Le corps à l'effort physique
Cinquième · SVT · Le corps humain et la santé
Le corps humain et la santé
Ce que l'effort change dans le corps
Quand tu montes un escalier en courant ou que tu joues au foot, tu le sens tout de suite : ton cœur bat plus vite, ta respiration s'accélère, tu as chaud. Ce sont les réponses du corps à l'effort physique. Elles ont toutes le même but : fournir davantage aux muscles qui travaillent.
Les muscles ont besoin de plus lors d'un effort
Pour se contracter, un muscle a besoin de deux choses apportées par le sang : du dioxygène (O₂) et des nutriments (surtout le glucose). En les utilisant, le muscle produit de l'énergie, mais aussi des déchets : du dioxyde de carbone (CO₂) et de la chaleur. Plus l'effort est intense, plus le muscle consomme et plus il rejette de déchets.
Le rythme cardiaque et le rythme respiratoire augmentent
Pour approvisionner les muscles plus vite, deux fréquences augmentent pendant l'effort :
• La fréquence cardiaque : le nombre de battements du cœur par minute (elle se mesure en prenant le pouls).
• La fréquence respiratoire : le nombre de mouvements respiratoires (inspiration + expiration) par minute.
Ces deux augmentations permettent d'apporter plus de dioxygène et de nutriments aux muscles, et d'évacuer plus vite les déchets.
| Grandeur mesurée | Au repos (environ) | Pendant un effort intense | Évolution |
|---|---|---|---|
| Fréquence cardiaque | 70 battements / min | 150 à 180 battements / min | augmente |
| Fréquence respiratoire | 15 mouvements / min | 40 à 50 mouvements / min | augmente |
| Consommation de dioxygène | faible | élevée | augmente |
Le corps humain et la santé
Approvisionner les muscles et prendre soin de son corps
Pourquoi le cœur et les poumons accélèrent-ils ? Parce qu'ils forment, avec le sang, un véritable système de livraison vers les muscles. Comprendre ce circuit aide à comprendre tout ce qui se passe pendant l'effort.
- Le dioxygène de l'air entre dans les poumons lors de l'inspiration.
- Il passe dans le sang au niveau des poumons.
- Le cœur propulse ce sang riche en dioxygène dans tout le corps.
- Le dioxygène est livré aux muscles, qui l'utilisent pour produire de l'énergie.
- Le dioxyde de carbone produit fait le chemin inverse et ressort par les poumons à l'expiration.
L'entraînement améliore les performances
Une personne entraînée approvisionne mieux ses muscles. Son cœur, plus musclé, envoie plus de sang à chaque battement : au repos comme à l'effort, sa fréquence cardiaque est plus basse qu'une personne non entraînée pour un même effort, et elle récupère plus vite après l'effort. L'entraînement régulier rend donc le corps plus efficace.
| Après un même effort | Personne non entraînée | Personne entraînée |
|---|---|---|
| Fréquence cardiaque atteinte | très élevée | moins élevée |
| Temps de récupération | long | court |
| Essoufflement | important | modéré |
- Respecter son corps : s'échauffer avant l'effort pour préparer les muscles et le cœur.
- Boire de l'eau régulièrement : on en perd en transpirant.
- Adapter l'effort à ses capacités et augmenter progressivement.
- Se reposer et bien manger pour récupérer.
Exercices corrigés
Comment appelle-t-on le nombre de battements du cœur par minute ?
- A.La fréquence respiratoire
- B.La fréquence cardiaqueBonne réponse
- C.La température corporelle
- D.La pression de l'air
Réponse : B — La fréquence cardiaque
Le nombre de battements du cœur par minute est la fréquence cardiaque (on la mesure en prenant le pouls). La fréquence respiratoire compte les mouvements respiratoires, pas les battements du cœur.
Quel organe joue le rôle de pompe pour faire circuler le sang ?
- A.Les poumons
- B.L'estomac
- C.Le cœurBonne réponse
- D.Le cerveau
Réponse : C — Le cœur
Le cœur est un muscle qui fonctionne comme une pompe : il propulse le sang dans tout le corps. Les poumons servent aux échanges de gaz, l'estomac à la digestion, le cerveau à commander : aucun ne fait circuler le sang.
Un élève compte 22 battements de son cœur en 15 secondes. Quelle est sa fréquence cardiaque par minute ?
- A.22 battements/min
- B.37 battements/min
- C.88 battements/minBonne réponse
- D.330 battements/min
Réponse : C — 88 battements/min
Une minute contient 60 secondes, soit quatre fois 15 secondes. On multiplie donc par 4 : 22 × 4 = 88 battements/min. Garder 22, c'est oublier de ramener à la minute ; ajouter 15 (→ 37) n'a pas de sens ; multiplier par 15 (→ 330) donnerait une valeur impossible.
Où le dioxygène de l'air passe-t-il dans le sang ?
