SVT CLASSE DE TROISIEME

PROGRAMME

Le programme des SVT en classe de 3ème est centré sur l’être humain et comporte 4 parties:

· 1ère partie: les fonctions de nutrition

· 2ème partie: les fonctions de relation

· 3ème partie: la microbiologie et pathologie

· 4ème partie: l’hérédité humaine

INTRODUCTION GENERALE

Le mot biologie vient du grec Bios qui signifie vie et Logos qui signifie discours, doctrine, pensée. C’est en 1802 que ce mot apparu pour la première fois ayant pour auteur le zoologiste français Jean Baptiste LAMARK et le naturaliste allemand TREVIRANUS. La biologie est la science qui étudie la vie. Cette science vise essentiellement à expliquer les caractéristiques et les propriétés du vivant.

Quelles sont les branches de la biologie ?

On peut citer entre autres:

· la Botanique qui est la science qui étudie les végétaux

· la Zoologie qui est la science qui étudie les animaux

· la Microbiologie qui est la science qui étudie les microbes

· l’anatomie qui est la science qui étudie l’aspect, la forme et la structure des organes

· la physiologie qui est la science qui étudie le fonctionnement des organes

· l’hygiène qui est l’ensemble des règles à pratiquer pour assurer le bon fonctionnement et le développement harmonieux de l’organisme

Comment est organisé le corps humain ?

Le corps humain est divisé en trois parties: la tète, le tronc et les membres. A l’intérieur de ce corps, on trouve des appareils qui sont formés d’organes, les organes sont constitués des tissus, chaque tissu est constitué de cellules semblables.

Quel est la structure interne du corps humain ?

A l’intérieur du corps humain, on trouve des organes durs et des organes moux.

· Les organes durs sont des os dont l’ensemble forme le squelette ou l’appareil squelettique.

· Les organes moux sont variés et sont regroupés en appareils ou systèmes. On distinguera, l’appareil digestif, l’appareil circulatoire, l’appareil respiratoire, l’appareil urinaire ou excréteur, l’appareil reproducteur, les muscles ou l’appareil musculaire, l’appareil tégumentaire ou la peau, le système nerveux.

Quelles sont les différentes fonctions de l’organisme ?

Chaque appareil assure une fonction dans l’organisme. Les fonctions peuvent être divisées en trois groupes:

· Les fonctions de nutritions, elles assurent la croissance et l’entretien de l’organisme. Les appareils qui participent à cette fonction sont: l’appareil digestif, l’appareil circulatoire, l’appareil respiratoire et l’appareil excréteur ;

· Les fonctions de relations, elles permettent à l’organisme d’entrer en relation avec le monde extérieur. Les appareils qui y participent sont: le système nerveux, l’appareil musculaire, l’appareil squelettique, l’appareil tégumentaire et autres organe de sens.

· La fonction de reproduction, elle assure la pérennité ou la continuité des espèces. C’est l’appareil reproducteur qui est responsable de cette fonction.

Quelle est l’importance de la biologie ?

La biologie permet à l’homme de se connaître dans son intégralité, de connaître les êtres vivants qui peuplent son environnement. Bref, la biologie aide l’être humain à protéger sa santé, à protéger sa durée de vie. De toute évidence, la pratique des règles d’hygiènes, la vaccination, une bonne alimentation et la lutte contre les microbes ont permit à l’être humain d’accroitre sa longévité et son espérance de vie.

1ERE PARTIE: LES FONCTIONS DE NUTRITION

Pour vivre et fonctionner l’être humain doit satisfaire les besoins de son organisme. Pour cela, il doit non seulement s’alimenter et respirer mais son organisme doit aussi distribués et utilisés ces apports sans omettre de rejeter les déchets produits. Ce sont les fonctions de nutrition qui répondent à ces nécessités: alimentation, digestion, absorption, circulation, assimilation, respiration et excrétion.

CHAPITRE 1 LES ALIMENTS DE L’HOMME

Objectifs: à la fin de ce chapitre, l’élève doit être capable de:

· Déterminer les origines des aliments des être humains

· Définir et distinguer les aliments simples, les aliments composés et les aliments complets

· Identifier par les réactions colorées les aliments simples et donner leurs caractéristiques

· Donner le rôle de chacun des principaux groupes d’aliments simples dans l’organisme

INTRODUCTION

L’être humain hétérotrophe et omnivore tire ces aliments des animaux et des végétaux. Chacun de ces aliments est constitué des substances minérales et des substances organiques.

ETUDE DE DEUX ALIMENTS DE L’HOMME

Etude du pain

Le pain est un aliment composé, constitué des glucides (amidon et glucose), d’un peu de lipide, de protides (gluten), de sels minéraux et de l’eau. Les vitamines sont absentes dans le pain car ont été brulées pendant la cuisson.

Etude du lait

Le lait est un aliment liquide d’origine animale constitué de glucide (lactose), des lipides (crème), des protides (albumine et caséine), des vitamines (A, B, C, D et E) en particulier dans le lait non bouillit, des sels minéraux (chlorures, phosphates, sulfates, sels de calcium) et de l’eau.

Remarques

· Les lipides, les glucides, les protides, les vitamines, les sels minéraux et l’eau sont appelés aliments simples c’est-à-dire aliments constitués d’un seul type de molécules

· Le maïs, les légumes, le pain, les œufs, la viande, le poisson, le lait etc sont des aliments composés c’est-à-dire tout aliment constitué de plusieurs aliments simples

· Le lait est un aliment complet car est constitué de toutes les catégories d’aliments simples

· Tout aliment composé n’est pas forcement complet

· Tout aliment complet est d’office composé

ETUDE DES ALIMENTS SIMPLES

Les aliments simples minéraux

Il s’agit de l’étude de l’eau et des sels minéraux.

L’eau est le constituant le plus abondant de tous nos tissus. Pour la mise en évidence de l’eau dans un aliment on doit au préalable s’assurer que le tube à essai qu’on dispose est bien sec. Dans ce tube à essai, on dépose l’aliment en question et on y met du feu ; quelques temps après, on va constater que les gouttelettes d’eau encore appelées les buées apparaissent sur les parois du tube. Cela signifie tout simplement que l’aliment en question contient de l’eau.

