I) Les changements de l'organisme avant et après l'effort (court terme)

Après plusieurs expériences, nous avons pu remarquer que, à court terme, un effort physique de quelques minutes pouvait engendrer certains changements sur notre corps.

        A/ Pression artérielle

Le sang circule dans le corps humain grâce à plusieurs "tubes", les vaisseaux sanguins, les artères … La pression artérielle (ou encore appelée tension artérielle) correspond à la force exercée par le sang sur les parois internes des artères. L’unité internationale de la pression est le pascal (Pa), mais pour la pression artérielle, on parle en millimètres de mercure (mmHg), sachant que 1 mmHg équivaut à 133,332 Pa. La pression artérielle est obtenue grâce à deux valeurs :

• la pression systolique : c’est la pression maximale lors de la phase du systole, la contraction du cœur. C’est la plus grande valeur que le médecin nous donne et elle ne doit pas dépasser 140 mmHg, autrement on parlerait d’hypertension artérielle.

   

• la pression diastolique : c’est la pression minimale lors de la phase du diastole, le relachement du cœur .C’est la plus petite valeur que nous donne le médecin et ne dois pas dépasser 90 mmHg, autrement on parlerait aussi d’hypertension artérielle.

Prenons l’exemple d’une personne qui a une pression systolique égale à 130 mmHg, et une pression diastolique de 80 mmHg, sa pression artérielle serait alors 130 /80 mmHg, sachant que la plupart du temps les médecins enlèvent le dernier chiffre de chaque pression (ils convertissent en cmHg), ce qui donne 13/8 cmHg.

Nous avons relevé les pressions systoliques et diastoliques de chacun, à l’aide d’un tensiomètre que l’on met au poignet, pour déterminer les pressions artérielles de chacun du groupe.

Tensiomètre

(source: google images)

Nous avons relevé ces pressions sur chacun, au repos, puis après 40 flexions et 10 pompes. Nous avons répertorié nos données dans le tableau ci-dessous :

On peut directement constater qu'après un court effort physique la pression artérielle augmente, ce qui est tout à fait normal, car lors d'un effort physique les muscles ont besoin de plus de nutriments et de dioxygène, contenus dans le sang. De ce fait, il y a une augmentation du débit sanguin pour répondre à ce besoin, ce qui se traduit par une augmentation de la pression artérielle.

       B/ Fréquence cardiaque

La fréquence cardiaque, c’est le nombre de contractions (de battements) que le cœur émet dans une certaine unité de temps (généralement la minute). A chaque battement, le cœur va envoyer du sang oxygéné dans les artères grâce à l’aorte, mais il va aussi envoyer du sang désoxygéné aux poumons grâce à l’artère pulmonaire. La fréquence cardiaque n’est pas la même pour tout le monde. En effet, la fréquence cardiaque peut varier avec l’hygiène de vie, l’alimentation, la qualité du sommeil, le stress... La fréquence cardiaque "normale" d’un adolescent/ adulte est d’environ 80 (+/-10) battements par minute.

Pendant notre expérience nous ne sommes pas allés jusqu'au maximum de nos capacités, mais la fréquence cardiaque maximale peut être calculée facilement grâce à ce calcul: fréquence cardiaque maximale = 220-âge. Prenons l'exemple d'un jeune homme de 20 ans, sa fréquence cardiaque sera de 220-20 soit 200 battements de coeur par minute, sachant qu'il y a une marge d'erreur de 10 à 12 bpm.

A l’aide d’un cardio-fréquencemètre nous avons relevé les fréquences cardiaques de tous les membres du groupe au repos et après un court effort physique dans le tableau ci-contre:

Cardio-fréquencemètre

(source: google images)

Nous pouvons constater que la fréquence cardiaque augmente considérablement après un effort physique. En effet, lors d'un effort physique, les muscles ayant besoin de plus de sang, le coeur qui agit comme une pompe va devoir s'accélerer pour subvenir aux besoins des différents muscles.

Pour obtenir des valeurs plus précises, nous avons fait la même expérience mais à l’aide de matériel plus précis. En effet, nous avons branché trois électrodes sur différentes parties précises du corps afin de relever la fréquence cardiaque de deux d’entre nous au repos et après 40 flexions.

Voici le protocole de cette expérience :

Nous avons nettoyé les différentes parties du corps sur lesquelles les électrodes sont branchées avec de l’alcool à 90°, pour que les électrodes accrochent bien à la peau. Ensuite nous avons branché une électrode rouge sous le pectoraux droit, une électrode jaune sous le pectoraux gauche, et une dernière électrode au niveau du V droit (en bas du ventre). Les différentes électrodes sont branchées à un capteur electrophy, qui est lui-même branché sur une interface exao, reliée à l’ordinateur. Les résultats sont obtenus sous forme de tableaux de valeurs et de graphiques grâce au logiciel "Atelier Scientifique"

Les résultats obtenus avec ce logiciel sont quasiment les même que ceux obtenus à l'aide du cardio-fréquencemètre. Les résultats sont visibles en cliquant ici.

       C/ Température

Chez l’homme, la température corporelle est constante et est égale à 37°C. La température peut néanmoins varier entre 36,1°C et 37,8°C suivant l’heure de la journée ou encore la température extérieure. De par sa température constante, on peut dire que l’homme est homéotherme.

La régulation de la température corporelle est possible grâce à l’hypothalamus (petite région située au cœur du cerveau) qui a pour but de maintenir la température corporelle constante. En effet, si la température corporelle est trop élevée, le corps va transpirer pour évacuer la chaleur. En revanche si la température est trop faible, des frissons (contractions musculaires) vont permettre de faire augmenter la température du corps.

Pour nos expériences, nous avons relevé la température auriculaire au repos et après 40 flexions et 10 pompes, à l’aide d’un thermomètre auriculaire, sachant qu'au repos, la température auriculaire doit être comprise entre 35,7°C et 38°C.

Thermomètre auriculaire

(source: google images)

Nous avons regroupé nos résultats dans le tableau ci-dessous :

On constate que la température augmente d’environ 0,5°C pour tous les membres du groupe.

En effet, lorsque l’on fait du sport, les muscles ont besoin de beaucoup d’énergie pour fonctionner. La consommation d’oxygène et de glucose est plus importante pendant un effort physique que au repos. L’augmentation de la température est liée à l’augmentation de la production d’énergie, qui elle-même est liée à l’activité physique. La plupart de l’énergie créée grâce au glucose et au dioxygène (entre 75% et 80%) est libérée sous forme de chaleur, c’est pourquoi la température augmente lors d’un effort physique.

       D/ Fréquence respiratoire

La fréquence respiratoire correspond au nombre de cycle respiratoire d’un individu par minute, sachant qu'un cycle respiratoire correspond à une inspiration plus une expiration.

Le nombre de cycle repiratoire d’un adolescent (ou d'un adulte), au repos, se situe entre 12 et 20 cycles par minute.

Nous avons mesuré nos fréquences cardiaques manuellement, en comptant le nombre d’inspirations plus d’expirations au repos, puis après 40 flexions et 10 pompes.

Le tableau ci-dessous répertorie nos résultats :

Ces résultats nous montrent bien que lors d'un effort physique, le rythme respiratoire augmente. En effet, lors d'un effort physique une plus grande quantité en dioxygène pénètre dans les poumons où vient se recharger le sang.