Chapitre 3 - Le fonctionnement des organes nécessite de l’énergie

Introduction

Lorsqu’on fait un effort physique, le fonctionnement de notre corps est modifié : on perd de l’énergie (calories), on transpire, etc.

Pbm : De quoi les organes ont-ils besoins pour fonctionner ? Comment ces besoins sont-ils comblés/remplis par le corps ?

I. L’activité physique influence l’organisme

Pb : Quelles modifications du corps sont visibles lors d’un effort ?

Activité 10 : Faites la liste des modifications du corps après une séance d’EPS.

Activité 11 : Pour mettre en évidence les changements du corps lors d’un effort, 4 élèves font l’expérience suivante : - ils mesurent leur rythme cardiaque au repos ; - ils font ensuite une série de 20 flexions, puis immédiatement après, ils remesurent leur rythme cardiaque ; - après 10 minutes, assis, ils reprennent leur pouls.**

Conclusion : Lors d’un effort physique, des flexions par exemples, les muscles sont en activité. Ils sont responsables des mouvements. On constate des modifications au niveau de l’organisme : le rythme cardiaque, respiratoire, et la température augmentent lors d’un effort. Ils diminuent au repos.

II. Les besoins d’un organe : le muscle.

Un organe est une partie du corps qui assure une fonction particulière. Ex: les muscles assurent les mouvements.

Pb : Quels sont les besoins d’un muscle pour fonctionner ?

Activité 12 : les besoins des muscles.

J’observe que : - sans le muscle : la quantité de dioxygène reste constante à 19% et la quantité de CO2 reste elle aussi constante à 0,05 % durant toute l’expérience. - avec le muscle : la quantité de dioxygène diminue de 19,7% à 19,2% et la quantité de CO2 augmente de 0,05% à 0,45%. J’en conclus que le muscle consomme (prend) du dioxygène et rejette du dioxyde de carbone.

Activité 13 : livre p 68, doc 1. Observation d’une coupe de muscle au microscope (i). On colore en violet le glucose (sucre) présent dans les muscles. Que constatez vous ?

Je vois que le muscle avant l’effort est coloré en violet. Il a donc beaucoup de glucose.

Après l’effort il est décoloré, il a donc moins de glucose.

J’en conclus que le muscle a utilisé le glucose.

Conclusion : Le muscle a des besoins permanents en : - dioxygène : il prélève le dioxygène dans le sang, - glucose : il prélève le sucre également, - dioxyde de carbone : il rejette du CO2 dans le sang.

III. Les organes réalisent des échanges avec le sang.

Pb : Comment les besoins du muscle sont-ils satisfaits par le sang ?

Activité 14 : document 2 p 67, comparez la composition du sang qui entre et sort d’un muscle. (i). Complétez le tableau à l’aide du schéma ©.

En activité, le muscle consomme plus de O2 (19 – 12 = 7 mL) qu’au repos (19 – 14 = 5 mL). Il rejette aussi plus de dioxyde de carbone (58 - 50 = 8 mL) qu’au repos (53 - 50 = 3mL).

Conclusion : Le muscle prend dans le sang le dioxygène et le glucose qu’il a besoin. Il rejette dans le sang le CO2 qu’il produit. Lors d’un effort, le muscle augmente ces échanges (il prend plus de O2, il rejette plus de CO2, il prend plus de glucose).

IV. La production d’énergie par les muscles.

Pb : Comment le dioxygène et le glucose sont-ils utilisés par les muscles ?

Activité 15 : Mesure de l’énergie dépensée et des quantités de glucose et de dioxygène utilisées par les muscles au repos et lors de différentes activités physiques.

J’observe que : - plus l’exercice est important plus on dépense de l’énergie : 420 kJ en étant assis, 1900 kJ en nageant ; - plus on dépense de l’énergie, plus on utilise de dioxygène (3,5 L/min en nageant contre 0,4 l/min en étant assis) et plus on utilise de glucose (0,5 g/min en nageant contre 0,05 g/min en étant assis).

J’en conclus que le glucose et le dioxygène servent à produire de l’énergie utilisée par les muscles pour fonctionner.

Activité 16 : p 69 document 3a. Que constate-t-on quand les muscles sont en activité ?

  • J’observe que les muscles au repos sont froids (entre 30 et 32°C) alors qu’ils sont chauds (40°C) en activité.
  • J’en conclus que les muscles produisent de la chaleur lors de leur fonctionnement.

Conclusion : Les muscles produisent de l’énergie par réaction chimique entre le glucose (sucre) et le dioxygène. Une partie de cette énergie est transformée en chaleur (à l’origine de la chaleur corporelle) et l’autre partie sert au fonctionnement du muscle (contraction…). Cette réaction chimique produit également des déchets, notamment du dioxyde de carbone.

Thème Bleak d'après zutrinken © Nicolas Ogier 2014 - Mise à jour : 5 février 2018 à 00:05