- enseignement Catholique
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HPT Formation scientifique UAA18 AUTEUR : Brigitte Janssens Fiche d’expérience 8 Simulation de la transmission d’un agent infectieux, avec et sans vaccination 1. Enoncé de l’activité Les élèves vont procéder à une simulation de la transmission de l’agent infectieux d’une maladie moyennement contagieuse (une seule personne infectée/jour par chaque personne contagieuse) et d’évolution rapidement favorable (2 jours). Cette simulation se fait à l’aide de cartes de différentes couleurs. La simulation se réalisera sous différentes conditions, liées à l’absence ou la présence de l’immunisation par vaccination. 2. Objectifs d’apprentissage Grâce à une activité de simulation, l’élève découvre - la vitesse de propagation d’une maladie moyennement contagieuse au sein d’une population, ainsi que la propagation de l’immunisation au sein de cette même population ; - l’impact de la vaccination sur la propagation de cette même maladie. 3. Matériel et produits Des cartons plastifiés de différentes couleurs (voir en annexe) : - Cartes rouges pour « Infecté et contagieux » ; - Cartes blanches pour « Immunisé » ; - Cartes bleues pour « Convalescent mais toujours contagieux » ; - Cartes jaunes pour « Vacciné » ; - Cartes violettes pour « Sensible ». 1 Document1 4. Procédure a) Simulation de la transmission de l’infection et de l’immunité naturelle Avant de commencer l’activité, distribuer à chaque élève une carte rouge (infecté et contagieux), une carte blanche (immunisé) et une carte bleue (convalescent mais toujours contagieux). 1) Identifier un élève (élève 1) au milieu de la classe et lui demander de lever sa carte rouge ; cet élève est maintenant infecté par une maladie. Cet élève touche quelqu’un autour de lui. Cet autre élève (élève 2) est maintenant infecté et doit lever sa carte rouge. Ceci marque la fin du premier jour car c’est le temps nécessaire à l’incubation avant que les premiers symptômes ne se manifestent. 2) Au bout de quelques secondes, on passe au deuxième jour. L’élève 1 doit maintenant lever sa carte bleue indiquant qu’il est convalescent mais toujours contagieux. L’élève 2 doit maintenir levée sa carte rouge. Demander aux élèves 1 et 2 de toucher quelqu’un d’autre autour d’eux. Ces deux élèves (élèves 3 et 4) sont maintenant infectés et doivent lever leur carte rouge. Ceci marque la fin du deuxième jour. 3) Au bout de quelques secondes, on passe au troisième jour. - L’élève 1 doit maintenant lever sa carte blanche : il est à présent immunisé (il est en bonne santé avec un système immunitaire performant ; par conséquent, il a pu lutter contre la maladie et développer une immunité). - L’élève 2 doit maintenant tenir sa carte bleue car il est convalescent mais toujours contagieux. - Les élèves 3 et 4 doivent tenir leur carte rouge : ils sont maintenant infectés. 4) Poursuivre les étapes 1) à 3) pendant 7 jours et demander aux élèves de compléter un tableau où sont repris, pour chaque jour, le nombre d’élèves infectés, le nombre d’élèves convalescents mais contagieux et le nombre d’élèves immunisés. b) Simulation de la transmission de l’infection et de l’immunité par la vaccination S’assurer que chaque élève dispose de toutes les cartes de l’exercice précédent. Le déroulement sera le même, mais cette fois-ci, certains élèves seront vaccinés (immunisés). Distribuer à chaque élève soit une carte jaune (Vacciné) soit une carte violette (Réceptif). Ces cartes ne peuvent pas être montrées aux autres élèves. 1) 25% vaccinés - 75% réceptifs Donner à 25% des élèves une carte jaune (Vacciné) et au reste de la classe la carte violette (Réceptif). Répéter les étapes 1 à 4 du premier scénario. Cependant, lorsqu’un élève vacciné est exposé à l’infection, il doit lever sa carte jaune et ne transmettra pas l’infection à qui que ce soit d’autre. 2) 50% vaccinés - 50% réceptifs Procéder comme ci-dessus, mais donner à 50% des élèves une carte jaune (Vacciné) et au reste de la classe la carte violette (Réceptif). 3) 75% vaccinés - 25% réceptifs Procéder comme ci-dessus, mais donner à 75% des élèves une carte jaune (Vacciné) et au reste de la classe la carte violette (Réceptif). 4) Au fur et à mesure de l’avancée de la simulation, les élèves complètent un tableau où sont repris, pour chaque jour, le nombre d’élèves infectés et le nombre d’élèves immunisés suivant le pourcentage d’élèves vaccinés. 2 Document1 5. Notes pour le professeur a) Simulation de la transmission de l’infection et de l’immunité naturelle Ci-dessous un exemple de tableau où sont repris les résultats de la simulation (en vert, les réponses attendues). 0 1 Nombre d’élèves Convalescents mais contagieux 0 1 1 1 0 2 2 1 1 3 3 2 2 4 5 3 4 5 8 5 7 6 13 8 12 Jour Infectés Immunisés 0 On peut poser les questions suivantes aux élèves : - Peux-tu prédire combien de personnes seraient infectées au bout de 2 semaines ? 