Collège · 3ᵉ · SVT
L'organisme en activité
Liens entre muscles, os et système nerveux lors de l'effort
Expliquer comment un mouvement est produit et commandé, ce que consomme un muscle à l'effort et comment cœur, poumons et système nerveux s'y adaptent.
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Le mouvement
- Muscle : se contracte (se raccourcit), ne pousse jamais ; attaché à l'os par un tendon.
- Articulation : cartilage lisse + ligaments (os-os).
- Muscles antagonistes : biceps fléchit, triceps étend.
- Blessures : entorse = ligament ; claquage = muscle ; tendinite = tendon ; luxation = os hors de l'articulation.
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La commande nerveuse
- Message nerveux électrique, ≈ 100 m/s, à sens unique dans un nerf.
- Mouvement volontaire : récepteur (œil, oreille…) → nerf sensitif → centres nerveux (cerveau, moelle épinière) → nerf moteur → muscle (effecteur).
- Réflexe : rapide, involontaire, traité par la moelle épinière.
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Les besoins du muscle
- Respiration cellulaire : glucose + O₂ → CO₂ + eau + énergie (et chaleur).
- Le muscle ne stocke presque pas d'O₂ : tout arrive par le sang.
- Effort intense et court : énergie sans O₂ → acide lactique, dette d'oxygène remboursée à l'arrêt.
- Sueur = évacuation de la chaleur.
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Chiffres de l'effort
- Fréquence cardiaque : 70 → 180-200 ; volume éjecté : 70 → 120 mL.
- Débit cardiaque = fréquence × volume : 5 → 20-25 L/min.
- Fréquence respiratoire : 15 → 45 ; volume par mouvement : 0,5 → 2-3 L ; débit ventilatoire : 7,5 → 100 L/min.
- Sang vers les muscles : 20 % → 80 % ; fréquence maximale ≈ 220 − âge.
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Entraînement, sédentarité, dopage
- Entraîné : cœur plus puissant (repos 45-50 batt./min, 100 mL par battement), récupération rapide.
- Sédentarité : surpoids, diabète, maladies cardiovasculaires ; OMS : 60 min par jour pour les 5-17 ans.
- Dopage : EPO (globules rouges, sang épais, caillots), anabolisants (muscle, hormones), stimulants (fatigue masquée).
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Pièges à éviter
- Tendon (muscle-os) ≠ ligament (os-os).
- Ventilation (air dans les poumons) ≠ respiration cellulaire (réaction dans les cellules).
- Le CO₂ est un déchet à évacuer, pas un apport.
- Les courbatures ne viennent pas de l'acide lactique (éliminé en 1 h) mais de microlésions.
L'essentiel
- Un muscle se contracte, tire sur l'os par son tendon ; deux muscles antagonistes font un aller-retour.
- L'ordre vient des centres nerveux et descend par un nerf moteur ; les nerfs sensitifs renseignent en retour.
- Le muscle brûle glucose et O₂ apportés par le sang, et rejette CO₂ et chaleur.
- À l'effort, cœur et ventilation augmentent leurs débits (fréquence × volume) pour suivre les besoins.
- L'entraînement renforce l'organisme, la sédentarité l'affaiblit, le dopage le met en danger.
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