Observation : Tous les êtres vivants se nourrissent.
Qu’est ce que la nutrition ?
I. GRANDIR, C’EST PRODUIRE.
Lors de la croissance d’un individu sa taille et sa masse augmente. Il produit donc de la matière organique. Pour ce faire, il doit prélever de la matière dans son environnement.
Se nourrir c’est prélever de la matière pour produire ou renouveler sa propre matière et produire de l’énergie.
II. LA NUTRITION DES VÉGÉTAUX.
Les végétaux se nourrissent d’eau, des sels minéraux, de dioxyde de carbone et ils ont besoin de lumière. Les végétaux se nourrissent de matière minérale.
Ils n’ont pas besoin d’autres êtres vivants pour se nourrir. On dit que ce sont des producteurs primaires.
III. LA NUTRITION DES ANIMAUX.
Les animaux se nourrissent de matière organique et d’un peu de matière minérale (sels minéraux et eau).
L’ensemble des aliments que consomme un animal définit son régime alimentaire.
Il y a trois grands régimes alimentaires.
Les animaux phytophages se nourrissent de matière organique d’origine végétale.
Les animaux zoophages se nourrissent de matière organique d’origine animale.
Les animaux omnivores se nourrissent de matière organique d’origine végétale et animale.
Les animaux ont tous besoin d’autres êtres vivants pour se nourrir. On dit que ce sont des producteurs secondaires.
IV. CHAÎNES ALIMENTAIRES ET RÉSEAUX TROPHIQUES.
Les êtres vivants se nourrissent et se font manger. Ils forment des chaînes alimentaires. Une chaîne alimentaire est une suite d’êtres vivants dans laquelle chacun des êtres vivants est mangé par celui qui le suit. La plupart des chaînes alimentaires débutent par un végétal.
Les chaînes alimentaires ne sont pas isolées. Elles se croisent et forment des réseaux trophiques.
Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez-vous et sortez vos affaires. »
Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »
Max : « Bonjour 🙂 Léo, le petit rappel s’il te plaît. »
Léo : « Oui monsieur Max. Nous étudions les besoins alimentaires des êtres vivants. Les végétaux se nourrissent d’eau, de sels minéraux et de dioxyde de carbone en présence de lumière. Nous pouvons dire qu’ils se nourrissent de matière minérale. Les animaux se nourrissent de matière organique. Samuel, veux-tu faire la suite ? »
Samuel : « Je veux bien. Merci Léo. Si un animal se nourrit de matière organique d’origine végétale, on dit qu’il est phytophage. Il y a des phytophages spécialisés comme les granivores, les frugivores, les nectarivores… Si un animal se nourrit de matière organique d’origine animale, on dit qu’il est zoophage. Là aussi il y a des zoophages spécialisés : les piscivores, les insectivores, les hématophages… Beaucoup d’animaux se nourrissent à la fois de matière organique d’origine animale et d’origine végétale. Ils sont omnivores. »
Max : « Très bien à tous les deux ! Vous connaissez bien vos leçons. »
Léo : « C’est facile ! Il y a juste un peu de vocabulaire. »
Samuel : « J’aime bien apprendre des mots moi 🙂 «
Max : « Je t’en félicite Samuel. Le vocabulaire est un trésor. C’est grâce à lui que vous pourrez exprimer votre intelligence. »
Léo : « Monsieur Max, j’ai une question. »
Max : « Je t’écoute Léo. »
Léo : « En fait, ce n’est pas vraiment une question. C’est plutôt une remarque. Les animaux se mangent entre eux ! »
Max : « Oui Léo. Manger et se faire manger. C’est la dure loi de la nature. »
Samuel : « Ça fait comme une chaîne alors ! »
Max : »Absolument. On parle d’ailleurs de chaînes alimentaires. Une chaîne alimentaire est une suite d’êtres vivants dans laquelle chacun des être vivant est mangé par celui qui le suit.
