LE TRANSPORT ET LA RESPIRATION THME 3 1

LE TRANSPORT ET LA RESPIRATION THÈME 3 1

Éléments de l’unité B 11‐ 3‐ 01 planifier et réaliser une expérience permettant d’étudier un aspect de l’appareil circulatoire ou de l’appareil respiratoire, (O) B 11‐ 3‐ 02 comparer les caractéristiques des composants du sang en ce qui a trait à leur apparence, à leur l’origine, à leur nombre, à leur taille relative et à leur fonction dans le corps, (P) B 11‐ 3‐ 03 comparer les caractéristiques différents groupes sanguins, (P) B 11‐ 3‐ 04 prédire les conséquences physiologiques des transfusions sanguines comprenant divers groupes sanguins; (P) B 11‐ 3‐ 05 décrire le processus de don de sang et étudier les enjeux connexes, (C) 2

Éléments de l’unité B 11‐ 3‐ 06 comparer la structure des vaisseaux sanguins à leur fonction, (P) B 11‐ 3‐ 07 identifier les matériaux transportés entre les cellules et les capillaires, (P) B 11‐ 3‐ 08 décrire le cycle cardiaque, (P) B 11‐ 3‐ 09 décrire de façon sommaire le contrôle nerveux et le contrôle chimique du rythme cardiaque; (P) B 11‐ 3‐ 10 expliquer le sens des mesures de la tension artérielle et identifier la plage normale, (P) B 11‐ 3‐ 11 citer des facteurs qui influent sur la tension artérielle ou sur la fonction cardiaque et décrire leurs effets, (P) B 11‐ 3‐ 12 expliquer comment le système circulatoire aide à maintenir l’homéostasie dans le corps humain, (P) 3

Éléments de l’unité B 11‐ 3‐ 13 faire la différence entre la respiration externe, la respiration interne et la respiration cellulaire; (P) B 11‐ 3‐ 14 nommer les structures de l’appareil respiratoire humain à partir d’un diagramme, d’un modèle ou d’un spécimen et décrire la fonction de chacune, (P) B 11‐ 3‐ 15 décrire comment la respiration aide à maintenir l’homéostasie dans le corps humain, (P) B 11‐ 3‐ 16 étudier et décrire des conditions ou désordres qui se rapportent à un trouble de l’appareil circulatoire ou respiratoire; (C) B 11‐ 3‐ 17 identifier des choix quant au mode de vie personnel qui contribuent à une bonne santé cardiovasculaire, (C) 4

1 - planifier et réaliser une expérience permettant d’étudier un aspect de l’appareil circulatoire ou de l’appareil respiratoire, La planification, la réalisation d’une expérience et l’analyse des données obtenues de cette expérience sont la base de toute méthode scientifique. Une expérience doit contenir les trois éléments suivants : La conception La réalisation L’analyse des données obtenues 5

La conception : Le titre de l’expérience : Quel est l’effet de la variation de ____________ a) sur le rythme cardiaque ? b) sur le rythme respiratoire ? 6

La conception : L’hypothèse : Si la variation de ___________ augmente, a) alors le rythme cardiaque _______. b) Alors le rythme respiratoire _________ P. S. : X = la variable indépendante (manipulable) Y = la variable dépendante (mesurable) 7

La conception : Les variables constantes ; Des variables doivent être maintenues stables durant toute la durée de l’expérience pour donner de la validité aux résultats. La manipulation: Elle est rédigée en étapes numérotées Elle doit démontrer comment contrôler toutes les variables constantes. Elle doit démontrer comment modifier la variable indépendante. Elle doit démontrer comment mesurer la variable dépendante. Elle doit prévoir 5 variations de la variable indépendante et 5 essais par variation (25 manipulations) 8

La réalisation de l’expérience : Respecter la manipulation Recueillir toutes les données de façon organisée. Analyse des données: Créer un tableau de données qui contient les données notées. Créer un graphique représentant les données obtenues Répondre aux questions d’analyse ou formuler une conclusion basée sur les données obtenues 9

