2de l’organisme en fonctionnement Plan 2de l’organisme en fonctionnement Métabolisme montage Métabolisme mesure Calculs Spirométrie mesures Poumons cavité thoracique Ventilation Irrigation Tissu Hémoglobine: colorations Structure Saturation Hémoglobine et oxyhémoglobine Bilan échanges gazeux Anatomie du cœur Schéma circulation sanguine Cycle cardiaque: pressions Cycle cardiaque: schémas du cœur Sources

Plan L’organisme en fonctionnement. I. L’organisme face à l’effort. Source d’énergie des cellules. B) Modification du métabolisme de l’organisme pendant l’effort. C) Effort physique et variations de l’activité des systèmes respiratoire et circulatoire II. L’appareil respiratoire. A) La cage thoracique. 1) Les muscles intercostaux 2) Le diaphragme. 3) Les plèvres. B) Le tissu pulmonaire. Les alvéoles. Les capillaires. C) Le transport des gaz par le sang. Tableaux de chiffres Bilan : D) La fix ation de l’oxygène sur l’hémoglobine. Observation : sang rouge sombre et sang rouge vif. L’hémoglobine transporte le dioxygène Analyse de la courbe de saturation de l’hémoglobine en dioxygène en fonction de la pression partielle de dioxygène E) Conséquences des changements respiratoires au cours de l’effort. III. Le système circulatoire. A) Anatomie du cœur. B) Cycle cardiaque. 1) Systole auriculaire. 2) La systole ventriculaire 3) Diastole générale. C) Circulation sanguine. Artères et veines Petite et grande circulation Disposition des différents org anes dans la circulation sanguine 4) Conséquences sur le débit sanguin.: D) Conséquence des changements circulatoires au cours de l’effort. Augmentation de la fréquence et du volume d’éjection. Conséquence de l’augmentation du débit sanguin. Mod ulation du débit suivant les organes. IV. L’adaptation de l’organisme à l’effort. A) Activité cardiaque et système nerveux. 1) L’automatisme cardiaque. 2) La commande nerveuse de l’activité cardiaque. B) La commande nerveuse de l’activité respiratoire. C) Intégration, couplage de l’activité ca rdio respiratoire.

Mesure du métabolisme humain: montage Filtre Clapet Embout Clapet Turbine Ordinateur Chambre de mesure Sonde oxymétrique

Mesure du métabolisme humain: fonctionnement Inspiration Expiration

Calcul de la consommation de dioxygène Les paramètres mesurés: L’ordinateur est une grosse montre à quartz: il mesure le temps t (mn) La turbine mesure le débit d’air expiré : d ( L/mn) La sonde oxymétrique donne le % d’O2 dans l’air expiré TO2exp (%) Le % d ’O2 dans l ’air inspiré est supposé constant TO2insp=21% Les calculs: La quantité d’air inspiré (et expiré) est égale au débit d ’air x temps soit d x t Dans cet air la proportion d ’O2 consommé est la différence entre le taux d ’O2 dans l ’air inspiré et le taux dans l ’air expiré (21-TO2exp) Volume O2 consommé V= d x t x (21-TO2exp)/100

Spirométrie mesures Repos Après les flexions Période T (s) « Fuite » lors de l ’inspiration (aspire par le nez) Après les flexions Période T (s) Mesure correcte Inspiration Expiration Fréquence F= 60/T en cycles par minute Volume courant V (L) Débit d ’air (L/mn) = V x F

Anatomie de la cavité thoracique Inspiration Cavité nasale Expiration Cage thoracique Pharynx Larynx Trachée Poumon droit (3 lobes) Poumon gauche (2 lobes) Diaphragme

Ventilation pulmonaire Vertèbre Muscles intercostaux externes Côte Articulation Muscles intercostaux internes Sternum Expiration MII MIE Inspiration

Irrigation des alvéoles Bronchiole lobule Alvéole Sac alvéolaire veine Artère Capillaires sanguins

Tissu pulmonaire Muscle strié On ne reconnaît pas la structure d ’un muscle strié: le poumon ne se contracte pas activement

Coloration de l’hémoglobine

Coloration de l’hémoglobine (photos)

Structure de l’hémoglobine 4 atomes de Fer

Saturation de l’hémoglobine 20 40 60 80 100 2 14 12 4 16 6 8 10 PO2 en kPa Pourcentage d'oxyhémoglobine (taux de saturation) 100 % Muscle Alvéoles 70 % pCO2=5,3 kPa température = 37°C

Hémoglobine et Oxyhémoglobine Bleu violacé Hb + Dioxygène 4O2 Oxyhémoglobine Rouge vif Hb(O2)4

Schéma des échanges gazeux O2 21 kPa 16 kPa CO2 5,3 kPa 6,1 kPa Circulation sanguine 14 kPa Sac alvéolaire 5 kPa 14 kPa 5 kPa Organe (muscle)

Anatomie du cœur Artère aorte Artère pulmonaire Veine cave supérieure Valvule artérielle Veines pulmonaires Oreillette droite Oreillette gauche Valvule auriculo-ventriculaire Valvule auriculo-ventriculaire Ventricule droit Ventricule gauche Veine cave inférieure Artère aorte

Schéma de la circulation sanguine « Petite » circulation Veine pulmonaire Aorte Artère pulmonaire Veine cave Poumon Organe Cœur droit Cœur gauche « Grande » circulation

Cycle cardiaque Pression dans le ventricule gauche Pression dans l ’oreillette gauche Pression dans l’artère aorte 30 60 90 120 Pression mm Hg 0,2 1,4 1,2 0,4 0,6 0,8 1,0 Temps secondes Artère Ventricule Oreillette Les courbes concernent le cœur gauche (même allure générale mais pression nettement plus faibles dans le cœur droit). Contraction iso volumétrique Ejection ventriculaire Relâchement iso volumétrique Diastole générale Systole auriculaire TAC toum Remplissage ventriculaire Systole ventriculaire VAV Ouvertes Ouvertes Fermées Fermées Fermées VA Fermées Fermées Fermées Ouvertes Fermées OVAV FVAV OVA FVA

Cœur au cours du cycle cardiaque Diastole générale Relâchement iso volumétrique Remplissage ventriculaire Systole ventriculaire Ejection ventriculaire Systole auriculaire VAV VA Ouvertes Fermées Contraction iso volumétrique

Sources Mesures Dorian Francis 2de 13 Molécule d ’hémoglobine Rasmol Cycle cardiaque d ’après Burton physiologie de la circulation p135