chap 1 : Activité musculaire et besoin en énergie

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Constat : Courir, marcher, sauter, lancer… sont des verbes qui expriment un mouvement.

Leur réalisation nécessite l’action des muscles, des os et des articulations

Réalises un mouvement simple : commence par tendre ton bras, place ton autre main sur le muscle situé sur le bras (biceps) et plie ton bras tout en gardant ta main dessus (photo de gauche).

Que remarques-tu ?

Le bras plié, place ton autre main sur le muscle situé sous le bras et tends ton bras tout en gardant ta main dessus.

Que remarques-tu ?

L’explication se trouve sur la photo de droite

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En se contractant et en s’étirant, les muscles permettent le déplacement des os au niveau des articulations et donc la réalisation des mouvements.

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Observation de sportifs  en plein effort :

Certains comportements (bonne respiration, hydratation, ravitaillement en glucose…) sont  indispensables pour permettre un effort optimal et fournir aux muscles l’énergie nécessaire à leur fonctionnement.

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Problématique : Comment l’organisme se procure-t-il l’énergie nécessaire à l’activité musculaire ?

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I) Modifications de l’organisme lors d’un effort physique.

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Mesures de la fréquence cardiaque et de la fréquence respiratoire de quelques élèves au repos et en activité (15 flexions-extensions des jambes)

élèves Lucas Youssra Julie Romain Joao Mohamed Camille Jade Jordan
fréquence cardiaque au repos 76 62 74 58 71 68 51 70 79
fréquence cardiaque après une activité 105 94 99 88 109 102 96 114 107
fréquence respiratoire au repos 15 18 21 16 16 17 22 20 19
fréquence respiratoire après une activité 28 22 34 31 36 25 32 38 29

La fréquence respiratoire est le nombre de mouvements respiratoires par minute. Un mouvement respiratoire est constitué par une inspiration suivie d’une expiration.

La fréquence cardiaque est le nombre de battements du cœur par minute.

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Au cours d’un effort physique, la fréquence cardiaque et la fréquence respiratoire augmentent pour répondre aux besoins des muscles. La température du corps s’élève également.



II) Les besoins des muscles


1) Les échanges de dioxygène et de dioxyde de carbone

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- expérience 1 : consommation du dioxygène par le muscle.

Un oxymètre ou dioxymètre est un appareil qui permet de mesurer la quantité de dioxygène.

Dans le bocal témoin, la quantité de dioxygène ne change pas. Par contre, dans le bocal avec le muscle, la quantité de dioxygène diminue.

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Les muscles prennent du dioxygène.

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- expérience 2 : rejet de dioxyde de carbone par le muscle

L’eau de chaux est un produit utilisé pour mettre en évidence le dioxyde de carbone. En effet, l’eau de chaux est transparente mais se trouble en présence de dioxyde de carbone.


Dans le bocal témoin, l’eau de chaux reste claire alors qu’elle se trouble dans le bocal avec le muscle.

Les muscles rejettent du dioxyde de carbone.


2) le glucose

Mesure de la quantité de glucose dans le muscle au cours d’une activité physique.

La quantité de glucose contenue dans le muscle diminue au cours d’un effort physique.

Les muscles prennent du glucose pour fonctionner.

Les muscles prennent donc du dioxygène et des nutriments (glucose) pour fonctionner. A l’inverse, ils rejettent du dioxyde de carbone

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III) Des échanges entre les organes et le sang

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Les muscles ne peuvent pas remonter à la surface pour prendre le dioxygène ou les nutriments indispensables à leur fonctionnement.

La  couleur rouge d’un muscle indique une richesse en vaisseaux sanguins. Il est donc raisonnable de penser que les muscles réalisent des échanges avec le sang.


Comparaison des sangs entrant et sortant dans un muscle au repos et dans un muscle en activité

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Les muscles riches en vaisseaux sanguins prennent dans le sang le dioxygène et le glucose dont ils ont besoin. Ils rejettent dans le sang le dioxyde de carbone.Les mêmes échanges sont réalisés par tous les organes du corps.

Remarque : Plus l’effort sera grand, plus la consommation en dioxygène et en glucose sera importante et le rejet de dioxyde de carbone augmentera également.

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IV) L’utilisation du dioxygène et du glucose par les organes


La réaction chimique entre les nutriments (glucose) et le dioxygène libère de l’énergie utilisée par les organes pour leur fonctionnement. Une partie de cette énergie est transformée en chaleur.

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Conclusion : les muscles prennent du dioxygène et du glucose (nutriments) dans le sang pour réaliser une réaction chimique qui fabrique de l’énergie et un déchet : le dioxyde de carbone.


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