Accélérocardiogramme
Déterminer la fréquence cardiaque par les mouvements de la cage thoracique
Level :
Cycle 4
Author:
FizziQ
Objectif pédagogique :
Cette activité permet aux élèves de visualiser les battements cardiaques à travers de petits mouvements détectables par l'accéléromètre. Elle établit un lien concret entre technologie et physiologie.
Concepts abordés :
Physiologie cardiaque, Détection de mouvements par accéléromètre, Fréquence et rythme, Relations entre activité physique et rythme cardiaque, Mesure et analyse de données
Description de l'activité :
L'élève place son smartphone sur sa poitrine et utilise l'accéléromètre pour détecter les mouvements causés par les battements cardiaques. En analysant le graphique obtenu, il identifie la fréquence cardiaque au repos, puis après une activité physique. L'élève peut également tenter d'identifier des pics secondaires correspondant aux différentes phases du cycle cardiaque.
Matériel requis :
Smartphone avec l'application FizziQ, Surface plane pour s'allonger
Eclairage scientifique
L'accéléromètre d'un smartphone peut détecter des accélérations inférieures à 0,01 m/s² avec une fréquence d'échantillonnage supérieure à 100 Hz. Lorsque le cœur bat, il provoque de très légers mouvements de la cage thoracique qui peuvent être captés par ce dispositif. Ces mouvements correspondent au cycle cardiaque : la systole (contraction ventriculaire propulsant le sang) et la diastole (relaxation permettant le remplissage des ventricules). Les battements cardiaques créent une onde de pression qui se propage dans tout le corps et génère un déplacement de tissus de quelques millimètres seulement. L'accéléromètre, placé perpendiculairement à la poitrine, détecte ces variations en les convertissant en signal électrique. Cette technique, appelée ballistocardiographie, était historiquement réalisée avec des équipements médicaux complexes, mais les smartphones modernes permettent désormais de l'effectuer simplement. Le rythme cardiaque normal au repos varie entre 60 et 100 battements par minute chez l'adulte (plus élevé chez l'enfant), et peut augmenter significativement lors d'un effort physique.