Et inversement

L’APPROVISIONNEMENT DU SANG EN DIOXYGENE AU COURS DE LA
RESPIRATION
À chaque mouvement respiratoire, l'air de l’exterieur pénètre dans notre
organisme (air inspiré) puis est rejeté (air expiré) : entre-temps cet air
change de composition.
I
Différence entre l’air expiré
1. TP Mise en évidence des échanges gazeux entre le milieu extérieur et
l’organisme

O2
L’air expiré s’appauvrit en O2 par rapport à l’air inspiré
(Expérience avec la bougie = celle avec l’air expirée s’éteint + vite car +
pauvre en O2)

CO2
L’air expiré s’enrichit en CO2 par rapport à l’air inspiré
(Expérience avec flacon+ eau de chaux )
2. Tableau
Comparaison de l’air inspiré et de l’air expiré
AZOTE
OXYGENE
DIOXIDE DE
CARBONE
VAPEUR D’EAU
Air inspiré
79%
21%
0.03%
Air expiré
79%
16%
4.5%
Quantité variable
Très abondante
L’air est 1 mélange de gaz.
Notre corps prend du dioxygène dans l’air que l’on inspire et rejette du
dioxyde de carbone (CO2) et de la vapeur d’eau.
Remarque : l’Azote ne sert pas à la respiration
Où est passé l'oxygène disparu et d'où vient le dioxyde de carbone
supplémentaire ?
Étudions, pour chercher à comprendre, les modifications du sang au niveau
pulmonaire.
II Ou va l’air inspiré ?
Imaginons une expérience très simple. On insuffle de l'air, par la trachée,
dans l'appareil respiratoire d'un mouton : les poumons se gonflent.
L'air pénètre bien dans la profondeur du tissu pulmonaire. Il en va de
même pour l'espèce humaine
L’air pénètre par le nez (ou la bouche ) pui circule dans les voies
nasales,descend par la trachée puis pénètre dans les poumons par les
bronches qui se ramifient en bronchioles ,l’air arrive dans les alvéoles.
L’air expiré suit le chemin inverse.
III Les échanges gazeux entre l’air et le sang
Entre le sang entrant dans les poumons et le sang sortant des mêmes
organes, nous observons pour 100 ml : une augmentation de la teneur en oxygène
de 15 à 20 ml et une diminution du dioxyde de carbone de 50 à 40 ml. Le sang, au
niveau des poumons, s'est donc enrichi en oxygène et appauvri en dioxyde
de carbone. D'où provient l'oxygène en surplus dans le sang et où est passé le
dioxyde de carbone disparu ? Pour comprendre, il faut envisager les échanges entre
l'air et le sang au niveau des poumons.
En comparant la composition gazeuse de l'air et celle du sang au niveau des
poumons, nous constatons que l'oxygène est passé de l'air dans le sang, tandis
que le dioxyde de carbone est passé du sang dans l'air. Ainsi, notre corps
puise, dans l'air inspiré, l'oxygène dont il a besoin pour le fonctionnement de tous
les organes (dont les muscles), et rejette, dans l'air expiré, le dioxyde de carbone
qui est un déchet. Ces échanges imposent que l'air atmosphérique pénètre bien
dans les poumons et que ces organes reçoivent beaucoup de sang. Analysons
maintenant le siège des échanges : les alvéoles pulmonaires.

