Classe de 2de : TP – Pratiquer une activité physique en préservant sa santé

A- Problème à résoudre :

On cherche l’explication de quelques accidents musculo-articulaires. Pour se faire vous travaillez en groupe, un binôme découvre comment le mouvement d’un membre est réalisé. Le 2e binôme s’intéresse aux comportements favorables à la bonne santé du corps. La résolution de ces problèmes doit vous offrir quelques clés qui vous permettront de préserver votre santé sur le long terme, lors de la pratique d’une activité sportive.

Une première idée : Réfléchissons ensemble aux causes possibles de blessures du type claquage musculaire ou simple tendinite. Vidéo en ligne et réflexion de groupe.

B- Liens proposés et resources,

• Application en ligne (existe aussi pour smartphone) : SpeakUp en ligne et son tutoriel.

Cette application vous permet, tout en restant assis à des tables distantes ou chez vous de poursuivre une discussion, d’obtenir des statistiques concernant les avis, idées, positionnement de chacun, de construire des QCM,… Vous pourriez l’utiliser ici pour découvrir la conception initiale de chacun. Vous pourrez l’utiliser l’an prochain lors des TPE.

(TD inspiré de l’ouvrage SVT 2nde tâches complexes & Evaluation Ed.Srérén)

• La vidéo « C’est pas sorcier » : https://youtu.be/XKwLo8HKE5Y

Partie 1 : la réalisation du mouvement,

• Document 1, radiographie d’un membre supérieur,
• Document 2, une oeuvre de Gunther Von Hagens et sa technique,
• Document 3, une patte antérieure de lapin (en démonstration et accès libre au fond de la classe
• Document 4, le schéma de la coupe longitudinale d’une articulation,
• Fiche d’aides n°1.

• Documents à disposition du binôme 2,

Partie 2 : Les accidents musculo-articulaires,

• Document 1, structures anatomiques impliquées dans le fonctionnement de l’articulation du coude,
• Document 2, après l’accident, aspect du biceps, IRM et radiographie du coude,
• Document 3, tendons et ligaments,
• Document 4, la tendinite du coude ou tennis elbow,
• Fiche d’aides n°2.

 

C- La démarche proposée : (se reporter aux fiches d’aides pour cerner les attentes du professeur)

Partie A/groupe de travail 1, la réalisation du mouvement,

Après avoir visionné la vidéo, et à l’aide des documents mis à votre disposition, vous devez réaliser un schéma anatomique légendé expliquant le mouvement de flexion de l’avant bras, en respectant la position du membre antérieur droit du jouer de tennis présenté par l’oeuvre de Nick Veasey.

Votre réponse sera complétée par un texte dans lequel vous expliquerez comment la contraction d’un muscle peut faire jouer une articulation et peut donc conduire respectivement au mouvement de flexion puis d’extension du membre antérieur. 

Partie B/groupe de travail 2, la prévention des blessures musculo-articulaires,

Après avoir visionné la vidéo et à l’aide des documents mis à votre disposition, expliquez la survenue d’une rupture d’un tendon de l’articulation du coude chez un tennisman. Vous montrerez qu’il aurait pu être évité.

Votre réponse sera organisée sous la forme d’un texte structuré ou d’un tableau et devra inclure le schéma titré et légendé qui est proposé, sur lequel sera localisée avec précision la structure anatomique en cause dans cet accident.

 

D- Evaluation : voir fiche distribuée en classe,

E- Connaissances à acquérir : mots et idées clés,

Antagonistes (muscles), articulation, assouplissement, capsule articulaire, cartilage, échauffement, étirement, fatigue musculaire, fibres musculaires, ligaments, liquide synovial, muscles, myofibrilles, os, squelette, tendons, température corporelle, …

VFC, cohérence cardiaque et respiration contrôlée : comprendre le protocole de recherche

Damien Saboul et Pascal Balducci travaillent sur l’étude de la Variabilité de laFréquence Cardiaque (=VFC) chez les athlètes. Ils cherchent, par des mesures régulières, à mesurer l’état de fatigue, ou de forme, des athlètes dans le but d’optimiser la planification de l’entraînement. L’objectif de M. Saboul est de mettre en place une nouvelle application qui serait basée sur la VFC et qui permettrait d’établir le profil de forme de l’athlète au cours de sa carrière (Plus d’infos ici et CV)

La VFC est un marqueur de l’activité du système nerveux autonome. Les données enregistrées (notamment « intervalle RR ») par certaines montres cardiofréquencemètres, sont traitées par des logiciels comme le logiciel Kubios HRV. L’analyse de ces données est discutée.

