Grand oral physique lactate

« Grand oral physique lactate Le sujet de mon grand oral portera sur la régulation de l’acide lactique lors d’une course. Après une blessure, j'ai découvert la course à pied pendant mes séances de kiné et ce sport ne m’a plus lâché.

C’est aussi ma pratique sportive qui me fait m'orienter vers des études de kinésithérapie l’an prochain.

Mais lors d’efforts intensif des douleurs musculaires se sont fait ressentir.

Je me suis demandé qu’est ce qui se passe dans nos corps et est ce le fameux acide lactique ? Mais enfaite c’est quoi l’acide lactique ? Cela concerne la partie SVT mais il est nécessaire que je vous explique pourquoi nous avons de l’acide lactique dans le sang? Le glucose utilisé par les muscles est consommé lors d’un effort physique.

Si notre corps est dans un effort de basse intensité, la quantité en oxygène dans le sang est suffisante.

Mais à haute intensité, le corps n’a pas assez d’O2 pour produire de l'énergie.

Il utilise donc le glucose consommé pour continuer à en produire.

Et c’est cette molécule, qui est de nouveau consommée, qui produit de l’acide lactique. Si, au terme de l'effort, la circulation sanguine n'est pas suffisante pour l’évacuer, l’acide lactique irrite les fibres nerveuses et provoque des douleurs.

Il a été identifié comme responsable, puis témoin de la fatigue et il est aujourd’hui un indicateur de plus en plus utilisé pour évaluer l'intensité d’un entraînement. De nombreux scientifiques ont pu remarquer que la concentration en ions lactate dans le sang augmente tandis qu’une diminution notable du pH a lieu.

Il ont donc fait le lien interprétant que l’augmentation en ions lactate entraînerait théoriquement une baisse importante du pH dans le sang.

Or, le corps est composé de mécanismes régulant cette diminution qui pourrait être fatale pour l’être humain. Comment l’organisme régule-t-il son acidification au cours de la pratique sportive à haute intensité ? I.​ a.

formule de l’acide lactique / ion lactate : La structure de l’acide lactique a été établie par Johannes Wislicenus en 1873.

C’est un acide carboxylique hydroxylé, de formule brute C3H6O3.

Comme on peut le voir avec sa représentation topologique, l’acide lactique possède un groupe carboxyle COOH associé à la famille des acides carboxyliques et un groupe hydroxyle OH associé à la famille des alcools. L’ion lactate est la base conjuguée de l’acide lactique.

Pour trouver la formule semi développée de cet ion, il faut enlever un proton H+ au groupe carboxyle COOH de l’acide lactique par définition d’un couple acide/base. b.

lien entre « seuil lactique » et les ions lactates En 1930 est défini « seuil anaérobie lactique » comme l’allure pouvant être tenue entre 20 min et 1h selon le niveau d’entraînement par un coureur.

Pour le situer plus concrètement, ce seuil se trouve généralement au-dessus de 85% de votre fréquence cardiaque maximale. Il mesure le niveau d'exercice physique, au-dessus duquel le lactate commence à s'accumuler dans le sang.

Dans le suivi des coureurs, c’est ce « seuil lactique » qui est un facteur déterminant de la performance en course longue telle que les marathons.

On caractérise plus scientifiquement ce seuil lactique par la concentration en ions lactate à ne pas dépasser pour optimiser les performances et limiter la fatigue.

La valeur de ce « seuil lactique » est fixée à 3,00mmol.L-1. c.

Calcul du pH lors d’un effort sportif sans régulation On va s’intéresser dans un premier temps à la variation du pH dans la sang, sans régulation, lors de la formation d’acide lactique par l’organisme.

Pour comprendre l’importance de la régulation du pH.

On cherche à connaître sa valeur quand le « seuil lactique » est atteint, en absence de régulation.

On établit alors l’équation de la réaction chimique entre l’acide lactique et l’eau en notant AH l’acide lactique et A− l’ion lactate AH +H2O = A− + H3O+ D’après l’équation de la réaction, il se forme autant d’ions oxonium que d’ions lactate.

On peut donc dire que la quantité de matière en ions oxonium H3O+ (aq) et en ions lactate sont égales.

On peut maintenant calculer quel serait le pH du sang quand le « seuil lactique » est atteint, en absence de régulation. On a [A−] = 3,00×10–3 mol.L–1. Comme [H3O+] = [A−] et que pH = –log[H3O+], on aurait un pH = – log (3,0×10–3) = 2,5. Or les valeurs limites du pH compatibles avec la vie sont : 7,0 à 7,8. Cette valeur trouvée en l’absence de régulation du pH est si faible qu’elle n’est pas compatible avec la vie, la régulation du pH sanguin est donc essentielle. II.​ Calcul pH lors d’un effort sportif avec régulation On va donc maintenant s’intéresser à la variation du pH lors d’un effort sportif avec régulation.

