Respiration et hygiène de l'appareil R (3e APIC°)

Chapitre 3                                   Respiration et hygiène de l’appareil respiratoire.

 

Situation problème :

L’Homme effectue des échanges gazeux respiratoires avec le milieu aérien. Il absorbe du dioxygène O₂ et rejette du dioxyde de carbone CO₂.

-          Quelle le rôle de la respiration et comment préserver l’appareil respiratoire ?

 

I-                    Comment et où se déroulent les échanges respiratoires ?

Les échanges respiratoires se font entre les cellules et le milieu extérieur au niveau de deux surfaces d’échanges : la paroi alvéolaire (paroi des alvéoles pulmonaires) et la membrane cytoplasmique de la cellule.

1-      Les alvéoles pulmonaires.

a-       Voies respiratoires

L’appareil respiratoire est constitué des fosses nasales, la trachée qui se divise en deux bronches à leurs tours ramifiées en plusieurs bronchioles qui aboutissent vers des sacs alvéolaires.(voir schéma1)

Chaque sac alvéolaire (voir schéma 2) est formé de plusieurs alvéoles pulmonaires entourés de capillaires sanguins. Les échanges gazeux respiratoires se font au niveau de la paroi alvéolaire qui sépare l’air alvéolaire du sang. Cette paroi constitue la surface d’échange, et elle caractérisée par une surface importante (70m²), une finesse et une vascularisation importante.(voir schéma 3)

b-      Mécanisme des échanges respiratoires.(voir shéma3)

Les échanges gazeux respiratoires au niveau de la paroi alvéolaire obéissent au principe de la diffusion des gaz (= déplacement des gaz d’un milieu de haute pression vers un milieu de basse pression). Ainsi au niveau de des alvéoles pulmonaires le sang se débarrasse du dioxyde de carbone CO₂ et s’enrichit du dioxygène.

2-      Membrane cytoplasmique. (voir schéma 5 et 6)

Les organes respirent, ils absorbent du dioxygène et rejette du dioxyde de carbone. Les organes sont constitués des cellules. La membrane cytoplasmique de la cellule constitue la surface d’échange respiratoire entre le milieu intérieur (sang + lymphe) et la cellule. Le dioxygène passe du sang vers la cellule et le dioxyde de carbone passe de la cellule vers le sang.

 

Remarque :

Le milieu intérieur est constitué du sang et de la lymphe.

I-                    En quoi consiste la respiration cellulaire et quel est le rôle l’énergie qui en résulte ?

La respiration cellulaire consiste est une réaction d’oxydation des nutriments à l’intérieur de la cellule et la libération d’énergie. Cette réaction s’accompagne de la formation des déchets et du dioxyde de carbone. (voir schéma 7)

Exemple d’oxydation du glucose

C₆H₁₂O₆ + 6 O₂…………………………› 6H₂O + 6CO₂+ énergie.

 L’énergie libéré par la cellule sert à synthétiser (fabriquer) de nouvelles molécules à partir des nutriments dans le cytoplasme, c’est l’assimilation cellulaire.

Parmi les molécules synthétisées par la cellule on trouve (voir shéma7) :

● Protéines qui entrent dans la structure de la cellule pour son renouvellement.

● Protéines fonctionnelles comme les enzymes, les hormones et les anticorps…

● formation des réserves dans les cellules adipeuses.

III- Hygiène de l'appareil respiratoire. 

L’appareil respiratoire est en contact continuel et direct avec le milieu extérieur, ce qui le met en face à plusieurs dangers qui menacent sa fonction.

1-      Facteurs susceptibles de perturber la respiration :

-la pollution de l’air est responsable de l’inflammation des voies respiratoires.

-le tabac est le principale cause de l’apparition du cancer dans les poumons.

-les microbes comme le virus de la grippe et les bacilles de koch qui entraine la tuberculose.

-le monoxyde de carbone entraine l’asphyxie puis la mort.

-les allergènes comme les grains de pollen, poils d’animaux, moisissures, acariens, provoquent l’asthme.

 

2-      Mesures préventives pour préserver l’appareil respiratoire.

-Aérer régulièrement le domicile.

-Eviter le tabac.

-Traiter les infections respiratoires comme la grippe et la tuberculose.

-Pratiquer une  activités sportive convenable et régulière.

-Se laver les mains régulièrement.

(fin)

Respiration dans les différents milieux de vie.(1erAPIC)

 

Chapitre 2                                       respiration dans les différents milieux de vie

 

Situation-problème :

Les êtres vivants effectuent des échanges respiratoires avec le milieu où ils vivent, aérien ou aquatique. Ils possèdent des organes adaptatifs à la respiration.

