Des échanges entre les organes et le sang

Nous savons :

L'utilisation d'une source d'énergie est nécessaire pour chauffer, éclairer et mettre en mouvement (école). Le produit de l'élevage et de l'agriculture répond aux besoins alimentaires de l'homme, lipides, glucides et protéines (classe de sixième). Le fonctionnement des organes nécessite des échanges permanents avec le sang.

Corps et cellules

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Comment produire l'énergie nécessaire au fonctionnement de l'organisme ?

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Problématique : Comment produire l'énergie nécessaire au fonctionnement de l'organisme ?

  • Comment réagit l'organisme au cours d'un effort physique ?
  • Comment se traduit un effort au niveau de notre température corporelle, du rythme cardiaque et du rythme respiratoire ?
  • Comment l'organisme est-il approvisionné en sang ?
  • Comment les organes sont-ils approvisionnés en dioxygène et en énergie ?
  • Comment évoluent les échanges des muscles avec le sang au cours de l'activité physique ?
  • Comment sont liés débit sanguin et activité d'un organe ?
  • Comment peut-on mettre en évidence des échanges gazeux entre un organe et le sang ?
  • Comment sont liés besoin en énergie et consommation de dioxygène ?

A retenir :

Un muscle auquel on demande un effort important, finit par se fatiguer. Souvent des crampes se manifestent après un travail musculaire soutenu. Pour se contracter normalement, le muscle a des besoins qu'il faut satisfaire, il produit des déchets qu'il faut éliminer du muscle et de son environnement proche.

I) L'organisme au repos ou en activité.

- Lors de séances d'éducation physique et sportive (EPS), le professeur demande parfois de mesurer le rythme cardiaque (Pouls) ou le rythme respiratoire. Cette prise de mesure renseigne sur la réponse de l'organisme à l'effort physique.

Pouls : battement rythmé d'un vaisseau sanguin provoqué par les battements du cœur.

Mesures effectuées en cours d’EPS avant et après la course


- Au cours d'un effort physique, le rythme cardiaque et le rythme respiratoire s'accélèrent, la température corporelle augmente. Ces variations sont la réponse de l'organisme à l'activité demandée, elles répondent à des besoins.

II) Irrigation sanguine et activité musculaire.

- Les muscles sont des organes richement irrigués par le sang. Les vaisseaux sanguins sont très ramifiés et forment un réseau de capillaires qui assure l'irrigation de chaque parcelle d'un organe. Les capillaires sont des vaisseaux sanguins plus fins que les cheveux, ils mesurent en moyenne 1 mm de long pour un diamètre de 7 à 10 micromètre. (1micromètre = 0.001 mm). Leur paroi est très mince, le sang y circule très lentement. C'est dans ces vaisseaux qu'ont lieu les échanges entre le sang et les organes.

- Lors d'un effort physique, l'activité musculaire augmente, les besoins du muscle également. Pour répondre à ces besoins accrus, le rythme cardiaque augmente. Cette augmentation du rythme cardiaque se traduit au niveau des vaisseaux sanguins par une augmentation du débit sanguin. Ce dernier peut-être jusqu'à 20 fois supérieur à l'activité par rapport au repos.

Des variations de débit sanguin dans les organes (source Bordas 2006)

III) Les échanges entre le muscle et le sang.

- Les muscles réalisent avec le sang des échanges qui varient selon leur activité. Richement irrigués ils prélèvent en permanence dans le sang des nutriments et du dioxygène. Ils y rejettent des déchets, dont le dioxyde de carbone. La consommation de nutriments et de dioxygène, le rejet de dioxyde de carbone varient selon leur activité.

Variations de la composition du sang qui traverse un muscle

Teneur en glucose (nutriment) du sang entrant dans un muscle lors d’un exercice physique


- Nutriments et dioxygène libèrent de l'énergie utilisable, entre autre, pour le fonctionnement des organes. L'énergie libérée au cours de la réaction chimique entre des nutriments et du dioxygène, est utilisée pour le fonctionnement des organes et transférée en partie sous forme de chaleur. Ce qui explique l'élévation de température corporelle lors d'un effort.


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