La respiration | Les SVT à Montaigne

Les organes ont besoin de glucose et de dioxygène pour fonctionner. La respiration est un élément central de la vie des êtres vivants en permettant l'apport en dioxygène par le biais d'un contact constant entre l'organisme vivant et le milieu de vie.

Chapitre 1 - La respiration humaine

I - L'origine du dioxygène

Il a été vu que les animaux avaient besoin de dioxygène pour vivre et notamment pour faire fonctionner leurs organes. Cette molécule est indispensable pour la production d'énergie dans les cellules de chaque organe. Avant d'être délivré aux organes, le dioxygène est présent dans le sang. Mais avant ?

Question : D'où provient le dioxygène délivré aux organes ?

Activité "La source du dioxygène"

Consigne : Analyse l'expérience afin de déterminer d'où provient le dioxygène utilisé par les organes.

Bilan :

L’organisme a besoin de dioxygène pour fonctionner. On puise ce dioxygène dans l’air qui nous entoure.

Activité "Anatomie humaine de la respiration"

Bilan :

Appareil : Ensemble d’organes dont le fonctionnement a pour but la réalisation d'une fonction commune

Appareil respiratoire : Ensemble des organes qui permettent la respiration

A chaque inspiration, l’air entre par le nez ou la bouche puisse par la trachée, les deux bronches, les bronchioles et enfin les alvéoles pulmonaires.
Pendant une expiration, l’air est rejeté en suivant le chemin inverse de l’inspiration : des alvéoles vers le nez ou la bouche.

II - Le renouvellement de l'air dans les poumons

Le dioxygène dont le corps a besoin se trouve dans l’air qui nous entoure. L’air doit être constamment renouvelé pour maintenir un apport constant en dioxygène.

Question : Comment l’air est-il renouvelé dans les poumons ?

Activité "Le renouvellement de l'air dans les poumons"

Consigne : A l'aide du lien et du document, explique comment l'air est ventilé dans les poumons.

Bilan :

Cage thoracique : Cage osseuse formée par les côtes où sont logés les poumons.
Diaphragme : Muscle respiratoire qui sépare la cage thoracique de l’abdomen.

Quand l’air pénètre dans l’appareil respiratoire, le volume de la cage thoracique et donc des poumons augmentent.
Quand l’air quitte le corps, le volume de la cage thoracique et donc des poumons diminuent.
Chaque mouvement respiratoire (inspiration et expiration) est assuré par la contraction ou le relâchement du diaphragme.

III - L'oxygénation du sang et l'élimination du dioxyde de carbone

Le mélange de gaz qu'est l'air rentre par le nez ou la bouche pour finir au niveau des alvéoles à chaque inspiration. A ce moment-là, l'air est bloqué. Il ne peut pas aller plus loin. Il est expulsé par le nez ou la bouche après avoir fait le trajet inverse. Toutefois, à quel moment le dioxygène de l'air est-il récupéré ? De la même façon, nous avons vu que du dioxyde de carbone était rejeté par les organes de par leur fonctionnement. Le sang est donc concentré en déchet et nécessite l'apport de dioxygène.

Question : Comment l'oxygénation du sang et l'élimination du dioxyde de carbone ont-ils lieu ?

Activité "Les échanges gazeux de la respiration"

Consigne : Consulte la vidéo du lien suivant et réponds à la question du cours.

Bilan :

Alvéole pulmonaire : Petit sac où se déroulent les échanges de dioxygène et de dioxyde de carbone.

Hématie (=globule rouge) : Cellule du sang qui permet le transport des gaz respiratoires

Les alvéoles pulmonaires ont une paroi très fine et riche en vaisseaux. C’est à ce niveau que les échanges gazeux entre le dioxygène et le dioxyde de carbone ont lieu. Quand l'air pénètre dans une alvéole, les hématies présentes dans les capillaires sanguins qui entourent l'alvéole relâchent le dioxyde de carbone qui ont ont en leur possession. Les hématies se retrouvent donc libres. Le dioxygène de l'air passe alors directement dans le sang où il est pris en charge par les hématies. L'air désormais chargé en dioxyde de carbone est expulsé lors de l'expiration alors que le sang est de nouveau chargé en dioxygène.

Chapitre 2 - La respiration chez les autres êtres vivants

I - Une respiration, des organes respiratoires

L'être humain respire par un ensemble d'organes formant l'appareil respiratoire humain dont l'organe principal est le poumon. Toutefois la respiration a-t-elle toujours lieu par des poumons ?

Activité "Les organes respiratoires des animaux"

Consigne : A l'aide des documents, détermine les différents organes respiratoires des animaux et le trajet emprunté par le dioxygène et le dioxyde de carbone au niveau de ces organes.

Bilan :

Respiration pulmonée : Respiration dont l'organe respiratoire est le poumon (mammifères, reptiles, oiseaux ...). Les échanges gazeux ont lieu au niveau des alvéoles pulmonaires. Le sang y prend en charge le dioxygène et y relâche le dioxyde de carbone.

Respiration trachéenne : Respiration dont l'organe respiratoire est la trachée (Insectes). L'air entre par les stigmates à l'inspiration, suit la trachée et les trachéoles jusqu'aux. Le dioxygène est donc directement amené aux organes. Le dioxyde de carbone est relâché par les organes directement dans les trachéoles et est expulsé à l'expiration au niveau des stigmates.

Respiration branchiale : Respiration dont l'organe respiratoire est la branchie (poisson). L'eau contenant le dioxygène est aspiré par la bouche et se dirige vers les branchies réparties en arc branchial. Chaque arc contient de nombreux filaments. C'est à ce niveau-là que le dioxygène est absorbé et le dioxyde de carbone rejeté.

Quel que soit le type de respiration des animaux, quel que soit l'organe concerné, la respiration reste un échange gazeux entre le dioxygène présent dans le milieu de vie de l'animal et dont ses organes ont besoin et le dioxyde de carbone, déchet du fonctionnement des organes qu'il faut évacuer. La respiration est donc obligatoire chez tous les animaux.

II - La respiration chez les végétaux et les champignons

Malgré des organes différents, la respiration concerne l'intégralité des animaux, mais concerne-t-elle les autres êtres vivants ?

Activité "La respiration, un mécanisme global ?"

Consigne : A l'aide des documents, détermine si la respiration a aussi lieu chez les végétaux et les champignons.

Bilan:

La respiration est un phénomène global qui concerne tous les êtres vivants : animaux, végétaux et champignons. C'est un échange de gaz (dioxygène et dioxyde de carbone) indispensable à la vie de ces êtres vivants.