L’adaptation physiologique lors d’un effort physique - SVT 2nd

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En cours de SVT pour les Seconde, vous allez découvrir qu'il y a une adaptation physiologique lors d’un effort physique. Plus d'informations sur ce cours en le téléchargeant.

Publié le : lundi 16 décembre 2013
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Corps humain et santé : l’exercice physique.
Partie 1 : l’adaptation physiologique lors d’un effort physique.
Au cours de l’activité physique, les muscles ont des besoins accrus. La couverture de ces besoins met en
jeu de nombreux organes.
Quels sont les besoins des muscles liés a` l’effort ?
Comment l’organisme satisfait-il ces besoins ?
TP1 Le métabolisme énergétique à l’effort

CORRECTION
I/les besoins d’un muscle au cours d’un effort.
1. Le travail musculaire necessite de l’énergie.(Documents 1 et 2 page194).
 Analysez ces 2 documents, puis mettez les en relation. Rédigez une phrase de conclusion.
Le document 1 représente la température de surface de la peau lors d’un effort.
Je vois que La température de surface est maximale dans les zones qui réalisent l’effort, au niveau des
muscles qui travaillent : se contractent.
Le document 2 représente la quantité d’énergie nécessaire en fonction de l’intensité de l’effort.
Je vois que plus l’intensité augmente - plus l’énergie nécessaire est importante.
- plus l’énergie utilisée augmente
- la part d’énergie perdue sous forme de chaleur est la plus
importante
Le travail musculaire (contraction des muscles) nécessite la production d’énergie (d’autant plus que
l’intensité de l’effort est importante)dont la majorité est perdue sous forme de chaleur.
2. Comment l’énergie est-elle produite dans les muscles ?
 Remplissez le tableau
Eléments Origine  Transport Réaction chimique et Déchets et « pertes »
indispensables jusqu’aux localisation dans les
cellules cellules
Alimentation - CO2
sang - H2O
Production d’énergie
Nutriments Réserves : - Chaleur
Sang Respiration cellulaire
(glucose) Foie
(Oxydation du glucose
Muscles
par le O2)
Tissus adipeux
O2 Ventilation ** Sang
* Document 6 page 195
Le glucose consommé en excès est stocké en priorité dans le foie sous forme de glycogène (glucide
complexe constitué d’un enchaînement de molécules de glucose), ainsi que dans les muscles ; puis sous forme
de graisses (lipides) dans les tissus graisseux (adipeux) : ce sont nos réserves.
** Ne plus confondre ventilation (activité pulmonaire) et respiration (production d’énergie par les
cellules) Doc C page 197. Compléter le schéma en représentant le trajet et les échanges des nutriments, du
dioxygène et du dioxyde de carbone, par des flèches (utiliser le code couleurs).
NB : eau
1 cellule musculaire
respiration
Energie
Les cellules musculaires produisent de l’énergie en oxydant (« brûlant ») le glucose, apporté par
l’alimentation (et la mobilisation des réserves) grâce à l’O2, apporté par la ventilation : c’est la
respiration cellulaire
Cette oxydation produit des déchets : CO2 et H2O et une partie de l’énergie produite est perdue sous
forme de chaleur.
AIDE : on réalise des dosages sanguins à l’entrée et à la sortie d’un muscle :
Le document représente la comparaison du sang entrant et sortant du muscle au repos et à l’effort.
Je vois que dans le sang sortant, - l’O2 a 
- Le CO2 a 
- Le glucose a 
et d’autant plus que l’effort est intense.
Donc le muscle consomme bien du glucose et de l’O2 et produit du CO2
Bilan : Au cours d’un effort physique, le muscle a besoin de plus de :
-Glucose
- O2
afin de produire plus d’énergie indispensable au travail musculaire (contraction)
On se propose de tester expérimentalement ces conclusions.3. La consommation en O2 au cours d’un effort.
a) Mesure expérimentale de la consommation de O2 au cours d’un effort.
 On mesure la consommation de dioxygène, au repos, pour un effort modéré et intense
pendant deux minutes, a` l’aide d’un dispositif EXAO.
Dispositif expérimental :
 Complétez le tableau en utilisant la courbe 3 page 196.(l’individu pèse 74 Kg)
* attention aux
notations des
unités, que vous
0,4 L 0,2 L/mn* 0,003L/mn/Kg reverrez en
physique :
1-0,4 = 0,6 L 0,3 L/mn 0,004L/mn/Kg Ecriture
scientifique :
-1Lmn 2-1 = 1 L 0,45 L/mn 0,006L/mn/Kg
 Analysez cette courbe.
Le document représente l’évolution de la consommation de O2 en fonction du temps et de l’intensité de
l’effort.
Je vois que plus l’effort augmente plus la consommation de O2 augmente.
Ci-contre, le même document mais où les mesures
concernant les 3 intensités sont séparées.
Bilan : Plus l’effort physique est intense plus la consommation d’O2 augmente car les besoins des
muscles en O2 augmente afin de produire plus d’énergie par respiration cellulaire . Mise en relation avec le document 2 page 196
Le document 2 page 196 représente l’enregistrement de la ventilation en fonction de l’intensité de l’effort
(Volume d’air échangé en fonction du temps)
On voit que plus l’effort augmente plus la fréquence de la ventilation augmente (on respire plus vite) et
plus le volume échangé augmente (on respire plus fort)
L’activité ventilatoire augmente pour répondre aux besoins en O2 du muscle qui travaille
b) Existe-t-il une limite à la consommation d’O2 ?
 