377 infectées, 233 convalescentes, 342 immunisées (chaque jour le nombre de personnes infectées et convalescentes est égal à la somme de celles des 2 jours précédents ; le nombre de personnes immunisées est égal à la somme des immunisées et convalescentes du jour précédent). - Qu’est-ce qui peut se passer si la deuxième personne infectée a un système immunitaire déficient ? Si la 2e personne a un système immunitaire affaibli, elle peut mettre plus longtemps à fabriquer des anticorps pour combattre l’infection et acquérir une immunité. De ce fait, cette personne sera contagieuse durant plus de deux jours et le nombre de nouvelles personnes infectées augmentera chaque jour. Représenter sur un graphique le nombre d’élèves infectés, convalescents mais contagieux et immunisés au cours du temps. Nombre d'élèves - 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Infecté Convalescent mais contagieux Immunisé Jour 0 1 2 3 4 5 6 3 Document1 L’allure des trois courbes montre une évolution exponentielle, à mettre en parallèle par exemple avec l’évolution du nombre de personnes malades de la grippe saisonnière, observée lors de chaque épidémie annuelle. b) Simulation de la transmission de l’infection et de l’immunité par la vaccination Ci-dessous un exemple de tableau où sont repris les résultats de la simulation. Nombre d’élèves Jour 25% vaccinés Immunisés Infectés 50% vaccinés Immunisés Infectés 75% vaccinés Immunisés Infectés 0 1 Les résultats de ce tableau dépendront du nombre d’élèves dans la classe et où se trouvent les élèves vaccinés par rapport aux élèves réceptifs. Il y aura cependant une tendance décroissante des personnes infectées à mesure que davantage de gens sont vaccinés. 2 3 4 5 6 Les élèves observeront une tendance décroissante du nombre d’infections à mesure que davantage de personnes sont vaccinées. Les questions suivantes pourront être posées aux élèves : - Pourquoi la vaccination est-elle non seulement une question de santé individuelle mais aussi une question de santé publique ? Les programmes de vaccination limitent fortement la transmission de maladies dans une communauté. Si les gens sont vaccinés, ils s’immunisent contre la maladie qui ne peut donc plus se propager. De nombreuses maladies infectieuses sont extrêmement contagieuses, nous pouvons nous faire vacciner contre la maladie mais d’autres personnes qui ne sont pas vaccinées peuvent l’attraper et la transmettre à d’autres personnes non vaccinées. Plus de personnes seront vaccinées, moins la maladie pourra être transmise. C’est pourquoi l’immunité de groupe 1 prévient les épidémies. Dans notre société contemporaine où les voyages internationaux sont relativement bon marché et aisés, une personne infectée peut transporter une maladie à travers le monde en l’espace de 24 heures. - Comment peut-on éliminer complètement une maladie infectieuse ? Un programme de vaccination élargi qui atteint en permanence tous les groupes-cibles de manière continue est le seul moyen d’éliminer complètement une maladie. Toutefois, il n’est pas possible d’éliminer toutes les maladies infectieuses de cette façon car certaines d’entre elles, comme la grippe aviaire, possèdent d’autres réservoirs (oiseaux, moustiques…) que l’Homme. A remarquer que lorsque le taux de vaccination chute à un niveau bas, les gens attrapent de nouveau la maladie ce qui conduit à sa réémergence. - Pourquoi le vaccin contre la grippe n’a-t-il pas éliminé le virus ? Un vaccin agit en leurrant l’organisme pour qu’il fabrique des anticorps contre une maladie infectieuse particulière, ces anticorps s’attachent ensuite aux antigènes présents sur l’enveloppe du virus. Mais le virus de la grippe a la capacité de se transformer (mutation) et modifie son enveloppe rapidement, nécessitant chaque année une mise au point de vaccins. Tout le monde n’étant pas vacciné, loin de là, le virus circule donc facilement. 1 Il pourra être utile à ce stade d’expliquer la notion d’immunité de groupe. Il s’agit d’un type d’immunité qui se produit lorsque la vaccination d’une partie de la population protège les individus non vaccinés. 4 Document1 6. Sécurité Analyse de risques Cette manipulation ne comporte aucun risque. 7. Développements attendus principalement visés Expliciter les principaux moyens de prévention et de lutte contre les agents pathogènes (C4). À partir d’exemples de la vie courante, l’élève explicite quelques moyens qui aident l’organisme à éviter une contamination (par exemple : l’hygiène élémentaire, l’asepsie, l’utilisation d’antiseptique, l’utilisation de préservatif, la vaccination) ou à lutter contre une infection (par exemple, utiliser des antibiotiques). À partir de documents, rechercher des arguments scientifiques sur la nécessité de la vaccination (T1). À partir de différents documents, l’élève rédige un argumentaire sur les avantages et les risques liés à l’utilisation des vaccins. 8. Bibliographie e-BUG, Matériel pédagogique sur le monde des microbes, développé au niveau européen, http://www.e-bug.eu/bg_fr_home.aspx?cc=bg_fr&ss=1&t=Bienvenue sur le site e-Bug!, page consultée le 7 avril 2016 9. Annexe : Cartons à préparer avant l’activité Aux pages suivantes 5 Document1 6 Document1 7 Document1 8 Document1 9 Document1 10 Document1