Léo : « Je comprends ! Par exemple, la noisette est mangée par la sittelle torchepot et la sittelle torchepot est mangée par la chouette hulotte ! »
Samuel : « La graine du pin est mangée par le mulot et le mulot est mangé par la chouette hulotte ! »
Max : « Tout à fait ! Nous pouvons le noter comme ceci :
Graine de pin → mulot sylvestre → chouette hulotte
La flèche se lit : ‘est mangé par’. »
Samuel : « Il y a donc un végétal, un phytophage et un zoophage. »
Max : « Il peut y avoir plusieurs zoophages de suite. Comme dans l’exemple suivant :
Feuille de pommier → Chenille de paon du jour → rougegorge familier → chouette hulotte
Nous pouvons mettre en évidence les besoins nutritifs en utilisant des couleurs. Voici ce que ça donne :
Feuille de pommier → Chenille de paon du jour → rougegorge familier → chouette hulotte
Comprenez-vous ? »
Léo : « En vert, c’est un végétal. En bleu, c’est un phytophage et en rouge ce sont les zoophages. »
Samuel : « Monsieur Max. J’ai entendu parler de prédateur. Qu’est ce que c’est ? »
Max : » Un prédateur est un animal qui se nourrit de proies qu’il chasse. »
Léo : « C’est donc un zoophage mais il n’est ni nécrophage ni hématophage. »
Max : »Absolument ! Bien, si vous n’avez pas de questions, il est temps de passer à des exercices. »
Samuel : « Chouette alors ! »
Max : « Le premier exercice est très facile. Il s’agit d’identifier les régimes alimentaires de trois animaux à partir de documents qui indiquent ce qu’ils mangent. »
Léo : « Trop facile ! »
Max : » 🙂 Dans ce deuxième exercice, il va vous falloir trouver trois chaînes alimentaires de trois maillons chacune. Attention ! Vous connaissez les animaux présents sur le document et vous devez leur donner un nom précis ! »
Samuel : « Encore plus facile ! »
Max : « Dans ce troisième exercice les chaînes alimentaires sont représentées. Vous devez répondre à quelques questions… Au travail mes petits ! »
Max : « Vous travaillerez sur une feuille que vous me remettrez lorsque vous aurez terminé. »
Quelques minutes plus tard… »
Samuel : « Fini ! »
Léo : « Fini aussi ! »
Max : « Alors rendez moi vos travaux et filez en récréation ! »
Max : « Bonjour à tous ! enlevez vos blousons, asseyez-vous et sortez vos affaires. »
Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max. »
Max : « Bonjour mes petits. »
Samuel : « Monsieur Max, puis-je faire le petit rappel ? »
Max : « Si tu veux Samuel. »
Samuel : « C’est très simple. Nous avons commencé à étudier l’évacuation des déchets. Lors de la production d’énergie dans les organes, il y production de dioxyde de carbone. Ce dioxyde de carbone est d’abord rejeté dans le sang. Le sang circule jusqu’aux poumons. Au niveau des poumons, le dioxyde de carbone passe du sang à l’air alvéolaire puis il est évacué du corps lors de l’expiration. »
Max : « Oui Léo. Ne vous ai-je jamais parlé de l’urée ? »
Samuel : « Urée ? Ça me fait penser à urine… »
Max : « C’est la même étymologie. »
Léo : « J’en déduis que l’urée est évacuée dans l’urine. Il me semble bien que l’urine est produite dans la vessie. Quand on doit uriner la vessie est remplie. »
Samuel : « Moi je pense qu’elle est produite dans les reins ! J’ai entendu dire que les calculs rénaux empêchaient parfois de faire pipi ! »
Max : « D’urine Samuel 🙂 «
Léo : « Qu’est ce que c’est un calcul rénal ? »
Max : « C’est un petit caillou, un cristal, qui se forme quelque part dans l’appareil urinaire, souvent dans le rein. En voici un… »
Un calcul rénal
Léo : « Aïe ! Ouille ! »
Max : « Oui 🙂 Revenons à vos hypothèses. Léo, tu supposes que l’urine se forme dans la vessie. Samuel suppose qu’elle est formée dans les reins. La question s’est posée il y a longtemps mais elle a été résolue il y a longtemps également. Je vous donne une activité qui va vous permettre de savoir lequel de vous deux a raison. »