 Analysez le document 4 page 97.
Le document représente la consommation de O2 n fonction de la puissance de l’effort chez 3 personnes.
Je vois que
- Plus la puissance de l’effort augmente plus la consommation de O2 augmente puis atteint un
maximum et stagne.
- Mais le maximum n’est pas atteint pour une puissance identique chez les 3 personnes.( 200W
pour Donia et Anna, 250W pour Maxime) et est différent : 2 L.min-1 pour Donia qui arrive alors à
l’épuisement, 2,5 L.min-1 pour Anna qui maintient son effort jusqu’à 250W et 3,2 L.min-1 pour
Maxime qui maintient son effort jusqu’à 300W
DONC : le VO2 max varie en fonction des individus, plus il est élevé plus la puissance de l’effort atteint
est grande et plus il est maintenu.
 Qu’appelle-t-on le VO2 max ?
C’est le volume d’O2 maximal par unité de temps et de masse qu’un individu est capable de prélever et
consommer.
 Pourquoi ces 3 personnes n’ont-elles pas le même VO2 max ? Proposez une hypothèse, en
vous aidant du tableau ci-dessous.
Le VO2 max dépend
- Du sexe : chez l’homme, il est toujours plus élevé.
- A sexe égal, il dépend de l’âge, mais aussi de l’entraînement. Plus l’individu est entraîné plus son
VO2 max augmente. Toute perturbation du système pulmonaire (tabagisme, infection, allergie,
asthme) peut limiter la VO2 max.
AIDE :
Voir doc 5 page 199
Le tabagisme limite les capacités
d’endurance en limitant la VO2
max.
Voir article page 203
L’entraînement permet
d’augmenter le VO2 max.
et exercice 10 page 206
(voir correction dans la rubrique
« correction des devoirs et
exercices)
-Le dopage par EPO : (travail de
recherche voir dans rubrique
« Pour aller plus loin »)BILAN : à coller dans le cours
Au cours d’un effort physique, le muscle a besoin de plus de :
- Glucose
- O2
afin de produire plus d’énergie, indispensable au travail musculaire (contraction) par respiration
cellulaire (oxydation du glucose par l’O2)
`
NB : il produit du CO2 et de l’eau éliminé par l’expiration. Une grande partie de l’énergie produite est perdue sous
forme de chaleur
Plus l’effort physique est intense plus la consommation de glucose et d’ O2 augmente.
Le glucose est apporté par la digestion et les réserves présentes dans le foie et les muscles sous forme
de glycogène, les graisses dans le tissus adipeux.
L’O2 est apporté par la ventilation qui augmente (fréquence et intensité) au cours de l’effort : on
respire plus fort et plus vite
La consommation maximale d’O2 est limitée (VO2 max) ce qui limite la puissance de l’effort, en
fonction de
-L’age
-Le sexe
-L’état physique
-L’entraînement
Sport et santé.
L’exercice fait à la maison (rubrique correction) nous apprend que la pratique d’une activité physique
régulière permet de lutter contre le surpoids. Les nutriments (glucose) nécessaires à la respiration
cellulaire ( Energie) sont apportés par l’alimentation mais aussi par la mobilisation des réserves
(graisses) ce qui limite le développement des tissus graisseux.

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