Le corps humain — Santé et hygiène de vie

Exploiter et comparer des données

Observe le document 1. Malo pratique un sport d’endurance plusieurs fois par semaine ; Inès ne s’entraîne pas. Réponds aux questions.

1. 1.Au repos, le cœur de Malo bat moins vite que celui d’Inès. Un camarade en conclut que le cœur de Malo fonctionne mal. Relève les deux valeurs, puis montre que cette conclusion est fausse.

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   Inès : 80 battements par minute ; Malo : 64. Malo est un sportif entraîné : le sport a renforcé son muscle cardiaque, qui éjecte plus de sang à chaque battement ; son cœur peut donc battre moins vite au repos. C’est le signe d’un cœur plus efficace, pas d’une anomalie.

   La conclusion du camarade confond « lent » et « malade » ; le cours dit l’inverse pour un sportif entraîné. 0,5 point pour les valeurs, 1 pour l’argument.

2. 2.Par combien le rythme de chacun est-il multiplié quand il court ? Compare.

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   Inès : $144÷80=1,8$ ; Malo : $96÷64=1,5$. Pour la même course, le cœur de Malo s’accélère moins que celui d’Inès.

   Le facteur permet de comparer deux élèves qui ne partent pas de la même fréquence de repos.

3. 3.Lequel des deux élèves a la meilleure condition physique ? Justifie avec des durées lues sur le graphique.

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   Malo : sa fréquence revient à 64 battements par minute à 14 minutes, soit 4 minutes après la fin de la course ; celle d’Inès ne revient à 80 qu’à 20 minutes, soit 10 minutes après.

   Plus le retour au repos est rapide, meilleure est la condition physique ; il faut le mesurer depuis la fin de la course, à 10 minutes.

4. 4.On admet que, pendant la course, les muscles des deux élèves réclament autant de dioxygène. Explique comment le cœur de Malo peut répondre à ce besoin en battant moins vite que celui d’Inès.

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   Ce qui compte pour les muscles, c’est la quantité de sang qui leur arrive chaque minute. Le cœur entraîné de Malo éjecte plus de sang à chaque battement : avec moins de battements par minute, il fait passer autant de sang, donc autant de dioxygène, que le cœur d’Inès.

   La quantité de sang envoyée chaque minute dépend à la fois du nombre de battements et du volume éjecté à chaque battement : l’entraînement agit sur le second levier.

Repérer une erreur et la corriger

La copie du document 2 contient quatre erreurs de raisonnement ; une seule ligne est juste. Pour chaque erreur, indique la ligne, explique ce qui est faux et écris ce qu’il fallait dire.

Réponse rédigée. Ce que le correcteur attend, critère par critère :

1. 1.Ligne 1 — le sang envoyé aux poumons « pour le nettoyer ».

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   Le sang ne va pas aux poumons pour être nettoyé : il y va pour se recharger en dioxygène et se débarrasser du dioxyde de carbone. C’est la circulation pulmonaire.

   « Nettoyer » ne décrit aucun mécanisme : ce qui se passe dans les poumons est un échange de deux gaz.

2. 2.Ligne 2 — des échanges placés dans la trachée et les bronches.

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   La trachée et les bronches ne sont que des conduits : le dioxygène passe dans le sang uniquement au niveau des alvéoles, à travers leur paroi très fine.

   Les conduits de l’air sont trop épais pour un échange ; l’alvéole réunit les conditions d’un échange efficace.

3. 3.Ligne 4 — un cœur qui s’accélérerait parce qu’il est fatigué.

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   Ce n’est pas l’usure qui fait battre le cœur plus vite : il répond à la demande des muscles en activité, à qui il apporte ainsi davantage de sang chaque minute.

   La méthode demande de relier la variation au besoin des muscles, et non à un effet direct de l’effort sur le cœur.

4. 4.Ligne 5 — un souffle qui resterait le même pendant la course.

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   Pendant la course, on respire aussi plus vite, en même temps que le cœur accélère ; sans air renouvelé plus souvent, le sang ne pourrait pas se charger davantage.

   Respiration et circulation forment une seule chaîne : accélérer le cœur sans capter plus de dioxygène ne servirait à rien.

Raisonner et justifier

Sur le schéma, chaque flèche numérotée relie deux notions du chapitre. Explique chaque lien en deux phrases au plus.

1. 1.Lien 1 — double circulation et quatre cavités du cœur.

