La chimie dans le sport

Constantin Agouridas, Jean-Claude Bernier, Danièle Olivier, Paul Rigny

Description

La chimie intervient beaucoup dans le sport : la chimie du corps, la chimie du cerveau, la chimie du matériel...

Comment fonctionnent nos muscles ? Pourquoi courir fait-il du bien ?Pourquoi le dopage fait-il du mal ?

Avec nos héros, Max et Léa, découvre les nouvelles applications de la chimie dans les pratiques et le materiel sportif : 

➜  les skis et les chaussures de course, les raquettes, les perches de saut ; 

➜  les vêtements anticourbatures, les ballons de foot olympique ;

➜  les vélos super légers... et même les moteurs de Formule 1. 

Cela te permettra de mieux choisir tes équipements, et en plus cela te donnera des idees des de metiers grâce aux ̀fiches professionnelles. 

Sujets

• Sciences expérimentales
• Chimie
• Chimie
• Sciences et techniques
• Chemistry
• Science

Informations

• Publié par: EDP Sciences
• Date de parution: 14 janvier 2015
• Nombre de lectures: 6
• EAN13: 9782759817399
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 8 Mo

Extrait

••• ConstantinAGOURIDASJean-ClaudeBERNIERDanièleOLIVIERPaulRIGNY

LA Chimie DANS LE SPOR T T I O N C O L L E C

ET... CHIMIE JUNIOR

• • • ConstantinAGOURIDASJean-ClaudeBERNIERDanièleOLIVIERPaulRIGNY

CHIMIE ET... JUNIOR Collection dirigée par BernardBIGOT, Président de la Fondation Internationale de la Maison de la Chimie

LA Chimie DANS LE SPORT

Les textes de cet ouvrage sont majorîtaîrement înspîrés du îvre Chîmîe et sport (Coectîon Chîmîe et…, EDP Scîences, 2010) par :

Constantîn Agourîdas :dîrecteur Programmes et Projets à a Fonda- tîon de a Maîson de a Chîmîe, ex-dîrecteur de Recherche Aventîs et Gaderma, ex-professeur et dîrecteur de Reatîons Industrîees à ’ENSCP

Jean-Claude Bernîer :émérîte de ’Unîversîté de Stras- professeur bourg, ancîen dîrecteur scîentîique des scîences chîmîques du CNRS

Danîèle Olîvîer :des unîversîtés, vîce-présîdente de a professeure Fondatîon de a Maîson de a Chîmîe, ancîen dîrecteur de ’ENS Chîmîe- ParîsTech

Paul Rîgny :ancîen rédacteur-en-chef deL’ActualIté ChImIque, ancîen dîrecteur de ’Instîtut de Chîmîe du CNRS

Pour e coîn des jeux, Mîche Crîton est professeur certîié de mathéma- tîques. I est présîdent de a Fédératîon françaîse des jeux mathématîques et membre de a rédactîon des magazînes Tangente et Spécîa Logîque.

Iustratîons : Iustratîons (conceptîon - productîon) : Cécîe Parry - www.swîtîes.com

Composîtîon : Nord Compo

Imprîmé en France

ISBN : 978-2-7598-1238-7

Tous droîts de traductîon, d’adaptatîon et de reproductîon par tous procédés, réservés pour tous pays. La oî du 11 mars 1957 n’autorîsant, aux termes des aînéas 2 et 3 de ’artîce 41, d’une part, que es « copîes ou reproductîons strîctement réservées à ’usage prîvé du copîste et non destînés à une utîîsatîon coectîve », et d’autre part, que es anayses et es courtes cîtatîons dans un but d’exempe et d’îustratîon, « toute représentatîon întégrae, ou partîee, faîte sans e consentement de ’auteur ou de ses ayants droît ou ayants cause est îîcîte » (aînéa 1er de ’artîce 40). Cette représentatîon ou reproductîon, par queque procédé que ce soît, constîtueraît donc une contrefaçon sanctîonnée par es artîces 425 et suîvants du code péna.

© EDP Scîences, 2014

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Introduction4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

PARTIE 1 PERFORMANCES ET CHIMIE DU SPORT 1.La fabrique des champions7. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.Technologie et performances sportives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 3.Sport et cerveau. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 4.Le dopage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

PARTIE 2 PERFORMANCES ET CHIMIE DU MATÉRIEL 5.Les matériaux de la performance40. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.52Les textiles et vêtements pour le sport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.Les skis, un équipement de haute technologie. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 8.73Chimie et moteurs de Formule 1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

PARTIE 3 LES CHIMISTES AU SERVICE DU SPORT 9.79La chimie et le sport autour du monde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.Les chimistes du sport en France . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 11.Les fiches métiers96. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

PARTIE 4 LE COIN DES JEUX 12.Énigmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110 13.Mots croisés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117

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INTRODUCTION

Dans tous es domaînes, es scîences (chîmîe, physîque, bîoogîe, …) améîorent aqualîté de la vîeet de asanté.