- A.Au niveau des poumonsBonne réponse
- B.Au niveau du cœur
- C.Au niveau des muscles
- D.Au niveau de l'estomac
Réponse : A — Au niveau des poumons
Le dioxygène entre dans le sang au niveau des poumons, lors de l'inspiration. Le cœur ne fait que pomper ce sang ; les muscles reçoivent le dioxygène mais ne le captent pas dans l'air ; l'estomac sert à la digestion.
Range dans le bon ordre le trajet du dioxygène jusqu'au muscle.
- A.Muscle → cœur → poumons → air
- B.Air → poumons → sang → cœur → muscleBonne réponse
- C.Air → estomac → sang → muscle
- D.Cœur → air → poumons → muscle
Réponse : B — Air → poumons → sang → cœur → muscle
Le dioxygène de l'air entre dans les poumons, passe dans le sang, puis le cœur le propulse jusqu'aux muscles : air → poumons → sang → cœur → muscle. L'ordre inversé (muscle → air) décrit le CO₂ à l'expiration ; l'estomac ne sert pas aux échanges gazeux ; le cœur ne reçoit pas l'air directement.
Au repos, Tom a une fréquence cardiaque de 72 battements/min ; après un sprint, elle monte à 168 battements/min. De combien a-t-elle augmenté ?
- A.96 battements/minBonne réponse
- B.72 battements/min
- C.168 battements/min
- D.240 battements/min
Réponse : A — 96 battements/min
L'augmentation est la différence entre les deux valeurs : 168 − 72 = 96 battements/min. Reprendre 72 ou 168, c'est donner une des deux valeurs de départ ; additionner (168 + 72 = 240) ne correspond pas à une augmentation.
Deux camarades font le même exercice. Après l'effort, Malo revient à son pouls de repos en 2 minutes, Sacha en 6 minutes. Que peut-on en déduire ?
- A.Sacha est plus entraîné que Malo
- B.Malo est plus entraîné : il récupère plus viteBonne réponse
- C.Ils ont exactement la même condition physique
- D.Malo n'a pas fait d'effort du tout
Réponse : B — Malo est plus entraîné : il récupère plus vite
Plus on est entraîné, plus le temps de récupération est court. Malo revient à son pouls de repos deux fois plus vite que Sacha : il est donc plus entraîné. Une récupération plus rapide n'est pas un signe qu'il n'a pas fait d'effort, et les deux temps étant différents, ils n'ont pas la même condition physique.
Pendant un effort, on peut relier la fréquence respiratoire à l'intensité de l'effort. Que devrait-on observer ?
- A.Plus l'effort est intense, plus la fréquence respiratoire est basse
- B.La fréquence respiratoire est la même au repos et pendant un sprint
- C.Plus l'effort est intense, plus la fréquence respiratoire est élevéeBonne réponse
- D.La fréquence respiratoire dépend seulement de la taille
Réponse : C — Plus l'effort est intense, plus la fréquence respiratoire est élevée
Plus l'effort est intense, plus les muscles consomment de dioxygène et rejettent de CO₂ : la fréquence respiratoire augmente donc avec l'intensité de l'effort. Elle n'est pas identique au repos et au sprint, et elle dépend de l'effort, pas de la taille.
Pendant un effort physique, la fréquence cardiaque :
- A.AugmenteBonne réponse
- B.Diminue
- C.Ne change pas
- D.S'arrête un instant
Réponse : A — Augmente
À l'effort, le cœur bat plus vite pour envoyer plus de sang aux muscles : la fréquence cardiaque augmente. Elle ne diminue pas et ne reste pas constante, sinon les muscles ne seraient pas assez approvisionnés.
De quel gaz un muscle a-t-il besoin pour fonctionner ?
- A.Le dioxyde de carbone
- B.Le diazote
- C.Le dioxygèneBonne réponse
- D.La vapeur d'eau
Réponse : C — Le dioxygène
Le muscle a besoin de dioxygène (O₂) pour produire de l'énergie. Le dioxyde de carbone est au contraire un déchet rejeté par le muscle. Le diazote et la vapeur d'eau ne servent pas au fonctionnement du muscle.
Quel déchet gazeux le muscle produit-il lorsqu'il travaille ?
- A.Le dioxygène
- B.Le dioxyde de carboneBonne réponse
- C.Le glucose
- D.L'eau salée
Réponse : B — Le dioxyde de carbone
En produisant de l'énergie, le muscle rejette du dioxyde de carbone (CO₂), un déchet évacué par le sang puis par les poumons. Le dioxygène et le glucose sont au contraire consommés par le muscle, pas produits.
Pendant un effort, la respiration :
- A.Devient plus lente et plus faible
- B.S'accélère pour apporter plus de dioxygèneBonne réponse
- C.S'arrête complètement
- D.Ne sert plus à rien
Réponse : B — S'accélère pour apporter plus de dioxygène
La fréquence respiratoire augmente à l'effort : on respire plus vite et plus fort pour apporter plus de dioxygène aux muscles et évacuer plus de dioxyde de carbone. Elle ne ralentit pas et ne s'arrête évidemment pas.
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