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Rubrique Au Lycée

Modèle analogique des adaptations fonctionnelles du débit cardiaque à un effort physique

Le 2 mai 2008 - Sébastien Vigier

Le modèle analogique proposé permet de mettre en évidence les deux paramètres (fréquence cardiaque et le volume systolique) qui font varier le débit cardiaque. Cette manipulation qui est simple à réaliser se fait avec un matériel classique (béchers, éprouvettes, chronomètres, pipettes, poires à pipeter).

 

Niveau seconde : l’organisme en fonctionnement.

 

Principe de la modélisation : trois expériences permettent d’étudier les deux paramètres qui font varier le débit cardiaque (le pouls et le volume systolique). Au cours de ces expériences un seul des deux paramètres est modifié à la fois afin de montrer son influence sur le débit cardiaque.

- Expérience n°1 : le pipetage, pendant 30 secondes, d’eau entre un bécher plein et un bécher vide permet de calculer la fréquence de pipetage (analogue à la fréquence cardiaque) et le débit de transfert de l’eau (analogue au débit cardiaque).

- Expérience n°2 : le seul paramètre modifié est la fréquence des pipetages qui est supérieure à l’expérience n°1 ce qui augmente le débit de transfert de l’eau entre les deux béchers.

- Expérience n°3 : le seul paramètre modifié est le volume de chaque pipetage, en utilisant une poire à pipeter plus grande, ce qui est analogue à une augmentation du volume systolique. La fréquence des pipetages est identique à celle de l’expérience n°1 mais le débit de transfert de l’eau est plus grand.

 

À la fin des expériences les résultats sont entrés dans un tableau Excel et les moyennes transcrites en un graphique pour faciliter leur exploitation (voir l’image ci-dessous).

 

Les documents à télécharger (Word et Excel) doivent en principe être utilisés ensemble.

Galerie

Modle dbit coeur Modle dbit coeur