Les différents types de systèmes respiratoires
publicité
Biologie 30 Unité 4 : Les systèmes animaux 1 Biologie 30 Unité 4 Les systèmes animaux –première partie Temps suggéré : 20 heures (pour l’unité au complet) Cette première partie comprend les systèmes suivants : -Système respiratoire -Système circulatoire -Le rein **Note : pour cette section, tu as besoin de savoir ce qu’est le transport actif et la diffusion. Si tu as oublié, retourne lire tes notes de l’unité 2. LA RESPIRATION Lecture recommandée: p. 250 à 255 du livre Biologie 11 La structure du système respiratoire n’est pas la même pour tous les organismes. Par contre, il possède deux caractéristiques fondamentales : 1) La surface respiratoire (surface consacrée à l’échange gazeux) doit être assez grande pour permettre les échanges gazeux 2) La respiration a besoin d’un milieu humide pour qu’elle puisse avoir lieu. L’oxygène et le dioxyde de carbone peuvent se dissoudre dans ce milieu. La respiration est un processus qui apporte de l’oxygène aux cellules et libère l’organisme du gaz carbonique qui est un déchet des cellules. Les différents types de systèmes respiratoires 1) La diffusion Les organismes plus primitifs comme les organismes unicellulaires aérobies (algues, mycètes et quelques bactéries), ou d’autres organismes pluricellulaires (hydres et le volvox) n’ont pas de système respiratoire. Le processus de respiration utilise la diffusion qui est un mode de transport passif. L’oxygène se dissout dans l’eau (milieu humide) et diffuse à travers la membrane de la cellule (surface respiratoire) vers l’intérieur de la cellule, tandis que le dioxyde de carbone diffuse à l’extérieur de la cellule (déchet). La grosseur de l’organisme détermine les besoins en oxygène. Ainsi plus l’organisme est gros, plus son système respiratoire sera développé. 2) La respiration cutanée Certains organismes respirent grâce à un processus d’échange gazeux à travers la peau. C’est le cas des lombrics et des sangsues. Ces organismes vivent dans l’eau Biologie 30 Unité 4 : Les systèmes animaux 2 ou les sols humides (milieu humide) et ont un vaste réseau de capillaires qui entrent en contact avec la surface de leur peau (surface respiratoire). La diffusion joue un rôle dans l’échange des gaz (l’oxygène entre et le dioxyde de carbone sort). De plus, ils possèdent un système circulatoire qui achemine l’oxygène vers les cellules qui ne sont pas à la surface de la peau. 3) Les branchies Les organismes aquatiques comme les poissons, les mollusques, les écrevisses et les têtards respirent grâce à des branchies. Les branchies sont des organes en forme d’éventails (surface respiratoire) et ils doivent être immergé dans l’eau pour fonctionner (milieu humide). La diffusion permet l’échange de l’oxygène qui entre ensuite dans un système circulatoire. Le dioxyde de carbone est rejeté par les branchies. 4) Le système trachéal Les insectes comme les sauterelles possèdent un système respiratoire interne composé de pores que l’on appelle stigmates. Ces stigmates forment un réseau de tubes que l’on appelle trachées qui sont munies de valves (surface respiratoire). Les trachées sont très ramifiées et la surface respiratoire est près de cellules. L’échange gazeux se fait par diffusion à travers les parois humides des trachées (milieu humide). ** Les insectes ont un système circulatoire et respiratoire qui sont indépendants. 5) Le poumon Les vertébrés comme les grenouilles et les mammifères (autant animaux qu’humains) possèdent un poumon interne car ces organismes respirent de l’air. Le poumon est une surface respiratoire humide située à l’intérieur de l’organisme et il est relié au milieu extérieur par des voies internes. Tous les systèmes pulmonaires possèdent trois structures de base : a) Un ou deux poumons ayant une surface respiratoire humide b) Un mécanisme de mise en contact de l’air avec la surface pulmonaire. c) Un système circulatoire qui sert à transporter l’oxygène entre les poumons et les autres organes ou tissus de l’organisme. Le système respiratoire des mammifères Lecture recommandée : p. 256 à 259 du livre Biologie 11 Chez l’homme, le système respiratoire est composé des voies respiratoires supérieures et des voies respiratoires inférieures. Les voies respiratoires supérieures (voir figure 8.12 du livre Biologie 11 p.257). 3 Biologie 30 Unité 4 : Les systèmes animaux Cavité nasale Bouche Pharynx Oesophage Cordes vocales /Larynx Trachée Source de l’image : http://biodidac.bio.uottawa.ca/ Schéma à légender pour les élèves, disponible en téléchargement (document Schéma syst_resp) ** Toutes les voies supérieures sont tapissées de cellules ciliées (voir figure 8.14) qui sécrètent du mucus qui sert à garder le milieu humide et à empêcher la poussière et les bactéries d’aller plus loin. Aller aussi voir l’image au lien suivant : http://www.infovisual.info/03/053_fr.html 1) Les narines et la bouche : l’air entre par ces deux structures. 2) La cavité nasale : l’air est réchauffé par les cornets nasaux présents dans la cavité nasale. Ces cornets sécrètent du mucus qui permet de garder l’air humide. 