cours chapitre 2-1 - Maitres Snv Jussieu Fr

CHAPITRE 2:
LE FONCTIONNEMENT DE L'APPAREIL RESPIRATOIRE.
Introduction:
Nous respirons de l'air en permanence sans nous en rendre compte. Nos organes utilisent du
dioxygène pour pouvoir fonctionner. La respiration consiste à absorber de l'O2 et à rejeter du CO2.
Problèmes:
Comment cette respiration apporte-t-elle du dioxygène aux organes ?
En quoi certaines substances sont-elles nocives pour l'appareil respiratoire ?
I] L'air et son trajet dans l'organisme.
Capacités
testées.
Connaissances notionnelles.
S'approprier un 1) Le dioxygène nécessaire aux organes provient de l'air.
environnement Activité élèves: Logiciel:
informatique.
Pulmo: mouvements respiratoires.
Activité 1
Chez l’Homme, lors d’un mouvement respiratoire (=une inspiration et une
expiration) l’air entre et sort de l’appareil respiratoire : l’air est ainsi
constamment renouvelé: l’air inspiré est toujours riche en dioxygène.
2) L'air suit un trajet précis dans l'organisme.
Manipuler.
Observer.
Mettre en
relation des
informations.
Activité élèves: Dissection de poumons de lapin.
-un morceau de poumon posé dans l'eau: il flotte, si on le presse des bulles d'air
s'en échappent.
-souffler dans la trachée, à l'aide d'une paille: le poumon se remplit d'air.
S'approprier un Activité élèves: Logiciel:
environnement Pulmo: trajet de l'air dans l'organisme.
informatique.
L’air inspiré apportant le dioxygène suit le trajet suivant : le nez la trachée,
les deux bronches, les bronchioles et arrive aux alvéoles pulmonaires
(=petits sacs microscopiques). L’air expiré suit le chemin inverse.
II] Les échanges entre l'air et les organes.
1) Le passage du dioxygène de l'air vers le sang.
En permanence l'air inspiré riche en dioxygène, arrive dans les alvéoles
pulmonaires. On sait que ce dioxygène est ensuite distribué par le sang aux
organes.(chapitre 1)
Problème: Comment ces alvéoles permettent l'approvisionnement du sang en O2
?
Doc 2a: document d'appel.
On observe que les alvéoles sont richement irriguées.
2) Les caractéristiques de la zone d'échanges.
Activité 2
Seules les alvéoles pulmonaires sont le lieu des échanges gazeux entre l'air et
le sang, car c'est la seule partie de l'appareil respiratoire où l'air subit des
changements de composition.
III] Les maladies respiratoires.
1) Le tabac.(Bronchite chronique, cancer...)
La pollution de l'air.(Bronchiolites, asthme...)
Conclusion.
Grâce aux mouvements respiratoires, l’air arrive dans les alvéoles pulmonaires. C’est à leur niveau
que se fait lieu le passage du dioxygène dans le sang. Ce passage du dioxygène est facilité par une
grande surface d’échange richement vascularisée que constituent les alvéoles
Des substances nocives présentes dans notre environnement (fumée de cigarette, air pollué)
perturbent le fonctionnement de l’appareil respiratoire. Elles favorisent l’apparition de certaines
maladies (asthme, bronchites, cancers …)
PARTIE 2:
FONCTIONNEMENT DE L'ORGANISME ET BESOIN EN ENERGIE.
20 heures
1h de cours/semaine et 1h de TP/quinzaine.
Objectifs notionnels:
– relier le besoin d'énergie et le fct de
l'organisme;
montrer que le fct des appareils digestif,
respiratoire et circulatoire contribuent à
approvisionner les organes en matériaux,
pouvant grâce à des réactions biochimiques,
libérer de l'énergie afin d'assurer le fct de
l'organisme.
Montrer que poumons et reins éliminent les
déchets au niveau de l'organisme.
Objectifs de méthode:
1) Manipuler au travers de dissections
Observer sur le réel, et au microscope
Relier des données entre elles
Mener un raisonnement scientifique.
Cette partie permet également de faire de l'éducation à la santé, en développant l'esprit critique de l'élève
face aux conduites à risques( grignotage, sédentarité, drogues diverses...) qui peuvent se mettre en place à
cet âge. (Une partie de ces thèmes sera reprise en 3ème, dans la partie « Responsabilité humaine en matière
de santé et d'environnement »).
Chapitre 1: La production d'énergie nécessaire au fonctionnement des organes.
-échanges permanents entre organes et sang.
-consommation des nutriments et rejet des déchets varient en fct de l'activité de l'organisme.
