Respiration et echanges gazeux
Niveau
3eme
Sous-categorie
corps-humain-sante
Programme officiel
Theme 3 - Le corps humain et la sante
Prerequis
Definition
La respiration permet l'approvisionnement des cellules en dioxygene (O2) et l'elimination du dioxyde de carbone (CO2). Les echanges gazeux se font a deux niveaux : dans les poumons (entre l'air et le sang) et dans les organes (entre le sang et les cellules). Le dioxygene est utilise par les cellules pour produire de l'energie.
A retenir
- •RESPIRATION = echanges gazeux O2/CO2 entre air, sang et cellules
- •POUMONS (alveoles) : O2 entre dans le sang, CO2 sort du sang
- •CELLULES : O2 + Glucose → Energie + CO2 + H2O (respiration cellulaire)
- •HEMOGLOBINE = proteine des globules rouges qui transporte l'O2
- •Surface d'echange alveolaire = 100 m² (terrain de badminton)
Concepts fondamentaux
Respiration pulmonaire
Echanges gazeux entre l'air des alveoles pulmonaires et le sang des capillaires.
Poumons : l'O2 passe dans le sang, le CO2 sort du sang.
Respiration cellulaire
Reaction chimique dans les cellules qui utilise l'O2 et le glucose pour produire de l'energie, de l'eau et du CO2.
Cellules : Glucose + O2 → Energie + CO2 + H2O
Alveole pulmonaire
Petit sac a l'extremite des bronchioles ou se font les echanges gazeux avec le sang.
Alveoles = 300 millions de petits sacs, surface d'echange = 100 m²
Ventilation pulmonaire
Mouvements d'inspiration (air entre) et d'expiration (air sort) qui renouvellent l'air dans les poumons.
Inspiration = air entre, expiration = air sort. 12-20 cycles/min au repos.
Transport des gaz
Le sang transporte l'O2 (fixe sur l'hemoglobine des globules rouges) et le CO2 (dissous) entre les poumons et les organes.
Hemoglobine = transporteur d'O2 dans les globules rouges.
Exemple resolu pas a pas
ENONCE (style brevet)
Expliquez comment le dioxygene de l'air arrive jusqu'aux cellules musculaires lors d'un effort physique.
SOLUTION
1. VENTILATION : L'air entre par les fosses nasales, descend dans la trachee, les bronches, les bronchioles, jusqu'aux alveoles pulmonaires.
2. ECHANGES PULMONAIRES : Dans les alveoles, l'O2 de l'air traverse la fine paroi et passe dans les capillaires sanguins. Il se fixe sur l'hemoglobine des globules rouges.
3. TRANSPORT SANGUIN : Le sang riche en O2 (sang oxygene) est propulse par le coeur vers les organes, dont les muscles.
4. ECHANGES CELLULAIRES : Au niveau des muscles, l'O2 quitte l'hemoglobine et passe des capillaires vers les cellules musculaires.
5. RESPIRATION CELLULAIRE : Dans les mitochondries des cellules, l'O2 reagit avec le glucose pour produire l'energie necessaire a la contraction musculaire.
Pieges classiques au brevet
Piege 1
Confondre respiration pulmonaire et respiration cellulaire
La respiration, c'est juste inspirer et expirer
PULMONAIRE = echanges air/sang dans les poumons. CELLULAIRE = production d'energie dans les cellules.
Il y a deux niveaux : poumons (ventilation + echanges) et cellules (production d'energie).
Piege 2
Dire que les poumons 'fabriquent' l'oxygene
Les poumons produisent de l'oxygene
Les poumons ne FABRIQUENT pas l'O2. Ils permettent le PASSAGE de l'O2 de l'air vers le sang.
Les poumons permettent a l'O2 de l'air de passer dans le sang (echange gazeux).
Piege 3
Oublier que l'air expire contient encore de l'O2
On expire uniquement du CO2
L'air expire contient encore 16% d'O2 (inspire : 21%). On n'utilise pas tout l'O2 !
L'air expire contient 16% O2, 4% CO2, et de la vapeur d'eau.
Piege 4
Ne pas connaitre le role de l'hemoglobine
L'O2 est transporte dissous dans le plasma
L'HEMOGLOBINE est la proteine des globules rouges qui TRANSPORTE l'O2 des poumons aux cellules.
L'O2 se fixe sur l'hemoglobine des globules rouges pour etre transporte.
Comment expliquer les echanges gazeux respiratoires ?
Quand utiliser cette methode ?
Face a une question sur la respiration, les echanges O2/CO2, ou l'approvisionnement des cellules.
Decrire l'entree de l'air
Fosses nasales → trachee → bronches → bronchioles → alveoles
Expliquer les echanges au niveau pulmonaire
Dans les alveoles : O2 passe dans le sang, CO2 sort du sang
Decrire le transport dans le sang
O2 fixe sur l'hemoglobine (globules rouges), CO2 dissous
Expliquer les echanges au niveau cellulaire
O2 quitte le sang pour les cellules, CO2 des cellules rejoint le sang
Decrire la respiration cellulaire
Glucose + O2 → Energie + CO2 + H2O (dans les mitochondries)
Quand est-il tombe au brevet ?
Notion frequente au brevet