Les sels minéraux sont variés et solubles dans l’eau. Pour les identifier, on utilise pour chacun d’eux un réactif approprié.

· Pour les sels de chlorures le réactif utilisé est le nitrate d’argent et comme résultat, on obtient un précipité blanc qui noircit à la lumière ;

· Pour les sels de sulfate, on utilise le chlorure de baryum comme réactif et comme résultat on obtient le précipité blanc de sulfate de baryum ;

· Pour les sels de phosphate, comme réactif on utilise le réactif nitromoliptique et comme résultat on obtient des précipités jaunes

· Pour les sels de calcium, comme réactif on utilise l’oxalate d’ammonium et comme résultat on obtient un précipité blanc d’oxalate de calcium

Les aliments simples organiques

Il s’agit des glucides, des lipides, des protides et des vitamines.

Les glucides sont constitués des sucres et des féculents (amidon et glycogène). Les sucres sont solubles dans l’eau. Le glucose, le lactose, le galactose, le maltose, le fructose sont des sucres réducteurs car en présence de la liqueur de Fehling à chaud donnent un précipité rouge brique.

Remarques

Le saccharose (sucre de table) n’est pas un sucre réducteur mais son hydrolyse donne le glucose et le fructose qui sont des sucres réducteurs. L’hydrolyse du saccharose peut se faire au laboratoire en présence d’acide chlorhydrique à 100°C ou dans un organisme vivant en présence d’un enzyme appelé saccharase pour obtenir le glucose et le fructose ;

L’amidon ou le glycogène est une macro molécule constitué de millions de milliers de molécules de glucose. E n présence de l’eau iodée (iode) l’amidon donne une coloration bleue et le glycogène une coloration brun acajou.

Les lipides ou corps gras, ce sont les huiles, les graisses et le beure. Ils sont insolubles dans l’eau et solubles dans les solvants organiques tels que le benzène, l’éther, le chloroforme etc. Les lipides forment avec l’eau une émulsion instable. Les lipides laissent une tâche translucide sur une feuille de papier ou sur un tissu. Les lipides en présence du rouge de soudan III donne une coloration rouge claire.

Les protides ou corps azotés, comme le gluten du pain, l’albumine du lait, l’albumine de l’œuf, la caséine du lait… Les protides sont coagulés par la chaleur et l’acide, deux réactions colorées permettent de les identifier. Il s’agit de la réaction xanthoprotéique et la réaction de Biuret

· Pour ce qui est de la réaction xanthoprotéique, le 1er réactif est l’acide nitrique et le 1er résultat obtenu est la coloration jaune après lavage l’eau, le 2ème réactif utilisé est l’ammoniac et le 2ème résultat est la coloration orangée.

· Pour la réaction de Biuret, le 1er réactif utilisé est le sulfate de cuivre et le 1er résultat obtenu est la coloration bleu après lavage l’eau, le 2ème réactif utilisé est la soude ou la potasse et on obtient comme 2ème résultat la coloration violette.

Les vitamines, ce sont des substances chimique agissant à faible dose et indispensables au bon fonctionnement de l’organisme. On distingue: les vitamines hydrosolubles (solubles dans l’eau) et les vitamines liposolubles (solubles dans les lipides). L’absence ou l’insuffisance des vitamines dans l’alimentation cause des maladies appelées avitaminose dans l’organisme. Les vitamines associées aux enzymes interviennent comme catalyseurs dans les réactions biochimiques de la vie des cellules. L’organisme ne pouvant les synthétiser doit nécessairement les retrouver préfabriqué dans l’alimentation.

Le doc 1 P 2 est un tableau qui nous donne les principales vitamines. Nous avons:

· les vitamines liposolubles: vitamines A, D, E et K

· les vitamines hydrosolubles: vitamines C, B1, B2, B12, PP

Les conséquences de la carence sont:

· pour la vitamine A baisse de la vision arrêt de la croissance

· pour la vitamine D, le rachitisme

· pour la vitamine E, trouble de la fonction de reproduction

· pour la vitamine K, hémorragie

· pour la vitamine C, scorbut

· pour la vitamine B1, béribéri

· pour la vitamine B2, dermatose et lésion oculaire

· pour la vitamine B12, anémie

· pour la vitamine PP (B3), polagre

Rôle des aliments simples

L’eau joue un rôle fonctionnel et plastique. Fonctionnel parce qu’elle intervient dans le déroulement de nombreuses réactions dans notre organisme et plastique parce qu’elle entre dans la constitution de nos tissus

Les sels minéraux jouent toujours le rôle fonctionnel et plastique.

Les protides jouent le rôle plastique, bâtisseur ou constitution.

Les lipides jouent le rôle calorifique c’est-à-dire fournir de la chaleur

Les glucides jouent le rôle énergétique

Les vitamines jouent le rôle fonctionnel

Valeur énergétique des aliments que nous consommons

Les lipides, les protides et les glucides sont les aliments énergétiques. En effet, 1g de glucides libère 4Kcal ou 17KJ, 1g de protides libère 4Kcal ou 17KJ et 1g de lipides libère 9Kcal ou 38KJ. L’eau, les sels minéraux et les vitamines sont des aliments simples non énergétiques

CONCLUSION

La plupart des aliments que nous consommons sont des aliments composés. Ils sont formés d’un mélange d’aliment simple que l’on peut repartir en deux groupes :

· les glucides, les lipides, les protides et les vitamines de nature organique

· les sels minéraux et l’eau de nature minéral

Chaque aliment simple peut être identifié par des réactions chimiques spécifiques (propres à chacun d’entre eux). Dans l’organisme, ils jouent le rôle fonctionnel, énergétique, calorifique et plastique.

CHAPITRE 2 LA DIGESTION

Objectifs: à la fin de ce chapitre, l’élève doit être capable de:

· définir les termes digestion, enzymes, sucs digestifs, nutriments, absorption intestinale, assimilation des nutriments

· relever et expliquer les deux types de digestion à savoir la digestion mécanique et la digestion chimique

· expliquer l’action de la salive sur l’amidon cuit, les conditions de ces transformation et en déduire les principales caractéristique d’une enzyme

· identifier les différentes parties de l’appareil digestif de l’être humain et expliquer les différentes transformations des aliments simples

· identifier les différents sucs digestifs et les enzymes qu’ils renferment

· donner l’importance de la digestion et le devenir des nutriments.