En effet il existe plusieurs principaux mécanismes permettant de maintenir cet équilibre acido-basique dont les systèmes tampons.

Ils sont soit extracellulaires soit intracellulaires et permettent d’absorber et de neutraliser une partie de l’acidité. On va prendre ici l’exemple d’un des principaux tampons du corps, le «tampon bicarbonate» faisant intervenir le couple H2CO3(aq)/HCO3− (en sachant que le H2CO3 correspond au CO2 dissous dans le sang).

On raisonnera en l’absence de toute autre réaction acido-basique et en considérant l’équation de la réaction entre l’acide lactique et les ions hydrogénocarbonate totale : AH +HCO3− → A− + H2CO3 Cette équation nous montre que le taux d’ions lactate dans le sang s’accroît alors que le taux de l’ion bicarbonate baisse. On va maintenant calculer la concentration en H2CO3 à l’état final, c'est-à-dire lorsque le seuil lactique est atteint.

Comme on l’a dit tout à l’heure, le seuil lactique est atteint, la lorsque la concentration en ions lactate vaut [A−] = 3,00 mmol.L-1.

Si l’on raisonne pour 1 L de solution, il s’est alors formé 3,00 mmol de A− et d’après l’équation de la réaction il s’est également formé 3,00 mmol.L-1 de H2CO3.

Or il faut également prendre en compte la valeur de la concentration initiale dans le sang qui est d’environ [H2CO3]0 = 0,9 mmol.L-1 Là encore, si l’on raisonne pour 1 L de solution, il y avait déjà 0,9 mmol de H2CO3 par litre de sang et s’ajoute 3,0×10–3 mol à cause du lactate.

On a donc [H2CO3]f = 3,9×10-3 mol.L-1. Pour pouvoir calculer le pH, il va nous falloir également connaître [HCO3−] .

Or on sait que initialement, la concentration en ions hydrogénocarbonate dans le sang vaut [HCO3−] = 25 mmol.L-1 mais qu’elle baisse au cours de la réaction.

Si il c’est formé 3,0 mmol par litre de H2CO3, c’est que 3,0 mmol de HCO3− ont été consommée car la matière ne disparaît pas.

Il reste 25 – 3,0 = 22 mmol de HCO3−.

Donc [HCO3−]f = 22 mmol.L–1. On veut savoir maintenant le pH de corps après régulation.

En appliquant l’équation de Henderson-Hasselbach on en déduit pH = pKa + log (A−/AH) .

En y injectant les valeurs on trouve un pH égale à 7.

On voit donc que le système tampon « bicarbonate » est assez efficace puisqu’il permet de maintenir un pH sanguin compatible à la vie. Pour conclure, lors d’un effort physique intense, l’acide lactique perturbe l’équilibre acido-basique du système chimique mais l’organisme possède plusieurs mécanismes de régulation du pH qui font en sorte que l’individu reste en bonne santé malgré l’effort. RECHERCHES :_ Par exemple, si les stocks en bicarbonate sont trop faibles, les systèmes intracellulaires sont davantage sollicités pour contrer les acides.

Cela a pour effet de monopoliser davantage les sels de calcium du squelette et allonge le temps de neutralisation des acides. _La respiration a également un rôle important dans l’équilibre acido-basique.

On peut voir que lors d’une course, le sportif adopte un rythme respiratoire plus rapide que lorsqu’il est au repos.

Les poumons peuvent évacuer plus de dioxyde de carbone par la respiration (hyperventilation) et donc, cela fait diminuer la concentration en H2CO3 et augmenter le pH, pour le rendre compatible avec la vie. _ Enfin, la fonction rénale joue aussi un rôle important dans cet équilibre.

Si le sang est trop acide, les reins excrètent dans l’urine l’hydrogène excédentaire. Lorsque l'organisme ne peut fournir de l'énergie par le seul biais de l'oxygène, il utilise ce que l'on appelle le pyruvate. le processus anaérobie, ou cycle de Cori. electro stimulation : Il favorise également la circulation sanguine dans la zone concernée L’acide lactique, obtenu par fermentation du glucose par exemple, est à la base de nombreux dérivés utilisés dans l’industrie, proposant ainsi une alternative à la pétrochimie. L’un de ces dérivés, le lactate d’éthyle, est un ester; il est utilisé comme additif alimentaire, dissolvant pour vernis, dégraissant de pièces métalliques. Il existe 3 principaux systèmes de régulation ultra-performants et qui fonctionnent de manière optimale chez un individu en bonne santé modulant les écarts de pH et le maintenant dans la neutralité: Les systèmes tampons et notamment «tampon bicarbonate», la respiration et la fonction rénale .Néanmoins, de nombreux facteurs peuvent entraîner un déséquilibre acido-basique tel qu’un excès de sport intenses, une alimentation fréquente riche en éléments acidifiant,.... »