Max : « Faites attention quand vous rédigez ! Il faut bien indiquer les étapes de la démarche expérimentale ! Et il y a un piège. Dans le texte, le protocole et les résultats sont un peu mélangés. C’est à vous de bien les séparer. Travaillez bien ! »
Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez-vous et sortez vos affaires. »
Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »
Max : « Bonjour mes petits 🙂 Nous allons faire la correction de l’activité. »
Léo : « Puis-je aller au tableau monsieur Max ? »
Max : « Si tu veux Léo. Samuel est allé faire la correction précédente. Je te redonne les tableaux contenant les résultats… »
Léo : « Merci monsieur Max mais je me souviens des valeurs 🙂 Alors… Je commence par reconstruire le schéma sans rien… Voilà ! »
Léo : « Maintenant, je recopie les valeurs du tableau sur le schéma… Comme ça… J’ai écrit en bleu car c’est la couleur conventionnelle pour représenter le dioxyde de carbone. »
Léo : « Je me dépêche de faire les flèches bleues pour l’air inspiré et l’air expiré. Comme la teneur en dioxyde de carbone dans l’air inspiré est inférieure à la teneur en dioxyde de carbone dans l’air expiré je fais une plus grosse flèche pour l’air expiré… Voilà ! »
Léo : « Je passe au sang. La quantité de dioxyde de carbone dans le sang arrivant à l’alvéole est supérieur à la quantité de dioxygène dans le sang repartant de l’alvéole. Je mets donc plus de bleu dans le sang qui arrive que dans le sang qui repart. Comme ça… Pfff… Si j’avais su, j’aurais fait un schéma plus petit… Voilà ! »
Léo : « Pour le moment c’est purement descriptif. J’ai représenté les résultats. Maintenant il faut expliquer un peu. Comment se fait-il qu’il y a plus de dioxyde de carbone dans l’air expiré que dans l’air inspiré et qu’il y a plus de dioxyde de carbone dans le sang qui arrive que dans le sang qui repart ? Facile ! Je fais une flèche bleue ! Voilà ! J’ai terminé 🙂 «
Max : « C’est très bien Léo. Mais tu n’as pas terminé. Il manque un titre et la conclusion. »
Léo : « Je le sais monsieur Max. Je laissais un peu de travail à Samuel 🙂 «
Samuel : « D’accord ! J’ajoute le titre et la légende… »
Samuel : « Nous pouvons maintenant conclure. Le sang arrivant aux alvéoles contient 540 mL de dioxyde de carbone par litre de sang. Quand il arrive aux alvéoles, le dioxyde de carbone passe du sang à l’air alvéolaire. Lors de l’expiration le dioxyde de carbone est évacué du corps dans l’air expiré. Nous pouvons donc dire que le dioxyde de carbone est évacué du corps lors de la respiration.»
Max : « Excellent travail ! Bravo à tous les deux ! Samuel, ton texte me plaît tellement que je vais le reprendre dans la leçon quand nous l’écrirons.»
Samuel : « Monsieur Max, j’ai une question. »
Max : « Oui Samuel, je t’écoute. »
Samuel : « Est ce que ça veut dire que les poumons servent à deux fonctions ? »
Max : « Absolument Samuel. Ils servent à l’approvisionnement du corps en dioxygène mais aussi à l’évacuation des déchets puisque le dioxyde de carbone est un déchet. »
Samuel : « Merci monsieur Max. »
Max : « Vous pouvez ranger vos affaires et filer en récréation. Amusez vous bien 🙂 »
Pour ceux qui ont tout compris, j’aurais pu vous donner une version un peu plus complexe mais plus intéressantes en ajoutant un organe dans l’histoire. Voici ce que cela aurait donné. Je ne pose pas les questions ce sont toujours les mêmes 🙂
Bonjour à tous ! Voici la correction de l’activité sur les histoires de cônes et de noisettes. J’ai eu l’occasion de lire vos travaux et vous avez plutôt bien travaillé 🙂
Pour réviser ce qu’il se passe chez les végétaux…
1. Les végétaux se nourrissent d’eau, de sels minéraux et de dioxyde de carbone en présence de lumière.
2. Les végétaux se nourrissent de matière minérale.
Histoire de cônes…
1. Je vois que les écailles ont été enlevées et que le cône a un aspect net. J’en déduis que c’est un mulot qui a mangé les graines.
2. Je vois que les écailles sont encore sur le cône et qu’elle sont déchiquetées. J’en déduis que c’est un pic qui a mangé les graines.