INTRODUTION

Les aliments composés pour être utilisés par les cellules doivent être au préalable transformés en aliments simples. Ces transformations ont lieu dans l’appareil digestif et constituent la digestion.

ETUDE EXPERIMENTALE DE L’AMIDON CUIT PAR LA SALIVE

Expérience: doc 5 P3

Un ballon renfermant de l’empois d’amidon et de la salive fraiche contenu dans un bain marée pour où règne une température d’environ 38°C c’est-à-dire voisine de la température corporelle. 30 minutes après on fait le prélève de ce ballon (empois d’amidon et salive fraiche) qu’on introduit dans deux tubes à essai: le tube de gauche est traité à l’eau iodée et celui de droite à la liqueur de Fehling à chaud

Quelques temps après on observe que dans le tube de droite, il y a un précipité rouge brique alors que dans le tube de gauche, il n’y a pas de coloration bleu caractéristique de l’amidon.

Interprétation: au début de l’expérience, on avait de l’empois d’amidon dans le ballon mais par la suite le test de l’amidon est négatif alors que le test à la liqueur de Fehling est positif. Il y a donc eu transformation de l’amidon

Conclusion: à la température du corps la salive transforme l’amidon cuit en maltose grace à une enzyme appelée amylase salivaire ou ptyaline

Comment agit l’amylase salivaire ?

L’amylase salivaire est inactive à 0°C, devient active à 30°C et est détruite à 100°C. L’amylase salivaire n’agit qu’à la température du corps, elle n’agit que sur l’amidon cuit.

Qu’est ce qu’on entend par enzyme ?

C’est une substance organique de nature protéique catalysant une réaction biochimique spécifique.

Quelles sont les caractéristiques des enzymes ?

Les enzymes agissent à la température corporelle (37°C), agissent en petite quantité et se retrouvent intactes à la fin de la réaction. Les enzymes sont donc inactive à basse température et détruites par les fortes températures. Les enzymes agissent dans des conditions précises de neutralité (PH=7), d’acidité (PH<7) ou de basicité (PH>7).

Quel est le rôle de l’appareil digestif ?

L’appareil digestif permet la digestion (transformation mécanique et chimique des aliments dans le tube digestif). L’appareil digestif est donc constitué du tube digestif et des organes annexes (doc2 P2: schéma de l’appareil digestif de l’être humain). La digestion se déroule de la bouche jusqu’au niveau de l’intestin grêle en passant par l’estomac et les déchets continuent vers le gros intestin pour être rejetés vers l’extérieur sous forme d’excrément.

Qu’est ce que le tube digestif ?

C’est une série de cavités et de conduits étagés: la bouche et les dents, le pharynx et l’œsophage, l’estomac, l’intestin grêle et le gros intestin.

Les dents (Doc 11 P5: schéma d’une dent)

On distingue 4 types de dents (doc3 P2) : les incisives, les canines, les prémolaires et les molaires. Les incisives ont pour rôle de couper, les canines déchirent, les prémolaires écrasent et les molaires broient.

La formule dentaire d’un adulte est: I 2/2 ; C 1/1 ; PM 2/2 ; M 3/3

La formule dentaire d’un enfant est: I 2/2 ; C 1/1 ; PM 2/2 

Ici, I= incisives, C=canines, PM= prémolaire et M=molaire ; les numérateurs représentent les dents de la demi mâchoire supérieure et les dénominateurs les dents de la demi mâchoire inférieure (Doc 4 P2)

Quels sont les organes annexes du tube digestif ?

Il s’agit des muscles masticateurs situés dans l’épaisseur de tempes et des joues et des glandes digestives. Comme glandes digestives, on a:

· Les glandes salivaires, constituées des parotides des sublinguales et des sous-maxillaires. Ces glandes sécrètent de la salive qui est un suc digestif.

· Les glandes gastriques, situées dans les parois de l’estomac sécrètent le suc gastrique et l’acide chlorhydrique.

· Le foie sécrète la bile qui s’accumule d’abord dans la vésicule biliaire avant de se déverser dans l’intestin grêle au niveau du duodénum.

· Les glandes intestinales, situées dans les parois de l’intestin grêle sécrètent le suc intestinal

· Le pancréas sécrète le suc pancréatique qui se déverse dans le duodénum

Comment se déroule la digestion mécanique ?

Elle commence sous l’action des dents et se poursuit dans l’estomac et l’intestin grêle. Dans l’estomac, les aliments subissent un brassage très énergique grâce aux contractions de sa paroi. Au niveau des l’intestin les mouvements reflexes favorisent la progression des aliments.

Comment se déroule la digestion chimique ?

Elle s’effectue sous l’action des enzymes digestives (diastases). Doc 6 P3: tableau illustrant les différents niveaux de transformation, la durée de transformation, les phénomènes mécaniques et les phénomènes chimiques.

1) Dans la bouche (quelques secondes), comme phénomène mécanique nous avons la mastication: les coupent et écrasent les aliments qui s’empreignent des salives ; comme phénomène chimique, on l’action de la salive sur l’amidon cuit. Elle se poursuit dans l’estomac tant que l’aliment n’est pas acidifié.

2) De la bouche à l’estomac (10 à 20 secondes), comme phénomène mécanique nous avons la déglutition (voyage très rapide) et l’absence de phénomène chimique.

3) Dans l’estomac (2 à 8 heures), comme phénomène mécanique nous avons le brassage qui complète la mastication et évacuation du réservoir par jets successifs et comme phénomène chimique on a l’action du suc gastrique en milieu sur les protides surtout.

4) Dans l’intestin grêle (7 à 8 heures), comme phénomène mécanique nous avons le brassage, la progression de 2cm/mn, le passage des aliments digérer dans le sang et la lymphe (absorption) et comme phénomène chimique on a l’action combinée de deux sucs digestifs à savoir le suc pancréatique et le suc intestinal et même de la bile sur les glucides, les lipides et les protides.