Voici votre travail à faire : Créer une manipulation qui permet de vérifier l’effet d’un exercice spécifique sur … Le rythme cardiaque ou le rythme respiratoire. Grille d’auto évaluative : annexe 3 Évaluation : annexe 4 Échéancier (18 jours) Dans 7 jours : Une copie de la manipulation Dans 14 jours : Le tableau et le graphique Dans 18 jours : La conclusion de l’expérience 10

2 - comparer les caractéristiques des composants du sang en ce qui a trait à leur apparence, à leur l’origine, à leur nombre, à leur taille relative et à leur fonction dans le corps, Les Le composantes du sang : plasma sanguin (55%) Les cellules spécialisées (45%) 11

Le plasma sanguin (55%) jaune 92% 1% 7% clair d’eau minéraux sous forme d’ions Fer, calcium, sodium, potassium, … de différentes protéines et nutriment soluble Hormones, enzymes, glucose, acides aminés, … 12

Les cellules spécialisées (45%) plaquettes (thrombocytes) 300 / L (mm 3) de sang globules 7 blancs (leucocytes) 000 / L (mm 3) de sang globules 100 rouges (érythrocytes) 000 / L (mm 3) de sang 13

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Les globules rouges (érythrocytes) Apparence Origine Taille : Disque biconcave : La moelle rouge des os : 7 microns (µm) Fonction : transporter l’oxygène 15

Les globules blancs (leucocytes) Apparence Origine Taille : cellule avec un gros noyau : La moelle rouge des os : 10 microns (µm) Fonction : immunité du corps 16

Les plaquettes sanguines (thrombocytes) Apparence Origine Taille : petits fragments de cellule : Moelle rouge des os relative : 1 micron (µm) Fonction : déclencher la coagulation 17

3 - comparer les caractéristiques différents groupes sanguins, Les protéines pertinentes aux groupes sanguins sont : Les agglutinogènes sur la membrane des globules rouges – antigènes Les agglutinines libres dans le plasma sanguin – anticorps Anticorps : protéines qui neutralisent les antigènes Antigènes : protéines qui génèrent des anticorps 18

Il existe deux types d’agglutinogènes (antigènes) Les agglutinogènes : A et B Les groupes sanguins correspondent à la présence des agglutinogènes sur les globules rouges. Groupes : A B AB O 19

Il existe deux types d’anticorps (agglutinines ) Les anticorps A et les anticorps B Chaque groupe sanguin possède des anticorps opposés à leurs antigènes. 20

Chaque groupe sanguin possède des anticorps. Groupe A Anti-B A Groupe B A 42% A Anti-B Anti-A B Anti-A A B B Anti-A Groupe O Anti-A Anti-B B 3% A B 9% B B Groupe AB B B Anti-A A Anti-B 46% Anti-A B Anti-A Anti-B 21

Il existe un ordre types d’agglutinogènes La protéine rhésus Protéine rhésus présente : sang positif Protéine rhésus absente : sang négatif Positif Rh Rh Négatif Anti-Rh Rh Anti-Rh 22

Comment identifier les groupes sanguins ? On expose le sang à des anticorps (agglutinines) artificiels L’ anticorps (agglutinine) provoque la coagulation du sang qui contient les antigènes (agglutinogènes) correspondants. Si l’anti-A réagit avec le sang, ce dernier contient des antigènes A. Il est donc du groupe A Si l’anti-Rh réagit avec le sang, ce dernier contient des antigènes Rh. Il est donc du groupe positif 23

Selon les observations, déterminer les groupes sanguins. Coagulation du sang Labo du sang ABO+RH Aucune coagulation du sang Anti-A Anti-B Anti-Rh Groupe sanguin Mme Ardiles A+ M. Bérard B- Mme Côté O+ M. David AB- 24