3) Le pharynx : c’est une partie du tube digestif qui relie l’œsophage à la bouche. Il est à l’intersection de la trachée et de l’œsophage. 4) La glotte : c’est le tube qui amène l’air aux poumons car il sert à ouvrir la trachée. 5) L’épiglotte : protège l’ouverture de la glotte en empêchant les aliments d’entrer dans la trachée. 6) Le larynx : endroit où sont placées les cordes vocales. 7) La trachée : tube flexible qui se divise ensuite en deux bronches. 4 Biologie 30 Unité 4 : Les systèmes animaux Les voies respiratoires inférieures (voir figure 8.16 du livre Biologie 11) Voir une image de la cage thoracique : http://www.infovisual.info/03/025_fr.html Schéma des principales voies respiratoires inférieures : Trachée Bronches Bronchioles Poumon gauche Coeur Diaphragme Source de l’image : http://biodidac.bio.uottawa.ca/ Plèvre Schéma à légender pour les élèves, disponible en téléchargement (document Schéma syst_resp) 1) Les bronches : il y en a deux. Elles pénètrent dans le poumon. Elles contiennent des cils. Les bronches mènent aux bronchioles. 2) Les bronchioles : réseau de tubes de plus en plus petits. Elles contiennent des cils. Les bronchioles mènent aux alvéoles. 3) Les alvéoles : petits sacs toujours humides où se produit l’échange gazeux. Leur paroi n’a qu’une cellule d’épaisseur et elle est liée à un réseau de capillaires. L’échange gazeux s’effectue par diffusion simple et diffusion facilitée (30%). 5 Biologie 30 Unité 4 : Les systèmes animaux 4) L’échange gazeux : le sang présent dans les capillaires libère le dioxyde de carbone (CO2) qu’il contient et en échange capte l’oxygène pour l’amener aux organes ou tissus de l’organisme. 5) Structure du poumon :Poumon gauche contient deux lobes et le poumon droit en contient trois. Chaque lobe est composé de lobules qui contiennent une bronchiole. Les poumons sont recouverts de la plèvre qui est une membrane flexible qui aide les poumons à se dilater et à se contracter Les mécanismes de la respiration Lecture recommandée : p. 260 à 264 du livre Biologie 11 La respiration est un processus de ventilation pulmonaire basé sur un principe de physique. L’air circule d’une zone de haute pression vers une zone de basse pression jusqu’à l’atteinte d’un équilibre. Voir la figure 8.18 du livre Biologie 11 p.260 (pour un schéma plus détaillé) Muscles intercostaux Diaphragme Source de l’image : http://biodidac.bio.uottawa.ca/ Deux muscles sont utilisés pendant la respiration 1) Les muscles intercostaux : ils sont sous la face avant (ventrale) de la cage thoracique Biologie 30 Unité 4 : Les systèmes animaux 6 2) Le diaphragme : muscle plat que possède tous les mammifères. Il sert à séparer les poumons (cavité thoracique) de l’estomac et du foie (cavité abdominale). Son rôle principal est de faciliter la ventilation des poumons. Il y a deux mécanismes pendant la respiration -INSPIRATION : Quand tu inspires l’air (fait entrer l’air par tes narines ou bouche), ton diaphragme descend et la cage thoracique se dilate. -EXPIRATION : Quand tu rejettes l’air, par les narines de ton nez ou ta bouche, ton diaphragme monte et la cage thoracique reprend sa forme initiale. Lors de l’inspiration, l’air composé d’oxygène traverse la trachée et va dans les deux poumons. Les muscles intercostaux se contractent et la cage thoracique s’élève. Le diaphragme de son côté se contracte, s’aplatit et descend dans la cavité thoracique ce qui permet d’augmenter le volume de la cavité thoracique. La pression de l’air interne est plus petite que la pression de l’air externe ce qui attire cet air à l’intérieur des poumons. Lors de l’expiration, tu rejettes, par les narines, du dioxyde de carbone et une partie de l’air inspiré. Les muscles intercostaux se relâchent et la cage thoracique descend. Le diaphragme se relâche et fait ainsi diminuer le volume de la cavité thoracique en comprimant les alvéoles qui expulsent leur air. L'échange gazeux: La respiration est divisée en respiration externe et en respiration interne. La respiration externe se passe dans les poumons. C’est l’échange des gaz (oxygène et dioxyde de carbone) avec l’extérieur. Cet échange se produit dans les capillaires voisins des alvéoles pulmonaires. (Les capillaires n’ont qu’une cellule d’épaisseur). L’air contient un niveau d’oxygène plus élevé dans l’air que l’on inspire que dans l’air que l’on expire (ou rejette). Le dioxyde de carbone (CO2) est en plus grande quantité dans le sang que dans l’air inspiré. La respiration interne est l’échange des gaz au niveau des capillaires voisins des alvéoles pulmonaires. L’oxygène diffuse à travers la paroi des capillaires et entre ainsi dans la circulation sanguine. Le dioxyde de carbone (CO2) arrive du sang (circulation sanguine) et retourne dans les poumons via les capillaires et les alvéoles pour être rejeté (expiré). Lors de l'inspiration, nous absorbons 20, 94% d'oxygène; 0,04% de gaz carbonique et 79,02% d'azote et autres gaz en faibles concentrations. Lors de l'expiration, nous rejetons 16,49% d'oxygène; 4,49% de gaz carbonique et 79,02% d'azote et autres gaz en faibles concentrations. 