-          Comment mettre en évidence des échanges gazeuses respiratoires des êtres vivants. Et quels sont leurs organes adaptatifs à la respiration ?

I-                    Comment mettre en évidence des échanges respiratoires chez les êtres vivants ?

L’eau de chaux permet de mettre en évidence la présence du dioxyde de carbone dans un milieu donné.

Expérience 1 et ses résultats : (voir document 1)

Quand un enfant souffle dans un récipient contenant de l’eau de chaux à plusieurs reprises, l’eau de chaux devient trouble. Cela démontre l’apparition de dioxyde de carbone (Co₂).

Conclusion : l’enfant rejette du dioxyde de carbone Co₂

Expérience 2 et ses résultats. (Voir document 2)

L’oxymètre est un appareil qui permet de mesurer la quantité du dioxygène.

Quand un enfant inspire et expire dans un tube relié à un oxymètre, l’air inspiré contient 20.9 % du dioxygène (O₂) alors que l’air expiré n’en contient que 16%

Conclusion : l’enfant absorbe du dioxygène (O₂).

Conclusion générale :

L’Homme absorbe du dioxygène et rejette du dioxyde de carbone.

De même expérience ont été réalisé chez le poisson et chez l’élodée montrent que tous les êtres vivants effectuent des échanges gazeux respiratoires avec leurs milieux de vie, terrestre ou aquatique. Ils absorbent du dioxygène et rejettent du dioxyde de carbone.

II-                    Quels sont les organes adaptés à la respiration dans le milieu aérien ?

1-      Respiration pulmonaire chez l’Homme.

Au cours de la respiration chez l’Homme l’air circule dans les voies respiratoires qui sont constituées de du nez (fosses nasales), la trachée qui se ramifie en deux bronches ramifiées à leurs tours en plusieurs bronchioles. Les bronchioles se terminent par des sacs alvéolaires constitués de plusieurs alvéoles pulmonaires et entourés de capillaires sanguins.

Les échanges respiratoires se font à travers la paroi fine des alvéoles qui sépare l’air alvéolaire du sang. La paroi alvéolaire représente donc la surface d’échange et à ce niveau le sang se débarrasse du dioxyde de carbone et s’enrichit du dioxygène.

2-      Respiration trachéenne chez le criquet.

L’abdomen du criquet possède 10 paires de petits orifices appelés stigmates. De chaque stigmate partent des trachées ramifiées en trachéoles pénétrantes dans tous les organes. Les échanges respiratoires se font directement entre l’air des trachéoles et les cellules.

3-      Respiration chez les plantes vertes.

Chez les végétaux verts les échanges gazeux respiratoires au niveau des stomates qui se trouvent dans les feuilles. Chaque stomate possède une ouverture, appelée ostiole qui peut s’ouvrir ou se fermer.

 

III-                    Quels sont les organes respiratoires adaptés à la respiration dans le milieu aquatique ?

1-      Respiration branchiale chez le poisson.

Chez les poissons la respiration est assurée par des branchies, qui se localisent sous les opercules et contiennent un ensemble de filament branchiaux dont la paroi est fine.

L’eau entre par la bouche du poisson et sort par ses ouïes. Les filaments branchiaux sont riches en capillaires sanguins et leur paroi fine permet les échanges gazeux respiratoires entre l’eau et le sang.

2-      Respiration chez les plantes aquatiques exemple : l’élodée.

 Les échanges gazeux respiratoires se font au niveau de la cuticule entre l’eau et les différents organes de l’élodée

Education alimentaire

 

Chapitre 2                                                                      Education alimentaire.

Situation-problème :

Une bonne santé dépend d’une alimentation équilibrée. Les aliments consommés doivent satisfaire les besoins de l’organisme.

-          Comment est qu’on peut satisfaire nos besoins alimentaires tout en évitant les conséquences d’une malnutrition ?

I-                   Quel est le rôle des aliments simples ?

Les aliments sont répartis selon leurs rôles en trois catégories :

Les aliments bâtisseurs appelés aussi constructeurs : Ce sont des aliments riches en protides d’origine animale (viande, poissons et œufs…) et des aliments riches en calcium comme le lait et les fromages.

Les aliments énergétiques : Ils fournissent de l’énergie à l’organisme et regroupent des aliments riches en glucides et des aliments riches en lipides.

Les aliments fonctionnels : Ce sont des aliments riches en sels minéraux et en vitamines (légumes et fruits). Ils protègent l’organisme contre les maladies.

