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Le système respiratoire Sciences 10e MIC 1 Le système respiratoire humain 2 Ma représentation du système respiratoire humain 3 Mes représentations initiales Dessine sur le schéma les organes que tu sais déjà nommer. Note les légendes. Note 2-3 phrases sur ce que tu connais déjà du fonctionnement de ce système. 4 Anatomie du système respiratoire Questions 1. Lis le texte et entoure les mots de vocabulaire concernant l’appareil respiratoire. 2. Observe le schéma et aide-toi du texte et des mots que tu as entourés pour mettre les légendes. 3. Relis le texte et souligne en rouge les passages qui te permettent de savoir quel trajet suit l’air dans le système respiratoire. 4. Indique en rouge sur le schéma le trajet suivi par l’air. 5 Anatomie du système respiratoire Quand tu inspires, l’air pénètre par le nez ou la bouche ; il traverse le pharynx, endroit de la gorge où passent à la fois les aliments avalés et l’air inspiré. Il s’engage dans la trachée artère, artère,tube tubesouple souple et rigide. et rigide. L’air L’air parvient parvient aux deux aux deux bronches bronches principales principales qui sequi ramifient se ramifient et le conduisent et le conduisent dans dans un réseau un réseau de bronches de bronches de plus de en plus plus petites en plus appelées petites appelées bronchioles. bronchioles. Les bronchioles Les bronchioles se terminent se par terminent des petits parsacs des petits sacs microscopiques microscopiques : les alvéoles: pulmonaires. les alvéoles pulmonaires. On évalue à 700 On évalue le millions à nombre 700 millions d’alvéoles le nombre pour les d’alvéoles deux poumons. pour les deux poumons. Quand tu expires, l’air ressort par le nez ou la bouche en Quand le suivant tuchemin expires,inverse l’air ressort depuis par les le alvéoles nez oupulmonaires. la bouche en suivant le chemin inverse depuis les alvéoles pulmonaires. Anatomie du système respiratoire Quand tu inspires, l’air pénètre par le nez ou la bouche ; il traverse le pharynx, endroit de la gorge où passent à la fois les aliments avalés et l’air inspiré. Il s’engage dans la trachée artère, tube souple et rigide. L’air parvient aux deux bronches principales qui se ramifient et le conduisent dans un réseau de bronches de plus en plus petites appelées bronchioles. Les bronchioles se terminent par des petits sacs microscopiques : les alvéoles pulmonaires. On évalue à 700 millions le nombre d’alvéoles pour les deux poumons. Quand tu expires, l’air ressort par le nez ou la bouche en suivant le chemin inverse depuis les alvéoles pulmonaires. nez bouche pharynx larynx trachée artère poumons bronches lobes bronchioles alvéoles pulmonaires cœur diaphragme Droite Gauche 8 Modélisation de la respiration Matériel pour le modèle Composant du système respiratoire Bouteille en PET coupée fermée par un bouchon percé cage thoracique étanche Ballon et élastique pour le fixer poumons Paille orifice + pharynx + trachée artère Gant en plastique et scotch pour le fixer diaphragme 9 Schéma du modèle paille bouchon élastique bouteille ballon gant 10 Anatomie du système respiratoire Les poumons sont des organes mous, spongieux, élastiques et légers. Le poumon droit comprend trois lobes et le gauche uniquement deux. Une enveloppe transparente et double entoure les poumons. Elle s’appelle la plèvre. Le cœur est situé entre les deux poumons. L’ensemble cœur-poumons est protégé par la cage thoracique. La cage thoracique thoracique est limitée dans le dos et les côtés par la colonne vertébrale et les côtes, en avant par le sternum et à la base par un muscle : le diaphragme. nez bouche pharynx trachée artère poumons bronches lobes bronchioles alvéoles pulmonaires cœur diaphragme Droite Gauche 12 But de la respiration La respiration permet le ravitaillement des cellules en oxygène (O2) et l’évacuation du ........................................ gaz carbonique (CO2) ......................... qu’elles fabriquent. Echanges gazeux Les échanges entre l’oxygène et le dioxyde de carbone se passent dans les alvéoles ..................................... ............................passe pulmonaires.L’oxygène (O2) de l’air dans le sang et le gaz ...................................... carbonique (CO2) du sang dans l’air. 13 Alvéoles pulmonaires Capillaires sanguins Sang pauvre en O2 Globules rouges Air alvéolaire Sang riche en O2 O2 CO2 Trajet de l’air Trajet du sang Echanges gazeux 14 Composition de l’air inspiré et expiré Air inspiré Air expiré Azote 78 % 78 % Oxygène 21 % 16 % Dioxyde de carbone 0.03 % ~5% Autres gaz ~1% ~1% Quels changements observes-tu ? La quantité d’azote et des autres gaz ne varie pas, la quantité d’O2 diminue dans l’air expiré, la quantité de CO2 augmente dans l’air expiré. Comment Nos expliques-tu ces différences ? cellules n’ont pas besoin d’azote, il est complètement rejeté. Nos cellules n’utilisent pas tout l’oxygène présent dans l’air inspiré. Il y a donc une partie de l’oxygène qui ressort dans l’air expiré. Nos cellules produisent du gaz carbonique qui est évacué par la respiration. 15 Composition de l’air Composant % Azote 78 % Oxygène 21 % Autres gaz 1% 16 Expérience sur l’air expiré Matériel : verre, eau de chaux, paille Manipulation : expire 10 fois dans la paille dont une extrémité est plongée dans l’eau de chaux présente dans le verre. Quel réactif a été utilisé ? Ce réactif, en se troublant, nous a permis de mettre en évidence le rejet d’un gaz. Lequel ? De l’eau de chaux Le gaz carbonique 17 Fonctionnement de la respiration Quand on inspire, le diaphragme (un muscle) se contracte et s’abaisse. Cela crée un appel d’air et le poumon va se remplir d’air. Quand on expire, le diaphragme se relâche et remonte. L’air est expulsé hors du poumon. 18 C’est pas sorcier «Le tabac» A partir de 11’15’’ 19 Le tabac 22 Quelques chiffres Nous inspirons et expirons en moyenne 18 fois par minute, soit 25 920 fois par jour, pour un total de 775 millions de respirations dans une vie de femme et 700 millions dans une vie d'homme. La quantité d'air inspirée chaque minute est de 6 litres lors d'une respiration normale. Elle peut atteindre 200 litres par minute lorsque la respiration s'accélère lors d'un effort. Ainsi, nous inspirons en moyenne chaque jour, dans nos 700 millions d'alvéoles, 12 000 litres d'air, soit plus de 4 millions de litres par an. Ce qui rend nos poumons si efficaces, c'est une surface d'échange entre le sang et l'air d'environ 100 m2, plus ou moins 2,4 km de capillaires et des globules rouges capables d'emporter, chacun, 1 milliard de molécules d'oxygène. 23 Exercices 1 à 3 p.240 30 Exercice 1 p.240 a.Les échanges gazeux entre l’air alvéolaire et le sang se déroulent au niveau des alvéoles. b.L’inspiration est un phénomène actif provoqué par la contraction des muscles respiratoires. c.L’eau de chaux permet de visualiser le rejet de dioxyde de carbone lors de l’expiration. d.Les gaz polluants émis par les cigarettes sont des substances toxiques provoquant des cancers. 31 Exercice 2 p.240 a.L’expiration respiratoires. fait intervenir des muscles Vrai b.L’air inspiré contient plus d’oxygène que l’air expiré. Vrai c.Au niveau des alvéoles, il y a passage d’oxygène de l’alvéole vers le sang. l’air alvéolaire Une partie des Faux d.Les gaz polluants atmosphériques sont tous dus aux gaz d’échappement des véhicules. Faux 32 Exercice 3 p.240 1 I 3 4 2 C A B I L R G V O A E N S P I R A T I O C E L H T E E T N E 33 Différents types de respiration 34 Classification des animaux 35 Le lapin Classification : Vertébrés → Mammifères Dans quel milieu vit le lapin ? Sur la terre (prairies,…) Dans quel milieu respire-t-il ? Dans l’air Comment nomme-t-on ce type de respiration ? Aérienne Quel est