Correction du DS2

Exercice 1 : Calcul de débit sanguin.

 

Fréquence cardiaque (en battements par minute)

Volume d'éjection systolique (en mL)

Repos

70

60

Effort maximal

190

140

Débit sanguin  en mL/min

= VES x fréquence cardiaque

4200

26600

 

Fréquence cardiaque, volume d'éjection systolique et débit sanguin au repos et lors d'un effort maximal chez un sujet entraîné.

Exercice 2 : Questionnaire à choix unique.

QUESTION N° 1

D’après les données calculées ci-dessus, entre le repos et l’effort maximal, le débit cardiaque du sujet considéré :

A) - est multiplié par un facteur supérieur à 6,
B) - passe de 13 à 33 litres par minute,
C) - passe de plus de 2 à plus de 13 litres par minute,
D) - passe de 60 à 140 litres par minute.

 

QUESTION N°2

Les modifications physiologiques qui se produisent au cours de l’effort ont pour rôle :

A) - d’assurer un meilleur approvisionnement en dioxyde carbone aux muscles.

B) - de diminuer le rythme cardiaque afin de permettre un effort prolongé.

C) - d’augmenter le volume d’éjection systolique.

D) - d’assurer un meilleur stockage des nutriments dans les muscles.

 

QUESTION N°3

D’après l’enregistrement ci-dessous :

A) - le débit ventilatoire augmente après l’exercice,

B) – le volume d’air maximal échangé lors d’un cycle respiratoire est de l’ordre de 1500 mL,

C) - le volume d’air minimal est de l’ordre de 2250 mL,

D) - la fréquence respiratoire moyenne est de 16 à 17 cycles respiratoires par min.

 

QUESTION N°4

L'approvisionnement des muscles en dioxygène, au cours de l'effort, est favorisé par la disposition :

A) - en parallèle de la circulation pulmonaire et de la circulation générale,

B) - en série de la circulation pulmonaire et de la circulation générale,

C) - en parallèle des organes dans la circulation pulmonaire,

D) - en série des organes dans la circulation générale.

 

QUESTION N° 5

En observant ces modèles, on peut dire que :

A) - dans le modèle I, le sang est totalement réoxygéné, alors qu’il l’est partiellement dans le modèle III,
B) - dans les modèles I et II, les organes sont disposés en série alors que dans le modèle III les organes sont disposés en dérivation,
C) - l’organe 3 du modèle II reçoit un sang moins oxygéné que l’organe 1 du modèle III.
D) - le modèle II est celui qui correspond le mieux à la circulation sanguine dans l’organisme.

 

QUESTION N°6

Au cours d'un exercice physique :

A) - c’est uniquement la fréquence cardiaque qui augmente,

B) - la fréquence cardiaque ou la fréquence ventilatoire augmentent,

C) - l'organisme s'adapte pour fournir plus de sang aux muscles,

D) - l'augmentation de la fréquence respiratoire permet une augmentation de la fréquence cardiaque.

 

QUESTION N°7

La pression artérielle :

A) - est la pression que le sang exerce sur la paroi interne les veines

B) - s'exprime généralement par deux valeurs : minimale et maximale,

C) - correspond à la valeur de tension nerveuse,

D) - est une grandeur qui ne varie pas lors d'un exercice physique.

 

 

QUESTION N°8

La modulation de l’activité cardiaque :

A) - fait intervenir le nerf sympathique cardiaque qui augmente la fréquence cardiaque,

B) - fait intervenir le nerf sympathique cardiaque qui diminue la fréquence cardiaque,

C) - fait intervenir le nerf parasympathique cardiaque qui augmente la fréquence cardiaque,

D) - fait intervenir le nerf sciatique qui augmente la fréquence cardiaque

Exercice 3 : Effets de l’entrainement sur le fonctionnement cardiaque

1. Décrivez les modifications constatées chez un individu avant entrainement et après entrainement. 

 

Le premier graphique représente la fréquence cardiaque en fonction de la puissance de l’effort chez des individus avant et après un entraînement. Avant un entraînement, la fréquence cardiaque passe de 85 à 170 battements par minute. Après l’entraînement, la fréquence cardiaque passe de 80 à 130 battements par minutes.

Le deuxième graphique représente le débit cardiaque en fonction de la puissance de l’effort chez des individus avant et après un entraînement. Avant un entraînement, le débit cardiaque passe de 5 à 20 L.min-1. Après un entraînement, le débit cardiaque passe de 5 à 27 L.min-1.

 

2. Critiquez, en accord avec Aurélie, l’interprétation de Vincent.

Vincent dit que c’est l’augmentation de la fréquence cardiaque au cours de l’effort physique qui explique le meilleur approvisionnement en O2 des cellules muscles avant comme après un entraînement.

On voit que, effectivement, la fréquence cardiaque est de plus en plus élevée plus on augmente la puissance de l’effort avant un entraînement. Mais après un entraînement, la fréquence cardiaque est moins élevée. Or les besoins en O2 n’ont pas diminué avec l’entraînement. Dans le même temps, le débit cardiaque augmente aussi avec l’intensité de l’effort, encore plus après un entraînement. Or le débit cardiaque est le produit de la fréquence cardiaque par le volume d’éjection systolique. Avec l’entraînement, le volume d’éjection systolique augmente parce que la puissance des contractions cardiaques a augmenté. Cette augmentation du débit cardiaque permet de mettre en mouvement plus de sang et donc d’améliorer l’approvisionnement en O2 des muscles. Vincent n’avait donc qu’une partie de l’explication.

Exercice 4 : L’adaptation cardiaque à l’effort

1. Complétez le tableau suivant

Capture ds2

2. Mettez en relation les résultats obtenus pour le débit cardiaque et les besoins des muscles.

Au cours d’un effort physique, les muscles ont des besoins accrus en O2 et nutriments. Or ces éléments sont transportés par le sang.

On observe que le débit cardiaque passe de 5,6 L/min au repos à 16,9 L/min. Il augmente. L’arrivée de sang aux muscles sera alors accrue ce qui permet un meilleur approvisionnement en O2 et nutriments.

Donc, l’augmentation du débit cardiaque au cours d’une activité physique permet de couvrir les besoins accrus des muscles.

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