L'iron Man

04 janvier 2018

Redirection TPE

TPE iron 1

Bienvenue sur notre TPE. 

 

Nous avons choisit de traîter la question suivante : L'iron man, comment le corps arrive t'il à de telles performances.

 

En premier lieux nous avons choisit d'étudier les fonctionnalités du corps humain qui permettent de tels exploits. ici

En second temps nous nous sommes intéressées à leurs différentes particularités et à la question de la génétique. ici

Pour finir nous nous sommes demandé si tout le monde pouvait arriver à ce résultat et quels étaient les facteurs. ici 

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Partie 3

A écrire 

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Partie 2

A écrire 

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Partie 1

I. Corps humain en général

 

1) Contraction musculaire et énergie (respiration)

 

Notre corps est composé de 665 muscles, ils sont divisés en trois parties : le muscle cardiaque (qui peut être soumis à des hormones, comme l’EPO), les muscles lisses (ils sont autonomes, comme les muscles de l’estomac) puis les muscles squelettiques ou striés (liés aux os, permettant ainsi de les mouvoir).

Lors d’un effort physique, ce sont les muscles qui sont sollicités durant toutes activités sportives. Ces organes sont composés de cellules qui vont se contracter lors des efforts physiques entraînant donc la contraction du muscle.

Ces cellules musculaires vont solliciter du dioxygène et des nutriments (glucides/lipides), apportés par l’organisme. Néanmoins, cette consommation s’accompagne d’un rejet équivalent de dioxyde de carbone à celui du dioxygène, mais aussi une production d’ATP. L’apport de ces besoins vont varier selon certains paramètres physiologiques : l’activité cardiaque et l’activité ventilatoire qui augmentent.

Ainsi, lors d’un effort physique, certains muscles ont une activité plus intense qu’au repos nécessitant un apport énergétique plus important.

Mais notre corps a des limites face aux activités sportives lorsque la consommation et l’utilisation atteint une valeur maximale appelé VO2max. Au delà de ce seuil, l’organisme puisent d’autres ressources énergétique ne faisant pas appel au dioxygène. Cette effort sans apport de dioxygène a une durée limitée.

Les sportifs vont travailler leurs muscles pour augmenter leurs capacités physiques : pour ce faire, ils vont développer les muscles striés, qui sont sous le contrôlent du système nerveux volontaire.


Ces muscles sont composés de faisceaux eux même formés d’un ensemble de fibres musculaires (les cellules) serrées les unes contre les autres.

Ces fibres s’organisent en filaments contenant des protéines, appelés alors myofibrilles. Les myofibrilles peuvent être divisées en deux parties : actine et myosine, qui donnent le pouvoir aux muscles de se contracter/décontracter.

Lors d’une contraction, les myofibrilles vont glisser les uns contre les autres pour venir s’accrocher entre eux, ce phénomène viendra raccourcir et épaissir les muscles. Plus l’activité physique est importante, plus les contractions seront toutes aussi importantes est donc plus l’accrochage des myofibrilles sera grand.

http://svt.ghediri.com/bac-sciences/10/neurophysiologie/20/fonctionnement-muscle-squelettique.html

 

Surentraînés, les myofibrilles s’épaississent grâce à l’accroissement de leur diamètre et de leur longueur. C’est pourquoi les muscles de sportifs, avec un entraînement vigoureux, peuvent doubler ou tripler de volumes. Cela explique le physique des Ironmen !

 

 

2) Etude du corps (coeur dissection, poumons, leur fonction)

Pour rendre cet effort possible, le muscle cardiaque, situé entre les deux poumons, est indispensable. Celui-ci peut également se contracter dans la partie appelée myocarde, et fait partie des muscles striés.

On observe en effet deux sortes de muscles striés, sachant que les cellules musculaires apparaissent striées au microscope parce que les myofibrilles sont disposées circulairement et régulièrement entre les éléments les plus sombres et ceux plus légers, l’actine et la myosine, alternativement  ;

- muscle strié squelettique qui assure la motricité du corps dans son environnement en faisant bouger le squelette de manière volontaire ;

-muscle cardiaque avec une myocarde qui se contracte de manière rythmique et involontaire, par le biais d’un autonomisme cardiaque géré par le tissu nodal.