3. Je vois que les écailles ont été enlevées et que le cône a un aspect effiloché. J’en déduis que c’est un écureuil qui a mangé les graines.
4. Je vois que les écailles sont encore sur le cône et qu’elle sont fendues. J’en déduis que c’est un bec-croisé qui a mangé les graines.
Histoire de noisettes…
A : Je vois une ouverture circulaire avec des marques de dents. J’en déduis que c’est un mulot qui a mangé cette noisette.
B : Je vois que la noisette est coincée dans l’écorce d’un arbre. J’en déduis que c’est une sittelle torchepot qui l’a mangée.
C : Je vois un petit trou rond dans l’écale. J’en déduis que c’est une larve du balanin qui a mangé la noisette.
D : Je vois une noisette cassée en deux. J’en déduis que c’est un écureuil qui l’a mangée.
Un peu de vocabulaire…
Un animal qui se nourrit de graines est qualifié de granivore.
Un animal phytophage se nourrit de matière organique d’origine végétale.
Un animal phyllophage est un animal qui se nourrit de feuilles.
Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez-vous et sortez vos affaires. »
Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max. »
Max : « Vous souvenez-vous de ce que nous allons étudier. »
Léo : « Oui monsieur Max. Nous savons que les organes utilisent du glucose et du dioxygène pour produire de l’énergie et que cette énergie s’accompagne de la production de déchets. Comme déchet, il y a par exemple le dioxyde de carbone qui est rejeté dans le sang. Il faut donc que le sang se débarrasse du dioxyde de carbone. »
Samuel : « Et nous supposons que cela se passe au niveau des alvéoles pulmonaires. »
Max : « Comment pourrions-nous vérifier cela ? »
Samuel : « Avec le même protocole que la dernière fois mais en étudiant le dioxyde de carbone. »
Léo : « Il faut mesurer le dioxyde de carbone dans l’air inspiré et dans l’air expiré puis dans le sang arrivant à une alvéole et dans le sang repartant de cette même alvéole. »
Samuel : « Ensuite on compare tout ça et on construit un schéma. »
Max : « D’accord 🙂 Je vois que vous maîtrisez le sujet. Je peux donc vous donner une activité à faire ! »
Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blouson, asseyez vous et sortez vos affaires. »
Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »
Max : « Bonjour mes petits 🙂 Qui veut faire le petit rappel aujourd’hui ? »
Samuel et Léo : « Moi ! Moi ! »
Max : « Quel choix cruel… Samuel, tu commences. Léo, tu prendras la suite. »
Samuel : « Nous nous demandons comment le sang est réapprovisionné en dioxygène. Nous avons fait l’hypothèse que cela se passe au niveau des poumons. L’air arrive aux poumons par les voies respiratoires : le nez, la trachée, les bronches et les bronchioles. Tout au bout il y a les alvéoles pulmonaires. »
Léo : « Pour que l’air se déplace dans les voies respiratoires il faut des mouvements respiratoires réalisés grâce à des muscles respiratoires. Il faut savoir que les poumons sont collés à la cage thoracique par les plèvres. Quand les muscles respiratoires se contractent, ils font augmenter le volume des poumons et l’air entre. Quand ces mêmes muscles se relâchent, le volume des poumons diminue et l’air sort. »
Samuel : » Pour terminer nous savons qu’il y a beaucoup d’alvéoles pulmonaires et qu’elles sont forcément très petites. »
Léo : « Elles sont couvertes de vaisseaux sanguins tout petits eux-aussi. »
Samuel : « Ce qui fait que dans les poumons, l’air et le sang sont très proches l’un de l’autre tout en étant séparés. »
Léo : « Nous pouvons affiner notre hypothèse de départ. »
Samuel : « Nous supposons maintenant que le sang est réapprovisionné en dioxygène au niveau des alvéoles. »
Max : « Bravo ! C’est parfait ! Quel plaisir de vous écouter 🙂 Nous allons vérifier cette hypothèse. Mais tout d’abord, il nous faut schématiser une alvéole pulmonaire. Léo, au tableau ! »
