Le rôle du muscle strié squelettique dans la conversion de l’énergie chimique en énergie mécanique
2 – Les phénomènes qui accompagnent la contraction musculaire:
Pour la mise en évidence des phénomènes qui accompagnent la contraction musculaire, on propose les documents suivants :
Document 1: On mesure la quantité de la chaleur dégagée au cours d’une activité mécanique.
Figure a : Dégagement de la chaleur par un muscle placé dans un milieu riche en oxygène (milieu aérobie.
Figure b : Dégagement de la chaleur par un muscle placé dans un milieu pauvre en oxygène (milieu anaérobie)
Thermogénèse : Chaleurs Initiale et Retardée
Document 2 : Comparaison des composants du sang entrant et sortant d’un muscle en repos et d’un muscle en activité.
Comparaison des échanges musculaires
CO₂ : 49 ml / 100ml
Glucose : 90 mg / 100ml
CO₂ : 54 ml / 100ml
Glucose : 80 mg / 100ml
| Composants (pour 100ml) | Sang Entrant | Sang Sortant | Consommation / Rejet |
|---|---|---|---|
| Dioxygène (O₂) | 20 ml | 15 ml | 5 ml (Consommé) |
| Dioxyde de Carbone (CO₂) | 49 ml | 54 ml | 5 ml (Rejeté) |
| Glucose | 90 mg | 80 mg | 10 mg (Consommé) |
A partir de l’exploitation des documents 1 et 2, déduire les phénomènes qui accompagnent la contraction musculaire
Document 1 : L’activité musculaire s’accompagne d’un dégagement de chaleur qui peut être répartis en deux parties :
- Une chaleur initiale de grande amplitude et de courte durée, elle est libérée pendant la secousse musculaire et que l’on peut subdiviser en chaleur de contraction et chaleur de relâchement.
- Une chaleur retardée d’intensité faible mais de longue durée qui est libérée après la secousse musculaire. Ce dégagement de chaleur confirme que le muscle est le siège des réactions chimiques exothermiques (productrices d’énergie thermique). La chaleur retardée a pour origine les réactions aérobies (la respiration), tandis que la chaleur initiale a pour origine les réactions anaérobies.
Document 2 : Les quantités de glucose et de dioxygène sont moins importantes dans le sang sortant d’un muscle en activité que dans le sang sortant d’un muscle au repos. La quantité de dioxyde de carbone est plus importante dans le sang sortant d’un muscle en activité que dans le sang sortant d’un muscle au repos. Le muscle en activité consomme donc plus de glucose et de dioxygène, et rejette plus de dioxyde de carbone que le muscle au repos. Le muscle utilise le glucose et le dioxygène dans les réactions biochimiques du métabolisme énergétique.
L’aspect mécanique de la contraction musculaire est accompagné par des phénomènes thermiques (un dégagement de chaleur ) et chimiques ( des réactions chimiques énergétiques).