7 Biologie 30 Unité 4 : Les systèmes animaux Voici un schéma du système circulatoire qui est relié au système respiratoire. Tête et bras Artère carotide O2 CO2 Capillaires du poumon droit Veine pulmonaire Capillaires du poumon gauche Veine cave supérieure Reins Coeur Tronc et jambes Source de l’image : http://biodidac.bio.uottawa.ca/ ** Note : on peut colorer en bleu le côté gauche du schéma et en rouge le côté droit du schéma pour illustrer le sang oxygéné (rouge) et le sang désoxygéné (bleu). Transport de l'oxygène et du dioxyde de carbone dans le sang: L'oxygène est transporté dans le sang à l'aide de l'hémoglobine qui est une protéine contenant du fer. L'oxygène se lie au fer de l'hémoglobine. Pour jouer son rôle de transporteur d'oxygène, l'hémoglobine doit se lier au gaz de façon réversible, captant l'oxygène des poumons et le libérant dans d'autres parties de l'organisme. L'oxyhémoglobine est un autre type d'hémoglobine qui transporte aussi de l'oxygène. Environ 7% du dioxyde de carbone libéré par la respiration cellulaire est transporté sous forme de CO2 dissous dans le plasma sanguin. Un autre 23% se lie aux groupements aminés de l'hémoglobine. Cependant la majeure partie du dioxyde de carbone, environ 70%, circule dans le sang sous forme d'ions hydrogénocarbonate (HCO3-). Le dioxyde de carbone produit par la respiration cellulaire diffuse dans le Biologie 30 Unité 4 : Les systèmes animaux 8 plasma sanguin et ensuite dans les érythrocytes, ou il se transforme en hydrogénocarbonate. Laboratoire suggéré: Expérience 8B p. 270 du livre Biologie 11 Questionnaire : comment reconnaître l’asthme? http://www.servicevie.com/02Sante/Questionnaires/Question29102001/quest291020 01.html Le transport et la circulation Lecture recommandée: p. 282 à 287 Biologie 11 Dans cette section, nous étudions le système circulatoire. La plupart des animaux ont un système de transport des liquides qui suit un modèle précis selon le mouvement des muscles. Ce système de transport est le système circulatoire. Le système de transport élémentaire Les cnidaires (animaux pluricellulaires primitifs) ne possèdent pas de système de transport organisé. Les liquides pénètrent par la bouche et sont amenés dans une cavité presqu’ aussi grande que l’organisme lui-même. L’échange se fait directement du liquide aux cellules de l’organisme (par diffusion) qui sont toutes près de la cavité. Ces organismes ne possèdent pas de sang. Le système de transport ouvert Certains insectes comme les sauterelles possèdent un système de transport ouvert qui se caractérise par la présence d’un seul vaisseau (aorte). Dans ce système, le sang irrigue directement les cellules. Il peut aussi aller et venir ce qui signifie qu’il circule assez lentement. Le système de transport clos (fermé) Certains animaux comme les vers de terre et les vertébrés ont besoin d’un système circulatoire qui doit transporter les gaz respiratoires. Le sang doit circuler rapidement, dans une seule direction et il est propulsé dans un réseau de vaisseaux dans tout l’organisme. Selon les besoins métaboliques des espèces, le système de transport clos peut fonctionner avec ou sans cœur. Le réseau de vaisseaux (artère, veine, capillaires) se complexifie avec les espèces. Les différentes sortes de cœurs 1) Le cœur à deux chambres : il se compose de deux chambres principales et de deux petite cavités. Le sang circule à sens unique. Il ne passe qu’une fois au cours d’un cycle complet. On le retrouve chez les poissons. L’avantage de ce cœur est que tout le sang qui circule entre le cœur et l’organisme est oxygéné par les branchies. 9 Biologie 30 Unité 4 : Les systèmes animaux 2) Le cœur à trois chambres :ce cœur a une troisième chambre qui permet au sang d’être pompé deux fois pendant un cycle complet, ce qui crée une double circulation. Une partie du sang est pompée deux fois à chaque cycle ce qui fait que la double circulation est incomplète ce qui réduit l’efficacité. On retrouve ce système chez les amphibiens qui en plus de ce système, vont chercher leur oxygène par la peau. 3) Le cœur à quatre chambres :ce cœur possède quatre cavités : deux oreillettes et deux ventricules. Ce système est une double circulation complète et fermée. On le retrouve chez les vertébrés qui sont des organismes très actifs et leurs besoins en oxygène est très élevé. C’est ce système que possède l’humain et que nous allons étudier plus en détails dans la prochaine section. Le système circulatoire des mammifères Lecture recommandée : p.288 à 302 Biologie 11 Un physiologiste italien, Marcello Malpighi, a découvert le circuit de la circulation du sang dans l’organisme en 1657. Le système circulatoire des mammifères est un système clos (fermé), complet et double. Il comprend deux type de circuit : la circulation systémique ou grande circulation est la circulation à l’intérieur du corps et la circulation pulmonaire ou petite circulation qui se fait entre le cœur et les poumons. La circulation du sang à l’intérieur du cœur s’appelle circulation cardiaque. Tête et bras Circulation pulmonaire ou petite circulation Circulation systémique ou grande circulation Circulation cardiaque Système digestif (estomac, foie, intestin) Reins Tronc et jambes Le lien suivant, te montre schématiquement, la circulation sanguine dans le corps http://perso.wanadoo.fr/bernard.langellier/flash/circulation.html Biologie 30 Unité 4 : Les systèmes animaux 10 Quelle est la quantité de sang que nous possédons? - L’homme adulte possède 5 à 6 L de sang - La femme adulte possède 4 à 5L de sang Comment le sang est-il réparti dans le corps? 