LES MODIFICATIONS DE L’ORGANISME AU COURS D’UN EFFORT PHYSIQUE
Pour fonctionner, les cellules de notre organisme ont besoin de nutriments tels que le glucose et du dioxygène.
Ces 2 éléments sont utilisés pour permettre la respiration cellulaire (métabolisme). Cette réaction libère de l’énergie et des déchets : CO2 et H2O.
Problèmes : D’où proviennent les éléments utilisés pour la respiration cellulaire ? Comment se modifient leurs consommations ? Comment sont‐ils acheminés jusqu’aux cellules ?
1. Les besoins de l’organisme au cours d’une activité physique
A. La consommation en dioxygène
TP 1
Au cours d’un exercice physique, plus la puissance du travail musculaire augmente, plus la quantité de dioxygène consommée par les cellules musculaires est élevée.
Le corps possède des limites à l’adaptation à l’effort. La consommation de O2 peut augmenter jusqu’à une valeur appelée VO2max : c’est la consommation maximale de dioxygène d’un individu
Pour répondre à cette demande en dioxygène des cellules, l’organisme va prélever davantage de dioxygène dans le milieu extérieur en augmentant la fréquence respiratoire (nombre de cycle respiratoire par minute) et le volume ventilé.
Par conséquent le débit ventilatoire augmente au cours d’une activité physique.
Définitions :
Fréquence ventilatoire : nombre de cycles respiratoires par minute.
Cycle respiratoire : inspiration (phénomène actif qui fait intervenir la contraction de muscles) suivie d’une expiration (phénomène passif).
Volume courant ou Volume ventilé : volume d’air inspiré ou expiré au cours d’un cycle respiratoire.
Débit ventilatoire = Fventilatoire x Vventilé en L/min
B. Les sources d’énergie du muscle
Plus une personne est active, plus elle dépense de l’énergie. Pour couvrir les besoins, les muscles consomment du glucose et des acides gras qu’ils prélèvent dans leurs réserves ou dans le sang. La pratique régulière d’une activité physique d’endurance limite les risques d’obésité en consommant de façon modérée les lipides.
Une partie de l’énergie libérée par les muscles est utilisée pour la contraction, l’autre partie est dissipée sous forme de chaleur et provoque une élévation de la température du corps. La chaleur est évacuée par la peau lors de la transpiration.
Problème : comment les cellules musculaires sont‐ elles approvisionnées en dioxygène et nutriments ?
2. L’approvisionnement des cellules musculaires
A. Circulation sanguine
‐la circulation pulmonaire (petite circulation), dans laquelle le sang se dirige du cœur vers les poumons puis retourne au cœur.
‐la grande circulation (ou circulation générale) dans laquelle le sang se dirige du cœur vers tous les autres organes puis retourne au cœur.
La disposition en dérivation de cette dernière permet une irrigation simultanée de tous les organes par du sang oxygéné.
B. Le rôle des vaisseaux sanguins dans la variation des débits régionaux
Le débit sanguin (volume de sang qui traverse un organe par minute) des muscles augmente considérablement lors d’un effort. A l’inverse d’autres organes non impliqués dans l’exercice voient leur irrigation diminuée.
Cette adaptation des besoins est liée à la présence de sphincters au niveau des capillaires. Ces derniers peuvent se relâcher et donc augmenter ainsi le nombre de capillaires disponibles dans les organes, augmentant du même coup le débit sanguin de l’organe concerné, ou bien au contraire se contracter et donc diminuer le débit sanguin.
Ainsi lors d’une activité physique, il y a ouverture des sphincters des capillaires au niveau des muscles ce qui permet l’augmentation du débit sanguin.
Dans le même temps, il y a fermeture des sphincters des capillaires au niveau d’autres organes, ce qui permet la diminution du débit sanguin dirigé vers ces organes.
RRQ. : le débit cérébral reste stable.
Conclusion :
Au cours d’un exercice physique, l’énergie utilisée par les cellules est fournie par la réaction métabolique de respiration qui utilise dioxygène et nutriments apportés par le sang.
L’effort physique augmente la consommation de dioxygène et de nutriments. Pour supporter ses besoins, l’organisme effectue alors des modifications : Augmentation de la ventilation, modification des débits sanguins, dans le but de favoriser un meilleur approvisionnement des muscles en dioxygène et nutriments.
