Chapitre 4 - L'apport de dioxygène aux organes : la respiration

Introduction :

Pour produire leur énergie, les muscles utilisent du dioxygène qu’ils prennent dans le sang.

Il faut donc un mécanisme qui renouvelle le dioxygène du sang : c’est la respiration.

Pbm : Comment le dioxygène est récupéré dans l’air ? Quel trajet fait l’air dans l’organisme ?

I. L’air, une source de dioxygène pour l’organisme.

Activité 17 : mesure de la quantité de dioxygène. Livre p 81 – document 2a A l’aide d’un oxymètre, on peut mesurer la quantité de dioxygène dans l’air inspiré et expiré par un élève.

  • Combien y a-t-il de O2 dans l’air de la pièce (air qu’on inspire) ? Il y a 20,9 %
  • Combien y a-t-il de O2 dans l’air expiré ?
    Il y a 16,2 %
  • Combien y a-t-il de CO2 dans l’air inspiré ?
    Il y a 0,03 %
  • Combien y a-t-il de CO2 dans l’air expiré ?
    Il y a 4,2 %

Je constate qu’il y a moins de dioxygène dans l’air expiré (16,2 %) que dans l’air inspiré (20,9 %).

J’observe qu’il y a plus de CO2 dans l’air expiré (4,2%) que dans l’air inspiré (0,03%).

Activité 18 : les mouvements respiratoires chez l’homme. Livre p 81 document 2b.

  1. On recherche à l’aide de radiographies les organes où arrive l’air inspiré. (I) Je vois que les poumons changent de taille entre l’inspiration et l’expiration.
  2. Formulez une hypothèse sur le lieu où se font les échanges respiratoires. (Ra) Je pense que les poumons sont le lieu des échanges respiratoires.

Conclusion : Comme tous les êtres vivants en milieu aérien, l’Homme prélève du dioxygène et rejette du dioxyde de carbone dans l’air.

Activité 19 : doc 1 p 82. 1. Quels sont les organes traversés par l’air lors de l’inspiration ? (I) L’air entre par la bouche ou le nez, passe dans la trachée puis les bronches, les bronchioles jusqu’aux alvéoles pulmonaires.

  1. Quels mouvements fait la cage thoracique lors de la respiration ?
    • À l’inspiration : la cage thoracique augmente de volume,le diaphragme est abaissé.
    • À l’expiration : la cage thoracique diminue de volume,le diaphragme est remonté.

Conclusion : Grâce à des mouvements du thorax et de l’abdomen, l’air inspiré rentre par le nez, la bouche, passe dans la trachée, les bronches et bronchioles jusqu’aux alvéoles pulmonaires. Les mouvements respiratoires sont assurés par les muscles intercostaux (entre les côtes) et le diaphragme.

II. Des échanges entre les alvéoles et le sang.

L’air inspiré arrive jusqu’aux alvéoles pulmonaires. Lorsqu’il est expiré, il contient moins de dioxygène. Pb : Que devient le dioxygène présent dans l’air des alvéoles ?

Activité 20 : livre p 84. - Expliquez la phrase « les poumons sont remplis de sang et d’air » à l’aide du doc 1 p 84. (Ra) J’observe que les moulages des tuyaux conduisant l’air (blanc) et le sang (rouge) sont situés dans tous les poumons.J’en conclus que les poumons sont remplis de sang et d’air.

  • Doc 2b p 85. Comparez la quantité de dioxygène présent dans le sang arrivant aux alvéoles et qui en repart. (Ra) Il y a 16,2 mL de dioxygène dans le sang qui arrive aux alvéoles et 20,9 mL qui en repart. Donc la quantité de dioxygène augmente. J’en conclus que le sang a pris du dioxygène dans l’air des alvéoles.

Activité 21 : Informations sur les alvéoles. 1. Quelle est la longueur totale des vaisseaux sanguins ? (Re) Il y a 3 x 700 000 000 = 2 100 000 000 mm de vaisseaux sanguins = 2 100 km ! 2. Qu’elle est la surface des alvéoles au total ? Il y a 0,3 x 700 000 000 = 210 000 000 mm2 soit 210 m2.

Conclusion : Au niveau des alvéoles, le sang se charge en dioxygène provenant de l’air. Les alvéoles sont très nombreuses (700 millions) et ont une paroi très fine (0,000 4 mm). En contact avec de nombreux vaisseaux sanguins, elles constituent une grande surface d’échanges entre l’air et le sang (210 m2)

III. Protéger notre appareil respiratoire.

L’air peut contenir des substances dangereuses pour nos poumons. Certaines peuvent même traverser les parois des alvéoles et se retrouver dans le sang.

Pb : Quels sont les effets des substances polluantes sur nos poumons ?

Activité 22 : livre p 86 et 87 - Identifiez les symptômes provoqués par la pollution de l’air (I – doc 1). Il y a : la toux, les maux de gorges, l’irritation des yeux, des crises d’asthmes, des problèmes cardiaques, voire même des cancers des poumons. - Quel est le facteur climatique qui favorise la production d’ozone (polluant au niveau du sol) ? (doc 1 – I) J’observe que l’ozone est en plus forte quantité au sud de la France (60-90 µg/m3) [µ = micro : 0,000 001 « millionième »] qu’au nord (0 – 40 µg/m3) le jour de la mesure. Je sais qu’au sud il fait plus chaud qu’au nord. J’en conclus que la température favorise la production d’ozone.

• Quelles sont les sources de pollution ? (I- Ra – doc 1) Ce sont les émissions industrielles (fumées des usines) et automobiles (gaz d’échappements), il y a aussi les cheminées des maisons : elles produisent de l’ozone, du dioxyde de souffre, de l’oxyde d’azote et des particules fines. • Citez les effets des composants des cigarettes sur l’organisme (I – doc 2a et 2b p 87). La fumée de tabac noircit les poumons : des goudrons se déposent sur les parois encombre les voies respiratoires. Cela provoque aussi des cancers de la gorge, des bronches et des poumons.

Conclusion : Certaines substances chimiques comme les polluants et les petites particules provenant de la pollution atmosphérique ou de la fumée des cigarettes, peuvent rentrer dans l’appareil respiratoire. Elles perturbent le fonctionnement des poumons, encombrent et irritent les voies respiratoires. Elles peuvent être à l’origine de maladies graves telles que l’asthme, les bronchites chroniques, des cancers…

Thème Bleak d'après zutrinken © Nicolas Ogier 2015 - Mise à jour : 5 février 2018 à 00:05