FONCTIONNEMENT DU CORPS ET NUTRITION

FONCTIONNEMENT DE L’ORGANISME ET
BESOIN EN ENERGIE
1) introduction
Activité 1.1 modifications physiques observables lors d’un effort.
Savoir raisonner
Quelles modifications de votre corps observez-vous quand vous faîtes du sport ? I, Ra
Hypothèse : On devient rouge, on a chaud, on transpire, on respire plus vite …
Rythme cardiaque : nombre de battement du cœur (pulsation) pendant une minute
Le troisième élève mesure le rythme respiratoire
Rythme respiratoire : Nombre cycle respiratoire (d’inspiration/ expirations) par minutes.
Pouls : mesure (prise au poignet ou au niveau du cou) qui permet de déterminer le rythme cardiaque.
Lorsque l’on fait du sport le rythme cardiaque et le rythme respiratoire augmente
Au cours d’une activité musculaire, des modifications (rythmes cardiaques et respiratoire, température
corporelle …) s’observent à l’échelle de l’organisme.
Pourquoi existe-t-il une augmentation du rythme respiratoire ?
Hypothèse : pour apporter de l’air à notre corps. Le muscle consomme de l’oxygène ?
2) BESOINS DES ORGANES
Organe : partie du corps d’un être vivant, (constituée de cellule), ayant une fonction déterminée : cœur,
poumons, muscles, os…
21) besoins des muscles au repos
Activité 2.1 mise en évidence des besoins d’un muscle. Savoir raisonner savoir s’informer
Schématisez le protocole d’une expérience qui prouve que le muscle rejette du CO2.
Oxymetre ou sonde à oxygène : appareil de mesure permettant de déterminer la concentration en
oxygène
Pourquoi expire-t-on ?
Hypothèse : le corps (notamment les muscles) rejettent quelques chose de toxique.
Schématisez le protocole d’une expérience pour prouver que le muscle absorbe de l’oxygène.
Eau de chaux : solution incolore et limpide qui se trouble (devient blanche) en présence de CO2 et
permet donc d’identifier ce gaz.
Le muscle absorbe du dioxygène et rejette du dioxyde de carbone
Comment l’oxygène arrive-t-il aux muscles et comment le CO2 quitte-t-il le muscle ?
Hypothèse : grâce aux vaisseaux sanguins
Activité 2.2 observation d’une photographie (faite au microscope) d’un muscle Savoir s’informer
Les muscles sont parcouru par des vaisseaux sanguins on dit qu’ils sont irrigués. L’oxygène et le
dioxyde de carbone sont transportés par le sang.
Irrigation = vascularisation : apport de sang par les vaisseaux sanguins jusqu’aux organes
Débit sanguin : quantité de sang circulant dans les vaisseaux par unité de temps.
Au repos les muscles sont irrigués par 1.2L de sang. Le corps contient environ 6L de sang.
Activité 2.3 étude des échanges entre les vaisseaux sanguins et les muscles. I, Ra
1
Les organes (ex : les muscles), qui sont richement irrigués, prélèvent en permanence dans le sang des
nutriments (ex glucose) et de l’oxygène. Ils rejettent dans le sang des déchets dont le dioxyde de
carbone.
Que se passe t-il lors quand le muscle est en activité (quand on fait du sport) ?
22) besoin des muscles en activité.
Activité 2.4 étude des échanges entre les vaisseaux sanguins et les muscles au cours d’un effort
physique.
cf Belin
Lors d’un effort physique on consomme plus de glucose et d’oxygène et on rejette plus de CO2 que
lorsque l’on est au repos.
La consommation de nutriments et d’oxygène, le rejet de dioxyde de carbone par les organes varient
selon leur activité.
Comment peut-on augmenter la quantité d’oxygène et nutriments apportés aux muscles et celle de
CO2 rejetée des muscles ?