80% à 90% du sang est dans la grande circulation ou circulation systémique. C’est le sang qui est amené aux cellules et aux tissus ou organes. Le reste 10 à 20% est dans la petite circulation ou circulation pulmonaire. Les vaisseaux de transport Voir les différents types de vaisseaux au lien suivant : http://www.infovisual.info/03/061_fr.html Le système circulatoire comporte trois type de vaisseaux sanguins. -Les artères : c’est le plus gros vaisseau de transport. Elles transportent le sang oxygéné à l’extérieur du cœur sauf pour l’artère pulmonaire qui transporte le sang rempli de dioxyde de carbone (ou désoxygéné) vers les poumons. Il y a les artérioles qui sont des petites artères. La paroi des artères est très élastique ce qui lui permet de prendre de l’expansion lorsque le sang circule dedans. -Les veines : sont les vaisseaux de grosseur intermédiaire. Elles transportent le sang rempli de dioxyde de carbone (ou désoxygéné) vers le cœur. Il y a les veinules qui sont de petites veines. Les veines ne sont pas élastiques comme les artères mais elles possèdent des valves anti-reflux pour que le sang remonte vers le coeur. Elles renferment la majeure partie du sang de l’organisme. -Les capillaires : sont les plus petits vaisseaux. Les capillaires ont l’épaisseur d’une cellule et ils atteignent toutes les parties du corps. Le sang demeure toujours dans les capillaires, il n’irrigue jamais directement les cellules. Le sang Le sang est un liquide épais et visqueux constitué principalement du plasma qui est la partie liquide et de cellules (globules rouges, globules blancs, plaquettes) qui lui donne son aspect épais et visqueux. 11 Biologie 30 Unité 4 : Les systèmes animaux Les constituants du sang sont : - Plasma :55% Globules rouges (hématies) : 44% Globules blancs : 1% - comprennent les leucocytes et les lymphocytes Plaquettes Regarde le tableau 9.2 p.292 de ton livre Biologie 11 pour en savoir plus sur les constituants du sang. Image de globules blancs et chromosomes Image de globules rouges et constituants du sang Source des images : Biodidac Les globules rouges Les globules rouges portent aussi les noms d’hématies ou d’érythrocytes. Ce sont des cellules sans noyau ayant la forme d’un disque et de couleur rouge. Elles servent au transport de l’oxygène. Chaque globule rouge contient 280 millions de molécules d’hémoglobine qui est un pigment respiratoire. Pendant la respiration, le sang va dans les capillaires des alvéoles pulmonaires chercher de l’oxygène. Grâce à l’hémoglobine qui contient aussi du fer, les globules rouges peuvent fixer l’oxygène provenant des capillaires des alvéoles pulmonaires, le transporter et le libérer aux cellules qui en ont besoin. Les globules blancs Les globules blancs portent aussi le nom de leucocytes. Ce sont des cellules ayant un noyau et elles sont incolores. Elles servent à combattre les infections (ou maladies) de l’organisme c’est pourquoi leur nombre peut augmenter considérablement en situation d’infection. Les macrophages et les lymphocytes (B et T) sont deux types de globules blancs les plus importants. Biologie 30 Unité 4 : Les systèmes animaux 12 Les plaquettes Les plaquettes sont des fragments de cellules qui jouent un rôle très important dans la coagulation du sang. Les fragments ne possèdent pas de noyau. Elles jouent un rôle important dans la coagulation du sang par l’intermédiaire d’une protéine appelée fibrine qui aide à former le caillot qui arrête le saignement. Le plasma Le plasma est constitué à 92% d’eau, de 7% de protéines et le reste sont d’autres substances organiques et des ions. Le plasma est la partie liquide du sang, les globules sont en suspension dans ce liquide en plus des autres constituants du plasma. Il contient des substances qui sont très importantes pour le maintien du bien être de l’organisme. Il permet de transporter le dioxyde de carbone (CO2) qui se dissout dans le plasma. Les autres fonctions du sang Le sang est appelé aussi «tissus conjonctif» à cause de son rôle de lien entre les cellules et les organes. Il a plusieurs rôles : -Distribue des substances dans tout l’organisme (ex : hormones, nutriments) -Absorbe les nutriments issus de la digestion des aliments et de toutes cellules de l’organisme -Évacue les déchets (ex : acide urique, ions) provenant des cellules et les amènent vers les reins où ils sont évacués sous forme d’urine. -Distribue les hormones des glandes aux organes cibles. Voir les films TFO suivants de la série «Encyclopédie des sciences et des techniques» Ils ont une durée de 3 minutes chacun. (Ces émissions peuvent être disponible en ligne si vous en faites la demande au lien suivant : http://www2.tfo.org/cfmx/tfoorg/tfo/education/enseignants/calendrier_enregistrements / ) -Électrocardiogramme (562101) -Infarctus (562112) -Arthérosclérose (562113) -Réseau sanguin (562128) -Hémoglobine (562130) -SIDA (562111) Quelques liens à consulter pour en savoir plus sur les maladies du sang: Hémophilie : http://www.servicevie.com/02Sante/Cle_des_maux/H/maux92.html Hépatite A : http://www.servicevie.com/02Sante/Cle_des_maux/H/maux104.html Hépatite B : http://www.servicevie.com/02Sante/Sante_ados/Ados17072000/ados17072000.html Biologie 30 Unité 4 : Les systèmes animaux 13 Hépatite C : http://www.servicevie.com/02Sante/Cle_des_maux/H/maux98.html Hypertension artérielle : http://www.servicevie.com/02Sante/Cle_des_maux/H/maux26.html Leucémie : http://www.servicevie.com/02Sante/Cle_des_maux/L/maux15.html Les groupes sanguins chez l’humain Est-ce qu’il t’est déjà arrivé qu’on te demande quel est ton groupe sanguin ? Savais-tu qu’il existe quatre types de groupes sanguins et que si on donne à quelqu’un du sang incompatible, la personne peut mourir ? Dans cette partie, on va aborder les groupes sanguins. Qui est le donneur universel et qui est le receveur universel. Qui peut donner du sang à qui sans danger. Groupes sanguins : A, B, AB et O Il y en a quatre. Le donneur universel est O et le receveur universel est AB. Mais avant de continuer plus loin, il faut définir deux termes extrêmement importants. Ces 2 termes vont te permettre de donner les caractéristiques de chaque groupe sanguin. Un ANTICORPS : substance chimique de défense produite par le sang lors de l’invasion d’un corps étranger. Un ANTIGÈNE : corps étranger d’origine protéinique qui pénètre dans l’organisme et provoque l’apparition d’anticorps. - Tu sais qu’il existe 4 groupes sanguins : O, A, B et AB. - O ne contient aucun antigène. - A contient des antigènes A seulement. - B contient des antigènes B seulement. - AB contient des antigènes A et B. - Puisque O ne contient aucun antigène, il peut donner son sang à n’importe qui. Il peut donner à O, A, B et AB. C’est le donneur universel !!! - Puisque A contient des antigènes A, il ne peut donner qu’à des personnes ayant des antigènes A. Ainsi, il peut donner qu’à A et AB. - Puisque B contient des antigènes B, il ne peut donner qu’à des personnes ayant des antigènes B. Ainsi, il peut donner qu’à B et AB. - Puisque AB contient les antigènes A et B, il ne peut donner à personne d’autre que lui -même. C’est lui le receveur universel !!! 14 Biologie 30 Unité 4 : Les systèmes animaux Groupe sanguin A B AB O Antigènes A B A et B Ni l’un ni l’autre Anticorps Anti-B Anti-A Ni l’un ni l’autre Anti-A et anti-B Si je donne du sang de groupe sanguin A à quelqu’un de groupe sanguin B, que se passe-t-il ? Réponse : Puisque la personne est de groupe sanguin A, elle possède des antigènes A. Si elle donne de son sang à une personne de groupe sanguin B (lui possède des antigènes B), l’organisme du receveur va produire des anticorps anti-A pour se défendre contre des antigènes qu’il ne connaît pas c’est-à-dire des antigènes A. Il va se produire dans le sang une réaction nommée : agglutination = les globules rouges du donneur vont obstruer les petits vaisseaux sanguins du receveur et peu de temps après, entraîner la mort du receveur. De plus, il existe le facteur Rh qui peut être négatif ou positif (Rh+ indique la présence de ce facteur ou Rh- indique son absence). Ce facteur influence qui peut donner du sang à l’intérieur même du groupe sanguin. Tu sais que O est le donneur universel et que AB est le receveur universel. Tu sais aussi que A peut donner à A et à AB sauf qu’il y a des restrictions à cause du facteur Rh. Par exemple, une personne de groupe sanguin A+ (le plus (+) venant du facteur Rh+) peut recevoir du sang d’une autre personne de groupe sanguin A-, A+, O- et O+ car il contient déjà des antigènes Rh. Quand tu en as, on met le signe positif après la lettre de ton groupe sanguin. Tu sais aussi que B peut donner à B et à AB sauf qu’il y a des restrictions à cause du facteur Rh. Par exemple, une personne de groupe sanguin B- (le moins (-) venant du facteur Rh-) peut recevoir du sang d’une autre personne de groupe sanguin B- et Oseulement. Pas B+ et O+ car ceux-ci contiennent des antigènes Rh en plus. Si on donne du sang de type B+ à une personne qui est B-, le receveur va produire des anti-Rh car lui il ne le connaît pas ça. Groupes sanguins OO+ AA+ BB+ ABAB+ Antigènes aucuns Anticorps anti-A, anti-B et anti-Rh présence de Rh anti-A et anti-B seulement A anti-B et antiRh A et Rh anti-B B anti-A et antiRh B et Rh anti-A A et B anti-Rh A, B et Rh aucun 15 Biologie 30 Unité 4 : Les systèmes animaux Activité sur les groupes sanguins (disponible en téléchargement) Laboratoire virtuel sur les groupes sanguins : http://www.cforp.on.ca/samfo/CMG/resources/SNC3E/OAM/4_1_1/index.htm Test sur les compatibilités sanguines : http://www.servicevie.com/02Sante/Test_medical/Test070699/test070699.cfm Le cœur Lecture recommandée : p.303 à 311 Biologie 11 Voici les parties du cœur (Pour une image en couleur voir aussi la figure 9.25 de ton livre Biologie 11) Ou va au lien suivant : http://www.infovisual.info/03/062_fr.html Schéma de la location du cœur dans la cage thoracique. Cage thoracique Poumon Coeur Le cœur pointe vers la gauche 1) Le coeur est un organe musculaire creux. 