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1 Produis ton énergie! Mange, respire, circule et élimine Dossier pédagogique réalisé par Nathalie Dulière Myriam De Kesel biologistes à lantenne de promotion.

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1 1 Produis ton énergie! Mange, respire, circule et élimine Dossier pédagogique réalisé par Nathalie Dulière Myriam De Kesel biologistes à lantenne de promotion des sciences de lUCL Scienceinfuse 2010 Scienceinfuse Site pour charger documents à partir de lundi 25 janvier : Site pour visualiser activités du Printemps des sciences

2 2 Objectif Cette séquence denseignement permet aux adolescents de comprendre les liens et les interactions entre les 4 systèmes chez lêtre humain : Respiratoire - Digestif - Circulatoire - Excréteur Déroulement -Révision des 4 systèmes sous forme de questions-réponses avec les élèves. -illustration avec posters ou PPT ou transparents et maquette -test pratique (test de Ruffier) -dissection ou observation de photos -observation au microscope de cellules ou observation de photos -synthèse et lien à laide dun poster ou PPT Scienceinfuse La plupart des illustrations viennent du livre « bio3 officiel » et elles sont protégées par des droits dauteurs. Il est interdit de faire des copies sans une autorisation écrite préalable des éditions Van In.

3 3 De quoi sommes nous formés? De plusieurs milliards de cellules Pour fonctionner, de quoi ont-elles besoin? Doxygène et de nutriments Oui mais, comment? En respirant et en mangeant Scienceinfuse Plan : 1.ce que nous mangeons 2.le système digestif 3.ce que nous respirons 4.le système respiratoire 5.le système circulatoire 6.ce que nous éliminons 7.le système excréteur 8.Liens 9.Exercices – test 10. Explication lien circulation respiration 11. La ventilation pulmonaire 12.Evaluation

4 4 1. Ce que nous mangeons… protéines lipides glucides vitamines fibres eau Où les trouve-t-on? Leur rôle? - Pourquoi manger ? (questions/réponses orales) -> ENERGIE - Que manger ? (qu./rép. or.)

5 5 2.le système digestif Scienceinfuse Révision des différents organes du TD et de leurs rôles par questions-réponses aux élèves Où vont ces aliments, que deviennent-ils ? (qu./rép.)

6 6 2. le système digestif Scienceinfuse Cellule buccale -Déroulement dun tuyau de 6 m de long -Observation de cellules buccales (microscope ou photos) -Observation de photos de dissection dune dépouille de porc ou dissection

7 7 Volumes en cm3 pour 100 cm3 d'air - De quoi est constitué lair que nous respirons? Oxygène, Azote, gaz carbonique, eau, polluants… 3.Ce que nous respirons Air inspiré et air expiré n'ont pas la même composition. Lair expiré contient moins doxygène mais plus de dioxyde de carbone et de vapeur deau que lair inspiré. Lorganisme retient de loxygène mais rejète du dioxyde de carbone et de la vapeur deau. Air inspiréAir expiré Oxygène2116 Gaz carboniqueTrès peu5 Azote79 Vapeur deauPeubeaucoup -Analyse du tableau : - Pourquoi respirer ? (qu./rép. or.) => ENERGIE

8 8 Les mêmes voies respiratoires sont suivies par l'air inspiré et l'air expiré. Les alvéoles, zones déchanges entre lair et le sang. De la bouche ou des fosses nasales jusquaux poumons, lair inspiré circule dans le pharynx, la trachée, les bronches et les bronchioles. Ces dernières débouchent dans des petits sacs comportant des alvéoles pulmonaires. Lair expiré suit le trajet inverse. Elles sont favorisées par la finesse de leur paroi, par leur grande surface totale, par leur irrigation sanguine très importante, leur humidité permanente. 4. le système respiratoire

9 9 Coupe dans une trachée de porc

10 10 -Comment les nutriments et loxygène sont-ils acheminés à nos cellules? -Système circulatoire (poster ou slide) -Rôle du coeur (pompe) -rythme cardiaque (test de Ruffier) -Simulation du rôle du cœur -dissection 5. Le système circulatoire

11 11 5. Le système circulatoire

12 12 5. Le système circulatoire es%2FVotre+Sant%C3%A9%2FCardiolovasculaire%2FSysteme+ sanguin_jpg

13 13 Comment loxygène et les nutriments arrivent-ils aux cellules? Que se passe-t-il au niveau des cellules? Quels sont les déchets produits par les cellules? Comment sont-ils éliminés? Scienceinfuse Résumé