Hypothèse : on augmentant le rythme cardiaque et la vitesse de circulation de sang ou le débit sanguin.
Lors d’un effort physique le sang circule plus vite dans notre corps.
Et certains organes sont plus irrigués :
Les muscle, le cœur la peau sont + irrigués
Les organes de l’appareil digestifs, les reins sont – irrigués.
Les muscles comme les autres organes réalisent avec le sang des échanges qui varient selon leur
activité.
Comment est fournit l’énergie dont les organes a besoin pour fonctionner ?
Hypothèse les nutriments fournissent l’énergie nécessaire au corps pour fonctionner.
Activité 2.5 étude de la réaction chimique permettant de produire de l’énergie.
O2 + GLC
CO2+ énergie + chaleur
Nutriments et dioxygène libèrent de l’énergie utilisable entre autre, pour le fonctionnement des
organes.
Comment le sang est-il approvisionné en O2 et en nutriment, comment le sang se débarrasse-t-il du
CO2 ?
Hypothèse : l’oxygène présent dans le sang provient de l’air que l’on respire ?
3) la respiration
31) échanges gazeux
Activité 3.1 mise en évidence des échanges gazeux entre notre corps et l’air Savoir réaliser
Air inspiré
Air expiré
oxygène
21%
16%
Dioxyde de carbone
0,03%
4,5%
azote
78%
78%
Il existe des échanges gazeux entre notre corps et l’air que l’on respire.
On inspire un air riche en dioxygène et on expire un air riche en dioxyde de carbone.
Où précisément se localisent ces échanges entre le sang et l’air ?
Hypothèse : dans les poumons
C’est rouge donc il y a du sang, ça flotte et il y a des bulles quand on l’écrase donc il y a de l’air
2
Activité 3.2 étude de la composition du sang entrant et sortant des poumons. Ra
Réaliser un schéma fonctionnel des échanges entre l’air et le sang au niveau des poumons.
L’oxygène utilisé en permanence par les organes provient de l’air
Où se font ces échanges dans les poumons ?
Activité 3.3 : observation de poumons au microscope
Activité 3.4 Schéma fonctionnel d’alvéoles pulmonaires
L’air arrive dans les alvéoles pulmonaires où a lieu le passage du dioxygène dans le sang. Le dioxyde
de carbone du sang est libéré dans l’air présent dans les alvéoles.
Le passage du dioxygène des alvéoles pulmonaires jusqu’au sang est facilité par les caractéristiques
des parois des alvéoles :
- L’ensemble des parois représente une grande surface
- Elles sont richement vascularisées.
- Elles sont très fines.
Alvéole pulmonaire : sac microscopique dans les poumons contenant de l’air.
Comment l’air arrive aux poumons ?
32) le trajet de l’air
Trajet de l’air inspiré : bouche/ nez ; trachée ; bronches ; bronchioles et alvéoles pulmonaires
Trajet de l’air expiré : alvéoles pulmonaires ; bronchioles ; bronches ; trachée ; alvéoles pulmonaires.
L’ai inspiré entre dans le corps au niveau de la bouche ou du nez ; puis passe successivement dans la
trachée, les bronches, les bronchioles et arrive dans les alvéoles pulmonaires. L’O2 contenu dans l’air
passe dans le sang au niveau des alvéoles pulmonaires. Le CO2 quitte le sang pour passer dans l’air
expiré au niveau des alvéoles pulmonaires. L’air expiré (enrichie en CO2 et appauvrie en O2) quitte les
alvéoles et passe successivement dans les bronchioles, les bronches, la trachée et enfin le nez ou la
bouche.
L’air ne va pas dans le sang !
Appareil ou un système : plusieurs d’organes fonctionnement ensembles pour réaliser une même
fonction ex appareil respiratoire
Les poumons sont constitués par un ensemble d’alvéoles, de bronchioles et de 2 bronches et de
vaisseaux sanguins.