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   Le sang fait deux boucles enchaînées, pulmonaire et générale, et repasse par le cœur à chacune : le cœur est traversé deux fois par tour complet, ce qui explique ses quatre cavités.

   La flèche se lit « rend nécessaire » : c’est parce que la circulation est double que le cœur a quatre cavités.

2. 2.Lien 2 — capillaire et artère : un point commun, une différence.

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   Point commun : ce sont deux vaisseaux où circule le sang. Différence : le capillaire, à paroi d’une seule épaisseur de cellules, est un lieu d’échange avec les cellules ; l’artère, trop épaisse, n’est qu’un conduit qui part du cœur.

   L’épaisseur de la paroi décide : un échange n’est possible qu’à travers une paroi très fine, comme dans l’alvéole.

3. 3.Lien 3 — sport régulier et tabac : en quoi leurs effets sur le cœur s’opposent-ils ?

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   Le sport régulier rend le muscle cardiaque plus fort et plus efficace : il bat moins vite au repos. Le tabac fait l’inverse : il oblige le cœur à travailler plus dur pour un résultat moindre.

   Le sport renforce le muscle cardiaque, qui éjecte plus de sang à chaque battement ; la nicotine du tabac resserre les vaisseaux et accélère le cœur, qui doit forcer davantage.

4. 4.Lien 4 — alcool et drogues : un point commun, une différence.

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   Point commun : tous deux dérèglent le fonctionnement nerveux. Différence : l’un freine ce fonctionnement et atteint en plus un autre organe, le foie ; les autres brouillent le passage des messages nerveux.

   D’après le cours, l’alcool ralentit le système nerveux et abîme le foie, les drogues perturbent la transmission nerveuse : il faut un point commun et une différence.

Construire un développement

Rédige un développement construit d’une vingtaine de lignes : « Une molécule de dioxygène entre par le nez d’un coureur. Comment arrive-t-elle jusqu’à une cellule d’un muscle de sa jambe, et comment l’organisme accélère-t-il ce trajet pendant l’effort ? » Fais une introduction, deux paragraphes et une conclusion.

Réponse rédigée. Ce que le correcteur attend, critère par critère :

1. 1.Introduction : la question posée, l’idée directrice, le plan annoncé.

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   Exemple : « Respirer et faire circuler le sang sont les deux maillons d’un même mécanisme. Nous suivrons d’abord la molécule du nez à la jambe, puis nous verrons comment la course accélère ce parcours. »

   L’introduction annonce que le trajet traverse les deux appareils sans rupture : c’est la règle d’or du chapitre.

2. 2.Premier paragraphe, première étape : de l’air au sang.

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   Fosses nasales, trachée, bronches, puis alvéoles. Le dioxygène traverse la paroi de l’alvéole et passe dans le sang des capillaires ; le dioxyde de carbone fait le chemin inverse. Les trois conditions de l’échange sont citées : surface immense, paroi très fine, réseau dense de capillaires.

   C’est le seul endroit où le dioxygène entre dans le sang ; 0,5 point pour le trajet de l’air, 1 pour l’échange et ses conditions.

3. 3.Premier paragraphe, deuxième étape : du poumon au muscle.

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   Le sang riche en dioxygène revient au cœur par les veines pulmonaires (circulation pulmonaire), puis le cœur l’envoie par une artère vers le muscle (circulation générale).

   Le dioxygène change de boucle au cœur ; nommer les vaisseaux par leur sens montre que la règle est comprise.

4. 4.Premier paragraphe, dernière étape : du sang à la cellule.

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   Arrivé dans un capillaire de la jambe, à paroi d’une seule épaisseur de cellules, le dioxygène le quitte pour entrer dans la cellule du muscle.

   Le capillaire est le seul vaisseau où un échange avec les cellules est possible.

5. 5.Second paragraphe : l’accélération du trajet pendant l’effort.

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   Respiration plus rapide, cœur plus rapide, volume plus grand à chaque contraction : l’air des alvéoles est renouvelé plus souvent et plus de sang arrive chaque minute à la jambe, ce qui répond à la demande accrue des muscles.

   Les trois leviers doivent être reliés au besoin des muscles et au trajet décrit avant.

6. 6.Conclusion et expression : une réponse nette, le vocabulaire du cours, des connecteurs.

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   Exemple : « Le dioxygène va donc de l’air à la cellule sans jamais quitter la chaîne ; à l’effort, toute la chaîne accélère d’un même mouvement. »

   La conclusion répond aux deux parties de la question en une ou deux phrases.