La couverture des besoins énergétiques pendant l’effort 2nde SVT La couverture des besoins énergétiques pendant l’effort

L’organisme dépense en permanence de l’énergie Au cours d’une sieste ou d’une marche à allure tranquille, peu d’énergie est utilisée. énergie Lors d’un effort plus conséquent, comme une course, le corps dépense beaucoup d’énergie. énergie Un effort physique entraîne une dépense d’énergie. Ce sont les molécules organiques des aliments qui constituent les apports énergétiques.

Dépense énergétique journalière La répartition des dépenses d’énergies Part variable selon l’activité journalière. Part variable 3400 kJ ou 810 kcal 20 à 30 % L’activité physique, le travail musculaire. La thermogénèse alimentaire est l’énergie utilisée pour assurer la digestion, l’absorption intestinale, le stockage des aliments. 1100 kJ ou 270 kcal 10 % 6750 kJ ou 1620 kcal 60 à 70 % Le métabolisme de base correspond aux besoins énergétiques minimums permettant à l’organisme de survivre. Dépense énergétique journalière

D’où vient l’énergie utilisée par l’organisme ? Les aliments que nous ingérons fournissent les apports énergétiques nécessaires au fonctionnement de l’organisme. énergie C’est la dégradation des glucides, lipides et protéines qui libère l’énergie utilisée par l’organisme. La respiration cellulaire est une réaction chimique entre nutriments et dioxygène : on dit que c’est une réaction d’oxydation

Molécule de glucose en 3D Exemple d’un nutriment : le glucose Le glucose est un glucide. Voici sa formule chimique : Carbone Hydrogène Oxygène Molécule de glucose en 3D

La transformation du glucose en énergie Pour 1 g de glucose, la réaction libère environ : La transformation du glucose en énergie Équilibrez l’équation suivante : (4 kcal) Énergie disponible pour l’organisme Dioxyde De Carbone Glucose Dioxygène Eau De la même façon, l’utilisation de 1 g de protéines libère 17 kJ (4 kcal), celle de 1 g de lipides, 38 kj (9 kcal). Apporté par la respiration Évacués par le corps

Variation de la glycémie à l’effort Le sujet effectue un effort croissant des membres inférieurs pendant 25 minutes. On mesure le taux de glucose dans le sang entrant et sortant des muscles. artère veine glycémie (gL ) -1 début de l’effort de puissance croissante Fin de l’effort 1 Glycémie dans l’artère de la cuisse (apport du sang du cœur au muscle). 0,8 Glycémie dans la veine de la cuisse (renvoi du sang du muscle vers le cœur). 0,6 300 W 0,4 200 W 0,2 150 W 100 W Temps (en min ) 50 W 0 5 10 15 20 25 30 40 50

Variation de la glycémie à l’effort Le glucose est la forme circulante de l’énergie entre les cellules. Lorsque l’intensité de l’effort augmente, on note une augmentation de la consommation de glucose par le muscle. glycémie (gL ) -1 début de l’effort de puissance croissante Fin de l’effort 1 Glycémie dans l’artère de la cuisse (apport du sang du cœur au muscle). 0,8 Glycémie dans la veine de la cuisse (renvoie du sang du muscle vers le cœur). 0,6 300 W 0,4 200 W 0,2 150 W 100 W Temps (en min ) 50 W 0 5 10 15 20 25 30 40 50

Évaluation de l’utilisation des nutriments grâce au dioxygène consommé À partir de l’équation, calculez l’énergie libérée. Calculez le travail réalisé en 1 minute. On suppose que le glucose est le seul nutriment utilisé. Puissance de l’effort (en W) Glucose utilisé (en gmin-1) Dioxygène consommé (en Lmin-1) Énergie libérée (en kJ) Travail réalisé 100 1,68 1,49 27,04 6,00 200 3,42 2,76 55,10 12,00 250 4, 19 3,40 67,46 15,00 Cliquer sur le « 16,1 » renvoie à la diapositive décrivant l’équation bilan. Rappel X 16,1 Donc 100 x 60 = 6000 (6 kJ)

L’utilisation des nutriments grâce au dioxygène consommé Puissance de l’effort (en W) Glucose utilisé (en gmin-1) Dioxygène consommé (en Lmin-1) Énergie libérée (en kJ) Travail réalisé 100 1,68 1,49 27,04 6,00 200 3,42 2,76 55,10 12,00 250 4, 19 3,40 67,46 15,00 27,04 ÷ 6 = 4,51 Relations entre différents paramètres métaboliques lors d’un effort, en supposant que le glucose est le seul nutriment utilisé. Quel lien peut-on remarquer entre ces deux colonnes ? Ces deux colonnes ont un rapport de proportion de 4,5. 55,10 ÷ 12 = 4,59 67,46 ÷ 15 = 4,59

Comment expliquer ce rapport ? L’utilisation des nutriments grâce au dioxygène consommé Comment expliquer ce rapport ?

Comment expliquer ce rapport ? Exemple de bilan métabolique sur une minute pour un effort de 100 W Entrées Sorties 27,04 kJ d’énergie libérée, dont : 1,68 g de glucose Travail musculaire 6 kJ Chaleur 21,04 kJ 1,49 L de O2

Comment expliquer cette différence ? Exemple de bilan métabolique sur une minute pour un effort de 200 W Entrées Sorties 55,10 kJ d’énergie libérée, dont : 3,42 g de glucose Travail musculaire 12 kJ Chaleur 43,10 kJ 2,76 L de O2

La couverture des besoins énergétiques pendant l’effort 2nde SVT La couverture des besoins énergétiques pendant l’effort ANNEXE

Pour revenir au tableau, cliquer sur la diapositive