Bronche : ramification de la trachée (tube issu de la division de la trachée) apportant l’air à chaque
poumon
Bronchiole : ramification terminale (tubes issus de la division des bronches) des bronches.
Trachée : tube conduisant l’air depuis le nez ou la bouche vers les bronches
Alvéoles pulmonaire : petit sac microscopique, dans les poumons, contenant de l’air.
Les poumons contiennent 2 bronches, des bronchioles, des alvéoles pulmonaires et des vaisseaux
sanguins.
Comment les gaz présents dans les alvéoles sont-ils renouvelés ? Comment l’air est-il mis en
mouvement ?
Hyp on inspire et on expire, donc il y a de l’air qui entre dans les poumons (voie respiratoire) et de
l’air qui en ressort.
Les muscles respiratoires (diaphragme) se contractent, donc le volume de la cage thoracique augmente
donc le volume des poumons augmente donc l’air entre.
3
Comment faire pour que le système respiratoire ne s’abîme pas?
Hypothèse : ne pas fumer, ne pas respirer de produits toxiques
33) les maladies de l’appareil respiratoire
Activité 3.6 étude de l’impact du tabac et de la pollution sur notre système respiratoire.
Savoir s’informer
Tabagisme passif : c’est le fait, pour un individu de respirer de la fumée de tabac mais l’individu ne fume pas
activement.
Le chauffage, les usines, les transports, les exploitations agricoles polluent notre environnement.
Des substances nocives, plus ou moins abondantes dans l’environnement, perturbent le fonctionnement
de l’appareil respiratoire. Certaines sont à l’origine de maladies graves.
Comment sont rejetés les déchets cellulaires ?
34) élimination des déchets cellulaires ou excrétion
Activité 3.7 étude de l’élimination des déchets cellulaires
Urine : liquide, produit par les reins, qui contient une grande quantité d’eau (95%) et des déchets
(urée…)
Vessie : organes permettant le stockage de l’urine entre 2 mictions (le fait d’uriner)
Appareil urinaire = appareil excréteur : ensemble d’organes permettant d’éliminer les déchets : reins,
uretère, vessie, urètre, orifice urinaire.
Urètre et uretère : canaux contenant de l’urine
Les déchets dont le dioxyde de carbone, sont éliminés.
Le dioxyde de carbone est éliminé dans l’air expiré au niveau des poumons.
Les autres déchets sont excrétés au niveau des reins qui fabriquent l’urine.
Comment l’énergie (ou les nutriments) est-elle fournie à nos organes ?
Hypothèse : les nutriments (glucose) sont fournis par les aliments que nous mangeons.
4) besoin en énergie NUTRITION
Comment le sang est-il approvisionné en nutriments ?
Hypothèse : les aliments passent du tube digestif au sang.
41) Les échanges entre le sang et le tube digestif
.
Activité 4.1 observation d’un fragment de tube digestif. I
Nous observons que le tube digestif est rouge donc il est irrigué et il contient du sang.
Activité 4.2 étude de la composition du sang avant et après un repas. Savoir s’informer. Raisonner
communiquer
Les nutriments présents dans le sang proviennent des aliments que nous ingérons.
Les nutriments dont ont besoin nos organes proviennent des nutriments.
Comment un morceau de pain peut il passer dans le sang ?
Hypothèse : il est réduit en morceaux plus petits (bouillie)
42) DEVENIR DES ALIMENTS LORS DU TRANSIT
421) TRANSFORMATION DES ALIMENTS DANS LE TUBE DIGESTIF
Activité 4.3 observation d’une dissection du tube digestif du lapin
Savoir s’informer
4
Digestion : transformation des aliments en nutriments lors de leur passage dans le tube digestif.
Nutriment : ce qui résulte de la transformation des aliments lors de la digestion dans le tube digestif.
Les nutriments étant de plus petites tailles que les aliments, ils peuvent passer au travers de la paroi du
tube digestif.
