Mission urgence

Tu viens de réaliser l’activité Urgence présente sur la base Gaïa et tu as formulé une hypothèse sur l’origine de l’état de santé de Moussa Sekou.

Pour vérifier ton hypothèse, on te propose de réaliser une petite expérience.

Utilisons des sacs (= os) remplis de céréales (= intérieur de l’os) sur lesquels on va déposer un livre lourd pendant un temps donné (représente la force soudaine exercée sur l’os).

Tu vas visualiser comment la densité des os peut avoir un impact sur les os et pourquoi c’est important pour les futurs Marsonautes ou pour Moussa Sekou ou pour toi-même d’en être conscient pour avoir un comportement préventif contre l’ostéoporose.

Matériels à ta disposition (par binôme) :

  • 125 g de corn flakes style Honey Loops (plus facile à compter)
  • 5 sacs de congélation (taille 16 cm -10 cm)
  • 1 marqueur
  • un livre lourd
  • une balayette (pour nettoyer !)

Réflexion
Pourquoi est-il important d’avoir des os solides ?
Que se passe-t-il en cas de perte osseuse ?

Hypothèse
Plus la densité osseuse est faible, plus le risque de fracture est important lors de la remise en charge.

Protocole :

  •  Avec le marqueur, note les chiffres 1 à 5 sur chacun des sacs.
  • Le sac 1 représente un os à forte densité sur Terre (1050 mg/cm2). Pour fabriquer un os, tu vas utiliser les céréales dont chacune d’entre elle représente une unité osseuse. Remplis complètement le sac avec des céréales en ne laissant que très peu d’air. Compte combien de céréales tu as réussi à introduire. Note cette valeur dans le tableau de résultat ci dessous (à reproduire dans ton compte rendu de TP) au niveau de densité normale osseuse. Ferme le sac en t’assurant que c’est bien fermé pour éviter un désastre !
  • Pour représenter un os qui a perdu du poids, remplis chacun des autres sacs avec moins de céréales que dans le sac 1 :
  1. Sac 1 : 0 % de perte osseuse (os normal de Moussa Sekou sur Terre)
  2. Sac 2 : 10 % de perte osseuse par rapport au sac 1
  3. Sac 3 : 20 % de perte osseuse par rapport au sac 1
  4. Sac 4 : 35 % de perte osseuse par rapport au sac 1
  5. Sac 5 : 50 % de perte osseuse par rapport au sac 1

Reporte dans ton tableau le nombre de céréales présentes dans chaque sac.

Expérience

Tu es prêt(e) pour visualiser l’effet que peut avoir un poids soudain sur tes sacs.
Place le sac 1 sur une surface solide. Place-y délicatement le livre lourd. Puis, avec force, écrase le sac à l’aide du livre pendant 10s.
Fais la même chose pour les autres sacs en gardant la même force de pression.
Ouvre tes sacs : compte le nombre de céréales non écrasées restant dans chacun des sacs.
Note tes résultats dans ton tableau.

Calcul
Quel est le pourcentage d’os non détruit ? Pour le calculer, utilise la formule ci-dessous et reporte tes calculs dans le tableau.
Quel est le pourcentage d’os détruit ? Pour le calculer, soustrais de 100% le % calculé pour un os non détruit.  Reporte tes valeurs dans le tableau de résultat.

Aide pour le calcul de pourcentage
Pour calculer de combien de céréales tu as besoin dans le sac 2, tu dois calculer ce que représente 90 % de la densité osseuse du sac 1.


La vraie vie

scott-kellyScott Kelly a été le 1er américain à vivre presque 1 an dans la station spatiale internationale (27 Mars 2015- 29 Février 2016) : 2 fois plus longtemps que la normale. Les chercheurs sont impatients de découvrir ses résultats de mission pour mesurer comment change le corps après avoir passé 1 an dans l’espace. 1 an c’est peu par rapport à un voyage de 3 ans sur Mars. Les résultats de recherches vont aider les chercheurs à déterminer si les solutions qu’ils sont en train de développer seront applicable pour un si long séjour.

Mais que se passe -t-il exactement ? Quels sont les risques pour le corps ? Est ce que les risques sont les mêmes pour un séjour de 6 mois ou plus lors d’une mission sur Mars ? Non.

C’est à toutes ces questions que la NASA essaye de répondre avant d’envoyer une équipe en 2030.

Thomas Pesquet avait essayé le 1er prototype de la combinaison simulant la gravité en tout point du corps lors de son séjour en Novembre 2016 dans la station internationale.

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Le coin du professeur

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Travaux possible élèves :

Savoir : La connaissance du corps et de son fonctionnement est indispensable pour pratiquer un exercice physique dans des conditions compatibles avec la santé. Cela passe par la compréhension des effets physiologiques de l’effort et de ses mécanismes dont on étudie ici un petit nombre d’aspects.

Le muscle strié squelettique et les articulations constituent un système fragile qui doit être protégé. Les accidents musculo-articulaires s’expliquent par une détérioration du tissu musculaire, des tendons, ou de la structure articulaire.
Au cours de la contraction musculaire, la force exercée tire sur les tendons et fait jouer une articulation, ce qui conduit à un mouvement.

Des pratiques inadaptées ou  dangereuses (exercice trop intense, dopage…) augmentent la fragilité du système musculo-articulaire et/ou provoquent des
accidents.

L’autre groupe avait des corn flakes. je leur ai fait peser le sac rempli avant d’être écrasé. Puis ils ont trié les corn flakes cassés de celles qui étaient intacts. Ils ont ensuite pesé les cornflakes intactes.

Tableau de résultats possible :

tableau-resultats

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