5) Dans le gros intestin (15 heures), comme phénomène mécanique nous avons la progression des résidus en une quinzaine d’heures et la déshydratation des résidus qui forment les excréments et comme phénomène chimique on a la fermentation bactérienne transforme une partie de la cellulose en glucose qui est absorbé. A la fin donc les excréments seront rejetés et les nutriments absorbé.

Remarques

· La bile sécrétée par le foie n’est pas un suc digestif car elle ne contient pas d’enzyme. Elle a pour rôle de neutraliser l’acide chlorhydrique venant de l’estomac, d’émulsionner les lipides, de favoriser leur digestion et leur absorption

· Dans la bouche, les aliments mastiqués et humectés par la salive forment une boule appelée bol alimentaire, dans l’estomac le bol alimentaire se transforme en chyme stomacal et dans l’intestin grêle le chyme se transforme en chyle intestinale. Le chyle est une bouillie blanchâtre constitué des produits issus de la digestion ou nutriments. Il s’agit de glucose, acides gras, glycérol, acides aminés, vitamines et sels minéraux.

Les glucides subissent des transformations au niveau de la bouche et de l’intestin grêle et on obtient comme nutriments les molécules de glucose de fructose et de galactose.

Les lipides sont transformés au niveau de l’intestin grêle par les lipases et on obtient comme nutriment les acides gras et glycérols.

Les protides sont transformés au niveau de l’estomac et de l’intestin grêle et on obtient comme nutriment les acides aminés.

Quel est l’importance de la digestion ?

Au cours de la digestion, les macros molécules constituées des protides, d’amidon, glycogène et lipides sont transformées en petites molécules solubles: acides aminés, glucose, galactose, fructose, acides gras et glycérols. Ces petites molécules solubles sont capables de traverser les villosités intestinales pour cette raison, on va dire que la digestion est une simplification moléculaire notamment la digestion chimique.

Qu’est ce que l’absorption intestinale ?

L’absorption intestinale est le passage des nutriments dans le sang à travers les villosités intestinales (voir doc 12 P5: schéma des villosités intestinales)

En effet, la paroi de l’intestin grêle est tapissée de milliers de repliements membranaire appelés villosités intestinale couvrant une surface absorbante d’environ 48m². Chaque villosité intestinale contient des capillaires sanguins et un vaisseau lymphatique. Les produits hydrosolubles (eau, sels minéraux, sucres simples, acides aminés, vitamines hydrosolubles) passent dans le sang et les produits liposolubles (acides gras, glycérols et vitamines liposolubles) passent dans la lymphe.

Qu’est ce que l’assimilation des nutriments ?

L’assimilation est la transformation des nutriments dans les cellules. En effet, après absorption intestinal le sang et la lymphe véhiculent les nutriments au niveau des cellules qui auront deux destinées, soient stockés sous forme de réserve soient dégradés pour la production d’énergie utilisable par la cellule (oxydation pour la production d’énergie). Ce sont ces deux aspects qui constituent l’assimilation des nutriments.

Le Doc 7 P3 montre que notre corps est essentiellement formé d’eau (70%) de protéine et de lipide. Acide gras, acides aminés, nutriments bâtisseurs sont assemblés dans les cellules en lipides en nouvelle protéines. A travers la paroi intestinale, les nutriments traversent par absorption arrive dans la circulation sanguine et le sang va véhiculer ces nutriments au niveau de la cellule et c’est à ce niveau qu’il y aura assimilation c’est-à-dire mise en réserve de certaines substances et production d’énergie avec d’autres.

CONCLUSION

Au cours de leur progression dans le tube digestif, les aliments subissent une fragmentation mécanique et des transformations chimiques sous l’action d’enzymes contenus dans les sucs digestifs. Ces transformations se résument en une simplification moléculaire. Les nutriments obtenus sont absorbés et servent à l’édification de la matière organique spécifique de l’individu. Les résidus indigestes des aliments progressent dans le gros intestin où ils se transforment en excréments pour être finalement expulsés au dehors.

Le doc 8 P4, montre que la totale des molécules de l’organisme adulte est constante: les entrées sont égales aux sorties. Comme éléments d’entrées nous avons le dioxygène et les aliments. Les aliments doivent subir des transformations dans le tube digestif et dioxygène va permettre donc l’oxydation de ces nutriments dans les cellules et il va en résulté des déchets et de la respiration certains déchets qui seront éliminés par les reins (urée et sels minéraux) et par la respiration (eau et dioxyde de carbone). A travers le tube digestif, comme déchet nous aurons des excréments qui son des produits non absorbés.

CHAPITRE 3 L’HYGIENE DE LA DIGESTION ET DE L’ALIMENTATION

Objectifs: à la fin de ce chapitre, l’élève doit être capable de:

· Relever quelques règles d’hygiène se rapportant à l’appareil digestif et aux aliments

· Décrire quelques maladies nutritionnelles

· Définir ration alimentaire et citer les différents types

· Mentionner les qualités d’une eau potable et donner les moyens de purification de l’eau

· Relever les effets de l’alcoolisme sur l’organisme et dans la société

INTRODUCTION

La diététique est la science qui évalue qualitativement et quantitativement les besoins alimentaires. Un régime équilibré entretiendra l’organisme et préviendra de nombreuses maladies comme l’obésité, le diabète, le kwashiorkor, la rachitisme etc.

QUELQUES REGLES D’HYGIENE

Pour un bon fonctionnement de l’appareil digestif, il faut:

· Prendre soin des dents c’est-à-dire se brosser chaque fois à l’aide d’une brosse imprégnée d’une dentifrice de qualité, éviter l’abus de sucreries et de bonbon chez l’enfant, éviter de manger les aliments trop chauds ou trop froids.

· Facilité et activer les sécrétions digestives à savoir, manger les aliments appétissant pour stimuler la sécrétion des sucs digestifs, manger lentement et sobrement, boire peu au cours du repas car l’excès d’eau diminue l’action des enzymes digestives.