14 14 Scienceinfuse Concentration dans le plasma sanguin Concentration dans lurine Nutriments Protéines Lipides Glucides Déchets Urée Acide urique Ce que nous éliminons Les reins débarrassent le sang des déchets azotés Le système excréteur comprend les reins, les vaisseaux sanguins qui les alimentent ainsi que les structures qui transportent hors de lorganisme lurine formée dans les reins. Analyse du tableau

15 15 reins (10 cm). sang uretères vessie 7. Le système excréteur Les reins reçoivent environ 20% du sang propulsé par chaque battement de cœur. Lurine sort de ces derniers par un conduit appelé uretère. Luretère de chaque rein débouche dans la vessie. La vessie se vide périodiquement par miction; cette excrétion finale de lurine seffectue par un conduit appelé urètre.

16 16 Scienceinfuse 8. Liens

17 17 9. Exercices : Mode opératoire ruffier Respiration et circulation Myriam De Kesel et Nathalie Dulière Cet indice que lon calcule après une simple épreuve deffort à partir des variations de la fréquence cardiaque est destiné à mesurer la « forme » dune personne et donc sa capacité dadaptation physiologique à leffort. Comment procéder : Prendre le rythme cardiaque au repos, chez le sujet assis. Noter P0. La personne effectue ensuite 30 flexions complètes sur ses jambes, buste maintenu droit, en 45 secondes. Le rythme cardiaque est mesuré de nouveau à la fin de lexercice (P1) et après récupération dune minute en position assise (P2). Lindice de résistance (IR) est égal à : IR = (P0 + P1 + P2) – 200 IR/10 On détermine la forme du sujet à partir de léchelle suivante : Exceptionnelle Excellente Très bonne Bonne Pas mal Peu mieux faire 0 0 à 5 5 à à à à … indice ruffier (IR) Ta forme

18 18 Scienceinfuse Les résultats prénomP0P1P2IRIR/10 Camille ,7 Olivia ,6 IR = indice de Ruffier = (P0 + P1 + P2) –

19 Explication Myriam De Kesel et Nathalie Dulière Durant l'effort la fréquence respiratoire, et la fréquence cardiaque s'élèvent considérablement. L'effort musculaire se traduit par une consommation accrue d'oxygène et par un rejet plus abondant de dioxyde de carbone. Le muscle consomme plus de glucose pendant l'effort quau repos. Comme tout organe un muscle est parcouru par de nombreux vaisseaux capillaires qui conduisent le sang à proximité de chacune de ses cellules. Le muscle libère dans le sang le dioxyde de carbone qu'il a produit et y prélève l'oxygène ainsi que le glucose qu'il consomme.

20 20 Myriam De Kesel et Nathalie Dulière Au cours de linspiration, le volume de la cage thoracique augmente. Sous laction des muscles thoraciques, les côtes sélèvent vers lavant tandis que le diaphragme sabaisse en se contractant. Les poumons fixés à la paroi thoracique par les plèvres sont dilatés, ce qui provoque un appel dair. -Laffaissement des côtes et la remontée du diaphragme provoquent une compression qui chasse lair des poumons au moment de lexpiration. fumeur / non fumeur 11. La ventilation pulmonaire.

21 21 Nous respirons de loxygène. Où l'oxygène est-il utilisé ? Cite trois lieux principaux dans lesquels se déroule la digestion. Comment les nutriments et l oxygène passent-ils dans le sang? Où les nutriments sont-ils utilisés ? Cite quelques déchets produits par ton corps ? Où sont-ils produits et que deviennent-ils ? Quest-ce que une bronche? Une cellule, un tuyau, un organe Quel organe se trouve entre les poumons? A quel muscle doit-on laugmentation du volume de la cage thoracique et donc lentrée dair dans les poumons? Où se déverse le suc pancréatique? Dans le gros intestin, dans le foie ou dans le duodénum? Les poumons sont-ils musclés comme le cœur? Explique ta réponse Que ferais-tu pour encore améliorer ton test de Ruffier? 12. Proposition dévaluation :

22 22 Pourquoi la fréquence respiratoire augmente lors dun effort ? Pourquoi la fréquence cardiaque augmente lors dun effort ? Pourquoi dit-on que les poumons sont des organes passifs ? Pourquoi la fumée de cigarette gène loxygénation du sang ? Nous respirons de loxygène. Où l'oxygène est-il utilisé ? Explique clairement ce que deviennent les nutriments dans les organes que tu as cités à la question 2. Explique comment le système circulatoire et le système digestif sont reliés. Explique comment les nutriments pénètrent dans le système circulatoire. POUR INFO : Site pour charger document : Site pour visualiser activités du Printemps des sciences


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