4 - prédire les conséquences physiologiques des transfusions sanguines comprenant divers groupes sanguins; Les transfusions sont possibles quand le receveur ne possède pas les agglutinines (anticorps) correspondantes aux agglutinogènes (antigènes) du donneur. A A Anti‐B A B Anti‐A 25

Les transfusions sanguines; B O AB A 26

Les transfusions sanguines; Indique par un cochet « » les transfusions possibles A DONNEUR A RECEVEUR B B O AB O AB 27

Les transfusions sanguines; B A 28

Indiquer les transfusions possibles Receveurs Donneurs A+ A+ AB+ BAB+ ABO+ O- A- B+ B- AB+ AB- O+ O- 29

Les transfusions sanguines; Indique par un cochet « » les transfusions possibles A+ A+ AB+ BAB+ ABO+ O- A- B+ B- AB+ AB- O+ O- 30

Les mauvaises transfusions sanguines; Quand un receveur reçoit du sang d’un mauvais donneur, les agglutinines s’accrochent aux agglutinogènes et provoquent une coagulation du sang. Les vaisseaux sanguins bloquent et le receveur est en grand danger de mort. Labo virtuel 31

5 - décrire le processus de don de sang et étudier les enjeux connexes, 32

Un don de sang, ça se passe comment? Le don de sang, étape par étape Inscription la mesure de votre taux d’hémoglobine la prise de votre tension artérielle et de votre température un questionnaire médical un entretien privé avec un employé de la Société canadienne du sang pour finaliser le questionnaire 33

Processus d’admissibilité ABC de l’admissibilité (https: //blood. ca/fr/sang/labc‐ladmissibilite) Le prélèvement : Environ Un 450 ml de sang sont prélevés échantillon sert pour l’analyse. 34

Récupération après le prélèvement Attendre environ cinq minutes pour s’assurer que vous sentez bien. On vous accompagne ensuite à l’aire de collation, pour une collation afin d’augmenter votre glycémie (taux de sucre dans le sang). On recommande de continuer à boire de l’eau ou du jus et d’éviter les boissons alcoolisées pour le reste de la journée. Éviter aussi tout effort physique intense pendant 6 à 8 heures. 35

6 - comparer la structure des vaisseaux sanguins à leur fonction, Lequel n’est pas un vaisseau sanguin Vidéo – Le système circulatoire La structure des vaisseaux sanguins est directement liée à leur fonction. Les trois types de vaisseaux sanguins Les artères Les veines Les capillaires 36

Les artères 37

Les caractéristiques des artères : Elles sont rigides et épaisses : conjonctif + muscles Elles peuvent se contracter et se dilater : muscles + élastique Elles gardent leur forme même vide : conjonctif La fonction des artères : Elles transportent le sang provenant du cœur vers les organes. Elles résistent à la pression élevée du sang Elles peuvent varier la quantité de sang d’une région par rapport à une autre. Revoir la température du corps (homéostasie) 38

Problèmes des artères. L’athérosclérose Quand des molécules de lipide se déposent sous l’endothélium des artères. Il y a gonflement et une réduction de la lumière du vaisseaux. Augmentation de la pression sanguine 39

Les veines : Endothélium Mince couche de fibres élastiques Tissu conjonctif Lumière Fibres musculaires et très peu de fibres élastiques 40

Les caractéristiques des veines : Elles sont molles et souples : peuvent être écrasées Elles possèdent des valves : éviter le retour du sang Elles sont situées sous la peau ou entre les muscles. Elles sont deux fois plus nombreuses que les artères La fonction des veines: Elles transportent le sang provenant des organes vers le cœur. Elles transportent le sang sous une faible pression. Elles peuvent se faire écraser facilement. 41

Le retour veineux : 42

Le retour veineux : La pression sanguine dans les jambes est trop faible pour permettre au sang de remonter seul jusqu’au cœur. Car les veines sont molles, ont des valves et sont entre les muscles, elles peuvent se faire écraser. Cette action fait fermer la valve inférieure et permet de pousser le sang au‐delà de la valve supérieure. Les veines varices Si une valve ne ferme pas bien, le poids du sang peut provoquer un gonflement anormal. 43

