TP16 : Consommation de dioxygène et adaptation physiologique à l’effort

25Activité 1 : Evolution de la consommation de dioxygène au cours d’un effort

« L’élève co­baye » en po­si­tion as­sise est mis en re­la­tion avec le dis­po­si­tif ExAO par l’in­ter­mé­diaire d’un sys­tème per­met­tant la me­su­re de la consommation en dioxy­gène. Ce sys­tème com­porte deux  élé­ments :

  • Un oxy­mè­tre me­su­rant la te­neur en dioxy­gène de l’air ex­pi­ré,
  • Un spiro­mè­tre me­su­rant le vo­lu­me d’air ex­pi­ré au cours de l’ex­pé­rience.

reglage_metabolisme_ExAORéglages préalables :

  • Ouvrir le logiciel « Atelier scientifique » module « Echange gazeux respiratoire chez l’homme »
  • Choisir l’onglet « mesure du métabolisme » et compléter les informations comme indiqué sur le document ci-contre.

Mesure expérimentale :

  • Res­pi­rer nor­ma­le­ment dans le tuyau pen­dant en­vi­ron 30 se­con­des avant de lan­cer la me­sure : cela per­met de s’ha­bi­tuer à ex­pi­rer par la bou­che uni­que­ment. Ne pas cher­cher à souf­fler dans le tu­be mais ex­pi­rer l’air le plus na­tu­rel­le­ment pos­si­ble.
  • Ne pas re­gar­der l’écran pour ne pas être in­fluen­cé par le tra­cé qui s’ef­fec­tue en temps réel.
  • Lan­cer la me­sure en cliquant sur l’icône « Démarrer ».
  • Au bout de 30 secondes au re­pos, ef­fec­tuer un effort phy­si­que (15 flexions). At­ten­tion de bien no­ter le dé­but et la fin de l’ef­fort en cliquant sur l’icone « Repère ».
  • Après les 15 flexions, con­ti­nuer à res­pi­rer dans l’em­bout tout en res­tant au re­pos.
  • Au bout de 3 minutes, le mesure s’arrête automatiquement.

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Consignes :

  • Réaliser la mesure en suivant le protocole ci-dessus.
  • Titre et légender le graphique obtenu et l’imprimer.
  • Tracer en vert la courbe de la consommation de dioxygène que l’on aurait du obtenir si aucun effort physique n’aurait été réalisé.
  • Décrire et interpréter les différentes parties de la courbe.
  • Evaluer (par le calcul) la surconsommation en dioxygène due à l’effort physique.

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Problème : Comment le fonctionnement de l’appareil respiratoire s’adapte-t-il à l’augmentation de la consommation de dioxygène?

tauxO2[important]

Consignes :

Après avoir énoncé quelques hypothèses, analyser le document ci-contre

  • Indiquer le taux d’O2 contenu dans l’air inspiré et dans l’air expiré. Conclure.
  • Dire comment évoluent ces taux d’O2 inspiré et expiré au cours du temps et en fonction de l’effort réalisé.

Or, nous avons vu dans l’activité précédente que les muscles consommaient davantage de O2 lors de la réalisation d’un effort.

  • A l’aide des résultats obtenus, en déduire comment ce besoin est satisfait.

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mouvement_respirationActivité 2 : Les réponses de l’organisme à l’effort physique

ECG[important]

Consignes :

– Réaliser l’activité expérimentale décrite à la page 200 du livre. En même temps, utiliser le tensiomètre afin de réaliser une mesure de la fréquence cardiaque dans les mêmes conditions.

– A l’aide de ces deux mesures, décrire comment l’organisme répond à l’effort physique (quels paramètres physiologiques sont modifiés) et proposer une explication à ces modifications.

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