2) Le coeur est situé entre les deux poumons et au milieu du thorax. 16 Biologie 30 Unité 4 : Les systèmes animaux 3) Le bout du coeur pointe vers la gauche. 4) Le rôle du coeur est de pomper le sang qu’il fait circuler dans tous les tissus de l’organisme. 5) Le coeur a besoin de l’oxygène (O2) et des nutriments pour son fonctionnement. 6) Le coeur comprend 4 cavités (2 oreillettes et deux ventricules). 7) Les oreillettes sont plus petites que les ventricules. 8) La moitié du coeur fonctionne séparément de l’autre. 9) Le sang oxygéné (ou pur ou riche en oxygène) entre par les veines pulmonaires. 10) Le sang désoxygéné (ou impur ou pauvre en oxygène) sort par l’artère pulmonaire et se dirige vers les poumons pour se faire réoxygéner et revenir comme sang oxygéné par les veines pulmonaires. 11) Le coeur est enveloppé d’une membrane appelée péricarde qui est un sac à double paroi. Légender le schéma du coeur (à télécharger) Schéma du cœur humain Aorte Artère pulmonaire Veine cave supérieure Veines pulmonaires gauches Veines pulmonaires droites Oreillette gauche Valvules auriculoventriculaire Oreillette droite Ventricule gauche Valvules sigmoïdes Ventricule droit Veine cave inférieure Septum Biologie 30 Unité 4 : Les systèmes animaux 17 Source de l’image ci-dessus: Biodidac (la légende a été ajoutée) **Sais-tu quelle structure contrôle le battement du coeur ? Celui qui dit que le coeur doit accélérer son battement suite à un exercice physique ? C’est le noeud sino-auriculaire (ou noeud sinusal de Keith et Flack). Notes supplémentaires sur le coeur : 1) La cadence à laquelle le coeur bat peut-être mesurée en prenant une impulsion. 2) Une fréquence cardiaque normale chez un enfant serait d’environ 60-90 battements/minute tandis que celui d’un adulte est d’environ 50 à 90 battements par minute. Avec l’exercice laborieux, ceci peut se lever à 200 battements par minute. ***Les deux phases : -Il existe deux phases cardiaques : systole et diastole. La systole correspond à la phase de contraction. La diastole correspond à la phase de relaxation. -Au moment de la systole, le muscle cardiaque se contracte et les cavités chassent le sang. -Au cours de la diastole (truc diastole commence par d comme dodo. Ce qui te permet de dire qu’il s’agit d’une période de repos), les ventricules se remplissent de sang. La contraction des oreillettes (systole) suivie de celle des ventricules provoque le “boum familier” du battement cardiaque. Quand le coeur ne fonctionne pas correctement, on peut le détecter en écoutant s’il y a du bruit. La tension artérielle est la pression du sang dans les artères. On mesure cette pression quand le coeur pousse le sang (pression systolique) et quand Biologie 30 Unité 4 : Les systèmes animaux 18 le coeur est au repos (pression diastolique). C'est pourquoi on a deux chiffre quand on donne la pression artérielle. La pression systolique normale est entre 100 et 140 mm de Hg, la pression diastolique normale est entre 60 et 90 mm de Hg ** Suggestion d’activité document reproductible 9-4 (guide de l’enseignant Biologie 11) Circulation du sang dans le coeur: Chaque moitié du coeur fonctionne séparément l’un de l’autre. Le côté droit du coeur est chargé de renvoyer le sang pauvre en oxygène aux poumons pour éliminer le dioxyde de carbone (CO2) et ré-oxygéner le sang. L’oreillette droite reçoit le sang veineux apporté par la veine cave (inférieure/supérieure). Le sang est ensuite propulsé dans le ventricule droit. Lorsque ce dernier se contracte, le sang pénètre dans l’artère pulmonaire et dans les deux poumons. L’artère pulmonaire est la seule artère de l’organisme à transporter le sang pauvre en oxygène. Le côté gauche du coeur reçoit le sang fraîchement oxygéné provenant des poumons et le redistribue dans tout le coeur. Le sang oxygéné pénètre dans l’oreillette gauche par les quatre (4) veines pulmonaires. Ce sont les seules veines de l’organisme à transporter le sang oxygéné. Le sang est ensuite propulsé dans le ventricule gauche et doit traverser la valve mitrale, qui contrôle le débit. Les parois du ventricule gauche sont trois fois plus grosses que les parois du ventricule droit. L’épaisseur du muscle cardiaque donne au ventricule gauche la puissance nécessaire pour pomper le sang dans tout le coeur, de la tête aux pieds. Lorsque ton coeur se contracte, le sang est propulsé à travers la valve aortique dans l’aorte, qui est le plus gros vaisseau de l’organisme, et distribué dans le corps par l’intermédiaire d’un réseau d’artères. Résumé du trajet du sang dans le coeur Le sang oxygéné passe à travers les 4 veines pulmonaires. Ensuite, il va dans l’oreillette gauche ensuite dans le ventricule gauche. Après il va dans l’aorte où le sang oxygéné est distribué dans tous les tissus. Ensuite les tissus utilisent l’oxygène et les nutriments et rejettent du sang pauvre en oxygène. Ensuite, le sang pauvre en oxygène va dans les veines caves (inférieure/supérieure). Il entre ensuite dans l’oreillette droite et le ventricule droit. Passe ensuite dans l’artère pulmonaire pour se réoxygéner et reprendre le même processus qu’au début, c’est-à-dire