au niveau des alvéoles pulmonaires
La surface d'échanges : les alvéoles pulmonaires
Chaque sac alvéolaire, situé à l'extrémité d'une bronchiole, comporte une
surface plissée de nombreuses alvéoles. Les poumons humains seraient
constitués de 700 millions d'alvéoles, qui, déplissées, pourraient couvrir
une surface de 200 m2. La structure alvéolaire du tissu pulmonaire lui
fournit donc une très grande surface d'échanges. La frontière, au niveau de
l'alvéole, entre l'air qui y parvient et le sang qui y circule dans de
nombreux capillaires (vaisseaux très fins, du diamètre d'un cheveu) est
seulement délimitée par une paroi humide de faible épaisseur (environ
1/1 000 mm ou 1 m = micromètre). Ainsi, les alvéoles sont bien le siège
des échanges entre l'air et le sang.
L’approvisionnement en dioxygène et le rejet de dioxyde de carbone sont
facilités au niveau des lavéoles par :
 1grande surface d’échange
 la finesse de la surface traversée par les gaz (CO2, O2)
 1 importante circulation du sang
IV
LE RENOUVELLEMENT DE L’AIR DANS LES ALVEOLES
1. Observations
Externes : lorsque l’on inspire , la cage thoracique se gonfle ainsi
que le ventre
Et inversement
Lorsque l’on expire la cage thoracique se dégonfle ainsi que le
ventre.
Internes : Radio p56
Le volume de la cage thoracique est plus important à l’inspiration
qu’à l’expiration
2. Organisation de la cage thoracique
Chaque mouvement respiratoire comprend l'alternance d'une inspiration ou
entrée de l'air atmosphérique et d'une expiration ou sortie de l'air depuis
les poumons. Cette activité se réalise, au repos, chez l'homme, au rythme
de 22 mouvements par minute. Si l'on mesure le tour du thorax, avec un
mètre de couturière, on constate une nette diminution du diamètre du
thorax quand on passe de l'inspiration à l'expiration (il décroît, par
exemple, de 75 cm à 67 cm). Le thorax change donc de diamètre au cours
des mouvements respiratoires.
L'appareil respiratoire, formé d'organes mous et fragiles, est protégé
par des éléments du squelette formant la cage thoracique. Cette cage
comporte, d'avant en arrière, les côtes(12 paires) fixées à l’avant sur le
sternum et à l’arrière sur la colonne vertébrale. Lors des mouvements
respiratoires, la cage thoracique se déforme.
Les côtes sont reliées entre elles par des muscles intercostaux, tandis
que le plancher de la cage thoracique est fermé par un autre muscle, le
diaphragme.
3. Les différentes étapes des mouvements respiratoires
Ainsi, au cours de l'inspiration, la contraction des muscles provoque le
soulèvement des côtes, l'abaissement du diaphragme, ce qui entraîne une
augmentation du volume de la cage thoracique et une entrée d'air. Les
poumons, pourtant passifs mais solidaires de la cage thoracique grâce à la
plèvre, se dilatent alors.
Lors de l'expiration, les phénomènes inverses s'opèrent : les côtes
s'abaissent, le diaphragme se soulève, le volume de la cage thoracique
diminue, les poumons s'affaissent, l'air est alors chassé. L'alternance des
mouvements respiratoires, entretenue par l'activité des muscles, assure
donc en permanence le renouvellement des gaz dans les alvéoles
pulmonaires.
BILAN :
Le renouvellement de l’air dans les poumons se fait grace aux
muscles qui actionnent la cage thoracique et qui entraînent les
poumons
V LES PRODUITS DANGEREUX QUI SONT A L’ORIGINE DES
MALADIES RESPIRATOIRES
1. La cigarette
a) des constats
Plus on commence à fumer jeune, + on fume de cigarettes ,+
on a de risque de mourir d’1 cancer du poumon
b) les substances nocives de la cigarette


les goudrons sont cancérigènes, ils irritent en
bouchent les bronchioles et les alvéoles , ils se
déposent sur les parois des voies respiratoires
(bronches et bronchioles) et sont à l'origine des
cancers des bronches et des poumons.
la nicotine : agit sur le cerveau et rend dépendant

le monoxyde de carbone (fumée)empêche
l’approvisionnement du sang en oxygène Le
monoxyde de carbone se fixe sur le sang à la place
de l'oxygène, ce qui réduit les échanges
respiratoires normaux.
c) le tabagisme passif dans l’entourage du fumeur
les nourrissons qui ont des parents fumeurs sont sujet à des crises
d’asthme. Elles se traduisent par une toux et un essoufflement
L’asthme se manifeste par une respiration difficile car les
bronchioles ont un petit diamètre et se bouche avec du mucus
Les effets nocifs du tabagisme sur l'organisme
La cigarette
Substances nocives Organe ou tissu
atteint
Effet organique
Fumée
Substances irritantes
Bronchite
Papier (en
brûlant)
Monoxyde de carbone Sang
Diminution de
l'oxygénation
Goudrons
Cancers
Bronches
Bronches
Poumons
Tabac
Nicotine
Bronches
Asthme
Cœur
Accélération cardiaque
Cerveau
Dépendance
2. Pollution des villes
1. Les polluants
—
le
—
—
—
Les polluants présents dans l'atmosphère sont de nature variée
le monoxyde de carbone (CO) s'oppose au transport de l'oxygène par
sang ;
le dioxyde de soufre (SO2) ;=industrie et chauffage
le dioxyde d'azote (NO) ;= la voiture
l’ozone = source = circulation motorisée
- les poussières
Ces gaz sont à l'origine de maladies ou troubles respiratoires
(bronchites)car ils accélèrent la formation de mucus qui encombre alors les
bronches
2. Les poussières et les particules solides
Selon leur taille, les poussières ou particules solides peuvent être
rejetées à l'extérieur par l'action du mucus et des petits cils des parois des
bronches : on parle d'expectoration. Toutefois, en cas de pollution, les
petites particules dont le diamètre est compris entre 0,1 et 10 m
(micromètre ou millionième de mètre) pénètrent dans les alvéoles
pulmonaires où elles sont retenues : elles causent alors des dégâts.
3. Les effets des polluants
Les polluants sont à l'origine de troubles divers :
— maux de tête ;
— irritations des yeux ;
— problèmes respiratoires avec infection des voies respiratoires.
Lors des pics de pollution atmosphérique, les services hospitaliers
reçoivent plus de personnes âgées et de jeunes enfants qu'en temps
normal. Ces pics surviennent en l'absence de vent, l'air reste stable et les
polluants s'accumulent. Sur Paris, la qualité de l'air est surveillée par
Airparif. Lorsque la teneur des substances toxiques dépasse la valeur
tolérée par les normes établies, des mesures sont prises. On réduit, par
exemple, la vitesse autorisée des véhicules, ce qui a pour effet de diminuer
la consommation d'essence ou de gasoil et donc l'émission des polluants.