l’organe respiratoire du lapin ? Les poumons Par quel adjectif qualifie-t-on cette respiration ? Pulmonaire 36 La grenouille Classification Vertébrés → Amphibiens Dans quel milieu vit la grenouille ? Sur la terre et dans l’eau Dans quel milieu respire-t-elle ? Dans l’air Comment nomme-t-on ce type de respiration ? Aérienne Quel est l’organe respiratoire de la grenouille ? Les poumons Par quel adjectif qualifie-t-on cette respiration ? Pulmonaire 37 L’escargot 1er temps 2e temps 3e temps 4e temps Orifice ouvert se ferme fermé s’ouvre Plancher s’abaisse remonte Classification : Invertébrés → Mollusques Dans quel milieu vit l’escargot ? Sur la terre Dans quel milieu respire-t-il ? Dans l’air Comment nomme-t-on ce type de respiration ? Aérienne Quel est l’organe respiratoire de l’escargot ? Les poumons Par quel adjectif qualifie-t-on cette respiration ? Pulmonaire 38 La truite 39 La truite Classification : Vertébrés → Poissons Dans quel milieu vit la truite ? Dans l’eau Dans quel milieu respire-t-elle ? Dans l’eau Comment nomme-t-on ce type de respiration ? Aquatique Quels sont les organes respiratoires de la truite ? Les branchies Par quel adjectif qualifie-t-on cette respiration ? Branchiale 40 La sauterelle Classification : Invertébrés → Insectes Dans quel milieu vit la sauterelle ? Sur la terre (prairies,…) Dans quel milieu respire-t-elle ? Dans l’air Comment nomme-t-on ce type de respiration ? Aérienne Quel est l’organe respiratoire de la sauterelle ? Les trachées Par quel adjectif qualifie-t-on cette respiration ? Trachéenne 41 Le ver de terre Classification : Invertébrés → Vers Dans quel milieu vit le ver de terre ? Dans la terre humide Dans quel milieu respire-t-il ? Dans la terre humide Comment nomme-t-on ce type de respiration ? - Quel est l’organe respiratoire de le ver de terre ? La peau Par quel adjectif qualifie-t-on cette respiration ? Cutanée 42 Le dauphin Classification : Vertébrés → Mammifères Dans quel milieu vit le dauphin ? Dans l’eau Dans quel milieu respire-t-il ? Dans l’air Comment nomme-t-on ce type de respiration ? Aérienne Quel est l’organe respiratoire du dauphin ? Les poumons Par quel adjectif qualifie-t-on cette respiration ? Pulmonaire 43 Le dytique Classification : Invertébrés → Insectes Dans quel milieu vit le dytique ? Dans l’eau Dans quel milieu respire-t-il ? Comment nomme-t-on ce type de respiration ? Aérienne Quel est l’organe respiratoire du dytique ? Les trachées Par quel adjectif qualifie-t-on cette respiration ? Trachéenne Dans l’air 44 45 Respiration et milieux de vie La diversité des comportements respiratoires permet aux animaux d’occuper différents milieux. Quand le milieu de vie n’est pas le milieu de respiration, il leur faut s’adapter. Le type de respiration n’est pas forcément en lien avec le milieu de vie. Par contre, il existe un lien entre organe respiratoire et mode de respiration. 46 47 Tableau récapitulatif A l’aide des informations se trouvant sur les feuilles, fabrique un tableau récapitulatif comprenant : les divers exemples d’animaux étudiés - leur classification - les différents modes de respiration - - les différents milieux de respiration les différents organes de respiration 48 Tableau récapitulatif Espèce animale Milieu de vie Terre Eau Milieu de respiration Air Eau Organes respiratoires Poumons Branchies Trachées Autres Clasification Ver de terre Escargot Sauterelle Dytique Grenouille Truite Lapin Dauphin 49 Tableau récapitulatif Espèce animale Milieu de vie Terre Eau Milieu de respiration Air Eau Organes respiratoires Poumons Branchies Trachées Autres Classification Peau humide Vers Ver de terre X X Escargot X X Sauterelle X X X Insecte X X X Insecte Dytique Grenouille X X X Truite X Lapin Dauphin X X Mollusque X X Peau en hiver X Amphibien Poisson X X Mammifère X X X Mammifère 50 Exercices 1, 2, 3 p.132 Exercice 5 p.133 51 Exercice 1 p.132 Chez