Il faut savoir que le rythme cardiaque est également contrôlé par le système nerveux autonome, partie du système nerveux décomposée en trois parties qui régulent des fonctions automatiques de l’organisme comme les muscles lisses, la digestion, la respiration mais encore les muscles cardiaques.

Le système nerveux sympathique et parasympathique contrôlent des actions souvent opposées à travers différents neurotransmetteurs avec d’une part l’exemple de l’adrénaline et la noradrénaline, et d’autre part l’acétylcholine.

La troisième partie quant à lui, le système nerveux entérique, régule quant à lui les activités motrices et sécrétrices.

Ainsi, il permet le maintien de l'homéostasie interne de l'organisme. Il s'oppose au système nerveux somatique, composante du système nerveux périphérique associée au contrôle volontaire des mouvements du corps dans son environnement extérieur.)

Configuration interne:

https://www.fedecardio.org/Je-m-informe/Le-coeur/le-fonctionnement-du-coeur

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(Le système nerveux autonome (opposition système nerveux somatique) correspond à la partie du système nerveux qui régule certaines fonctions automatiques de l'organisme comme les muscles lisses, la digestion, la respiration, les muscles cardiaques ou certaines glandes. Ainsi, il permet le maintien de l'homéostasie interne de l'organisme. Il s'oppose au système nerveux somatique, composante du système nerveux périphérique associée au contrôle volontaire des mouvements du corps dans son environnement extérieur.)

Le système nerveux autonome se décompose en trois parties : le système nerveux sympathique, le système nerveux parasympathique et le système nerveux entérique. Ce dernier régule le système digestif, ainsi que les activités motrice et sécrétrice. Quant aux deux premiers, ils contrôlent des actions le plus souvent antagonistes à travers des neurotransmetteurs différents : au niveau sympathique, on retrouve la noradrénaline et l'adrénaline (les catécholamines), tandis qu'au niveau parasympathique, on rencontre l'acétylcholine.

également existence d’autres muscles :

- muscle lisse : ou muscle « blanc », constitué de cellules de forme allongées avec un noyau. Controlé par le système vagal, elles se contractent lentement et spontanément sous l’action de la myosine ou de l’actine ( deux protéines qui glissent les unes contre les autres pour produire la tension et le relâchement du muscle, c’est-à-dire le mouvement. ). On retrouve des muscles lisses dans les artères, le tube digestif ou encore l’appareil respiratoire.

 

Le muscle est composé de cellules spécifiques (les cardiomyocytes)

Les cellules du cœur peuvent :

- se contracter ( comme tout muscle)

- conduire de l’électricité > contraction

Cependant, celui-ci ne peut pas avoir de crampe ou être contrôlé activement. Il est en partie dépendant du système nerveux autonome car possède son propre système de conduction électrique et se distingue ainsi du muscle lisse (+ différente fibre)

Le cœur est un muscle comme les autres, il réagit selon la sollicitation de l’entraînement en modifiant sa morphologie et son rythme, il peut  augmenter de volume et abaisser son rythme cardiaque

Le conditionnement cardiaque se traduit par trois caractères qui font du cœur sportif un cœur bien particulier. Le cœur sportif est gros ; l'augmentation du volume est due à la fois à une hypertrophie du muscle également répartie sur le cœur droit et sur le cœur gauche et à une augmentation de capacité des cavités ventriculaires. Cela explique la possibilité qu'a le cœur sportif d'augmenter considérablement son débit lors de l'effort. Ce cœur est lent ; le rythme de base se situe vers 50. Cela est dû à l'hypertonie du système pneumogastrique consécutive à l'entraînement du système nerveux autonome fréquemment sollicité par des appels de sens contraire qui marquent démarrage et arrêt. Le cœur sportif est sthénique, c'est-à-dire que la force de ses contractions est plus grande. Cet effet est dû à la fois à la plus grande longueur de la fibre, à la meilleure irrigation du muscle, à la meilleure qualité du métabolisme et à l'action sur la fibre myocardique de l'adrénaline sécrétée en abondance par la médullo-surrénale lors de l'effort.

https://www.universalis.fr/encyclopedie/effort-physiologie/3-le-conditionnement-sportif/

L'hypertrophie tissulaire ou organique est l'augmentation du volume d'un tissu ou d'un organe due à une hypertrophie cellulaire ou à une hyperplasie. Par exemple, on parle d'hypertrophie musculaire pour le développement d'un muscle par des exercices appropriés et continus. (wikipédia)

 

questions que l’on se pose :

a quoi sert le coeur ?

