Exercice 2 – Première proposition · Bac Sciences de la Vie et de la Terre Asie 2021 (jour 2)
Thème : Contrôle des flux de glucose et régulation de la glycémie · Tiré du sujet Jour 2 (2021)
Énoncé
EXERCICE 2 – Première proposition (8 points)
Corps humain et santé — Activité physique et régulation hormonale
L'exercice physique s'accompagne d'une modification des différentes fonctions impliquées dans le métabolisme énergétique. L'énergie nécessaire à la contraction provient de l'hydrolyse de l'ATP à partir de différents substrats dont la nature dépend du type d'effort. Les hormones jouent un rôle important dans ces différentes adaptations de façon à assurer un apport suffisant au niveau de la fibre musculaire.
Montrer que les modifications des sécrétions hormonales permettent à l'organisme de répondre aux besoins induits par l'effort physique.
Vous organiserez votre réponse selon une démarche de votre choix intégrant des données issues des documents et les connaissances complémentaires nécessaires. Un schéma bilan est attendu en guise de conclusion.
Document 1: Modifications physiologiques lors d'un effort
Document 1a: Lors d'un exercice physique on observe une augmentation du débit cardiaque et une consommation accrue de glucose sanguin au niveau des muscles impliqués.
Document 1b: Coloration du glycogène sur des biopsies du muscle vaste latéral humain (cuisse) avant et après un exercice à 15 % de la CVM (Contraction Volontaire Maximale) pendant 26 min.
Document 2: Variations des concentrations hormonales lors d'un effort
VO2 max: volume maximal de dioxygène que l'organisme peut consommer durant un effort physique intense. Cette valeur est liée au débit cardiaque maximal.
Document 2a: Variation de la concentration plasmatique d'insuline provoquée par 60 minutes d'exercice à vélo à 60% du VO2 max des sujets.
Document 2b: Variation de la concentration plasmatique de glucagon provoquée par 60 minutes d'exercice à vélo à 60% du VO2 max des sujets.
Document 2c: Variations des concentrations plasmatiques en adrénaline pendant et après l'exercice pour un exercice sous-maximal (80 % du VO2 max pendant 20 min) et un exercice d'intensité moyenne (70 % du VO2 max pendant 60 min).
Document 3: Effets de l'adrénaline
Document 3a: Effet de l'adrénaline sur les taux de production hépatique de glucose.
Document 3b: Courbe dose-réponse de l'adrénaline: variation de la fréquence cardiaque en fonction de la dose d'adrénaline injectée; les doses séquentielles d'adrénaline ont été administrées toutes les 5 minutes par injection intraveineuse.
Corrigé
Corrigé proposé par AprenAI (non officiel)
Montrer que les modifications des sécrétions hormonales permettent à l'organisme de répondre aux besoins induits par l'effort physique.
Réponse : Une synthèse structurée comprenant : 1. Introduction : Problématique énergétique du muscle en activité (besoin continu d'ATP pour la contraction des myocytes). Nécessité d'un approvisionnement accru en glucose et en dioxygène. 2. Les besoins du muscle lors de l'effort : - Doc 1a : augmentation du débit cardiaque et consommation importante de glucose sanguin. - Doc 1b : les biopsies montrent un éclaircissement notable après l'effort, indiquant une déplétion rapide des réserves intracellulaires de glycogène musculaire par glycogénolyse. - Le muscle doit donc puiser du glucose dans le sang circulant pour maintenir son métabolisme (glycolyse, respiration cellulaire / fermentation). 3. La régulation pancréatique : maintien de la glycémie disponible : - Doc 2a : la concentration plasmatique d'insuline chute drastiquement durant l'exercice (de ~18 à ~7,5 µunités/mL à 60 min). Cela lève l'effet hypoglycémiant et limite la mise en réserve du glucose dans le foie et le tissu adipeux. - Doc 2b : la concentration plasmatique de glucagon augmente fortement (de ~125 à ~250 pg/mL au cours de l'exercice). Cette hormone hyperglycémiante stimule la glycogénolyse hépatique et la libération de glucose dans le sang. 4. L'action de l'adrénaline : double effet métabolique et cardiovasculaire : - Doc 2c : pic précoce d'adrénaline plasmatique (multiplication par 5 à 10 selon l'intensité et la durée), hormone sécrétée par la médullosurrénale stimulée par le système nerveux sympathique. - Doc 3a : l'adrénaline provoque une hausse immédiate et marquée de la production hépatique de glucose (passage de 15 à près de 40 µmol/kg/min), renforçant l'action du glucagon pour approvisionner le sang en glucose. - Doc 3b : l'adrénaline augmente directement la fréquence cardiaque (effet chronotrope positif dépendant de la dose), ce qui accroît le débit cardiaque () et accélère la distribution du dioxygène et des nutriments vers les muscles squelettiques en activité. 5. Conclusion : Une réponse neuro-hormonale intégrée et coordonnée (baisse d'insuline, hausses de glucagon et d'adrénaline) qui assure l'adaptation métabolique et hémodynamique indispensable à l'exercice musculaire.
La réponse de la question restante et l’explication pas à pas sont réservées aux membres Premium. Premium
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