I vaut mîeux es comprendre pour mîeux proiter de eurs bîenfaîts maîs aussî pourpréparer l’avenîr. En effet, î y a toujours beaucoup de choses à perfectîonner ou à découvrîr et derrîère es appîcatîons des scîences se cachent de nombreuxmétîers passîonnants.

Le but de cet ouvrage, destîné prîncîpaement aux coégîens, est d’ex- plîquerde façon sîmpe, agréabe et même amusante, es appîcatîons des scîences de a chîmîe quî es întéressent et de es aîder à mîeux choîsîr et à préparer euravenîr professîonnel.

Le domaîne dusportest un bon exempe.

Comprendre a chîmîe du corps îée au sport permet de mîeux contrôer ses performances et es effets du sport sur a santé.

Comprendre a chîmîe du matérîe sportîf permet de mîeux choîsîr ses équîpements et de mîeux expoîter eurs quaîtés.

Et pour ceux quî s’întéressent aux progrès du sport, cea peut eur donner des îdées pour de futurs métîers.

Nous espérons que cet ouvrage, testé par des coégîens (mercî à Max, Baptîste, Laura…), non seuement întéressera et paîra à eurs cama- rades, maîs eur permettra d’avoîr des dîscussîons întéressantes et constructîves avec eurs parents et eurs professeurs sur des sujets quî es concernent tous.

Danîèe Oîvîer, Vîce-Présîdente de a Fondatîon de a Maîson de a Chîmîe

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PARTIE

PERFORMANCES ET CHIMIE SPORT DU

1 e r u g i F L’athlète jamaïcain Usain Bolt après l’un de ses derniers records du monde. On voit son extraordinaire aisance joie et la que son record lui procure et qu’il sait partager.

© Lîcence CC-BY-SA-2.00, GFDL.Botbeîjîng.jpg: Jmex60.

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La fabrique des champions

LA FABRIQUE DES CHAMPIONS

ans une compétîtîon sportîve, a réussîte dépend autant des perfor- mances du corps (énergîe muscuaîre) que de a voonté de gagner D (chîmîe de notre cerveau) et de a quaîté technîque du matérîe. La vîctoîre se joue au moîndre détaî et î est nécessaîre d’être e meî- eur dans ces troîs domaînes.

Que est e moteur quî permet aux champîons oympîques de réussîr de tees performances ? Quee en est ’achîmîe ? D’où vîent ’énergîe dans es musces de ces athètes ?

h n t e c o l o g i q o u i e b . e n i s u e u q fi i n g a m e n u , s p r o c e L

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Figure 2

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ATP : Adénosîne trîphosphate. ADP : Adénosîne dîphosphate.

LA CHIMIE DANS LE SPORT

Les mItochondrIes sont des petîtes structures en forme d’œuf à ’întérîeur des ceues des musces. Ees ressembent à des petîts poumons car ees ont une doube paroî, cee de ’extérîeur aîsse passer es moécues et cee de ’întérîeur est une vérîtabe usîne de respîratîon de a ceue comme e poumon est une usîne de respîratîon pour ’homme.

La réserve d’énergie : la molécule d’ATP

Quand nos musces se contractent ors d’une actîvîté physîque, îs ont besoîn d’énergîe.

La moécue d’ATP (représentée sur aigure 3) est e réservoîr quî peut stocker cette énergîe comme une batterîe pour ’énergîe éectrîque.

Figure 3

Dessin de la molécule D’ATP

Comment cela fonctionne ? Nous nous procurons cette énergîe en respîrant et en mangeant. Quand nous înspîrons, ’oxygène de ’aîr est transporté par es gobues rouges de notre sang, de nos poumons vers es mîîards de ceues de notre corps et pus spécîaement vers es mItochondrIes  quî sont es « poumons » de nos ceues ( Fîgure 4 ).

Figure 4

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La fabrique des champions

Dans ces mîtochondrîes se produît une réactîon chîmîque dans aquee ’oxygène et e gucose (ou es acîdes gras) fournî par ’aîmentatîon réagîssent avec une moécue contenue dans nos ceues, appeée ADP, pour îbérer du gaz carbonîque, de ’eau, a moécue d’ATP (quî va ser- vîr de réservoîr d’énergîe) et de a chaeur (énergîe dîte thermîque) quî sert à maîntenîr a température de notre corps (FIgure 5).

Sur a représentatîon de a moécue d’ATP de aigure 3, on peut dîstînguer des groupements partîcuîers d’atomes : e beu est un grou- pement phosphate (que ’on symboîsera par Pî). I peut, par une réac- tîon chîmîque avec ’eau, se séparer de a moécue d’ATP en reconstî- tuant a moécue d’ADP des mîtochondrîes et en îbérant une quantîté d’énergîe împortante quî peut être consommée par notre corps pour dîverses réactîons bîochîmîques et notamment pour a contractîon de nos musces. ATP + eauPi+ ADP + Énergie La moécue ATP fonctîonne donc comme un réservoîr d’énergîe puîsqu’ee restîtue ’ADP, moécue du départ quî permet aux mîto- chondrîes d’utîîser ’énergîe apportée par nos aîments.

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Figure 5

Remarque

Le gucose et e cacîum sont îndîspensabes au fonctîonnement de nos musces.

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