L'appareil cardio-respiratoire

L'appareil cardio-respiratoire

Les objectifs

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Tempor Labo

Les modifications à l'effort

Fonctionement des poumons

Fonctionement du coeur

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5)Modification du système cardio-vasculaire à l'effort

1)Fonctionnement des poumons

2)Fonctionnement du coeur

index

3)la Circulation sanguine

4)Modification du système respiratoire à l'effort

1) Fonctionement des poumons

• Trajet de l'air

Lors d’une inspiration, l’air pénètre dans l’appareil respiratoire en empruntant le chemin du nez ou de la bouche, puis la trachée (entourée d’arcs de cartilage), puis les bronches, les bronchioles et enfin les alvéoles. Lors de l’expiration, l’air ressort en suivant le chemin inverse. Ces mouvements d’air sont dus à la contraction du diaphragme et des muscles situés entre les côtes, ce qui fait augmenter ou diminuer le volume de la cage thoracique où se trouvent les poumons. Bilan : les mouvements respiratoires permettent le renouvellement de l’air dans les poumons, où l’oxygène passe dans le sang grâce à une paroi alvéolaire fine, grande et riche en vaisseaux sanguins.

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1) Fonctionement des poumons

• Respiration

La respiration s’effectue en 2 temps :1) L’inspiration, qui fait suite à la contraction des muscles respiratoires et permet de faire entrer de l’air. 2) L’expiration, qui résulte du relâchement des muscles respiratoires et permet à l’air de sortir.

• Rôle de la respiration

La respiration permet un échange gazeux entre les poumons et le sang. Les alvéoles pulmonaires donnent du dioxygène (O2) et reçoivent en retour du dioxyde de carbone (CO2). Cela permet de faire entrer de l’air riche en O2 et sortir de l’air riche en CO2.

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2)fonctionement du coeur

Video

L'anatomie du coeur

Le cœur est un muscle creux composé de 4 cavités (trous) dans lesquelles circule le sang :

• En haut, les 2 oreillettes reçoivent le sang provenant des veines.

• En bas, 2 gros ventricules envoient le sang dans les artères.

Les cavités gauches et droites sont séparées par une cloison qui empêche le mélange du sang provenant des organes (pauvre en 02) et des poumons (sang riche en 02).

Schéma du coeur (à connaître)

Fonctionement du coeur

Le muscle cardiaque est appelé myocarde : il se contracte de manière régulière, automatique et synchronisée entre le côté gauche et le côté droit. En moyenne le cœur bat à une fréquence propre de 70 battements par minute, mais cette vitesse peut être modifiée par exemple lors d’un effort physique ou lors d’un stress. Rôle du coeur : assurer la bonne circulation du sang dans tous le corps pour apporter oxygène et nutriments aux organes.

Le coeur fonctionne selon un cycle en 3 temps :

ViDEO explicative

3)La circulation sanguine

Circulation sanguine

Le sang circule à sens unique dans un système clos formé de différents vaisseaux sanguins : - Les artères conduisent le sang du cœur vers les organes. Leur paroi est ronde et épaisse. - Les capillaires sont très fins et se ramifient dans les organes. Ils forment une zone d’échanges. - Les veines conduisent le sang des organes vers le cœur. Leur paroi est fine et irrégulière.

Schéma montrant la séparation entre le sang riche en oxygène (O2, en rouge) et le sang riche en CO2 (en bleu) dans le cœur humain.

Cette séparation implique deux voies de circulation principales : la circulation pulmonaire et la circulation systémique (ou générale). Ensemble, ces deux voies forment un système appelé système de circulation double.

Explication de la double circulation

La circulation pulmonaire, implique le transport de sang du cœur aux poumons, où le processus d’oxygénation a lieu. Cela signifie que le sang provenant du cœur est enrichi en oxygène dans les alvéoles des poumons. Le sang est ensuite ramené au cœur. La circulation systémique, transporte le sang riche en oxygène du cœur aux différents organes du corps. Ici, le sang donne de l’oxygène aux cellules et reçoit le dioxyde de carbone à éliminer du corps. Le sang repart ensuite vers le cœur.

Schéma de la double circulation sanguine

Rouge = sang riche en oxygène (oxygéné) Bleu = sang pauvre en oxygène (désoxygéné)

Bilan : La double circulation du sang dans le corps permet d’apporter aux organes du sang sous pression et riche en oxygène.

Activité

Par groupe de 3 ou 4. Répondre à la question suivante : Décrire le trajet d'une goutte de sang depuis le ventricule gauche jusqu'à l'oreillette droite, sachant qu'elle aura irrigué l'intestin. (utilisez bien les mots clés !) + passage à l'oral. Jeu des enchères (2 équipes max, ce thème + les précédents) Texte à trous individuel

les modifications pendant un effort physique

les modifications du système respiratoire à l'effort

Lors d'un effort, les muscles en activité ont besoin de plus de dioxygène (O2). Pour répondre à cette demande, on respire davantage (plus fort et plus souvent). On parle d'augmentation du débit ventilatoire.Par conséquent, la consommation en 02 de l'organisme augmente. On mesure celle-ci en terme de volume d'air consommé = VO2. Plus l'effort est intense, plus le VO2 est élevé. Cependant, il existe une limite, le VO2 peut augmenter jusqu'à une valeur maximale qu'on appelle VO2max. La valeur du VO2max est différente selon, l'âge, l'entraînement et le sexe. Définition du VO2 : volume d'O2 consommé par l'organisme pendant une certaine durée. Définition du VO2max : volume d'O2 consommé par l'organisme pendant une certaine durée. Le saviez-vous ? Lors d'un effort, le débit ventilatoire peut passer en moyenne de 5 à 120 litres par minute !

