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Le cœur qui bat

CollègeBiologieModèle temporel du cycle cardiaque : systole de 0,16 s + 0,2 × durée du battement ; la diastole occupe le temps restant ; l’ECG et les courbes de volume sont schématiques

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À propos de cette expérience

Ton cœur bat environ 100 000 fois par jour sans jamais se reposer. Chaque battement suit une séquence précise : les oreillettes se contractent, les ventricules se contractent, quatre valves s’ouvrent et se ferment exactement au bon moment, et le fameux « boum-boum » est produit par la fermeture brusque des valves. Observe le cœur qui bat au ralenti, à côté d’un ECG et d’un schéma des valves, fais varier la fréquence cardiaque du sommeil à la course et calcule la quantité de sang pompée par le cœur.

Objectifs pédagogiques

  • Nomme les quatre cavités, les quatre valves et les principaux vaisseaux sanguins du cœur
  • Suis le trajet du sang à travers le cœur, les poumons et le corps
  • Décris les étapes du cycle cardiaque et indique quand chaque valve est ouverte
  • Explique ce qui provoque les deux bruits du cœur
  • Calcule le débit cardiaque à partir de la fréquence cardiaque et du volume d’éjection systolique

Comment l’utiliser

  1. 1Utilise le ralenti et suis le sang bleu de la veine cave jusqu’à l’artère pulmonaire. Suis ensuite le sang rouge des veines pulmonaires jusqu’à l’aorte.
  2. 2Observe le schéma des valves. Les valves entre les oreillettes et les ventricules sont-elles parfois ouvertes en même temps que celles qui débouchent sur les artères ? Pourquoi pas ?
  3. 3Active le son. Quelles valves, en se fermant, produisent le « lub », et lesquelles produisent le « dub » ?
  4. 4Repère le moment du grand pic sur l’ECG. Que fait le cœur juste après ?
  5. 5Passe de « Repos » à « Course ». Qu’est-ce qui diminue : la durée de contraction des ventricules ou leur durée de relâchement ?
  6. 6Calcule le débit cardiaque au repos et pendant la course. Vérifie tes réponses à l’aide de l’affichage.

Le modèle

Volume de sang pompé par un ventricule chaque minute
Durée d’un battement en secondes, fréquence cardiaque en battements par minute
Quantité de sang expulsée par un ventricule lors d’un battement

Hypothèses

  • La contraction ventriculaire dure 0,16 s + 0,2 × la durée d’un battement, soit environ 0,32 s à 75 battements par minute ; la diastole occupe le reste du battement. La contraction des oreillettes dure 0,1 s.
  • Les ventricules se remplissent à environ 80 % avant la contraction des oreillettes, qui apportent les 20 % restants. La courbe de volume illustre cette forme et ne correspond pas à une mesure.
  • L’ECG est un tracé simplifié composé des ondes P, Q, R, S et T, synchronisées avec les événements mécaniques.
  • Le volume d’éjection systolique se règle à l’aide d’un curseur dédié. Dans un corps réel, il varie selon l’exercice, la posture et la condition physique.
  • Les deux côtés du cœur battent ensemble et pompent le même volume.

À essayer en classe

  1. Q1Mets ces éléments dans l’ordre de passage du sang : aorte, oreillette gauche, poumons, ventricule droit, veine cave, ventricule gauche, artère pulmonaire, oreillette droite.
  2. Q2Pourquoi la paroi du ventricule gauche est-elle plus épaisse que celle du ventricule droit ?
  3. Q3Un cœur bat 75 fois par minute et a un volume d’éjection systolique de 70 ml. Quel est le débit cardiaque en litres par minute ?
  4. Q4À quoi servent les valvules ? Que se passerait-il si la valvule mitrale fuyait ?
  5. Q5Pourquoi la fréquence cardiaque augmente-t-elle pendant l’exercice ?

Foire aux questions

Pourquoi le côté droit du cœur est-il représenté à gauche ?

Les schémas montrent le cœur tel qu’on le verrait chez une personne qui nous fait face : son côté droit se trouve donc à notre gauche. Les médecins et les manuels utilisent tous cette représentation.

Qu’est-ce qui fait battre le cœur ?

Un petit groupe de cellules dans l’oreillette droite, le nœud sinusal ou stimulateur cardiaque naturel, envoie un signal électrique environ une fois par seconde. Le signal se propage dans les oreillettes, marque une brève pause au niveau du nœud auriculo-ventriculaire pour permettre aux ventricules de se remplir, puis se propage dans les ventricules. L’ECG enregistre ces signaux électriques.

Le sang sans oxygène est-il vraiment bleu ?

Non, il est rouge foncé. Dans les schémas, le bleu représente le sang pauvre en oxygène et le rouge le sang riche en oxygène, afin de distinguer facilement les deux circuits. Les veines paraissent bleutées à travers la peau en raison de la façon dont la lumière la traverse.