que le sang oxygéné passe par les 4 veines pulmonaires... N’oublie pas, entre les oreillettes et les ventricules, il y a des valves qui permettent au sang de ne pas revenir au point de départ. Ces valves sont retenues par de fortes fibres. Elles imposent au sang un débit à sens unique dans le coeur. Biologie 30 Unité 4 : Les systèmes animaux 19 Test sur la Fréquence cardiaque à l’effort : http://www.servicevie.com/02Sante/Test_medical/Freq_cardio/freq_cardio.html Informations supplémentaires sur les maladies cardiaques : Infarctus du myocarde : http://www.servicevie.com/02Sante/Cle_des_maux/I/maux102.html Insuffisance cardiaque : http://www.servicevie.com/02Sante/Sante_hommes/Hommes25092000/hommes250 92000.html Le VIH Le VIH est le virus d’immunodéficience humaine qui cause le SIDA (syndrome d’immunodéficience acquise) qui est une maladie mortelle. Le VIH est un rétrovirus ce qui signifie qu’il est un virus qui fonctionne avec l’ARN. Ce virus ne détruit pas l’ADN de la cellule hôte. Il s’intègre dans les chromosomes de la cellule (sous forme de provirus) et peut ainsi se reproduire et infecter plusieurs cellules. Ce virus est difficile à détecter lors d’examens médicaux car la personne infectée peut vivre plusieurs années sans ressentir le moindre symptôme. Lorsque plusieurs cellules sont infectées par le VIH, le sida se manifeste (par l’apparition d’infections de toutes sortes). Le VIH détruit les lymphocytes T4 qui sont une sorte de globule blanc (servent à la défense de l’organisme). Lorsque le taux de lymphocytes T4 est très bas, la personne devient vulnérable aux infections et peut attraper n’importe quelle maladie. Le système immunitaire ne fait plus son travail de défense de l’organisme lorsqu’il n’a plus de lymphocytes T4. Les personnes qui ont le virus du VIH dans leur sang sont séropositives. Le VIH se transmet par contact direct avec du sang infecté. Le contact direct peut se faire avec l’aiguille d’une seringue infectée, par des aiguilles servant à faire des tatouages ou par des contacts sexuels. Il existe maintenant des médicaments anti-rétroviraux qui retardent l’effet du VIH et ralentissent ainsi l’apparition du sida. Ces médicaments inhibent certaines enzymes prenant part à la reproduction du virus dans les cellules. Pour en savoir plus sur le sida/VIH : http://www.servicevie.com/02Sante/Cle_des_maux/S/maux16.html Biologie 30 Unité 4 : Les systèmes animaux 20 Activité sur le VIH Option 1 : Lire les pages 72 -73 et 387 du livre Biologie 11 et faire le labo réflexion p. 73. Ce que tu dois faire : -Faire une fiche de suivi comme celle donnée en exemple dans le livre p.73 (choisir le virus du VIH). -Répondre aux no. 1 et 2 de la section «Ce que tu dois faire» p.73. Évaluation : -Contenu de la fiche (doit contenir les renseignements suivants) : - Agent causal /5 - Modes de transmission (au moins 2) /10 (5pts/mode) - Moyens de prévention (au moins 2) /10 (5pts/moyens) - Traitements actuels /5 - Technologie utilisée /5 - Recherche actuelle /5 - Références consultées (au moins 3) /6 (2pts/ référence) - Qualité du français écrit /5 - Longueur : 2 pages /4 - Total : /55 Option 2 : «Le SIDA et vous» propose une série de documents à consulter (archives de RadioCanada) Il y a une liste d’activités proposées : http://archives.radiocanada.ca/294p.asp?IDCat=13&IDDos=400&ActProf=468&Nav=PiAn&IDLan=0&ID Menu=-4 Je suggère de choisir parmi les activités no.8, 11, 18 et 24 (pour respecter le programme d’étude) mais les autres activités peuvent être choisies aussi. Le site fournit de la documentation et des reportages pour aider à répondre aux activités. Voici une série de reportages à consulter en ligne : http://archives.radiocanada.ca/300c.asp?id=0-13-400 Ce que tu dois faire : -Choisir l’une des activités parmi celles recommandées (no. 8, 11, 18 et 24) 21 Biologie 30 Unité 4 : Les systèmes animaux -Consulter au moins 3 références pour réaliser l’activité choisie parmi celles mentionnées dans le site de Radio-Canada(les mentionner dans ton travail) -Trouver 2 autres références de ton choix (site web, article, livre ou autre) pour apporter des informations supplémentaires à ton activité (mentionner ces 2 références). -Écrire un texte de 2 à 3 pages qui respecte ce qui est demandé dans le numéro de l’activité que tu as choisis. Voici la liste des activités proposées : - #8. Peut-on se guérir soi-même du sida? Pourquoi? Présenter dans votre classe la thèse défendue par Christiane Berlandt . - #11.Concevoir un petit guide pratique ayant pour titre Ce que tout ado devrait savoir à propos du sida. - #18.Le sida s'est propagé, entre autres, par le sang contaminé. Quel rôle a joué la Croix-Rouge à cet égard et comment évaluez-vous sa responsabilité dans cette affaire? - #24.Le sida ne se guérit pas encore, mais se contrôle à l'aide de multithérapies. Jacques Thèze et Patrice Debré, de l'Institut Pasteur, ont fait le point sur le sujet. Effectuer un compte rendu de la situation auprès de vos collègues. Évaluation : -Indication du numéro d’activité choisi (8 ou 11 ou 18 ou 24) -3 références du site de Radio-Canada -2 références extérieures -Contenu du texte -Respect de la longueur demandée (2 à 3 pages) -Qualité du français écrit Total : /2 /6 /4 /25 /4 /5 /46 Autres liens à consulter pour plus d’informations sur le VIH/sida. http://www.bionetonline.org/francais/Content/hiv_tool.htm http://www.reseau-canadiensante.ca/servlet/ContentServer?cid=1048003175132&pagename=CHNRCS%2FPage%2FGTPageTemplate&c=Page&lang=Fr http://www.servicevie.com/02Sante/Cle_des_maux/S/maux16.html Le système urinaire (le rein) Lecture suggérée : «Les enjeux de la biologie», Briggs, section 30.10 et 30.11 p. 671 à 673. Biologie 12, Blake et coll. 2003, édition Chenelière McGraw/Hill, p.112 à 120. 