Comment faire en sorte qu’il soit performant ?

Comment le muscler ?

Son importance ?

 

https://www.irbms.com/coeur-du-sportif/

https://www.freeletics.com/fr/knowledge/petites-cellules-muscles-forts-une-visite-linterieur-de-nos-muscles/

https://www.fedecardio.org/Je-m-informe/Le-coeur/le-fonctionnement-du-coeur

http://www.futura-sciences.com/sante/definitions/biologie-myocarde-6693/

http://sante-medecine.journaldesfemmes.com/faq/20802-muscle-lisse-definition

 

SYSTÈME VENTILATOIRE

Le système ventilatoire effectue le processus d’hématose : apporte au sang l’oxygène nécessaire à la vie des cellules (O2) et élimine le dioxyde de carbone (CO2).

La fonction respiratoire se compose de 3 étapes :

-La ventilation

Correspond à l’inspiration et à l’expiration qui : transporte l’air dans le système ventilatoire, passe l’O2 des poumons vers le sang et le CO2 du sang vers les poumons

 

-La circulation

circulation du sang : distribution de l’O2 par les globules rouges aux cellules

( ou 4 étapes : respiration externe> échange gazeux entre l’air et le sang ds poumons + respiration interne> échange gazeux entre le sang et les cellules )

-La respiration cellulaire

réaction chimique qui donne à la cellule l’énergie nécessaire pour fonctionner

Une espèce chimique (atome, molécule, ion) qui capte un ou plusieurs électrons est un oxydant.

Glucose se dégrade et s’oxyde ( transfert d’électrons )

Une espèce chimique qui donne un ou plusieurs électrons est un réducteur.

Dioxygène se réduit

Quand un réducteur perd des électrons, il s'oxyde. Quand un oxydant capte des électrons, il se réduit.

L’oxydation et la réduction vont ensemble.

Cela prend place dans la mitochondrie, élément du cytoplasme de la cellule animale/ végétale.

En plus d’assurer la respiration cellulaire, celle-ci assure l’oxydation, le stockage de certaines substances et la mise en réserve de l’énergie

6H12O6 + 6O2 -> 6CO2 + 6H2O + ÉNERGIE

 

 

 

https://www.infirmiers.com/etudiants-en-ifsi/cours/cours-ifsi-biologie-fondamentale-la-respiration-cellulaire.html

 

 

SYSTÈME VENTILATOIRE APPARTIENT A APPAREIL RESPIRATOIRE

APPAREIL RESPIRATOIRE :

SYSTEME RESPIRATOIRE REGROUPE TOUS ORGANES QUI PARTICIPENT A SYSTEME VENTILATOIRE :

Ce système est composé des poumons qui sont les organes majeurs de ce système, de la trachée, du larynx, du diaphragme, du nez et du pharynx> trajet de l’air

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

http://tecfaetu.unige.ch/etu-maltt/tetris/mahfoda0/stic-2/ex16/appareil_respiratoire.html

La ventilation est effectuée grâce au diaphragme ( situé en dessous de la cage, muscle ventilatoire principal avec une fonction de « piston ».

Les poumons sont chargés du renouvellement de l’oxygène dans les globules rouges et ainsi l’organisme.

L’air ( lors de l’inspiration) descend dans la tranchée> les bronches> les 2 poumons> les alvéoles> traverse membrane de paroi alvéolaire> transfert dans globules rouges ds capillaires( petits vaisseaux sanguins sur les alvéoles)

 

 

 

 

 

 

 

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http://www.futura-sciences.com/magazines/sante/infos/dico/d/biologie-poumon-7024/

 

 

 

 

 

 

 

sources :

http://www.ac-grenoble.fr/disciplines/svt/file/ancien_site/log/5eme/52/MVHtmlExport/Activit__7___les__changes_au_niveau_des_alv_ol.htm

https://www.sdis14.fr/IMG/pdf/SAP_1_Systeme_ventilatoire.pdf

http://slideplayer.fr/slide/5473089/

http://www.larousse.fr/dictionnaires/francais/mitochondrie/51820

https://www.infirmiers.com/etudiants-en-ifsi/cours/cours-ifsi-biologie-fondamentale-la-respiration-cellulaire.html

 

3) Étude du comportement du corps lors d’un effort

 

 

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