Les problèmes des veines Les veines varices : 44

Les capillaires : Diffusion Endothélium Globule rouge 45

Pressions sanguine dans les vaisseaux 46

Questions : Quelles sont les pressions maximales et minimale dans les vaisseaux suivants en millimètres de mercure (mm/Hg) ? Maximale Minimale Aorte 144 92 Artères 138 74 Artérioles 105 45 Capillaires 55 30 Veines 32 ‐ 5 47

Les caractéristiques des capillaires: Ils sont des vaisseaux à très petit diamètre (8 µm) Faits La d’une seule couche de cellules (épithélium) fonction des capillaires : Ils transportent le sang vers les cellules. Ils font l’échange de substances avec les cellules. 48

7 - identifier les matériaux transportés entre les cellules et les capillaires, Oxygène Dioxyde de carbone Nutriments Déchets azotés Hormones 49

Quiz #5 De la diapositive #11 à #49 50

La structure du cœur humain : Artère pulmonaire Veine pulmonaire QUIZ – 6 (PARTIES DU CŒUR ) 51

8 - décrire le cycle cardiaque, Le cycle cardiaque : Le sang désoxygéné arrivant du corps et le sang oxygéné arrivant des poumons se jettent dans les oreillettes. Cœur est au repos C’est la diastole 52

Le cycle cardiaque : Les oreillettes se contractent et poussent le sang dans les ventricules. Contraction C’est des oreillettes la systole auriculaire 53

Le cycle cardiaque : Les ventricules se contractent et poussent le sang dans l’aorte et l’artère pulmonaire. Contraction C’est des ventricules la systole ventriculaire Fermeture des valves tricuspide et bicuspide (LUB) 54

Clip – cycle cardiaque DUB LUB 55

9 - décrire de façon sommaire le contrôle nerveux et le contrôle chimique du rythme cardiaque; Le contrôle intrinsèque du cœur. La stimulation de la contraction du cœur se fait dans le cœur lui‐même. Il y a deux groupes de cellules (nœuds) qui sont responsables de la stimulation. Le nœud sinoauriculaire (SA) Le nœud auriculo‐ventriculaire (AV) 56

Les deux nœuds du cœur (SA et AV) 57

Le nœud SA produit une stimulation qui provoque la contraction simultanée des deux oreillettes. La stimulation provenant du nœud SA provoque la stimulation du nœud AV. La stimulation du nœud AV se propage dans le faisceau de His jusqu’à la pointe du cœur. Le faisceau se divise en fibres de Purkinje qui provoquent la contraction des ventricules du bas vers le haut. Revoir le clip du cycle cardiaque 58

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Le contrôle chimique Le système nerveux est relié aux muscles involontaires, au cœur, aux glandes et aux organes du corps par un ensemble de neurones. Il se divise en deux parties antagonistes Système normal Parasympathique Système d’alerte Sympathique 60

Système parasympathique et sympathique 61

Système sympathique Les nerfs du système nerveux sympathique produisent l’adrénaline. Son effet est : Rythme cardiaque augmente Rythme respiratoire augmente Les iris se contractent (grandes pupilles) Sécrétion de salive Ralentissement Diminution du système digestif du contrôle de la vessie 62

Système parasympathique Les nerfs du système nerveux parasympathique produisent l’acétylcholine. Son effet est : Rythme cardiaque diminue Rythme respiratoire diminue Les iris se dilatent (petites pupilles) moins de salive Le système digestif s’active Gain du contrôle de la vessie 63

10 - expliquer le sens des mesures de la tension artérielle et identifier la plage normale, Quand les ventricules du cœur se contractent, elle provoquent une grande pression dans les artères du corps. Puisque la contraction est la systole ventriculaire, la pression produite est appelée la pression systolique. 64

Quand les ventricules relâchent, c’est la diastole. Durant la diastole, l’aorte qui était étirée va reprendre sa forme initiale en poussant le sang plus loin du cœur. Cette pression est aussi ressentie dans les artères, mais elle est moins grande. Cette pression est la pression diastolique. 65

