Classe de 2nde 2001 Partie Biologie I
L’ORGANISME
EN FONCTIONNEMENT |
Connaissances exigibles
Les variations de paramètres cardiaques et respiratoires lors
d’un effort physique permettent de satisfaire
l’augmentation de la consommation en
dioxygène des muscles. Un contrôle nerveux permet d’intégrer
le fonctionnement des systèmes circulatoire et respiratoire afin
d’adapter l’approvisionnement en
dioxygène aux besoins de l’organisme. 1- L’effort physique s’accompagne
de variations de paramètres circulatoires et respiratoires. 1 -1 Le débit cardiaque augmente
au cours de l’effort.
- Le débit cardiaque est le volume
de sang éjecté par chaque ventricule pendant une minute
(L.min-1)
- Il dépend du volume de sang éjecté à chaque
contraction ventriculaire.
- Il dépend de la fréquence
cardiaque exprimée en battements par minute.
1 -2 Le débit respiratoire augmente
au cours de l’effort.
- Le débit respiratoire est le volume
d’air expiré en une minute (L.min-1).
- Il dépend du volume d’air rejeté à chaque
expiration.
- Il dépend de la fréquence
respiratoire exprimée en nombre de cycles par minute.
2 -L’augmentation combinée des débits
cardiaque et respiratoire répond à l’accroissement
du métabolisme des cellules
musculaires.
2-1 L’organisation du système circulatoire permet l’apport
de dioxygène aux cellules.
2.1.1L’organisation anatomique du cœur impose au sang une
circulation dans un seul sens.
2.1.2 L’organisation du cœur en deux parties droite et gauche
impose une double circulation du sang dans
l’organisme.
- Le sang envoyé par le ventricule droit vers les
poumons, revient à l’oreillette gauche : c’est
la circulation pulmonaire.
- Le sang envoyé par le ventricule gauche vers les organes,
revient à l’oreillette droite : c’est la circulation
générale.
- La circulation pulmonaire et la circulation
générale sont en série.
- Le débit cardiaque est le même
dans les deux circulations.
2.1.3 La circulation pulmonaire permet
au sang de se saturer en dioxygène.
2.1.4La circulation générale
distribue le sang oxygéné aux cellules des différents
organes.
- Dans la circulation générale,
les organes sont disposés en parallèle.
- La variation du diamètre des vaisseaux permet de moduler
le flux sanguin en fonction des besoins des différents organes.
2-2 Au cours de l’effort, les cellules
musculaires consomment davantage de dioxygène
et de nutriments.
2.2.1 Les cellules musculaires en activité,
prélèvent davantage de dioxygène
dans un même volume de sang.
2.2.2 Ainsi le sang veineux est davantage appauvri en dioxygène.
2-3 Des modifications du fonctionnement des systèmes circulatoire
et respiratoire permettent d’accroître l’apport de dioxygène
des muscles au cours de l’effort.
2.3.1L’augmentation du débit cardiaque
résulte à la fois d’une augmentation du volume sanguin
éjecté par le cœur et d’une augmentation de
la fréquence cardiaque.
- Elle permet d’accroître le débit
sanguin dans les muscles.
- Elle permet d’accroître le débit
sanguin dans les poumons.
2.3.2 L’augmentation du diamètre des vaisseaux qui irriguent
les muscles en activité, privilégie leur approvisionnement
en dioxygène.
2.3.3 L’augmentation du débit respiratoire
maintient la saturation en dioxygène
du sang arrivant aux poumons avec un plus grand débit.
- Lors d’un effort, le sang arrivant aux poumons est davantage appauvri
en dioxygène
- L’augmentation du débit respiratoire
compense un prélèvement plus important en dioxygène
par les muscles en activité.
3 La modulation coordonnée
des activités cardio-vasculaire et respiratoire par le système
nerveux permet l’adaptation de l’organisme
à l’effort. 3-1 L’activité automatique
du cœur est en permanence contrôlée par le système
nerveux.
3.1.1 Les contractions rythmiques du muscle
cardiaque sont automatiques.
- La commande des contractions est localisée
dans le cœur.
3.1.2 Au repos, la fréquence cardiaque
est diminuée par des messages nerveux.
- Cette diminution de fréquence
résulte de l’activité prédominante des nerfs
cardio-modérateurs.
- L’activité des nerfs cardio-accélérateurs
diminue.
- Ces nerfs cardio-modérateurs et cardio-accélérateurs
sont issus de centres nerveux situés dans le bulbe rachidien.
3.1.3 Lors d’un effort, la fréquence
cardiaque est augmentée par une modification des messages nerveux.
- L’activité des nerfs cardio-modérateurs diminue.
- L’activité des nerfs cardio-accélérateurs
augmente.
3-2 La contraction des muscles respiratoires
est commandée et contrôlée par le système
nerveux.
3.2.1L’inspiration résulte de la contraction
des muscles respiratoires.
3.2.2Cette contraction des muscles respiratoires
est commandée par des nerfs issus d’un centre nerveux bulbaire.
- L’activité rythmique de ce centre est automatique.
3.2.3 Lors d’un effort , l’activité
du centre nerveux respiratoire augmente.
- Elle provoque un accroissement de la fréquence
de contraction des muscles respiratoires.
- Elle provoque l’augmentation d’amplitude de la contraction
de ces muscles.
- Il en résulte un accroissement du débit
respiratoire.
3-3 Les centres nerveux bulbaires sont associés à l’action
du cerveau.
3.3.1 Des centres du cortex cérébral commandent la contraction
volontaire des muscles squelettiques.
3.3.2 Les centres corticaux envoient des messages aux centres bulbaires
pour préparer l’organisme à l’effort.
- Ces messages sont envoyés en même temps que la commande
des contractions volontaires.
- Le cerveau peut anticiper son action dans une situation de stress.
MOTS ET EXPRESSIONS CLÉS
les mots clés sont les mots écrits en rouge
dans le texte du référentiel.
| adaptation à l’effort physique |
circulation orientée |
fréquence |
| approvisionnement en dioxygène |
contrôle nerveux |
modulation |
| automatisme cardiaque |
coordination |
vasomotricité |
| circulation en parallèle |
débit cardiaque |
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| circulation en série |
débit respiratoire |
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