Léo : « J’y vais de ce pas 🙂 Alors… Voilà ! »
Max : « Léo, il me semble que tu as oublié la légende ! »
Léo : « J’allais la faire… Voilà ! «
Max : « C’est mieux ! Peux-tu expliquer ce que signifie la petite flèche noire que tu as ajouté en bas ? »
Léo : « C’est le sens de circulation du sang monsieur Max. »
Max : « Très bien ! Comment pourrions-nous vérifier notre hypothèse ? Je vous la rappelle : On suppose que le sang se réapprovisionne en dioxygène au niveau des alvéoles pulmonaires. J’attends vos propositions de protocoles… »
Samuel : « Il faut mesurer la quantité de dioxygène dans l’air inspiré et dans l’air expiré en utilisant un oxymètre. Ensuite, il faut mesurer la quantité de dioxygène dans le sang qui arrive à l’alvéole et dans le sang qui repart de l’alvéole. »
Max : « C’est exactement ça ! Je vous donne les résultats de ces mesures puis vous construirez le schéma comme je vous l’ai appris. Cela vous permettra de formuler la conclusion ! Voici le document… »
Max : « Appliquez-vous ! Je sais que cette activité n’est pas facile mais vous êtes capable de la réussir. Dites-vous aussi que c’est un entraînement pour une autre activité qui ressemble beaucoup à celle-ci. Nous verrons si vous avez fait des progrès… »
Max : « Bonjour à tous ! J’espère que vous allez tous bien ! Aujourd’hui nous allons corriger l’exercice de légende. »
Le schéma à légender.
Max : « C’est un tableau interactif 🙂 Nous sommes modernes nous 🙂 Léo, au tableau ! «
Léo au tableauLéo a terminé.
Max : « Très bien Léo ! Je vois que tu as donné une échelle. C’est plutôt une réduction. Peux-tu expliquer comment tu l’as trouvée ? »
Léo : « Bien sûr monsieur Max ! D’abord, j’ai mesuré la distance entre le diaphragme et la cavité nasale sur le dessin. Comme ça… »
Léo réalise une mesure sur le document.
Léo : « Alors… Le diaphragme est à peu près à 9 cm et la cavité nasale est environ à 17 cm. Sur le document la distance de la cavité nasale est d’environ 8 cm. Vous nous avez dit que dans la réalité la distance est d’environ 50 cm. En vrai 50, sur le document 8… Les mesures ont été divisées sur le document. J’en ai déduit le signe diviser. Ensuite… Je me demande comment passer de 50 à 8. Je sais que 6 x 8 = 48. 48 c’est presque 50. Je sais donc que les mesures ont été divisées par 6 environ. C’est pour cela que j’ai indiqué divisé par six dans le coin du document. »
Max : « C’est très bien Léo. J’espère que tes explications seront suffisantes. C’est tout pour cette petite correction. Nous nous retrouverons plus tard. »
Dites les élèves, vous ne donnez pas beaucoup de vos nouvelles… On s’inquiète pour vous nous…
Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez-vous et sortez vos affaires. »
Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »
Max : « Bonjour mes petits 🙂 Qu’avez-vous retenu jusque maintenant ? »
Léo : « Nous étudions l’approvisionnement du sang en dioxygène. »
Samuel : « Il se fait grâce à l’appareil respiratoire. L’appareil respiratoire comprend les voies respiratoires, la cage thoracique et les muscles respiratoires. »
Léo : « Quand les muscles respiratoires se contractent, la cage thoracique gonfle et l’air entre dans les poumons. Quand ces mêmes muscles se relâchent, la cage thoracique s’affaisse et l’air est expiré. »
Max : « Très bien ! »
Léo : « Nous savons aussi qu’il y a des tas de vaisseaux sanguins dans les poumons ! On le sait grâce au moulage avec la cire ! »
Max : « Cette image t’a marquée apparemment Léo. »
Léo : « Rhooo oui ! C’est impressionnant ! »
Samuel : « Mais on ne voit pas les tous petits détails ! On ne sait pas ce qu’il y a au bout des bronchioles les plus fines ! »
Max : « C’est vrai. C’est ce que nous allons voir maintenant. Le plus simple est d’observer un morceau de poumon au microscope optique. Voyez ce que ça donne… »
Photographie d’un morceau de poumon observé au microscope optique.