La pression sanguine 66

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Comment mesurer la pression sanguine ? 1. Placer le brassard sur le bras à 5 cm au‐dessus du coude. 2. Placer le stéthoscope sur le pli interne du coude. 68

3. En regardant le manomètre, gonfler le brassard jusqu’à 200 mm. Hg. 4. Écouter avec le stéthoscope en dégonflant lentement le brassard. 5. Le premier bruit est le sang qui passe par coup dans l’artère du bras. Il correspond à la pression systolique. 69

6. Toujours en écoutant avec le stéthoscope en dégonflant lentement le brassard. 7. Le dernier bruit est le sang qui passe régulièrement dans l’artère du bras. Il correspond à la pression diastolique. 8. La disparition du bruit s’explique par le fait que le sang circule normalement. 70

11 - citer des facteurs qui influent sur la tension artérielle ou sur la fonction cardiaque et décrire leurs effets, L’exercice physique Les facteurs de stress La caféine L’hypotension La nicotine L’hypertension Les diurétiques L’adrénaline Les bétabloquants (bloquent l’action de l’adrénaline) 71

Les effets des facteurs sur le cœur ou sur la pression sanguine ? Facteur L’exercice physique La caféine La nicotine Les diurétiques La déshydratation L’hypotension L’hypertension L’adrénaline L’artériosclérose Effets Augmentation Réduction Augmentation 72

12 - expliquer comment le système circulatoire aide à maintenir l’homéostasie dans le corps humain, Le transport de nutriments, d’oxygène, de dioxyde de carbone, des déchets et d’hormones, Le maintien de l’équilibre hydrique, Le maintien de la température corporelle, La protection du corps contre des agents pathogènes, La protection contre les pertes de sang. 73

Quiz 7 Le cycle cardiaque Le contrôle nerveux et le contrôle chimique du rythme cardiaque; 74

Le système respiratoire Vidéo du système respiratoire 75

13 - faire la différence entre la respiration externe, la respiration interne et la respiration cellulaire; Il existe trois types de respirations La respiration externe L’échange de gaz entre les poumons et le sang La respiration interne L’échange La de gaz entre le sang et les tissus respiration cellulaire L’utilisation de l’oxygène par la cellule pour produire de l’énergie. 76

La respiration externe : L’entrée et la sortie de l’air des poumons Ventilation Augmenter la concentration d’O 2 et réduire la concentration de CO 2 dans les poumons. Air 77

L’air entre quand la pression thoracique diminue. Le diaphragme se contracte et s’aplatit Les muscles intercostaux se contractent et soulève la cage thoracique Les muscles abdominaux relâchent et permet au diaphragme de s’aplatir. 78

L’air sort quand la pression thoracique augmente. Le diaphragme relâche et se bombe vers le haut. Les muscles intercostaux relâchent et la cage thoracique descend. Les muscles abdominaux se contractent et permet au diaphragme de se bomber. 79

Muscles Diaphragme Inspiration Expiration (basse pression thoracique) (haute pression thoracique) Contracte et descend Relâche et monte Contractent et soulèvent Relâchent et descendent la Intercostaux la cage thoracique Intestinaux Relâchent et descendent Contractent et remontent les intestins 80

La respiration externe : La diffusion de l’O 2 des poumons vers le sang La diffusion du CO 2 du sang vers les poumons Alvéole PO 2 = 105 PCO 2 = 40 PCO 2 = 45 PO 2 = 40 O 2 CO 2 Sang désoxygéné PO 2 = 105 PCO 2 = 40 sang oxygéné 81

La respiration interne : La diffusion du CO 2 des cellules vers le sang La diffusion du O 2 du sang vers les cellules 82

La respiration cellulaire : L’utilisation de l’O 2 par la mitochondrie pour produire de l’énergie. Glucose + oxygène dioxyde de carbone + eau + ATP 83

