Systeme cardiovasculaire : adaptation à l’effort

Chez les mammifères, les apports en dioxygène et nutriments sont assurés par le système cardiovasculaire, celui-ci permet le transport des substances nutritives vers les cellules mais aussi des déchets (ex:CO2) libérés par celles-ci vers un endroit d'expulsion. Pour les mammifères, les échanges de CO2 et O2 entre le milieu extérieur et intérieur se font dans les poumons au niveau des alvéoles. Les échanges entre les deux milieux sont importants non seulement pour “alimenter” les cellules mais aussi pour maintenir l’homéostatie du corps tel que le pH. Les échanges se font grâce à la différence de pression en O2 et CO2 entre les cavités pulmonaires et les vaisseaux sanguins des alvéoles. Le sang, propulsé par le coeur, va donc transporter de l’O2 dans tous les organes. Selon l’activité de l’individu, les besoins du corps et les échanges se font en quantités plus ou moins importantes. La quantité des gaz échangé dépend de la fréquence des cycles respiratoires, des volumes pulmonaires de l’individu, de la fréquence des battements du coeur (le pouls) entre autres paramètres qu’on étudiera dans ce TP. La première partie du TP permet d’étudier la régulation du système cardiovasculaire aux différentes activités de l’individu. La deuxième partie permet d’évaluer la capacité vitale et les différents volumes du système respiratoire.

I) SYSTEME CARDIOVASCULAIRE: adaptation à l’effort

1)Matériels et Méthodes

En utilisant un tensiomètre électronique, on mesure le pouls et la pression arterielle systolique et diastolique dans 4 situations diffèrentes:

1) Au repos relatif: Le sujet assis pour 5 minutes

2) Au repos totale:Le sujet allongé sur le lit pour au moins 10 min

3) Effet de la gravité:La mesure est prise quand le sujet se met débout juste après avoir été allonger pendant plusieurs minutes.

4) Exercice physique:

- immédiatement après l’exercice physique

- pendant la récupération : après 5 minutes et 10 minutes.

Les expériences permettent d’étudier l’adaptation de certains paramètres du système cardiovasculaire en fonction des activités de l’individu. Les expériences 1, 2 et 4 permettent de comparé la pression artérielle et le pouls en dépendant de l’activité de l’individu. L’expérience 4 permet aussi d’analyser l’adaptation du système aprés une activité nécessitant beaucoup d’énergie. Enfin, l’expérience 3 montre l’adaptation du système d’un état où l’ensemble du corps se trouve à la même hauteur et donc à la même force de gravité dans toutes les parties du corps.

Le brassard est placé au bras gauche au niveau du biceps car ⅔ de la masse du coeur se trouvent à gauche du corps. C’est donc l’endroit non invasive le plus proche du corps où l’on peut mesurer les différents paramètres du système cardiovasculaire. La pression arterielle mesurée est celle que génère le ventricule gauche durant la systole et celle qui persiste dans les artères quand le ventricule est en diastole.

2) Résultats

Tableau 1: La pression arterielle (systolique et diastolique) et le pouls mesurés dans differents cas

Paramètres Repos Changement de position Effort Physique

Repos relatif Repos total Immédiatement après Après 5 min Après 10 min

Pression Systolique (ps) (mmHg) 95 107 74 142 102 99

Pression Diastolique (Pd)

(mmHg) 70 75 60 68 66 70

Pouls (Bc)

(battements/min) 80 66 88 120 100 88

CALCULS: AU REPOS RELATIF

Pression de Pulsation: (mmHg)

Pression de Pulsation(Pp)= Pression Systolique (Ps) - Pression Diastolique (Pd)

Pp= 95-70

Pp= 25 mmHg

Pression de Arterielle moyenne: (mmHg)

Pression de Arterielle moyenne(PAm)= (1/3 x Pp ) + Pd

PAm= (1/3 x 25 )+70

PAm= 8,3 mmHg

Débit Cardiaque: (ml/min)

Débit Cardiaque (Dc) = (Pp x Bc)/k

Dc=25 x 80 / (1/1,7)

Dc= 3400 ml/min

Résistance Périphérique:

Résistance Périphérique(Rp)= PAm/Dc

Rp= 8,3/3400

Rp= 0,023

Volume d’éjection systolique (ml ):

Volume d’éjection systolique(VES)= Débit cardiaque (Dc)/ Pouls

VES= 3400/80

VES = 42,5 ml

Même calculs ont été réalisés pour les autres situations (voir tableau 2)

Tableau 2: Les differents paramétres du système cardiovasculaire vis à vis aux diverses situations

Paramètres Repos Changement de position Effort Physique

Repos relatif Repos total Immédiatement après Après 5 min Après 10 min

Pression de Pulsation(Pp)

(mmHg) 25 32 14 78 36 29

Pression de Arterielle moyenne (PAm) (mmHg) 78,3 85,7 64,7 94 78 79,7

Débit Cardiaque (Dc)

(ml/min) 3400 3590,4 2094,4 15912 6120 4338,4

Résistance Périphérique

(Rp) 0,023 0,024 0,031 0,0059 0,013 0,018

Volume

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