les insectes, l’oxygène entré dans les trachées passe dans le sang. Faux directement dans les organes Les branchies des poissons sont formées de filaments qui portent des lamelles. Vrai Tous les vertébrés respirent à l’aide de poumons. Faux Certains Une paroi fine est une caractéristique des surfaces d’échanges. Vrai 52 Exercice 2 p.132 Prélèvement d’oxygène et rejet de dioxyde de carbone Respiration ou échanges gazeux respiratoires Organe respiratoire caractéristique des poissons Branchies Groupe d’animaux qui respirent avec des trachées Insectes 53 Exercice 3 p.132 1 T 2 T R A C H E E A 3 B R A N C H I E H 4 O X Y G E N E 5 P O U M O N L 6 A E R I E N N E 54 Exercice 5 p.133 La quantité d’oxygène et de dioxyde de carbone présents dans l’air qui circule dans le réseau des trachées d’un insecte a été mesurée au cours d’une expérience. Quantité d’O2 (en %) Quantité d’CO2 (en %) Air ambiant 21 % 0.03 % Air dans les trachées a. b. a.Pour l’oxygène, remplace le a. par une des propositions suivants suivantes : 4 %, 21 %, 38 %. Justifie. 4 %. L’oxygène est prélevé par les organes et la quantité dans l’air diminue. b.Pour le CO2, remplace le b. par une des propositions suivants suivantes : 0.01 %, 0.03 %, 6.5 %. Justifie. 6.5 %. Les organes rejettent du CO2 dans l’air présent dans les trachées. 55 Exercices 1, 2, 3 p.142 Exercices 6 et 8 p.143 56 Exercice 1 p.142 3 1 P O 2 B R A N C H I E S U N S M O 4 A E R I E N N E C 5 T R A C H E E S E S 57 Exercice 2 p.142 Poissons, branchies, aquatiques, vertébrés Les poissons sont des vertébrés aquatiques qui respirent avec des branchies. Respiration, aquatique, aérienne, dytique Le dytique est un animal aquatique à respiration aérienne Dauphin, aquatique, poumons, vertébré Le dauphin est un vertébré aquatique qui respire à l’aide de poumons. 58 Exercice 3 p.142 Tous les animaux terrestres ont une respiration aérienne. Vrai Les vertébrés aquatiques respirent tous avec des aussi avec poumons branchies Faux Les animaux terrestres respirent soit avec des poumons, soit avec des trachées. Vrai Les trachées sont formées de filaments riches en sang. branchies Faux 59 Exercice 6 p.143 Les larves d’agrions vivent en permanence au fond de l’eau. Trois lamelles au bout de l’abdomen servent d’organes respiratoires. 60 Exercice 6 p.143 Indique le mode de respiration de cet insecte. Aquatique Cite deux ressemblances entre ces lamelles et les branchies d’un poisson. Fines et plates, en contact avec l’eau Nomme les tubes présents à l’intérieur de ces lamelles. Trachées Justifie le nom de ces tubes en rédigeant deux arguments. Ce sont des tubes fins, allongés et ramifiés et c’est un insecte. 61 Exercice 8 p.143 Quand les larves de moustiques respirent, les valves du siphon sont écartées ; quand les larves se déplacent vers le fond de l’eau, les valves se ferment pendant toute la durée de la plongée. 62 Exercice 8 p.143 Explique le rôle de ces 5 valves dans la respiration Les valves contrôlent l’entrée de l’air Nomme les organes respiratoires dans le siphon. Justifie. Ce sont des tubes fins, allongés et Trachées ramifiés et c’est un insecte. Qualifie le mode de respiration des larves de moustique. Aérienne et trachéenne Quel animal étudié a un mode de respiration semblable ? Le dytique 63 Objectifs Date : insuffisant passable très bien Nommer les différents organes du système respiratoire humain Expliquer le rôle des différents organes Reconnaître et légender les organes sur un schéma Distinguer les différents organes ressemblance et leur spécificité de respiration, leur Expliquer les échanges gazeux au niveau des organes respiratoires Citer quelques problèmes de santé apportés par le tabac Différencier les milieux de vie et les milieux de respiration des animaux Identifier les composants de l’air inspiré et expiré Déduire les organes respiratoires en fonction du milieu de respiration 64
