Échanges entre le sang et les organes
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- Quiz et exercices
- Vidéos et podcasts
Quels sont les besoins de nos muscles pour fonctionner ?
Comment sont acheminés les éléments nécessaires à leur fonctionnement ?
Comment évoluent les besoins de nos muscles au cours de l’effort ?
Le muscle réalise des
échanges gazeux avec le sang.
On peut les mettre en évidence et mesurer leur
intensité grâce à
l’oxymètre (pour mesurer la
quantité de dioxygène) et au
microrespiromètre (pour mesurer la
quantité de dioxyde de carbone).
• Principe de l’expérience
Un flacon A reste vide, tandis qu’on suspend un
morceau de muscle frais dans un flacon B. Ces
deux flacons sont maintenus à une
température de 37°C. Dans chaque flacon, on
introduit un oxymètre relié
à un dispositif d’ExAO afin de suivre
l’évolution de la quantité de
dioxygène dans les flacons.
Oxymètre = Appareil permettant de mesurer
la quantité de dioxygène dans une
enceinte
ExAO = Expérimentation Assistée
par Ordinateur
La courbe rouge indique l'évolution de la teneur
en dioxygène au cours du temps.
Doc. 1 : Mise en évidence de la
consommation de dioxygène par un muscle.
• Résultats obtenus
- Dans le flacon A, en absence de muscle, la
quantité de dioxygène reste constante au
cours du temps.
- Dans le flacon B, en présence de muscle, la
quantité de dioxygène diminue.
• Conclusion
Le morceau de muscle consomme du
dioxygène.
Deux flacons A et B contiennent chacun la même quantité d'eau de chaux, limpide. Dans le flacon B, on accroche un morceau de muscle frais au-dessus de l'eau de chaux et on ferme hermétiquement. On ferme également hermétiquement le flacon A.
On observe les résultats quelques heures plus tard.
Eau de chaux = solution limpide (incolore) qui se trouble en présence de dioxyde de carbone.
résultats observés quelques heures après le début de l'expérience.
• Résultats obtenus
- Dans le flacon A, en absence de muscle, l’eau de chaux reste limpide.
- Dans le flacon B, en présence de muscle, l’eau de chaux est trouble.
• Conclusion
Le morceau de muscle frais a rejeté du dioxyde de carbone.
On prélève un morceau de muscle par biopsie chez un sportif avant l’effort (a) et après l’effort (b). Puis, on colore les cellules du muscle avec un colorant qui permet de révéler la présence de glucose (sucre) qui est un nutriment.
• Résultats obtenus
- Avant l’effort, les cellules du muscle contiennent une grande quantité de glucose.
- Après l’effort, les cellules du muscle ne contiennent presque plus de glucose.
• Conclusion
Le muscle consomme du glucose lors d’un effort physique.
Donc, pour fonctionner, nos muscles consomment en permanence du dioxygène et du glucose et rejettent du dioxyde de carbone.
L’observation d’un muscle au microscope montre que les capillaires sanguins sont en contact étroit avec les cellules musculaires.
| Organe | Débit sanguin au repos (en mL/min) | Débit sanguin lors d'un effort physique (en mL/min) |
| Cerveau | 750 | 750 |
| Cœur | 250 | 750 |
| Muscles | 1200 | 12500 |
| Reins | 1100 | 600 |
| Peau | 500 | 1900 |
|
Autres
organes
|
2000 | 1000 |
| Total | 5800 | 17800 |
Par contre, il reste constant au niveau du cerveau et diminue au niveau des reins et des autres organes.
On constate que :
- Le sang sortant est plus pauvre en dioxygène que le sang entrant.
- Le sang sortant est plus riche en dioxyde de carbone que le sang entrant.
- Le sang sortant est plus pauvre en glucose que le sang entrant.
Si l’on compare les échanges entre le sang et un muscle au repos ou en activité, on constate que :
- Le muscle en activité consomme plus de dioxygène que le muscle au repos.
- Le muscle en activité rejette plus de dioxyde de carbone que le muscle au repos.
- Le muscle en activité consomme plus de glucose que le muscle au repos.
| Constituant échangé | Sang entrant (en mL pour 100 mL de sang) | Sang sortant (en mL pour 100 mL de sang) |
| Dioxygène | 22 | 11 |
|
Dioxyde de
carbone
|
42 | 50 |
| Glucose | 90 | 80 |
Doc. 6 : Quantité de dioxygène, de dioxyde de carbone et de glucose
| Constituant échangé | Sang entrant (en mL pour 100 mL de sang) | Sang sortant (en mL pour 100 mL de sang) |
| Dioxygène | 22 | 4 |
|
Dioxyde de
carbone
|
42 | 62 |
| Glucose | 90 | 70 |
Doc. 7 : Quantité de dioxygène, de dioxyde de carbone et de glucose
dans le sang entrant et le sang sortant d'un muscle en activité.
Ces échanges augmentent avec l’intensité de l’effort effectué.
Le sang joue le rôle de transporteur. Il assure le lien entre les organes et le milieu extérieur grâce à son réseau d’irrigation.
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