir de tout. Les protéines sont des molécules nécessaires au fonctionnement de l'organisme, ce sont les outils des cellules. Les lipides et glucides servent aussi à construire les structures cellulaires, mais leur rôle principal est de fournir l'énergie nécessaire à la vie (production de chaleur, transport ou transformation de molécule…). Vitamines et sels minéraux sont nécessaires en petites quantités dans un grand nombre de transformations biochimiques.
Le tube digestif digère les aliments par action mécanique et chimique : les aliments deviennent nutriments = molécules suffisamment petites pour venir dans le sang en traversant la paroi de l'intestin grêle. Ils rentrent dans le sang grâce à la grande surface de contact entre intestin grêle et capillaires. Puis les cellules de notre corps extraient les nutriments du sang.
B : le besoin en oxygène :
p115-116 : Les poumons sont formés de nombreuses alvéoles (sacs microscopiques contenant de l'air) en contact étroit avec de nombreux capillaires (vaisseaux sanguins plus fins qu'un cheveu). Plus la surface de contact est grande, plus il y a de molécules de gaz à traverser en même temps. La force créée par la différence de pression partielle (ddpp) pousse le gaz du compartiment le plus concentré dans le compartiment le moins concentré. O2 va d'une alvéole à un capillaire puis dans une cellule musculaire, CO2 suit le chemin inverse.
C : La respiration des cellules musculaires :
p128 : les cellules ont besoin d'énergie pour assurer leur fonction : transport des molécules, transformation d'une molécule en une autre, contraction musculaire...
Cette énergie est fournie par la respiration cellulaire qui casse des liaisons covalentes des molécules de sucre (glucose) en présence d'oxygène. Cette oxydation correspond au bilan :

Bilan respiratoire : C6H12O6 + 6O2 --> 6CO2 + 6H2O + ENERGIE
L'énergie ainsi produite est utilisée puis recyclée.
Seule une partie est perdue comme chaleur.

II : Les besoins augmentent avec l'activité :
A : Les modifications du débit respiratoire :
p114, 118 à 121 : L'augmentation de l'effort physique s'accompagne d'un accroissement de la consommation d'O2 par les cellules musculaires, mesuré par ExAO. Cet accroissement des besoins s'observe aussi en période de croissance, au moment de la digestion et quand notre température varie. Il est logique de penser que cet oxygène a servi à oxyder le glucose dans les cellules, pour fournir de l'énergie.
En cours d'effort, les besoins en O2 sont assurés par une augmentation du débit pulmonaire (5 à 120L/min) : le volume pulmonaire (0,5 à 3 litres) augmente ainsi que la fréquence respiratoire (15 à 50 respirations / min). Le débit a donc une unité de volume par unité de temps (L/h ou mL/min).Pour pouvoir comparer 2 personnes, on précise ce débit par unité de poids (Kg)
B : Les modifications du débit cardiaque :
p122, 127 : Le cœur bat plus vite, comme le montre le pouls plus rapide. Le cœur peut aussi augmenter le volume de sang qu'il éjecte à chaque contraction. Cette augmentation est d'autant plus importante que le sujet est un sportif entraîné.
Comme pour le débit pulmonaire, cette augmentation du débit cardiaque (5 à 30L/min) se calcule en multipliant le volume d'éjection systolique (L/bat) par la fréquence cardiaque (cpm). Pour pouvoir comparer 2 personnes, on précise ce débit par unité de poids (Kg)
Quand le débit augmente, le sang apporte plus vite l'O2 et le glucose aux cellules des muscles. Les nutriments sont pompés en plus grand nombre dans le sang. L'entraînement sportif augmente le débit, l'altitude accroît le nombre de globules rouges. Pour que le sang maintienne sa concentration, il faut que nous mangions plus, ou que les cellules de stockage libèrent leurs réserves.

TP 7b : ExAO : poly : Mesure de VO2 (3 respihom), débit (3 spiro)

D = V x F

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Classeur : sport et médicaments

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