Activité cardiaque et entraînement

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Annales corrigées
Classe(s) : 3e | Thème(s) : Le corps humain et la santé
Type : Exercice | Année : 2018 | Académie : France métropolitaine


France métropolitaine • Septembre 2018

svt • 25 points

Activité cardiaque et entraînement

Monsieur X souhaite débuter sérieusement la course à pied pour réaliser une compétition. Pour mettre en place son programme d’entraînement, il s’intéresse aux adaptations de son organisme pendant l’effort physique.

document 1 Évolution du rythme cardiaque de monsieur X lors de sa course sur tapis roulant

sci3_1809_07_00C_01

1. Monsieur X s’entraîne sur son tapis de course et mesure son rythme cardiaque à l’aide de capteurs.

Indiquer les rythmes cardiaques de monsieur X au repos et après 3 minutes d’effort (ce qui équivaut au temps 5 minutes sur le graphique du document 1).

document 2 Évolution du rythme cardiaque de monsieur X en fonction de la vitesse de la course

sci3_1809_07_00C_02

▶ 2. Lors de son entraînement sur tapis roulant, monsieur X augmente progressivement sa vitesse de course. Il surveille toujours son rythme cardiaque.

En utilisant le document 2, montrer que le rythme cardiaque atteint un maximum qui n’est pas dépassé même si la vitesse de course augmente encore.

document 3 Les besoins lors d’un effort musculaire

Les muscles ont besoin de dioxygène et de glucose (sucre), qui leur sont apportés par le sang, pour leur fonctionnement. Les besoins augmentent avec l’intensité de l’effort.

document 4 Le débit cardiaque lors d’une course à une vitesse de 16 km/h sur tapis roulant

Le débit cardiaque représente le volume de sang éjecté par le cœur en une minute. Plus le débit cardiaque est élevé plus l’apport de sang au muscle est important.

Pour calculer le débit cardiaque de monsieur X, le médecin mesure la fréquence cardiaque et calcule le volume de sang propulsé à chaque battement de son cœur.

Le médecin compare ces mesures à celles d’une personne entraînée pour expliquer à monsieur X l’intérêt de l’entraînement.

Tableau de trois caractéristiques médicales chez deux individus après quelques minutes de course sur tapis roulant à 16 km/h

Monsieur X

Personne entraînée

Rythme cardiaque (battements/minute)

180

170

Volume de sang éjecté (mL/battement)

110

160

Débit cardiaque (L/minute)

19,8

27,2

▶ 3. Monsieur X, avant de commencer son entraînement, consulte un médecin du sport qui lui précise quels sont les besoins de son organisme et le lien entre les besoins et le débit cardiaque.

En utilisant les deux documents 3 et 4, justifier l’intérêt qu’a monsieur X à s’entraîner avant la compétition.

Les clés du sujet

Comprendre les documents

Le graphique du document 1 représente le rythme cardiaque de monsieur X au cours d’une phase de repos de 2 minutes, puis 6 minutes de course et enfin 2 minutes de repos.

Celui du document 2 présente le rythme cardiaque de monsieur X en fonction de sa vitesse de course.

Le document 3 rappelle les besoins des cellules musculaires.

Le texte du document 4 définit le débit cardiaque et explique son calcul. Le tableau associé compare les variables cardiaques de monsieur X et d’une personne entraînée courant à 16 km/h.

Répondre aux questions

 1. Repère les axes sur le graphique et délimite bien les phases de repos et de course.

 2. Délimite deux parties de la courbe, permettant de voir si le rythme cardiaque varie ou non en fonction de l’effort. Utilise des valeurs chiffrées lues dans le graphique pour justifier ta réponse.

 3. Explique pourquoi un entraînement serait intéressant pour monsieur X grâce à la synthèse des informations des documents sur les besoins des cellules musculaires (document 3) et les capacités cardiaques comparées à celles d’un individu entraîné (document 4).