Samuel : « Pfff… »
Léo : « Pas facile… Je suppose qu’en blanc c’est l’air… »
Max : « Oui Léo. »
Samuel : « Et le reste… Il doit y avoir la paroi des… Ça s’appelle comment monsieur Max ? »
Max : « De quoi parles-tu Samuel ? »
Samuel : « Je pense que ça fait comme des petits sacs dans lesquels il y aurait de l’air. »
Léo : « Et les vaisseaux sanguins seraient collés à la paroi de ces petits sacs. »
Max : « Ce que vous appelez des petits sacs sont en fait des alvéoles pulmonaires. »
Photographie d’un morceau de poumon observé au microscope optique.
Max : « En passant au microscope électronique c’est peut-être plus facile à comprendre… »
Photographie d’un morceau de poumon observé au microscope électronique à balayage.
Léo : « Ah oui ! On voit comme des olives ! Ce sont les alvéoles ! »
Samuel : Et dessus il y a les vaisseaux sanguins. On en voit un sur la droite. Il se divise en des tas de petits vaisseaux encore plus fins qui recouvrent bien la paroi de l’alvéole. »
Max : « Vous avez bien interprété cette photographie 🙂 Voici un schéma qui reconstitue ce que nous venons d’observer. »
Schéma d’une grappe d’alvéole pulmonaire.
Léo : « Au niveau des alvéoles, le sang et l’air sont très proches ! C’est là qu’il doit y avoir les échanges entre l’air et le sang ! »
Max : « C’est une bonne hypothèse Léo. Nous la vérifierons la prochaine fois. Pour le moment notons la leçon du jour. »
III. LE FONCTIONNEMENT D’UNE ALVÉOLE.
1. Structure d’une alvéole.
A l’extrémité des bronchioles les plus fines on observe des petites grappes d’alvéoles pulmonaires. Elles sont remplies d’air. A la surface de ces alvéoles il y a des capillaires sanguins. Ce sont des vaisseaux sanguins très fins. Au niveau des alvéoles l’air et le sang sont très proches l’un de l’autre.
Photographie d’alvéoles pulmonaires observées au microscope.
Quelques chiffres…
Il y a environ 300 millions d’alvéoles pulmonaires par poumons. La surface totale de contact entre les alvéoles et les vaisseaux sanguins est d’environ 90 m2 ce qui équivaut à la surface d’un terrain de tennis. La distance qui sépare l’air du sang dans une alvéole est d’environ un millième de millimètre…
Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez-vous et sortez vos affaires. »
Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »
Max : « Bonjour mes petits 🙂 Pourriez-vous me rappeler où nous nous étions arrêtés ? »
Léo : « Aux voies respiratoires ! Elles débutent par le nez ou la bouche et se poursuivent par la trachée. La trachée se divise en deux bronches en arrivant aux poumons et les bronches donnent de multiples bronchioles de plus en plus fines et nombreuses. »
Samuel : « Et vous aviez terminé le cours en parlant rapidement du diaphragme. »
Léo : « Nous étions donc en pleine étude de l’appareil respiratoire ! »
Samuel : « Moi j’aimerais bien comprendre comment les poumons gonflent et se dégonflent… »
Max : « La ventilation pulmonaire… Si tu veux Samuel ! Bien vous savez que les poumons se situent dans le thorax. Plus précisément, ils se situent dans la cage thoracique. »
Léo : « Elle est constituée par les côtes ! »
Max : « Oui Léo, mais pas seulement. Les côtes doivent bien s’attacher sur quelque chose… Voici un dessin du squelette thoracique pour que vous compreniez mieux… »
Dessin du squelette thoracique
Max : « Vous voyez donc que la cage thoracique est formée de douze côtes. Elles sont toutes attachées à la colonne vertébrale. Les vertèbres qui portent des côtes sont appelées vertèbres thoraciques. Les vraies côtes s’attachent au sternum par des cartilages. »
Léo : « Les cartilages sont souples ! Comme dans le bout du nez ou dans les oreilles ! »
Samuel : « Comme ça quand la cage thoracique bouge, les côtes peuvent se déplacer ! »
Max : « Oui mes petits 🙂 Les fausses côtes sont attachées indirectement sur le sternum et les 2 paires de côtes flottantes ne sont pas du tout attachées au sternum. »
