Recopier au fur et à mesure les titres de paragraphes. Lire le texte ci-dessous et visionner la vidéo "Caméra thermique"
La température corporelle est de 37°C. Cette valeur est relativement constante dans des conditions physiologiques "normales".
Pourtant, le corps produit et perd de l'énergie thermique: le corps humain échange donc de l'énergie thermique avec l'extérieur.
Une caméra thermique (sensible aux infra-rouges) permet de "visualiser" l'énergie dégagée par un corps.
Le principe d'une caméra thermique est le suivant:
Une caméra thermique mesure et enregistre les différents rayonnements infrarouges, émis par un corps ou un objet. La caméra reproduit
une image représentant l’intensité du rayonnement, ce qui permet d’évaluer la température. En effet, plus la température d’un corps
ou d’un objet est élevée, plus le rayonnement est important. Ce sont ces données qui permettent aux caméras thermiques de restituer
une cartographie spatiale des températures, appelée thermographe. Pouvant détecter ces rayonnements, elle applique à chaque température
une couleur et indique celle-ci en degrés Celsius ou en degrés Fahrenheit. Le plus généralement les températures froides sont
dans des teintes de bleus, et les températures chaudes, dans des teintes de rouges.
Des caméras thermiques pour détecter la fièvre: détection et contrôle lors d'une épidémie...C'est d'actualité!
Donc, si la température corporelle est de 37°C, elle peut cependant varier par exemple en cas de fièvre. Cependant, la température corporelle dépend aussi des zones du corps.
L'image ci-contre montre que les extrémités des membres sont plus froides que la zone centrale du corps; cela suppose des déperditions de chaleur plus importante selon les zones corporelles.
On le ressent très bien quand il fait froid: ce sont les mains, les pieds qui se refroidissent rapidement lorsque la température extérieure diminue.
De quelle façon s'effectuent les échanges d'énergie thermique?
I Le corps humain, un échangeur thermique
Travail à faire en autonomie
* Consignes de travail: visionner la vidéo n°1 et répondre aux questions en notant au fur et à mesure vos réponses sur votre cahier.
Visionner la vidéo n°1 puis répondre aux questions
Vidéo n°1: Echanges thermiques du corps humain
Questions:
Que signifie le terme homéotherme?
Comment appelle-t-on le phénomène de perte de chaleur par le corps humain?
Et le phénomène de production de chaleur est appelé comment?
Quels sont les trois modes de transferts thermiques cités?
Définir ces trois types de transfert (voir aussi votre livre Doc.1, 2 et 3 p.120)
Il existe un autre mode de transfert thermique: par évaporation. L'évaporation est due à l'énergie absorbée
par l'eau lorsqu'elle s'évapore c'est-à-dire lorsque qu'elle passe de l'état liquide à l'état de vapeur. Ce phénomène d'évaporation par le
corps humain est détectable par exemple lorsque des personnes sont confinées dans un espace clos (habitacle de voiture par exemple): de la buée se forme sur les vitres. Vous avez certainement
observé ce phénomène dans d'autres occasions (concert, salle de cinéma bondée d'où aussi l'importance d'une bonne aération!). Enfin, lorsque vous effectuez une activité physique, vous transpirez.
Ce processus est important car votre corps produit plus de "chaleur" et la transpiration permet d'évacuer de l'énergie thermique par une augmentation plus importante de ce phénomène d'évaporation.
Consignes: à l'aide de votre livre p.120, recopiez puis complétez le tableau ci-dessous
Dissipation par
RAYONNEMENT
EVAPORATION
CONVECTION
CONDUCTION
Pourcentage de perte d'énergie thermique
????
????
????
????
Quelles sont les pertes d'énergie thermique du corps humain? => phénomène de thermolyse
II La perte d'énergie thermique par le corps humain
Travail à faire en autonomie
* Consignes de travail: visionnez la vidéo n°2 et répondre aux questions en notant au fur et à mesure vos réponses sur votre cahier.
Vidéo n°2: La perte d'énergie thermique
Questions
Dans quelles conditions la perte d'énergie thermique par convection est-elle plus importante?
Quel rôle jouent dans ce cas les vêtements? Pourquoi lors d'une plongée sous-marine porte-t-on une combinaison? (même cas pour les surfeur etc.)
Dans quelle condition la perte d'énergie thermique par conduction augemente-t-elle?
Dans quelles conditions la perte d'énergie thermique par évaporation est-elle plus élevée?
Quelle est globalement la puissance thermique perdue par le corps humain?
Peut-on dire alors que l'on dissipe autant d'énergie qu'une ampoule électrique (bon, en moyenne)? Justifiez votre réponse svp!!!!
*remarque: puissance thermique => énergie thermique dépensée par seconde. La puissance s'exprime en watt (W), une énergie s'exprime en Joule (J)
ou en calorie. Ainsi, un objet qui dissipe une énergie thermique de 50 Joules par seconde, dissipe en fait une puissance thermique de 50 W.
(remarque 2: il y a à ce sujet une toute petite erreur dans la vidéo, mais on l'a fait tous.)
Si l'organisme humain dissipe de l'énergie, notamment sous forme thermique, il produit aussi de l'énergie pour assurer son fonctionnement.
L'énergie que l'organisme humain utilise provient de l'énergie chimique des aliments. Ce sont en effet les molécules organiques, lipides, protides, glucides présents
dans les aliments qui nous fournissent cette énergie.
Rappelez-vous que nous sommes des consommateurs, donc hétérotrophes (Chap.VI Paragraphe II => réseau trophique). L'ensemble des réactions biochimiques qui se déroulent
dans nos cellules correspond au métabolisme. C'est au cours de la respiration cellulaire (et aussi de la fermentation) que notre organisme produit de l'énergie: l'énergie chimique
stockée dans les molécules organiques est convertie en une autre forme d'énergie chimique stockée dans des molécules appelées ATP. Mais cette conversion n'a pas un rendement de 100%. Autrement dit,
toute l'énergie stockée dans les molécules organiques n'est pas convertie en énergie utilisable par la cellule, c'est-à-dire en ATP. Une partie de cette énergie est "perdue" sous forme d'énergie thermique.
Que devient l'énergie apportée par nos aliments? Comment le corps humain produit-il de l'énergie thermique? => phénomène de thermogenèse
III La libération d'énergie thermique par le métabolisme => phénomène de thermogenèse
Travail à faire en autonomie avant la classe
* Consignes de travail: visionnez la vidéo n°3 puis faire l'activité proposée en ligne
Vidéo n°3: La production d'énergie thermique par le corps humain
Après avoir visionné la vidéo n°3, cliquez sur ce lien pour faire l'activité proposée
Exercice 12 p.131 La lipolyse
IV La régulation de la température corporelle (cas des homéothermes)
Quels sont les mécanismes de régulation de la température corporelle?
Exercices
Montrer en quoi l'organisation du tissu adipeux brun permet d'assurer une fonction de thermogenèse efficace.