Appareil digestif : ensemble d’organes permettant la digestion ; regroupant le tube digestif (la bouche,
les dents, l’œsophage, estomac, intestin grêle, gros intestin, anus) et les glandes annexes (vésicule
biliaire, foie, glandes salivaires et pancréas)
La transformation de la plupart des aliments consommés en nutriments s’effectue dans
le tube digestif.
Comment sont effectués c’est changement dans le tube digestif ?
Hypothèse : dents, sucs digestifs…
Activité 4.3 expérience sur de l’action des sucs digestifs sur les aliments. Ra Re
Réaliser le protocole de l’expérience pour prouver que les sucs digestifs digèrent les aliments.
l’hypothèse est validée les sucs digestif digèrent les aliments dans le tube digestif.
Digestion : transformation des aliments en plus petits éléments : les nutriments dans le tube digestif
sous l’action de sucs digestifs.
D’où viennent les sucs digestifs, que contiennent t-il ?
Activité 4.4 étude de document relatif à la digestion des aliments.
Nutriments : élément soluble utilisable par l’organisme et provenant de la transformation chimique des
aliments.
Enzymes : substances contenues dans les sucs digestifs, permettant la transformation des aliments en
nutriments.
Les sucs digestifs : sont des substances liquides contenant des enzymes déversés par des glandes du
tube digestif (pancréas, vésicules biliaire, paroi de l’intestin) dans le tube digestif.…. Ces enzymes
permettent la transformation des aliments en nutriments.
La mastication permet de couper les aliments, pour qu’ils se transforment plus rapidement en
nutriments ; elle permet également de mélanger la salive et les aliments. Ainsi l’action de dégradation
des aliments par la salive est facilitée.
La contraction de la paroi de l’intestin (qui est constituée de muscles) permet la progression des
aliments dans le tube digestif et permet de scinder (couper) les aliments et facilite ainsi la digestion.
On digère pour transformer les aliments en nutriments. Seuls les nutriments (microscopiques) sont
capables d’aller dans le sang (traverser les parois des TD et vaisseaux sanguins), les aliments sont trop
gros pour aller dans le sang
Bouche, œsophage : beaucoup aliment, peu nutriments
Estomac : aliment, nutriments
Début intestin grêle : peu aliments, beaucoup nutriment, quelques excréments
Fin intestin grêle : très peu nutriments, beaucoup excréments
Colon, anus : beaucoup excréments
La transformation de la plupart des aliments en nutriments s’effectue sous l’action d’enzymes.
Ces transformations chimiques complètent l’action mécanique.
On sait que les aliments présents dans le tube digestif passe dans le sang, à quel niveau passe-t-il dans
le sang ?
Hypothèse : dans l’estomac, dans l’intestin…
422) devenir des nutriments
Activité 4.5 étude du devenir des nutriments
La surface d’échange entre le tube digestif et le sang est localisée au niveau de l’intestin grêle car :
- La paroi de l’intestin grêle est très fine,
- très étendu
5
- et richement vascularisée.
Cela favorise l’absorption
Les villosités intestinales : sont des replis de la paroi de l’intestin ; elles permettent d’augmenter la
surface de la paroi de l’intestin.
Absorption des nutriments (intestinale) : passage des nutriments de l’intérieur du tube digestif
(lumière) au sang
Comment bien se nourrir ?
Hypothèse : pas trop manger, manger de tout…
43) les maladies liées à l’alimentation
Activité 4.6 étude de documents relatifs au problème de santé liés à la santé
Nos besoins énergétiques varient en fonction de :
- age, les besoins énergétiques sont plus importants chez l’adolescent que chez l’adulte.
- le sexe les besoins énergétiques sont plus importants chez l’homme que chez la femme .
- activité physique
Apport énergétiques : quantité d’énergie apportée par les aliments
Besoins énergétiques : quantité d’énergie nécessaire (dépensée) pour le fonctionnement du corps.