Léo : « Nous connaissons maintenant les os de l’appareil respiratoire. »
Samuel : « Monsieur Max, comment les poumons sont-ils attachés aux côtes ? »
Max : « Bonne question Samuel ! La face interne de la cage thoracique est recouverte d’un tissu fin appelé plèvre pariétale. Les poumons sont eux mêmes recouverts extérieurement par un tissu identique : la plèvre viscérale. Entre les deux plèvres il y a du vide qui les colle l’une à l’autre. »
Léo : « C’est le vide qui les colle ? »
Max : « Oui Léo 🙂 A quoi pourrais-je comparer cela… Les sacs plastiques du rayon fruits et légumes des magasins ! Les deux côtés du sac sont collés par le vide ! Je vois souvent des gens s’énerver parce qu’ils n’arrivent pas à ouvrir les sacs 🙂 »
Léo : « Merci monsieur Max. Donc les poumons sont collés à la cage thoracique par les plèvres. Mais pour réaliser un mouvement, il faut des muscles ! »
Max : « Les muscles respiratoires ! Les voici… »
Dessin des muscles respiratoires
Max : « Il y a donc les muscles élévateurs des côtes, les muscles intercostaux et le diaphragme. »
Samuel : « Donc l’appareil respiratoire comporte les voies respiratoires, les poumons, la cage thoracique et les muscles respiratoires. »
Max : « Oui Samuel. Tous ces organes permettent la ventilation pulmonaire. C’est à dire l’inspiration et l’expiration. La plupart du temps, seule l’inspiration est active. Pour inspirer, il faut contracter les muscles élévateurs des côtes, les muscles intercostaux et le diaphragme. Dans ce cas, le volume de la cage thoracique augmente. »
Léo : « Et comme les poumons sont collés à la cage thoracique par les plèvres, quand le volume de la cage thoracique augmente, le volume des poumons augmente ! »
Samuel : « Et ça aspire l’air ! »
Léo : « Ça alors ! Je pensais que c’était l’air qui faisait gonfler les poumons en entrant ! Mais en fait c’est parce que le volume des poumons augmente que l’air entre ! »
Max : « Et oui ! »
Léo : « Et pour l’expiration ? »
Max : « Il suffit que les muscles se relâchent. La cage thoracique s’affaisse et appuie sur les poumons. »
Samuel : « Et les poumons se vident ! »
Léo : « Donc l’inspiration est active et l’expiration est passive ! »
Max : « Sauf dans le cas de l’expiration forcée… Voici une petite animation qui reprend ce que nous venons de voir… »
Léo : « C’est exactement ce qu’on vient de voir ! »
Max : « Bien sûr Léo ! Pour encore mieux comprendre je vous propose de réaliser un modèle de ventilation pulmonaire. Voici une vidéo qui vous explique comment faire… »
Samuel : « Rholala ! Ah bah oui ! On voit bien que ce sont les mouvements du diaphragme qui font entrer l’air ! »
Max : « Oui Samuel ! Rholala 🙂 Bien, nous pouvons noter la leçon. Prenez vos cahiers… »
2) Les autres organes de l’appareil respiratoire.
L’appareil respiratoire comporte également les os de la cage thoracique (côtes, vertèbres et sternum) ainsi que des muscles respiratoires dont le plus important est le diaphragme.
II. LA VENTILATION PULMONAIRE.
La ventilation pulmonaire est le renouvellement de l’air contenu dans les poumons. Elle comprend deux temps : l’entrée de l’air dans les poumons lors de l’inspiration et la sortie de l’air lors de l’expiration.
La ventilation est permise par des muscles respiratoires. Lorsque les muscles respiratoire se contractent, le volume de la cage thoracique et des poumons augmente et l’air est inspiré. Lorsque ces muscles se relâchent le volume de la cage thoracique et des poumons diminue et l’air est expiré.
Max : « La leçon est terminée. Avez-vous des questions ? »
Samuel et Léo : « Non monsieur Max ! »
Max : « Si vous le voulez vous pouvez réaliser une maquette de poumons. Vous me la donnerez la prochaine fois que nous nous verrons. Faites attention à vos doigts en découpant la bouteille ! »
Samuel et Léo : « Oui monsieur Max ! Au revoir monsieur Max ! »