Doc. extrait de la thèse de Damien Saboul publiée en 2013 (p21 et 26)

La classe de 2deC compte 25 élèves. Parmi eux 3 groupes de travail ont été créés : Un groupe qui s’entraine en course à pied, un qui s’entraine à la respiration contrôlée, un groupe témoin. Chaque élève mesure 2 fois par semaine sa VFC sur un exercice de 8′ décomposé en 4′ de respiration libre suivies immédiatement 4′ de respiration imposée. Un test de puissance aérobie a été réalisé en début de protocole, un autre le sera en fin de protocole.

Pourquoi un entrainement à la respiration contrôlée ?
Afin d’évaluer les effets de cet entrainement à une « respiration relaxante » sur la VFC et la cohérence cardiaque.
En effet on veut montrer que s’entraîner à générer cette cohérence est un outil pour la gestion du stress. En état de cohérence le système nerveux fonctionne de manière équilibrée, les deux branches du système nerveux autonome travaillent ensemble avec une efficacité maximale.
Il est demandé aux élèves de se remémorer des moments agréables et générateurs de bien-être et de sérénité lorsqu’ils s’entrainent. En effet nous espérons que les élèves prendront conscience que lorsque le corps et l’esprit sont en harmonie, nous nous sentons à l’aise et détendus. Le cerveau émotionnel, aidé par une respiration adéquate, peut renforcer la cohérence du cœur. Dans cette situation de cohérence, la maitrise de soi est retrouvée, le stress est contrôlé et l’on peut redevenir maitre de la situation (examen, concours, compétition…)

Pourquoi ces conditions de mesure de la VFC en respiration libre puis en respiration contrôlée ?
Dans les situations « non contrôlées » de stress, la variabilité du rythme cardiaque est souvent irrégulière, « chaotique ».
Dans les situations de bien-être, cette variabilité est régulière, « cohérente ». Le logiciel Kubios qui permet d’obtenir la variation de l’intervalle « RR » au cours de l’enregistrement offre une belle sinusoïdale : il y a accélération du rythme durant l’inspiration, suivie d’un ralentissement durant l’expiration. C’est cela qu’on désigne par « l’état de cohérence cardiaque ».

Ci-dessous un enregistrement de l’un des élèves. Le graphique correspond à l’évolution de l’intervalle RR (en ordonnée) au cours des 8 minutes de l’enregistrement (en abscisse : il s’agit de l’horaire de réalisation de l’enregistrement). Notez l’incohérence cardiaque lors des 4 premières minutes puis l’état de cohérence dans lequel entre l’élève et qui se met en place une fois que celui-ci cale sa respiration sur le rythme imposé par la bande sonore du protocole.

« Traditionnellement » la VFC était analysée à partir de données fréquentielles. On déduisait de l’intervalle de fréquences de la « VFC du jour » d’un athlète son état de forme ou de fatigue. On avait établit qu’en dessous d’une fréquence donnée « l’accélérateur » cardiaque était dominant et que donc l’athlète était en état de fatigue, et qu’au-delà de cette fréquence que le système nerveux majoritairement « freinateur » de l’activité cardiaque était impliqué, soulignant un état de forme de l’athlète.

Il a été montré que la respiration vient interférer avec le fonctionnement du système nerveux autonome, système qui régule l’activité de contraction spontanée du cœur. Le protocole suivit par les élèves devrait permettre de lever ce doute et de revoir la manière d’exploiter la VFC et la cohérence cardiaque.

Ainsi, 2 fois par semaine, chaque élève impliqué dans le projet, réalise une mesure de sa VFC du moment. Cette mesure doit être correctement réalisée, dans des conditions très strictes si l’on veut pouvoir exploiter les données. Un tableau synthétique des valeurs enregistrées au fil des semaines pour chacun des élèves impliqués directement dans le protocole est réalisé. Les élèves sont notés sur leur rigueur et leur application dans le respect du protocole de façon objective puisque les enregistrements révèlent immédiatement, de manière visuelle par une raie spectrale centrée sur 0.125Hz (voir ci-contre) si l’élève a, ou non, suivi la bonne fréquence de respiration !

Ce que recherche le CRIS, exploitation des résultats obtenus, ouvertures…

Le logiciel d’exploitation, Kubios HRV, ne donne malheureusement pas d’indication rationnelle (notamment le pourcentage d’énergie centré sur la fréquence 0,125 Hz par rapport à l’énergie totale du spectre)

Des hypothèses de résultats différents sur le pourcentage d’énergie centrée sur une fréquence donnée de respiration selon que les jeunes s’entraînement en CAP ou s’entraînent à contrôler leur respiration ont été faites. Le laboratoire recherche des différences significatives entre les deux groupes au niveau de l’augmentation du RMSSD (sur les 5 semaines) ainsi que de la cohérence cardiaque qui sera effectivement mesurée grâce au pourcentage d’énergie centré autour des 0,125 Hz.

Une présentation des résultats de cette étude est déjà envisagée par M.Balducci, conférencier à l’occasion des académies de naturopathie qui se dérouleront à Aix-les-Bains les 16, 17 et 18 mai prochains.