14 - nommer les structures de l’appareil respiratoire humain à partir d’un diagramme, d’un modèle ou d’un spécimen et décrire la fonction de chacune, Placer les parties suivantes sur le schéma du système respiratoire. 1. poumons 2. bronches 5. plèvre 6. bronchioles 9. fosse nasale 10. alvéoles 13. épiglotte 3. liquide pleural 7. larynx 11. trachée 14. diaphragme 15. capillaires pulmonaires 4. pharynx 8. côtes 12. muscles intercostaux 16. luette 84

Épiglotte Fosses nasales Luette Pharynx Larynx Côte Muscle intercostal Poumon Liquide pleural Diaphragme Trachée Plèvre Bronchiole Capillaires pulmonaires alvéole 85

Artériole pulmonaire Alvéole Veinule pulmonaire Capillaire pulmonaire Le système respiratoire – clip : Vidéo de la dissection de poumons de porc : 86

La fonction des parties : poumons Réserve d’air forte en oxygène et faible en gaz carbonique plèvres Maintient l’adhésion de la membrane des poumons à la cage thoracique et au diaphragme. fosses nasales Humidifie, réchauffe, filtre et analyse l’air qui entre. épiglotte En s’abaissant, bloque l’entrée des aliments dans la trachée. 87

La fonction des parties : bronches Conduit l’air de la trachée aux bronchioles Conduits l’air des bronches aux sac alvéolaires alvéoles Sacs de 0, 2 mm de diamètre chacune, permettent l’échange des gaz avec le sang. diaphragme En se contractant (abaissant) il permet l’entrée de l’air dans les poumons 88

La fonction des parties : liquide pleural Liquide visqueux entre les poumons et les côtes (aussi le diaphragme) permet de réduire la friction lors de la ventilation. larynx Maintient l’entrée de la trachée ouverte, contient les cordes vocales et permet la production de son. trachée Conduit fait d’anneaux de cartilage transportant l’air du larynx aux bronches capillaires pulmonaires Permet de faire l’échange des gaz avec les alvéoles. 89

La fonction des parties : pharynx Lieu situé derrière la luette qui représente le lieu de rencontre des voies buccales et nasales. côtes Protègent les organes du thorax (cœur et poumons) et permet la ventilation en se soulevant. muscles Muscles entre les côtes qui permettent aux côtes intercostaux de se soulever pour l’inspiration de l’air. luette Prévient la déglutition d’un bol alimentaire trop gros. Produit le réflexe nauséeux. 90

15 - décrire comment la respiration aide à maintenir l’homéostasie dans le corps humain, Pourquoi le rythme respiratoire augmente‐t‐il lors d’un exercice physique ? Augmentation de CO 2 dans le sang Le CO 2 forme de l’acide carbonique Le p. H du sang diminue Le centre respiratoire (bulbe rachidien) reçoit un message des chimiorécepteurs de l’aorte et des carotides. Ce centre, par un message aux muscles intercostaux et au diaphragme, fait augmenter le rythme respiratoire. 91

L’augmentation de la ventilation expulse le surplus de CO 2, La quantité d’acide carbonique dans le sang diminue. Le p. H revient à la normale Le centre respiratoire du bulbe rachidien diminue la stimulation du diaphragme et des muscles intercostaux Le rythme respiratoire revient à la normale ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ Analyse du rythme respiratoire avec le spiromètre. 92

Quiz #8 Test unité 3 93

16 - étudier et décrire des conditions ou désordres qui se rapportent à un trouble de l’appareil circulatoire ou respiratoire; Mots croisés (solution) Allergie Athérosclérose Apnée Embolie Asthme Hémorroïdes Bronchite Hypertension Cancer du poumon Hypotension Emphysème Infarctus Fibrose Kystique Palpitations Pneumonie Phlébite Rhinite Tachycardie Tuberculose Varices 94

17 - identifier des choix quant au mode de vie personnel qui contribuent à une bonne santé cardiovasculaire, Discussion de classe. 95