II-                 Qu’est-ce que les carences alimentaires ? quels sont leurs causes et leurs symptômes ?

Les carences alimentaires sont des maladies liées à une insuffisance ou absence de certains nutriments ou vitamines indispensables à l’équilibre et au développement de l’organisme. Elles concernent tous les âges : enfants adultes et personnes âgées.

Les carences alimentaires peuvent amener à des maladies et des symptômes variées.

Carences alimentaires.	Symptômes	Causes
Marasme nutritionnel.	Retard de croissance. Amaigrissement avec peau flasque et plissée.	Déficit des nutriments protidiques et énergétiques (lipides et glucides)
Kwashiorkor	Œdèmes : gonflement du visage des membres et du ventre. Retard de croissance.	Carence en protides d’origine animale.
Rachitisme	Malformation des os. Déformation des os surtout ceux des membres inférieurs qui prennent une forme des parenthèses () ou )(	Carence en vitamine D et en calcium.
Goitre	Hypertrophie (gonflement)de la thyroïde.	Carence relative en iode.
Xérophtalmie	Asséchement de la cornée évoluant vers la cécité.	Carence en vitamines A.

Une alimentation saine, diversifiée et suffisante permet d’éviter les carences alimentaires.

III-                    Qu’est-ce que la ration alimentaire ? et comment peut-on la calculer ?

L’organisme se nourrit pour subvenir à ses besoins. Il dépense de l’énergie même au sommeil, c’est la dépense énergétique.

Le métabolisme de base est la dépense énergétique minimale du sujet (organisme) au repos, à jeun et dans les conditions de la neutralité thermique.

La ration alimentaire correspond à la quantité d’aliments nécessaire pour couvrir les besoins quotidien (24h) d’un individu en matière et en énergie. Elle doit être quantitativement suffisante et qualitativement équilibrée et soumise à ses conditions.

 

Exercice intégré :

Une vieille dame a consommé pendant 24 heures les aliments suivants :100 grammes du lait, 200 (g) du pain complet, 100 (g) de la viande de bœuf, 50 (g) de beurre et 200(g) du spaghettis.

1-  On se basant sur le tableau ci-contre calculer la masse des protides, des lipides et des glucides contenus dans la ration alimentaire de la vieille dame

Sachant que 1 (g) de protides, 1 (g) de lipides et 1 (g) de glucides fournissent respectivement 17 kilojoules, 38 kilojoules et 17 kilojoules.

2-  Calculer la valeur énergétique (l’apport énergétique) de la ration alimentaire de la vieille dame.

3-  Sachant que les besoins énergétiques journaliers d’une vieille femme est 6000 kilojoules. Comparer les avec l’apport énergétique et conclure.

4-  Conclure sur l’équilibre qualitatif de la ration alimentaire de la vieille dame.      

Aliments (100 gramme	Protide    (g)	Lipide     (g)	Glucide   (g)
Lait	3.5	3.5	5
Pain complet	8	0.8	50
Viande du boeuf	18	11	0
beurre	0.8	82	0
spaghettis	5	0.5	29
Œuf	7.5	5.5	0
Huile d’olive	0	0	99

            Réponse :

1-                          1-      La masse des aliments simples contenus dans la ration alimentaire de la vieille dame.

Les protides P :

P= (3,5×1) + (8×2) +(18×1) +(0,8×1/2) +(5×2) = 47,9g

Les lipides L :

L= (3,5×1) +(0,8×2) +(11×1) +(82× 1/2) + (0,5×2) = 58,1g

Les glucides G :

G = (5×1) +(50×2) + (0×1) + (0×1/2) +(29×2) =163g

2-                          2-          La valeur énergétique (l’apport énergétique) de la ration alimentaire de la vieille dame.

(47,9×17) +(58,1×38) +(163×17) = 5793,1 Kj (kilojoules).

3-                         3-      La valeur énergétique de la ration de la vieille dame est inférieure à ses besoins énergétiques. 5793.1Kj < 6000Kj.

Donc la ration alimentaire de la vielle dame n’est pas suffisante pour subvenir à ses besoins énergétiques.

4-      On va appliquer les conditions d’équilibre de la ration alimentaire. 

                             N’est pas compris entre 3,5 et 5.

     Donc la ration alimentaire de la vieille dame n’est pas équilibrée.

la ration alimentaire et les besoins énergétiques varient selon l'âge, le sexe, l'activité physique, l'état physiologique de l'organisme, le poids de l'organisme et le climat.

                                       FIN