Doc. 1

2
chapitre
Circulation sanguine et apport
de dioxygène aux muscles
Nous avons vu qu’un effort physique s’accompagne d’une
augmentation de la consommation de dioxygène par l’organisme. L’objet de ce chapitre, en s’appuyant sur les acquis du
collège, est de montrer comment la circulation sanguine
assure en permanence l’oxygénation de tout le volume sanguin au niveau des poumons puis permet ensuite une distribution préférentielle de ce sang oxygéné aux muscles en activité.
Photographie : angiographie pulmonaire normale lors de la phase artérielle.
115
Pour retrouver les acquis du collège
Le cœur et la circulation sanguine
3
4
5
2
O.D.
1
6
O.G.
V.D.
V.G.
Artère aorte – Ramification de l’aorte allant vers le bras
droit – Veine cave inférieure – Veine cave supérieure –
Quatre veines pulmonaires – Deux artères pulmonaires.
Doc.1 Que signifient les abréviations OD, VD, OG et VG ? En vous aidant du schéma de la circulation sanguine (document 2), faites correspondre
les chiffres figurant sur le dessin du cœur et les noms des vaisseaux écrits sous le dessin dans un ordre quelconque. Pourquoi a-t-on placé
des tubes rouges dans certains vaisseaux et des bleus dans d’autres ?
cerveau
artère
veine
artère
veine
artère
(aorte)
muscle
poumon
poumons
veines
pulmonaires
artères
pulmonaires
veine
cave
O.D.
V.D.
O.G.
artère
aorte
V.G.
rein
intestin
artère
organes
du corps
capillaires
muscle
veine
Doc.2 Quels vaisseaux assurent la distribution du sang aux organes ? Quels vaisseaux assurent le retour du sang au cœur ? Le schéma simplifié de
116
la circulation sanguine (à droite) illustre ce que l’on appelle « la double circulation » : expliquez de quoi il s’agit.
Les échanges gazeux sanguins
Quelques chiffres étonnants
Surface des alvéoles :
200 m2 (équivalant
à la surface d'un terrain de tennis).
Épaisseur de la paroi
séparant l'air et le sang :
moins de 1 micromètre
(1 µm = 1/1000 mm).
Schéma de l'irrigation
d'une alvéole pulmonaire
Volume de sang traversant les
poumons :
8 000 litres par jour.
Les échanges entre l'air et le sang
réseau de
capillaires
sanguins
air inspiré (100 mL d'air)
diazote : 79 mL
dioxygène : 21 mL
dioxyde de carbone : 0,03 mL
vapeur d'eau : quantité variable
une alvéole
pulmonaire
air expiré (100 mL d'air)
diazote : 79 mL
dioxygène : 16 mL
dioxyde de carbone : 4,5 mL
vapeur d'eau : très abondante
alvéole
pulmonaire
sang qui sort des poumons
diazote : 1 mL*
dioxygène : 20 mL*
dioxyde de carbone : 49 mL*
vapeur d'eau : très abondante
*volume gazeux contenu dans
100 mL de sang
Doc.3 Quelles caractéristiques des poumons sont mises en évidence par les valeurs figurant dans l’encadré ? Sur le schéma de droite, matériali-
sez par des flèches de couleur les échanges gazeux qui se produisent entre l’air et le sang (rouge : dioxygène ; bleu : dioxyde de carbone).
sang artériel (100 mL)
sang veineux (100 mL)
dioxygène : 20 mL
dioxyde de carbone : 50 mL
glucose : 90 mg
dioxygène : 15 mL
dioxyde de carbone : 54 mL
glucose : 87 mg
muscle au repos
capillaires
artériole
veinule
sang artériel (100 mL)
sang veineux (100 mL)
dioxygène : 20 mL
dioxyde de carbone : 42 mL
glucose : 90 mg
dioxygène : 4 mL
dioxyde de carbone : 62 mL
glucose : 80 mg
muscle en activité
2
sang qui entre dans les poumons
diazote : 1 mL*
dioxygène : 15 mL*
dioxyde de carbone : 53 mL*
*volume gazeux contenu dans
100 mL de sang
Circulation sanguine et apport de dioxygène aux muscles Chapitre
Nombre total d'alvéoles :
700 millions.
Doc.4 Recopiez le schéma du muscle au repos. Représentez par des flèches de couleur les échanges gazeux qui se produisent entre le sang et le
muscle (rouge : dioxygène ; bleu : dioxyde de carbone). Comment se modifient ces échanges au cours d’un effort physique ?
117
Activités pratiques
Le trajet du sang dans le cœur
Le fait que le cœur soit constitué de deux pompes accolées (un cœur droit et un cœur gauche), et la
notion de circulation à sens unique, sont connus depuis la classe de cinquième.
• Quelle disposition des vaisseaux et quelles particularités du cœur permettent cette circulation à sens
unique ?
A
Dans le cœur, le sang circule à sens unique.
• Expérience a
On injecte de l’eau dans la veine cave et on observe ce qui
se passe au niveau de l’artère pulmonaire.
• Expérience b
On injecte de l’eau dans l’artère pulmonaire et on observe
ce qui se passe au niveau de la veine cave.
Doc.1 Une première approche expérimentale.
Lexique
118
Pistes d’exploitation
• Cœur droit : moitié droite du cœur ne communicant pas directement avec la moitié gauche et constituée par l’oreillette droite
et le ventricule droit.
1 Doc. 1 : Quel sens de circulation d’un liquide dans
• Cœur gauche : moitié gauche du cœur ne communicant pas
directement avec la moitié droite et constituée par l’oreillette gauche
et le ventricule gauche.
2 Doc. 2 : Quelles structures anatomiques décou-
• Valvule cardiaque : dispositif qui s’ouvre et se ferme selon la
pression sanguine appliquée sur ses deux faces. Les valvules cardiaques sont assimilables à des « clapets anti-retour » dans un circuit hydraulique.
3 Bilan : Mettez en relation l’épaisseur de la paroi du
le cœur droit est suggéré par cette expérience ?
vertes lors de la dissection pourraient expliquer la
circulation à sens unique dans le cœur ?
ventricule droit et celle du ventricule gauche avec le
schéma de la double circulation page 116.
La dissection du cœur de mouton fournit l’explication.
• Étape 1 : Ouverture du cœur droit*
Après avoir identifié les différentes parties du
cœur, ouvrir le cœur droit en pratiquant une
incision de la paroi du ventricule droit parallèlement au sillon interventriculaire et à 1 cm de
celui-ci. Observer sa communication avec
l’oreillette droite puis ouvrir celle-ci.
• Étape 2 : Ouverture du cœur gauche*
Disséquer le cœur gauche de la même manière
en longeant le sillon longitudinal de l’autre
côté. Attention : la paroi du ventricule gauche
est très épaisse.
• Étape 1
a
• Étape 2
2
■ Protocole expérimental
■ Résultats
• Étape 1 :
photographie a = cœur droit ouvert.
• Étape 2 :
photographie b = cœur gauche ouvert.
Remarque :
Les valvules auriculo-ventriculaires sont situées
entre les oreillettes et les ventricules.
Les valvulves sigmoïdes sont situées à l’origine
de l’aorte et de l’artère pulmonaire.
b
Circulation sanguine et apport de dioxygène aux muscles Chapitre
B
Doc.2 Des valvules cardiaques* qui ne s’ouvrent que dans un seul sens.
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