DES CHANGEMENTS VISIBLES LORS D'UN EFFORT PHYSIQUE
Outre la fréquence ventilatoire et cardiaque qui augmentent, on constate aussi une augmentation de la température (chaleur); accompagnée de rougeur au visage et de sueur.
I) Les besoins des muscles et des organes :
Le muscle a besoin en permanence de dioxygène et de glucose pour pouvoir fonctionner. Il rejette un déchet : le dioxyde de carbone.
Les autres organes (cerveau, foie, reins…) ont aussi besoin de dioxygène et de glucose pour pouvoir accomplir leur rôle. Ils rejettent tous aussi du CO2 comme déchet.
Définition: GLUCOSE
molécule riche en énergie qui compose des aliments comme le sucre, le pain, etc… aliments de la catégorie des glucides. formule chimique: C6H12O6
Définition: CAPILLAIRE
Vaisseau sanguin de très petite taille (microscopique), irriguant les organes.
Les muscles reçoivent du sang par les vaisseaux sanguins (capillaire) qui les irriguent. C’est dans ce sang qu’ils prélèvent le glucose et l’O2 dont ils ont besoin. Ils y rejettent aussi leur « déchets » : le CO2 notamment.
Lors d’un effort physique, les muscles ont besoin de plus de glucose et d’O2 : le cœur va battre plus vite afin de faire circuler et amener le sang plus vite aux muscles.
La ventilation sera plus profonde et rapide pour mieux oxygéner le sang.
Les muscles dégagent de la chaleur qui sera évacuée par la peau : rougeur et sueur.
Les limites de l’effort physique
Grâce à plusieurs tests, comme celui de Luc Léger (cliquez sur le lien ci dessous), il est possible de connaître ses limites.
Fiche du test de VMA (TEST NAVETTE): utiliser la page 4 ou 5 du document.
Tous les individus ne sont pas capables de réaliser les mêmes performances. La VMA est la vitesse de course à partir de laquelle une personne consomme son maximum d’O2 : la personne a atteint sa consommation maximale d’O2 (la VO2 max). Une personne peut donc courir des kilomètres à partir du moment où il ne dépasse pas sa VMA.
Un entrainement régulier permet d’augmenter ses capacités.
Le dopage permet aussi d'augmenter ses capacités, mais cette pratique peut avoir de graves conséquences! (cliquez sur l'image)
II) L'approvisionnement de l'organisme en O2:
Où l’air circule-t-il dans notre corps ?
Schéma de l'appareil respiratoire et du trajet de l'air.
Photo des poumons (et du coeur) d'un mouton. Les poumons ne sont pas remplis d'air sur cette photo, ce qui explique leur aspect "plat". Un poumon peut tripler de volume en se remplissant d'air.
A chaque inspiration, l’O2 pénètre dans les poumons : il entre par le nez (ou la bouche), passe par la trachée, les 2 bronches, les bronchioles pour finir dans de petits sacs microscopiques : les alvéoles. L’air expiré fait le chemin inverse.
Lors d’un effort, la ventilation est plus rapide et forte (plus d’inspiration/expiration par minute et inspiration plus profonde)
Où va le dioxygène une fois dans les poumons ?
Photo d'un poumon au microscope (x500).
Photo d'un poumon de rat au microscope (x100).
Au niveau des alvéoles des poumons, l’O2 de l’air passe dans le sang (tandis que le CO2 fait le trajet inverse). Les échanges entre l’air et le sang sont facilités par une très grande surface alvéolaire riche en vaisseaux sanguins (nombreuses alvéoles aux parois fines et richement vascularisées).
III) L’approvisionnement en nutriments
Qu’est-ce qui va réduire les aliments (comme les pâtes ou le riz) en nutriments (glucose) dans le tube digestif ?
Au cours de leur trajet dans le tube digestif, les aliments sont transformés : ils deviennent solubles. Cette transformation se fait grâce à la mastication et surtout grâce aux sucs digestifs (enzymes). Les sucs digestifs sont produits par les organes de l’appareil digestif (glandes salivaires, pancréas…). Les sucs transforment chimiquement les aliments en nutriments (ex : amidon des pâtes --> glucose).
A quel niveau les nutriments (obtenus par digestion) passent-ils dans le sang ?
Photo d'une coupe transversale d'intestin grêle au microscope (x40 et x1000).
La paroi interne de l'intestin grêle présente plusieurs niveaux de plis (replis, villosités)
C’est au niveau de l’intestin grêle, très vascularisé, que les nutriments solubles obtenus par digestion passent dans le sang. L’intestin grêle a une structure adaptée à l’absorption : sa surface possède de nombreux replis et de nombreuses villosités.
Ce qui n’est pas absorbé continue dans le gros intestin et sera évacué.
IV) La circulation du sang
Comment le sang circule-t-il dans les vaisseaux ?
Coupe transversale d'une veine (à gauche) et d'une artère (à droite), au microscope
Expérience de William Harvey (cliquez sur l'image)
William HARVEY (1578-1657)
Le système circulatoire est un immense réseau fermé de vaisseaux sanguins parcourant tout le corps. Les artères aux parois épaisses transportent le sang du cœur aux organes et les veines (aux parois fines) ramènent le sang vers le cœur : la circulation est à sens unique. Les capillaires assurent la continuité entre artères et veines et irriguent les organes. Tous les éléments dont ont besoin les organes sont dans le sang.
Comment le sang est-il mis en mouvement?
Le cœur est un muscle creux qui possède 4 cavités (2 oreillettes et 2 ventricules) : le cœur est cloisonné. Lorsqu’il se contracte, il propulse le sang provenant des deux veines vers les artères (pulmonaires et aorte). Grâce à ses battements rythmiques, il met en mouvement le sang dans tout l’organisme.