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La consommation de la matière organique et le flux d'énergie |
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Les réactions responsables de la libération de l’énergie emmagasinée dans la matière organique au niveau de la cellule Les étapes de la dégradation de glucose Le rôle du muscle strié squelettique dans la conversion de l'énergie chimique en énergie mécanique L'étude expérimentale de la contraction musculaire( l'aspect mécanique) Les manifestations de la contraction musculaire |
Le rôle du muscle strié squelettique dans la conversion de l'énergie chimique en énergie mécanique
Crédit photographique : © École polytechnique - J.Barande
Le sportif a besoin d'énergie pour accomplir des mouvements, cette énergie provient des métabolismes énergétiques qui libèrent l’énergie emmagasinée dans la matière organique au niveau de la cellule sous forme d' ATP.
Comment l’énergie chimique de l’ATP est convertie en énergie mécanique par le muscle strié squelettique ?
1 - L'étude expérimentale de la contraction musculaire( l'aspect mécanique)
Les muscles squelettiques assurent trois fonctions importantes: ils permettent les mouvements, le maintien de la posture et la participation à la régulation de la température corporelle grâce à leur masse importante. Ils sont caractérisés par les propriétés suivantes:
- L'excitabilité: la propriété que possède un muscle à réagir à une stimulation. Le stimulus est le plus souvent l’influx nerveux mais il peut être de nature thermique, chimique, mécanique, électrique.
- La contractilité: le pouvoir de raccourcissement à tout stimulus.
- L'élasticité: après raccourcissement, le muscle peut reprendre sa longueur de repos lorsqu’on le relâche.
- La tonicité: Un muscle même au repos n’est jamais totalement relâché. Il garde un léger état de contraction appelé tonus musculaire.
On propose d'étudier l'aspect mécanique de la contraction musculaire.
1 - 1 - Dispositif expérimental d’enregistrement de la contraction musculaire:
Cette étude se fait à l’aide d’un appareil appelé myographe. L’expérience est particulièrement facile à réaliser sur une grenouille privée de mouvements volontaires par destruction de l’encéphale et de mouvements réflexes par destruction de la moelle épinière. Le tendon qui relie le gastrocnémien au pied est sectionné et relié par un fil au stylet inscripteur dont la pointe peut se déplacer sur un cylindre entouré d’un papier enduit de fumée noire. Le cylindre peut tourner autour de son axe. On met le cylindre en marche, puis le muscle est excité par l’intermédiaire du nerf sciatique. La courbe obtenue appelée myogramme résulte des mouvements simultanés du cylindre et du stylet inscripteur animé par le muscle.
1 - 2 - Etude des enregistrements de la contraction musculaire:
a - Réponse musculaire à une stimulation unique
Réponse mécanique d'une fibre musculaire à une
stimulation unique
(Bouisset et Maton 1994, p. 70)
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1 - Dégagez du document 1 les composantes de la réponse musculaire. |
b - Réponse musculaire à des stimulations successives d’intensité de voltage croissante
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2 - A partir de l’exploitation du document 2, Interprétez les résultats obtenus. |
c - Réponse musculaire à deux excitations successives de même intensité
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3 - A partir de l’exploitation du document 3, décrivez les résultats obtenus. |
d - Réponse musculaire à une série d'excitations successives de même intensité
http://prevost.pascal.free.fr/pratique/force/force12.htm
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4 - A partir de l’exploitation du document 4, Interprétez les résultats |
e - La fatigue musculaire:
Document 5: On exerce sur un muscle une série d'excitations, l’enregistrement "a" représente la réponse à la première stimulation et l’enregistrement "b" représente la réponse à la dernière stimulation.
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5 - A partir de l’exploitation du document 5, a - Comparez les enregistrements a et b. b - Déduisez les caractéristiques de la fatigue musculaire. |
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