TP1 - Chapitre 4 1èreES

Chapitre 4 Le bilan thermique du corps humain

Introduction : les êtres humains sont homéothermes ce qui signifie que leur température corporelle est constante. En fonction de la température de l’environnement, différents mécanismes physiques et chimiques, permettent au corps de libérer ou d’absorber de l’énergie. Problème : comment se réalisent les transferts d’énergie entre le corps humain et son environnement ? I Des échanges entre le corps et l’extérieur TP 1 : le bilan thermique du corps humain Rappel : le corps humain possède une température constante de 37°C Problème : comment le corps humain peut-il avoir une température corporelle stable ? Compétences : Lire et extraire des informations, Raisonner

1) Indiquer quels flux de chaleur existent entre le corps humain et son environnement (préciser le sens des flux évoqués). Proposer pour chacun une définition.

2) Rappeler l’origine de la chaleur produite dans les cellules.

3) Calculer les valeurs de chaleur produite et perdue par le corps humain. Puis comparer ces valeurs et conclure.

4) Expliquer quelles sont les conséquences d’un déséquilibre du bilan thermique du corps humain.

5) Recopier le schéma du document 11. Puis compléter ce schéma partir des documents 5 à 10.

6 -7

9-10

- Vérification de la réponse à la première question :

- Vérification de la réponse à la deuxième question :

- Vérification de la réponse à la troisième question :

- Vérification de la réponse à la quatrième question :

Les diapositives suivantes présentent le cours relatif aux notions exposées dans le TP1

Le corps est constitué de deux compartiments thermiques différents. Les organes vitaux (cerveau, cœur, reins, tube digestif) constituent le compartiment central, qui produit principalement la chaleur au repos et dont la température est stable à 37°C. Le compartiment périphérique est constitué de la peau et des muscles, dont la température au repos est inférieure de quelques degrés Celsius à celle du compartiment central. Le compartiment périphérique est au contact de l’extérieur et effectue des échanges thermiques avec celui-ci par conduction, convection, évaporation et rayonnement. Lors d’un effort physique sa température augmente de façon importante.

On nomme thermolyse l’ensemble des pertes de chaleur par le corps humain. Dans le corps humain, les nutriments (issus de la digestion des aliments) vont être transformés en énergie chimique directement utilisable par les cellules (ATP = Adénosine triphosphate) et en énergie thermique (chaleur). Cette transformation s’effectue par la respiration cellulaire (en présence de dioxygène) et la fermentation (en absence de dioxygène). L’utilisation de l’ATP par les cellules libère aussi de la chaleur. On nomme ainsi thermogenèse la production de chaleur par l’organisme liée à son métabolisme. La température du corps reste stable parce que l’énergie qu’il libère est compensée par l’énergie dégagée par la respiration cellulaire, les fermentations ou l’activité cellulaire. Tout écart de température par rapport à la valeur moyenne de référence de 37°C est détecté par les cellules nerveuses qui transmettent l’information au cerveau. Puis le cerveau déclenche des réactions qui visent à corriger cet écart.

Les réactions de régulation de température du corps (thermorégulation) sont physiologiques (chair de poule, frissons, transpiration, vasomotricité) et comportementales(mise à l’abri, mouvements). Elles agissent principalement en périphérie du corps en réduisant ou en augmentant les pertes de chaleur. L’ensemble des éléments intervenant dans cette régulation de la température est appelé système thermorégulateur. En cas de déséquilibre du bilan thermique les conséquences peuvent être importantes.