1. Respiration

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    1.1. Rappel (dossier Je cours et je respire sept 2003) : 1.1.1. Quel trajet pour lair ? Lair que lon respire entre par le nez ou par la bouche, puis descend le long de

    la trache dans les poumons. Les conduits dans les poumons se terminent par des sacs dair, les alvoles pulmonaires. Elles se remplissent comme des ballons. Loxygne pntre dans le sang travers les parois des alvoles. Cest l que se fait lchange entre loxygne de lair et le gaz carbonique du sang. Lors de lexpiration, lair contient plus de gaz carbonique.

    Les globules rouges (cellules circulant dans le sang), captent loxygne dans les poumons et le vhicule vers les cellules de notre corps qui sen servent pour produire de lnergie.

    1.1.2. Comment respire-t-on ? Nous inspirons et expirons lair de nos poumons en changeant la forme de la

    cavit dans laquelle ils sont logs. Cette cavit est protge par une cage en os, la cage thoracique. Elle se compose du sternum sur le devant, de 12 paires de ctes sincurvant jusquaux os de la colonne vertbrale elle-mme. A la base de la cage, on trouve une paisse couche de muscles, le diaphragme.

    Lorsquon inspire, les muscles intercostaux travaillent pour soulever les ctes vers le haut et lavant, largissant la taille de la cage thoracique. En mme temps, les muscles du diaphragme se contractent et aplatissent le dme. Cette expansion dans les deux sens attire lair dans les poumons, dans la cavit agrandie. Lorsque les muscles se relchent, la cage thoracique saffaisse et le diaphragme se bombe. Ces deux changements runis compressent la cavit et lair est alors expuls. Toute cette opration, bien quelle paraisse fatigante, se droule doucement et apparemment sans effort ; les poumons sont recouverts dune membrane lisse et glissante (la plvre) qui les spare de la paroi de la poitrine. Ceci permet aux poumons et la cage thoracique de glisser aisment, sans friction.

    Voir dossier COIB - Olympisme et jeunesse - http://www.olympic.be/

    La capacit pulmonaire totale dun adulte est denviron 6 litres et sa capacit vitale de 4,5 litres.

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    MOUVEMENTS DE LA RESPIRATION Inspiration Expiration La cage thoracique se gonfle La cage thoracique saffaisse

    1.1.3. Quelques chiffres sur la respiration :(12) Le nombre dinspirations par minute dpend du besoin individuel en oxygne du

    corps. Les activits prouvantes ncessitent une plus grande quantit doxygne, car les cellules musculaires ne peuvent travailler sans apport doxygne frais. Lors dune respiration normale, on inspire environ 0,5 litre dair. Si lon inspire particulirement profondment et si on expire au maximum, cette quantit dair peut slever environ 2 litres (air complmentaire). Ce volume maximal de respiration est appel la capacit vitale du poumon. Mme aprs une expiration maximale, une quantit d1 1,5 litres dair reste encore dans les poumons. Si lon ajoute cette valeur la capacit vitale, on obtient la capacit totale, qui est denviron 3,5 4 litres. Ainsi nous avons besoin par exemple denviron 4,7 litres dair par minute lorsque nous dormons. Mais nous avons besoin denviron 6 fois plus pour une marche rapide, savoir environ 30 litres dair par minute.

    Repos : 6* Marche : 15 Promenade bicyclette : 15 Marche rapide : 30 Monte d'escalier : 30 40 Vlo intensif ou en cte : 60 100 Course d'endurance : 60 100

    Le nombre moyen dinspirations par minute dpend de lge et de leffort : le nombre de cycles complets est de lordre de 12 14 par minute au repos, il peut tripler leffort.

    Nouveau-n 40* De 15 20 ans 20 A 30 ans 16

    *Volume d'air inhal (en litre par minute)(13)

    * Inspirations par minute

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    Composition de lair inspir : les poumons inhalent en moyenne 300 millions de

    litres dair au cours dune vie. Nous aspirons chaque jour en moyenne 15 000 litres dair, soit 625 litres par heure. Cet air est compos prcisment de 20.93% doxygne, de 78.10% dazote, de 0.03% de gaz carbonique et dune srie dautres gaz (gaz rares). Cela signifie que nous absorbons quotidiennement 2 500 litres doxygne.

    Lair inspir contient quasiment 21% doxygne. Lair expir nen contient plus que 17%. En revanche, la teneur en gaz carbonique augmente de 0,03% 4%. Cela sexplique par le fait que le corps brle de loxygne dans les muscles et rejette du gaz carbonique. La rpartition de loxygne absorb est assure par le sang. Le transfert de loxygne se produit dans les alvoles pulmonaires.