· éviter l’abus d’alcool et du tabac.

MALADIES PAR CARENCE ALIMENTAIRE

1- Le kwashiorkor

Cause: le kwashiorkor est causé par un sevrage brutal et une alimentation pauvre en protide.

Symptômes: enfant triste et pleurnichard, cheveux roux et cassants, œdèmes sur tout le corps (infiltration d’eau dans les tissus sous cutanés, gonflement de la peau), perte d’appétit ou anorexie, peau parcouru de nombreuses plaies favorisant l’infection microbienne.

Traitement: pour traiter le kwashiorkor, il faut faire un sevrage progressif et enrichir le régime alimentaire en protides d’origine animale et végétale.

2- Le rachitisme

Cause: le rachitisme est causé par l’absence de la vitamine D dans alimentation.

Symptômes: corps chétif au ventre énorme (ventre ballonné), dents poreuses, jambes déformées rn X ou en cerceaux.

Traitement: pour traiter le rachitisme, il faut enrichir le régime alimentaire de l’enfant en vitamine D.

3- Le marasme

Cause: le marasme (maladie de la faim) est causé par un sevrage brutal et une alimentation pauvre en substances énergétique (protides, lipides, glucides).

Symptômes: l’arrêt de croissance, la perte de poids, les yeux enfoncés dans les orbites, les troubles de comportement.

Traitement: pour traiter le marasme, il faut faire un sevrage progressif et enrichir le régime alimentaire en substance énergétiques.

4- La béribéri

Cause: le béribéri est causé par l’absence de la vitamine B1 dans l’alimentation.

Symptômes: on va noter 2 formes, la forme hydropique ou humide caractérisée par l’apparition des œdèmes sur tout le corps, la baisse de la tension artérielle et la mort par syncope ; la forme sèche, caractérisé par des troubles nerveux, la paralysie des membres et la mort par asphyxie.

Traitement: pour traiter le béribéri, il faut enrichir le régime alimentaire en vitamine B1.

Remarques:

1) il existe des maladies dûes aux excès.

· L’excès de lipides va causer des maladies cardio-vasculaires/trouble de la circulation, hypertension, hypotension …

· L’excès de glucose dans le sang va engendrer l’hyperglycémie qui peut conduire au diabète

· L’excès de protide dans le sang est à l’origine de la maladie appelée goutte.

2) On parle d’avitaminose lorsque la maladie est causée par l’absence d’’une vitamine (substance nutritive) alors que lorsqu’on parle de maladie par carence, il s’agit de toute maladie causée par l’absence de toute substance nutritive (vitamine protide, glucides, lipides…). Exemple: le kwashiorkor est une maladie par carence mais n’est pas une avitaminose ainsi que le marasme.

LES RATIONS ALIMENTAIRES

C’est la quantité et la qualité d’aliments qu’un individu doit consommer chaque jour pour maintenir son poids et sa santé. Elle varie en fonction de l’âge, du poids, de l’état physiologique et de l’activité de l’individu. Ainsi, on va distinguer :

· La ration d’entretien, pour les vieillards ;

· La ration de croissance, pour les enfants ;

· La ration de travail, pour ceux qui exerce une activité.

· La ration spéciale, pour les femmes enceintes et les femmes allaitantes.

Une ration alimentaire doit donc fournir une quantité d’énergie équivalente aux dépenses de l’organisme, apporter les acides aminés indispensables pour compenser les pertes de matière, subvenir aux besoins en vitamine, contenir les aliments de leste.

Le métabolisme basal ou métabolisme de base est la dépense énergétique minimale qu’un individu effectue au repos et à la neutralité thermique. Il est d’environ 1600 Kcal pour un adulte soit 6688 KJ.

L’EAU POTABLE

L’eau potable a les qualités suivantes: elle fraiche, inodore, incolore, sans saveur, une teneur légère en sels minéraux, dépourvue de microbes et de matière organiques. Pour rendre l’eau potable, on utilise les filtres, on peut aussi procéder par ébullition, on peut utiliser des substances chimiques telles que l’eau de javel.

L’ALCOOLISME

C’est l’excès d’alcool dans l’organisme. C’est un fléau social.

Les conséquences individuelles et familiales de l’alcoolisme sont: la ruine de la santé et l’attaque de tous nos appareils et fonctions et par conséquent il appauvrit les familles, cause les divorces, engendre des enfants délinquants, idiots et dégénérés.

Les conséquences sociales de l’alcoolisme sont: la baisse de rendement dans les sociétés, le peuplement des hôpitaux et des prisons.

Remarque

Les maladies nutritionnelles sont les conséquences soit d’une sous nutrition, soit d’une malnutrition. Alors que la sous nutrition pour origine une alimentation quantitativement insuffisante, la malnutrition est un défaut qualitatif de cette alimentation. En effet, la sous nutrition est la conséquence d’une ration énergétique trop faible par suite d’une alimentation quantitativement insuffisante. La malnutrition est dûe un défaut qualitatif de alimentation. Sous nutrition et malnutrition coexistent souvent: quand les rations sont quantitativement insuffisantes, elles sont aussi qualitativement pauvres.

CONCLUSION

Pour se maintenir en bonne santé, il faut non seulement une alimentation convenable c’est-à-dire quantitativement suffisante pour compenser les pertes de l’organisme mais aussi une alimentation qualitativement équilibrée (respect de certaines proportions entre les divers nutriments, présence d’acides gras et acides aminés indispensables, apport suffisant en vitamine etc). L’équilibre quantitatif est atteint lorsque le corps peut assurer ses fonctions quotidiennes sans maigrir ni grossir. L’équilibre qualitatif est réalisé lorsqu’on consomme chaque jour des aliments qui apportent chacun des types de molécules nécessaires à savoir, molécules organiques (protides, lipides, glucides et vitamines) et les molécules minérales (eau et sels minéraux). 