22 Biologie 30 Unité 4 : Les systèmes animaux Tu peux aller voir une image légendée sur le rein au lien suivant: http://www.infovisual.info/03/058_fr.html Le système urinaire est composé de : deux reins, une vessie, deux uretères et de l’urètre. Le rôle du système urinaire est d’éliminer les déchets organiques qui se retrouvent dans le sang comme l’eau et les sels en excès produit par les cellules. Schéma du système urinaire : Rein Veine cave inférieure Aorte abdominale Uretères Vessie Urètre Source de l’image : http://www.picto.qc.ca (une légende a été ajoutée) Schéma de l’intérieur du rein : Cortex (partie externe) Médulla (partie interne) contient le néphron (voir autre schéma) Uretère source de l’image : Biodidac (une légende a été ajoutée) 23 Biologie 30 Unité 4 : Les systèmes animaux Le rein à lui seul contient un million de néphrons qui sont des minuscules unités de filtration. Chaque néphron est formé d’une capsule de Bowman, du tube proximal, de l’anse de Henle, du tube distal et d’un tubule collecteur. Schéma du néphron : Tube proximal Tube distal Capsule de Bowman Glomérule Capillaires Branche descendante de l’anse de Henle Artère rénale Veine rénale Branche ascendante de l’anse de Henle Anse de Henle Tubule collecteur Note : les flèches indiquent le sens de la circulation du sang dans le néphron. Représentation schématique du fonctionnement du néphron (circulation du sang dans le néphron) Sang → capsule Bowman (via artère rénale) → glomérule (ramification de l’artère rénale en capillaires appelé glomérule) → filtrat rénal ( 20% plasma sanguin se transforme en liquide dans la capsule de Bowman = filtrat rénal) → tube proximal→réabsorption de l’eau et des nutriments (glucose, acides aminés, ions) → ce qui reste du filtrat va dans l’anse de Henle →élimine l’eau et concentration du Na+, Cl- → tube distal (à cette étape 99% de l’eau est retournée au corps) , il reste l’urine → urine est transportée par le tubule collecteur → bassinet (zone collectrice de l’urine de tous les néphrons) → uretère → vessie. Biologie 30 Unité 4 : Les systèmes animaux 24 Le sang a une pression élevée lorsqu’il arrive dans le néphron. Ceci fait que les composés organiques du sang comme l’eau, les protéines, le glucose, les acides aminés, les vitamines, les ions et les déchets traversent les capillaires jusque dans la capsule de Bowman. Le liquide filtré par la capsule de Bowman se dirige ensuite dans le tubule qui permet la réabsorption de la majeure partie de l’eau, des ions, la totalité du glucose et des acides aminés. Ce processus de réabsorption permet de maintenir l’équilibre en eau de l’organisme. Le liquide qui reste dans le tubule après la réabsorption est l’urine qui contient des déchets (substances azotées comme l’ammoniac et de l’urée), des ions et de l’eau en excès. L’urine passe des reins à l’uretère et ensuite dans la vessie qui sert à stocker l’urine. Les reins produisent environ 2L d’urine par jour. Production d’urine : Une hormone, l’ADH (pour hormone antidiurétique) sécrétée par l’hypothalamus, augmente ou diminue la perméabilité du tube distal et du tube collecteur. Cette fonction permet de réabsorber une plus grande quantité d’eau lorsque l’organisme en a besoin ou d’éliminer plus d’eau selon le cas. L’alcool et le café ont un effet sur la sécrétion de l’ADH qui est diminuée, ce qui crée une plus grande élimination de l’eau du corps. Vous avez peut-être remarqué qu’en consommant ces produits (alcool ou café), on va uriner plus souvent. Si vous observez une augmentation de la quantité d’urine sans avoir consommé d’alcool ou de café, cela peut être un signe de diabète. Nous verrons dans une prochaine section ce qu’est le diabète (système endocrinien). Rôle du foie et des reins dans la circulation sanguine : Le foie fournit une protéine qui joue un rôle dans la coagulation du sang. Cette protéine sert à produire de la thrombine qui réagira avec une autre protéine (fibrinogène) pour produire de la fibrine. La fibrine est ce qui permet la coagulation du sang en formant une matière insoluble autour de la blessure. Lorsque les globules rouges meurent, les restes sont acheminés au foie qui recycle et récupère le fer présent dans l’hémoglobine. Les reins éliminent les déchets contenus dans le sang sous la forme d’urine. Pour vérifier tes connaissance sur le rein, tu peux aller faire le questionnaire «Connaissez-vous le rôle des reins et du système urinaire?» à l’adresse suivante : http://www.servicevie.com/02Sante/Questionnaires/Question02092002/question0209 2002.html