-nutriments et oxygène libèrent de l'énergie utilisable par l'organisme.
-libération de cette énergie sous différentes formes : motrice, chaleur.
Chapitre 2: Le fonctionnement de l'appareil respiratoire.
-le dioxygène utilisé par les organes provient de l'air
-trajet de l'air dans l'organisme(nez ou bouche, trachée, bronches,bronchioles et alvéoles pulmonaires)
-passage du dioxygène de l'air dans le sang au niveau des alvéoles pulmonaires
-perturbations de l'appareil respiratoire par des substances nocives, ce qui peut favoriser l'apparition de
certaines maladies.
Chapitre 3: La digestion des aliments et le devenir des nutriments.
-les organes utilisent en permanence des nutriments qui proviennent de la digestion des aliments.
-transformation des aliments(pour la plupart) en nutriments dans le tube digestif par des enzymes digestives.
-ces transformations chimiques complètent l'action mécanique.
-les nutriments passent dans le sang au niveau de l'intestin grêle.
-des apports énergétiques supérieurs ou inférieurs aux besoins de l'organisme favorisent certaines maladies.
Chapitre 4: L'élimination des déchets de la nutrition.
Les déchets produits lors du fct de la cellule passent dans le sang,et sont éliminés:
1) dans l'air expiré au niveau des poumons pour le CO2
dans l'urine fabriquée parles reins pour les autres déchets.
Chapitre 5: Le rôle de la circulation sanguine dans l'organisme.
-la circulation sanguine assure la continuité des des échanges au niveau des organes
-le sang circule à sens unique dans des vaisseaux (artères, capillaires et veines) qui forment un système clos.
Activité 2: A quel niveau de l'appareil respiratoire, le dioxygène passe-t-il Capacités testées
dans le sang ?
Observation:
Mobiliser des
acquis.
Quelques rappels: Nous avons vu
Savoir
précédemment que l'air inspiré apportant le dioxygène suit le trajet suivant:
commenter un
nez-bouche, pharynx, trachée, les deux bronches, les bronchioles puis les
document.
alvéoles( petits sacs microscopiques). L'air expiré suit le trajet inverse.
Le document 2a, nous apporte une information importante, laquelle ?
Savoir légender.
Les alvéoles pulmonaires sont
richement irriguées.
Légendez la coupe de poumons, ci-dessus, à l'aide des mots suivants:
Air alvéolaire, Paroi des capillaires des capillaires, Paroi des alvéoles.
J'observe que l'air alvéolaire est au contact des parois des capillaires
sanguins, et que les parois des capillaires sanguins et celles des alvéoles
pulmonaires sont très fines.
Hypothèse: Formulez une hypothèse quant à la localisation du passage du
dioxygène de l'air inspiré vers le sang.
Savoir
argumenter.
Je suppose que c'est au contact des alvéoles pulmonaires que le passage du
dioxygène de l'air inspiré vers le sang se fait.
Savoir formuler
une hypothèse.
Expériences: on a mesuré les quantités de dioxygène dans le sang arrivant au
contact de l' alvéole pulmonaire, et dans le sang repartant de l'alvéole
pulmonaire. On a également réalisé des mesures de dioxygène dans l'air inspiré
et dans l'air expiré.
Résultats:
Analyse des résultats: Complétez par « plus » ou « moins », le texte
ci-dessous:
L'air expiré contient.moins de dioxygène que l'air inspiré.
Le sang repartant d'une alvéole pulmonaire contient plus de dioxygène
que le sang arrivant au contact de l'alvéole pulmonaire.
Savoir exploiter
des résultats.
Conclusion:
L'hypothèse de départ est vérifiée: c'est au niveau des alvéoles pulmonaires que
les échanges entre le dioxygène de l'air inspiré et le sang, se fait.
Quelques caractéristiques de cette surface d'échanges:
A l'aide des données chiffrées ci-dessous, indiquez les caractéristiques propres à
la surface d'échanges air-sang, au niveau des alvéoles pulmonaires:
Mettre en
relation des
1) Aire de la paroi de l'ensemble des alvéoles pulmonaires: 200 m2, soit
données
l'équivalent de la surface d'un terrain de tennis.
importantes.
2) Volume de sang traversant les poumons: 5 litres par minute.
3) Longueur des capillaires pulmonaires: 2400 Km.
4) Epaisseur de la paroi séparant l'air du sang: moins de
1micromètre.(1/1000mm).
Elle est fine, richement vascularisée et présente une grande surface, ces trois
caractérisques, ce qui facilite et optimise le passage du dioxygène dans le
sang.