CHAPITRE 4 LA CIRCULATION SANGUINE

Objectifs: à la fin de ce chapitre, l’élève doit être capable de:

· Relever les manifestations de la circulation sanguine et citer les différents constituants du sang ainsi que leur rôle

· Expliquer les mécanismes de sédimentation et de coagulation sanguine

· Décrire l’appareil circulatoire et expliquer son fonctionnement

· Citer quelques règles d’hygiènes se rapportant à l’appareil circulatoire et à son fonctionnement

MANIFESTATIONS DE LA CIRCULATION SANGUINE

Des méthodes directes et indirectes permettent de percevoir le manifestation de la circulation sanguine.

Les méthodes directes sont surtout des méthodes radiologiques. On distinguera :

· La radioscopie qui permet de surveiller les mouvements cardiaque

· La radiographie qui permet de détecter d’éventuelles anomalies et d’en suivre l’évolution

Les méthodes indirectes sont les suivantes:

· Les battements cardiaques, perceptibles sur la paroi thoracique

· Les pouls artériels qu’on peut mesurer au niveau du poignet

· L’auscultation, qui permet d’entendre les bruits du cœur

· La prise de la tension artériel, qui renseigne à la fois sur le fonctionnement cardiaque et l’état des artères

LES CONSTITUANTS DU SANG

L’analyse d’un frottis sanguin montre que le sang est constitué d’un liquide appelé plasma, dans lequel baigne des éléments figurés (globules rouges, globules blancs, plaques sanguines). Le doc 13 P5, frottis sanguin

Les globules rouges ou hématie

Ce sont des cellules sans noyau contenant un pigment ferrugineux appelé hémoglobine. L’hémoglobine est responsable de la couleur rouge du sang. Les globules rouge sont formés dans la moelle rouge des os et ont pour rôle de transporter les gaz respiratoires grâce à l’hémoglobine.

Les globules blancs ou leucocytes

Ce sont des cellules à noyau. Il existe plusieurs sortes de leucocytes n’ayant pas tous la même forme. On distingue, les mononucléaires et les polynucléaires. Parmi les mononucléaires, on aura les monocytes et les lymphocytes. Les monocytes possèdent un cytoplasme abondant et un noyau moins volumineux. Les polynucléaires possèdent un noyau découpé en plusieurs lobes. Les lymphocytes ont un cytoplasme peu abondant mais un noyau volumineux. Monocytes et lymphocytes sont formés dans les ganglions lymphatiques alors que les polynucléaires sont formés dans la moelle rouge des os. Les leucocytes peuvent capturer et digérer les microbes par le phénomène de la phagocytose. Le doc 10 P4, schéma de la phagocytose

Les leucocytes ont la propriété de quitter les capillaires sanguins en se glissant entre deux cellules de la paroi: c’est la diapédèse (voir doc 9 P4)

Les globules blancs dans l’organisme on un rôle de défense et de nettoyage.

Les plaquettes sanguines

Ce sont des débris cellulaires provenant de la moelle rouge des os. Leur rôle est de permettre la coagulation sanguine.

Le plasma

C’est le sang dépourvu des éléments figurés. C’est un agent de transport, il véhicule des nutriments, les hormones, le fibrinogène, les anticorps, les déchets et le dioxyde de carbone.

Remarque

La lymphe est un liquide clair et incolore qui s’écoule d’une blessure alors que le sang est déjà coagulé. Elle a les mêmes constituants que le sang à l’exception des globules rouges.

LA SEDIMENTATION ET LA COAGULATION SANGUINE

La sédimentation

C’est la séparation du sang en ces différents constituants. Il est ainsi obtenu au laboratoire par centrifugation. En effet, en laissant au repos dans un récipient du sang rendu incoagulable par l’addition du citrate de soude ou par l’oxalate d’ammonium, les constituants se déposent selon leurs densités décroissantes: c’est la sédimentation (voir doc 14 P6, schama de la sédimentation du sang).

La coagulation sanguine

Dans un récipient, le sang laissé au repos se coagule en formant un caillot qui laisse échapper un liquide appelé sérum. Pendant ce phénomène, le fibrinogène (protéine du foie) se transforme en un filament appelé fibrine. Cette fibrine emprisonne les globules rouges pour former ainsi le caillot.

Notons que: sérum = plasma – fibrinogène et caillot = globules rouges + fibrine. (voir doc 15 P6, schéma de la coagulation du sang)

APPAREIL CIRCULATOIRE

Il est constitué du cœur et des vaisseaux sanguins. Comme vaisseaux sanguin, on distingue: les veines, les artères et les capillaires

Le cœur

C’est le moteur de la circulation. Son muscle est appelé myocarde. Le cœur est irriguer par des vaisseaux appelé coronaires. Le myocarde est tapissé à l’intérieur de l’endocarde et à l’extérieur du péricarde. Le cœur est constitué de quatre cavités à savoir deux oreillettes et deux ventricules. Oreillette et ventricules situé du même coté communiquent par un orifice qui peut être fermé par des valvules oriculo-ventriculaires. Les valvules oriculo-ventriculaires gauche sont appelés valvules mitrate et Les valvules oriculo-ventriculaires droite sont appelés valvules tricuspides. Ces valvules imposent le sens de circulation du sang dans le cœur (sens unique). Ces valvules empêchent le retour du sang de ventricules vers les oreillettes. Quatre veines pulmonaires parviennent à l’oreillette gauche et une veine cave inférieure, une veine cave supérieure arrivent dans l’oreillette droite. Du ventricule gauche part l’artère aorte et ventricule droit l’artère pulmonaire. La communication entre ventricules et artère peut être obturée par des valvules sigmoïdes qui interdisent alors le retour du sang dans les ventricules. Voir doc 18 P7, schéma du cœur

Les vaisseaux sanguins

Ils ont pour rôle de conduire le sang dans l’organisme. Nous avons les artères, les veines et les capillaires.

Les artères conduisent le sang du cœur aux organes et se ramifient en artérioles.

Les veines conduisent le sang des organes vers le cœur et proviennent du rassemblement des veinules.

Les capillaires sont des vaisseaux très fins qui établissent le passage des artères aux veines.

