Physiologie de l'effort : exercices corrigés de Terminale EPS

On cherche un volume total : il vaut le débit par minute multiplié par le nombre de minutes.

On calcule : $250\ \text{cm}^3/\text{min} \times 10\ \text{min} = 2\,500\ \text{cm}^3$.

On convertit : $2\,500\ \text{cm}^3 = 2{,}5\ \text{l}$.

On vérifie : 2,5 l en 10 minutes, soit 0,25 l par minute, ce qui correspond bien au débit de départ.

Situation 1 : la respiration est bloquée (inspiration profonde puis glotte fermée). C'est un effort statique.

Situation 2 : la respiration reste libre et l'effort dure longtemps. C'est un effort dynamique.

Situation 3 : la marche se fait en respiration libre. C'est aussi un effort dynamique.

On vérifie la cohérence : seul l'effort bloqué est forcément très court, ce qui correspond à la situation 1.

On convertit l'effort : $4\ \text{l/min} = 4\,000\ \text{cm}^3/\text{min}$.

On forme le quotient effort sur repos : $\dfrac{4\,000}{250}$.

On calcule : $\dfrac{4\,000}{250} = 16$.

On interprète : la consommation d'oxygène est multipliée par 16. Avec 5 l/min, on obtiendrait un facteur 20.

Les deux valeurs de la marche sont déjà en l/min : aucune conversion n'est nécessaire.

On calcule : $\dfrac{2{,}5}{2{,}4} \approx 1{,}0417$.

Pour le repos, on calcule : $\dfrac{200}{250} = 0{,}8$.

On compare : à la marche rapide, le rapport est un peu supérieur à 1 ; au repos, il est plus bas (0,8).

On conclut : l'organisme rejette proportionnellement plus de gaz carbonique quand l'effort s'intensifie.

Pendant la marche : $2{,}4\ \text{l/min} \times 45\ \text{min} = 108\ \text{l}$.

Au repos : $0{,}25\ \text{l/min} \times 45\ \text{min} = 11{,}25\ \text{l}$.

Le surplus est la différence : $108 - 11{,}25 = 96{,}75\ \text{l}$.

On vérifie l'ordre de grandeur : la marche consomme environ 9,6 fois plus que le repos, ce qui reste cohérent avec un effort modéré.

Le blocage de la respiration gêne le retour veineux : le cœur reçoit moins de sang, donc le débit cardiaque baisse. Maintenir cet état longtemps est impossible, l'effort est forcément très court.

La pression artérielle est forte au début de l'effort. Si les artères du cerveau sont fragilisées (par un anévrisme ou une sclérose), elles risquent de se rompre.²

Dès que l'effort cesse, les pressions et les conditions de circulation redeviennent normales.²

Le risque est plus grand encore si l'exercice est fait allongé, notamment pour les personnes âgées.²

On isole la grandeur cherchée : $\text{volume d'éjection} = \dfrac{\text{débit cardiaque}}{\text{fréquence}}$.

Aurélie : $\dfrac{5\,000}{50} = 100\ \text{ml}$ par battement.

Hugo : $\dfrac{5\,000}{70} \approx 71{,}43\ \text{ml}$ par battement.

Différence : $100 - 71{,}43 \approx 28{,}57\ \text{ml}$ de plus par battement chez Aurélie.

Interprétation : pour fournir le même débit avec moins de battements, chaque contraction doit expulser davantage de sang. Cela s'accorde avec un cœur dont les contractions sont plus fortes.³

Question 1 : le cœur démarre déjà plus vite avant l'effort, donc les muscles reçoivent plus de sang dès les premières secondes. C'est une préparation qui évite un retard de l'organisme.

Question 2 : on peut citer la plus grande longueur de la fibre musculaire du cœur et la meilleure irrigation de ce muscle.³ La sécrétion d'adrénaline pendant l'effort en est un troisième.³

Question 3 : on rédige une phrase de cause (la pratique habituelle provoque un conditionnement de l'organisme), une phrase sur le cœur (contractions plus fortes), puis une conclusion (rythme de base lent, autour de 50 battements par minute).³

On relit en vérifiant que chaque idée est reliée à la suivante par un mot de liaison (donc, car, ainsi).