ViDEO: les modifications à l'effort

les modifications du système cardio-vasculaire à l'effort

1) Variation du diamètre des vaisseaux sanguin. Au repos, la majeure partie du volume sanguin est distribué aux viscères (organes internes). Lors d'un effort physique, les muscles ont besoin de consommer plus de dioxygène. Le volume sanguin est alors redistribué en faveur des muscles. Au cours de l'effort physique, il se produit une vasoconstriction des vaisseaux sanguins irriguant les viscères, et à l'inverse une vasodilatation des vaisseaux sanguins irriguant les muscles. Cela permet de moduler le débit sanguin vers les organes qui ont le plus besoin de sang riche en dioxygène au moment de l'effort. Le saviez-vous ? Un muscle en activité peut consommer 50 fois plus de dioxygène que lorsqu'il est au repos par conséquent le débit sanguin peut être multiplié par 5 ! Le débit sanguin = c’est le volume de sang traversant un organe ou un vaisseau par unité de temps.

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les modifications du système cardio-vasculaire à l'effort

1) La variation des paramètres cardiaques. Lors d'un effort physique, l'activité musculaire augmente. Par conséquent il y a une augmentation de l'activité cardiaque pour propulser plus de sang en moins de temps vers les muscles car la demande en oxygène est plus forte qu'au repos. Cette augmentation de l'activité cardiaque s'observe à deux niveaux : - une augmentation du nombre de battements cardiaques par minute, c'est-à-dire la fréquence cardiaque (FC). - une augmentation de la puissance des contractions cardiaques, permettant d'expulser un plus grand volume de sang par minute. Ce volume s'appelle l'éjection systolique (VES). Les augmentations de la fréquence cardiaque et du volume sanguin expulsé à chaque contraction provoquent une augmentation du débit cardiaque. Débit cardiaque = fréquence cardiaque * volume d’éjection systolique (VES)

ViDEO: les modifications à l'effort

les modifications pendant un effort physique: le bilan

Lors d’un effort physique l’appareil cardio-vasculaire modifie son fonctionnement pour permettre aux muscles de fonctionner correctement. Pendant un effort les muscles ont besoins de plus de dioxygène qu’au repos et pour permettre aux muscles de recevoir plus de dioxygène l’appareil cardio-vasculaire : - Fait varier le diamètre de ses vaisseaux sanguins en utilisant la vasoconstriction et la vasodilatation pour permettre d’augmenter le débit sanguin vers les muscles. - Fait varier les paramètres cardiaques en augmentant la fréquence cardiaque et la puissance des contractions cardiaques pour permettre d’augmenter le débit cardiaque (car Débit cardiaque = fréquence cardiaque * volume déjection systolique (VES) ).

les modifications pendant un effort physique: le bilan

FAIRE LE BILAN SYSTEME RESPIRATOIRE §§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§

Alvéoles

La paroi des alvéoles possède des caractéristiques qui facilitent les échanges des gaz entre l’air et le sang. En effet, elle est : - Très fine - Très grande (grâce à de nombreux repli) - Très riche en vaisseaux sanguins

Les attendus

• Connaître les modifications qui ont lieu sur le système cardio-vasculaire pendant un effort (vasodilation, vasoconstriction, débit sanguin..).
• Connaître la définition du vasodilatation, vasoconstriction, débit sanguin.

• Connaître les modifications qui ont lieu sur le système respiratoire pendant un effort (FC, VO2max...).
• Connaître la définition du VO2, VO2 max.

Définitions

Vasoconstriction = c’est le fait de diminuer le diamètre d'un vaisseau par contraction des muscles de la paroi de ce vaisseau point à ce moment-là, le sang peut passer en moins grande quantité et le débit sanguin diminue donc dans ce vaisseau. Vasodilatation = c’est le fait d'augmenter le diamètre d'un vaisseau par relâchement des muscles de la paroi de ce vaisseau. Cela provoque une augmentation du débit sanguin dans ce vaisseau.

Les attendus

• Connaître l'anatomie du coeur (de quoi il est constitué, ventricules, oreillettes, cloison...).
• Connaître la différence entre le sang "bleu" et le sang "rouge".
• Connaître le schéma de la double circulation sanguine et être capable de l'expliquer.
• Etre capable de dire pourquoi on l'appelle "double circulation" sanguine (utiliser les mots clés : circulation systémique et circulation pulmonaire .
• Connaître les 3 types de vaisseaux sanguins et leurs caractéristiques.

Les attendus

• Connaître le rôle de la respiration.
• Connaître le nom des organes impliqués dans la respiration (le trajet de l'air).

Trajet de l'air et organes

• Schéma de l’appareil respiratoire

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