Obésité : excès de graisses mises en réserve, responsable d’une masse corporelle (poids trop
importante)
Les aliments sont sources d’énergie. Des apports supérieurs aux besoins de l’organisme favorisent
certaines maladies
Comment peut on expliquer que tous les organes sont approvisionnés ?
Les organes sont approvisionnes en nutriments par les vaisseau sanguins !
5) CIRCULATION SANGUINE
51) les vaisseaux sanguins
Activité 5.1 observation de veines et artères au microscope.
Il existe des artères des veines, des artères et des capillaires, les caractéristiques qui les
différencient sont :
Hypothèse : tailles, forme, le type de sang circulant avec ou sans O2, le sens de circulation du sang du
cœur au organes ou inversement
 Taille : il existe des artérioles, petites artères plus petites que des veines.
 Forme : dessin observation d’une artère et les artères ont une paroi plus rigide, plus épaisse, et
plus élastique
Les veines ont une paroi plus fine, moins rigide, moins élastique
La différence entre artères et veines ne se fait par sur une différence de composition en sang.
Artère : vaisseau sanguin permettant au sang de s’écouler du cœur vers les organes. Leur paroi est
élastique et épaisse
Veine : vaisseau sanguin permettant au sang de s’écouler des organes jusqu’au cœur. Leur paroi est
flasque et peu épaisse.
Capillaire : vaisseau sanguin très fin, reliant une artériole à une veinule, ils sont très nombreux et
pénètrent dans tous les organes. Ils permettent les échanges 02, CO2, glucose…
L’ensemble des vaisseaux de notre corps si on les met bout à bout on peut faire 2 fois le tour de la
terre. 100000 à 150 000Km.
Quel est le trajet du sang dans notre corps ?
Activité 5.2 suivons le trajet d’une goutte de sang. Ra
Le sang circule à sens unique dans les vaisseaux – artères, veines, capillaires- qui forment un système
clos
6
Activité 5.4 exercice de synthèse
La circulation sanguine assure la continuité des échanges au niveau des organes.
Comment s’explique la mise en mouvement du sang ?
Hypothèse : le cœur met en mouvement le sang.
52) Le coeur
Activité 5.2 Dissection du cœur de dinde
Savoir réaliser.
On observe quand on coupe un cœur que celui ci est creux, il y a 2 cavités (ventricule gauche et le
droit). Dans les cavités on observe parfois du sang séché. Les paroi du cœur sont des muscle puissant
qui permettent sa contraction et donc l’expulsion du sang. Quand on introduit une sonde cannelée dans
l’aorte, elle ressort par le ventricule gauche (donc l’aorte et reliée au ventricule gauche)
L’enregistrement de la contraction d’un cœur ça s’appelle un électrocardiogramme.
Activité 5.3 étude d’un enregistrement d’un électrocardiogramme.
Savoir raisonner
Le cœur se contracte (bat) est cela permet d’expulser le sang qu’il contient.
Le sang est mis en mouvement par le cœur, muscle creux, cloisonné, fonctionnant de façon rythmique.
Comment faire pour que le système cardiovasculaire fonctionne durablement ?
Hypothèse: pas de sport alimentation trop grasse…
53) les maladies cardiovasculaires.
Activité 5.5 étude de textes relatifs au problème cardiovasculaires
Savoir s’informer
Maladie cardiovasculaire : maladie du cœur ou des vaisseaux sanguins.
Infarctus du myocarde est une maladie cardiovasculaire où les cellules du muscle du cœur sont
détruites par manque d’irrigation sanguine
Le bon fonctionnement du système cardio-vasculaire est favorisé par l’activité physique ; une
alimentation trop riche, la consommation de tabac, l’excès de stress… sont à l’origine de maladies
cardio-vasculaires.
Activité 5.6 compléter le schéma bilan
Savoir raisonner communiquer
7