Doc 17 P6, schéma de l’artère et de la veine. On remarque ici donc que l’artère a une paroi élastique qui va permettre sa contraction au moment de la circulation alors que tel n’est pas le cas pour ce qui est de la paroi des veines. Donc, la circulation aura une force élevée dans l’artère que dans la veine

FONCTIONNEMNT DU CŒUR

Le cœur humain est animé de mouvement rythmiques appelés battements cardiaques. On peut donc noter environ 70 battements par minute pour un adulte au repos: c’est la fréquence cardiaque. Cette fréquence cardiaque peut présenter des variations liées à l’âge, à l’état du sujet ou à son activité.

En 0,8 seconde, les mêmes évènements se succèdent. Les oreillettes pleines de sang se contractent: c’est la systole oriculaire qui dure environ 0,1s, pendant ce temps le sang rempli les ventricules. Les valvules oriculo-ventriculaire ferment et on entend en même temps le premier bruit du cœur. Puis, les ventricules se contractent: c’est la systole ventriculaire ; sa durée est d’environ 0,3s. Le sang est donc expulsé dans le trou artériel pulmonaire et l’aorte. Les valvules artérielles se ferment et on observe en même temps le deuxième bruit du cœur. Le cœur entre en repos général: c’est la diastole qui va durée 0,4s ; pendant ce temps les oreillettes se remplissent de sang. L’ensemble de ces phénomènes constituent ce qu’on a appelé un cycle ou révolution cardiaque. Ces cycles s’enchainent donc sans interruption doc 16 P6, schéma de la révolution cardiaque.

Remarques

· Le cœur travaille pendant 0,4s et se repose pendant 0,4s, on dit donc que le cœur est un muscle infatigable car il travaille autant qu’il se repose.

· Le cycle ou révolution cardiaque est constitué de l’ensemble de systole oriculaire, systole ventriculaire et diastole.

· Le cœur fonctionne comme une pompe aspirante et refoulante car il aspire le sang par les veines et le refoule par les artères

· Au cours d’un battement cardiaque, on entend deux bruits qui reviennent périodiquement, un bruit sourd (toum) qui correspond à la fermeture des valvules oriculo-ventriculaire, un bruit plus clair (tac) qui correspond à la fermeture des valvules sigmoïdes.

· L’électrocardiogramme est un enregistrement des manifestations électrique qui accompagnent le cycle cardiaque (voir doc 19 P17, électrocardiogramme. On constate que PQ=systole oriculaire, QRT=systole ventriculaire, >T= diastole). Par rapport à cet électrocardiogramme, l’onde P correspond à des manifestations électriques lors de la systole oriculaire, l’ensemble QRST correspond à des manifestations électrique lors de la systole ventriculaire et aucune manifestation électrique n’est décelé lors de la diastole

LES VAISSEAUX SANGUIN ET LA DYNAMIQUE CIRCULATOIRE

La circulation sanguine forme un système clos. Le sang parcourt un réseau de vaisseaux parfaitement clos. Le sang sort du cœur par les artères celle-ci se ramifient en artérioles puis en un réseau des vaisseaux de plus en plus fin, les capillaires. Le sang est ramené à l’oreillette par les veines.

Quel est le sens de la circulation du sang ?

Les valvules oriculo-ventriculaires et les valvules sigmoïdes imposent un sens de circulation unique au sang dans l’organisme que ce soit dans la petite circulation ou dans la grande circulation, le sang parcourt le circuit suivant: des oreillettes aux ventricules, des ventricules aux artères, des artères aux capillaires, des capillaires aux veines et des veines encore aux oreillettes où le cycle recommencera.

Comment fonctionnent les vaisseaux sanguins ?

Les artères

Les artères apportent rapidement le sang aux organes. Leur paroi épaisse renferme des lames élastiques et des fibres musculaires. Ces propriétés permettent aux artères de transmettre l’onde résultant de la contraction des ventricules, c’est ce qu’on a appelé les pouls. Le sang circule dans les artères sous forte pression appelée tension artérielle ou pression artérielle. On va donc distinguer la pression maximale ou maxima qui varie entre 12 et 14 qui a lieu au cours de la systole ventriculaire ; la pression minimale ou minima qui vari entre 7 et 9 qui a lieu au cours de la diastole ventriculaire. La pression différentielle est la différence entre la maximale et la minimale. Lorsque la tension artérielle est supérieure à 14, on parle d’hypertension et lorsqu’elle est inférieure à 7, on parle d’hypotension. L’épaisseur de la paroi artérielle et la vitesse de circulation du sang interdisent les échanges de substances entre les cellules et le sang à ce niveau.

Les veines

Les veines assurent le retour du sang au cœur. La paroi des veines est flasque, capable de se distendre, peu élastique. Le sang y circule sous faible pression. Le retour du sang au cœur est facilité par l’aspiration du sang dans les oreillettes. Aucun échange avec les cellules n’a lieu au travers des parois veineuses. Le doc21 P8, montre la variation de la pression sanguine à travers les différents vaisseaux sanguin tant que nous sommes dans la circulation générale ou la circulation pulmonaire: la pression est très élevée au niveau des ventricules gauches et va donc s’abaisser tant que nous sommes dans l’artère aorte et inexistante vers la capillaire et les veines. Mais au niveau des ventricules droit dans la circulation pulmonaire la pression est un peu élevé puis commence encore à baisser quand on va passer dans l’artère pulmonaire, les capillaires et les veines pulmonaires. Il n’y a pas seulement les variations de pression mais aussi la vitesse de la circulation du sang, le diamètre du vaisseau et même les propriétés de la paroi du vaisseau. Tant que nous sommes dans la circulation générale pour ce qui est des propriétés de la paroi du vaisseau, l’artère aorte et le gros artère possèdent des paroi épaisses et élastiques, dans les capillaires le paroi est très mince, les veines cave, paroi mince extensible alors que l’artère pulmonaire paroi épaisse capillaire très mince et veine pulmonaire mince. Pour ce qui est du diamètre du vaisseau, pour l’artère aorte et le gros artère le diamètre est d’environ 2,5 cm, les capillaires ont un diamètre allant de 5 à 30µm et le diamètre des veines pulmonaires très variable. En ce qui concerne la vitesse de circulation du sang, au niveau de l’artère aorte et le gros artère la vitesse va varier de 30 à 40 cm/s, est très faible au niveau des capillaires à savoir 0,5 mm/s et au niveau des veines caves 20 cm/s au niveau l’artère pulmonaire et l’artère aorte c’est la même chose à savoir de 30 à 40 cm/s, elle est toujours de 0,5mm/s au niveau des capillaires et plus faible dans les veines pulmonaire que dans les veines caves à savoir 15 cm/s.