    1.1.4. Et quand je fais du sport ?

    Pendant lactivit physique, la respiration est plus profonde et plus rapide, pour que les muscles reoivent plus doxygne et puissent produire plus de carburant. Lentranement physique permet daugmenter la capacit pulmonaire, cest-dire que, pour un mme effort, on peut inspirer une plus grande quantit dair chaque respiration. Le sport amliore aussi labsorption de loxygne par le sang et par les cellules.

    Lors de la priode de rcupration, limportant est de bien vacuer les dchets produits dans lorganisme : le gaz carbonique (par lexpiration) mais aussi des rsidus de la combustion qui entravent le bon fonctionnement musculaire et entranent des crampes et un moins bon rendement des muscles. Bien boire, est vital, pour amliorer le processus dlimination!

    Faire du jogging est devenu un sport de plus en plus pratiqu. Cest une faon agrable et facile de garder la forme. Comme nager, sauter la corde, faire du vlo et de la danse, courir est un exercice physique arobie . Cela signifie que le corps prend et utilise plus doxygne (faire un sprint, au contraire, est un exercice anarobie : il ne ncessite pas doxygne supplmentaire). Tous les sports arobies font haleter et obligent respirer plus vite. Ils amliorent la distribution de loxygne dans le corps et la faon dont les muscles produisent de lnergie. Ils augmentent aussi le dbit cardiaque maximal et font donc diminuer le pouls (indicateur de bonne forme).

    Courir rgulirement et petite vitesse, sur une distance de plus dun kilomtre permet dutiliser ses poumons leur pleine capacit. Cest galement un bon exercice pour le cur. Cela acclre son rythme et il a t prouv que, outre la diminution des maladies cardiaques, le jogging met en forme et donne du tonus. La respiration est le meilleur repre quand on pratique un sport : il faut pouvoir parler ou chantonner, tre la limite (infrieure) de lessoufflement.

    Quand on respire bien, on va plus vite, plus loin et plus longtemps !

    Voir dossier ADEPS Cl pour la forme - http://www.adeps.be/

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    1.2. L'air : c'est quoi ? est-il pur ?(1)

    1.2.1. Lair, cest quoi ?

    Lair qui nous entoure est un mlange de plusieurs gaz. On y trouve de lazote (77%) dont l'abrviation chimique est (N2), de loxygne (20,5%)(O2), de la vapeur deau (1,4%)(H2O), et aussi un peu de gaz carbonique(CO2), de lhlium(He), de lozone (O3), de lhydrogne(H2)

    La composition de lair reste invariable jusqu 11km. A partir de 3,5 km, il existe un risque d'hypoxie pour lhomme. A 85 km d'altitude environ, on observe une dissociation de la

    molcule d'oxygne. Les gaz, comme les liquides, sont des fluides. Bien que la dfinition soit difficile, on peut sen approcher en disant que leurs atomes et/ou leurs molcules peuvent se dplacer librement (contrairement aux solides, o les atomes sont moins mobiles et disposs de faon serre).

    Autour de nous, lair remplit toute la place disponible. Il forme autour de la plante une enveloppe denviron 1 000 km de hauteur ; cette enveloppe est appele atmosphre (en grec atmos=vapeur et sphaira=sphre) et elle se divise en plusieurs couches : (cfr dessin ci-contre)

    La troposphre : cette couche, aussi appele "la basse atmosphre" parce qu'elle est la plus proche de la surface de la Terre. Elle se situe entre le sol et 11 km. (Pour se faire une ide de la hauteur, lEverest culmine presque 9 km de hauteur). C'est l que les vies animale et vgtale se dveloppent et c'est aussi dans cette couche que se forment les nuages.

    La stratosphre : c'est ce niveau, de 12 50 km d'altitude, que l'on trouve l'ozone, (une molcule qui se prsente sous la forme d'une fine couche de quelques centimtres peine). Lozone a toute fois un rle essentiel : il filtre les rayons ultraviolets (UV) ; or, sans cette couche protectrice, aucun tre ne pourrait vivre sur notre plante. L'ozone a aussi la facult de retenir la chaleur du soleil, ce qui permet de rchauffer notre plante. C'est ce phnomne que l'on appelle l'effet de serre.

    La msosphre : cette couche est glaciale puisqu'il y fait - 95C ! Elle se trouve entre 50 et 85 km de la surface terrestre. C'est ici que les mtorites ou les satellites qui viennent de l'espace se consument et sont dtruits avant mme d'arriver sur notre sol. Les satellites qui sont lances sont protgs par une coiffe (sorte de grosse cloche) pour passer cette couche atmosphrique.

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    La thermosphre : cette couche commence 85-100 km et va jusqu' 1.280 km de la surface de la Terre. Alors que dans la msosphre, juste en dessous, la temprat