Comment doivent fonctionner les capillaires ?

Les échanges entre le plasma et le milieu interstitiel ont lieu au niveau des capillaires qui présentent les caractéristiques d’une surface d’échange à savoir: importance de la surface, finesse de la paroi, faible vitesse d’écoulement et la basse pression. La plupart des capillaires possèdent à leur origine un muscle circulaire appelé sphincter. Le sphincter permettant donc l’ouverture ou la fermeture du capillaire en fonction des besoins en sang de l’organe. Le sang arrive au niveau de capillaire contenant du dioxygène fixé sur l’hémoglobine et les nutriments dissout dans le plasma. Le sang y retourne avec des déchets rejetés par les cellules.

Comment s’effectue la circulation générale ou grande circulation ?

Le doc 20 P7, schéma très simplifié de la circulation sanguine. On a là la petite circulation ou pulmonaire (entre le cœur et le poumon) qui est l’élément b et la grande circulation ou circulation générale (entre le cœur et les organes) qui est l’élément a.

Dans la grande circulation, le sang est expulsé du ventricule gauche par l’artère aorte et distribué à tous les organes. Il est ensuite ramené à l’oreillette droite par les veines caves. Le ventricule gauche en est donc le moteur. Le trajet est le suivant: ventricule gauche, artère aorte, organes, veines caves, oreillette droite. Les artères conduisent le sang rouge vif (sang renfermant le dioxygène) et les veines conduisent le sang rouge sombre (sang refermant des déchets: dioxyde de carbone).

Comment s’effectue la petite circulation ou grande pulmonaire ?

Le sang est conduit par l’artère pulmonaire du ventricule droit au poumon où se fait l’hématose (ensemble des phénomènes au cours desquels le sang prend en charge du dioxygène et libère une partie du CO2 qu’il contient au niveau de poumons). Le ventricule droit est donc le moteur de la petite circulation et le trajet est le suivant: ventricule droit, artère pulmonaire, poumons, veines pulmonaires, oreillette gauche. Dans la petite circulation ou circulation pulmonaire, Les artères conduisent le sang rouge sombre et les veines conduisent le sang rouge vif.

Comment s’effectue la circulation de la lymphe ?

Les échanges n’ont pas lieu directement entre le sang et les cellules. Les substances échangées passent par un intermédiaire, la lymphe interstitielle qui baigne chacune de nos cellules à l’exception des cellules sanguines qui baignent dans le plasma. La lymphe interstitielle s’écoule lentement vers les vaisseaux lymphatiques. Les capillaires rejoignent donc de gros vaisseaux lymphatiques et la lymphe rejoint le sang près du cœur au niveau des veines caves supérieures.

Le cœur fonctionnent donc comme une double pompe couplé car du coté droit, il accélère le sang venant des organes par les veines caves vers les poumons et du coté gauche il accélère le sang venant des poumons vers les organes.

Comment s’effectue l’adaptation du rythme cardiaque ?

Le sang a un fonctionnent régulier et automatique. Le rythme cardiaque se modifie selon les activités pour répondre aux besoins de l’organisme.

La fréquence cardiaque est la nombre de battement cardiaque par minute (par unité de temps). Le doc 22 P8, courbe qui présente en abscisse le temps et en ordonné la fréquence cardiaque qui varie de 50 à 200: au début, il n’y a pas d’activité mais à un moment donné il ya la course ; au moment où la course s’effectue, la fréquence puis diminue après la course cardiaque augmente. le doc 25 P8, est le tableau des fréquences cardiaque chez l’homme: cela correspond au nombre de cycle cardiaque par unité de temps qui varie ici selon l’activité ; comme activité nous avons le sommeil où on a une activité faible et une activité intense et on a des individu tel que le bébé, un enfant de 10 à 12 ans et un adulte. On voit donc que, c’est plus élevé chez le bébé que l’adulte. Chez le bébé ça varie de110 à 120 au cours du sommeil, chez l’enfant de 10 à 12 ans ça varie de 80 à 90 et chez l’adulte ça varie de 60 à 80. Il en est de même pour ce qui est de l’activité faible: bébé 120 à 130, enfant da 10 à 12 ans de 90 à 100, adulte de 60 à 80. Pour l’activité intense, elle est presque inexistante chez le bébé, va de 130 à 150 pour l’enfant de 10 à 12ans alors que chez l’adulte elle va de 120 à 140, le maximum étant fixé à 180.

L’effort physique est constant après quelque temps quand il y a une activité et cet effort stabilise la fréquence cardiaque. Le cœur en ce moment s’adapte donc à des situations qui s’imposent.

Comment vont s’effectuer les efforts et la consommation du dioxygène ?

Le doc 23 P8, tableau présentant plusieurs états: la station debout (immobile), l’activité physique moyenne et l’activité physique très intense. La fréquence cardiaque va donc aller de 70 pour la station debout, de120 pour l’activité physique moyenne et 180 pour l’activité intense donc elle croit de la station debout à l’activité intense. Il en est de même pour le volume systolique qui est mesuré et ml/mn qui varie de 75 pour la station debout, de 120 pour l’activité physique moyenne et 130 pour l’activité intense. La croissance doit s’effectuer aussi sur le débit cardiaque qui va aller de 5,2 pour la station debout à 23,4 pour l’activité intense même chose pour le volume d’air inspiré qui va de 8 à 90 avec absorption du dioxygène. Pour consommation du dioxygène, nous avons 300 ml/mn pour la station debout, et 3000 ml/mn pour l’activité intense

On entend par volume systolique, le volume de sang éjecté par chaque ventricule à chaque battement. Le débit cardiaque étant le volume de sang propulsé par chaque ventricule et non par les deux par minute. Le volume systolique peut atteindre 200 pour un sportif bien entrainé.

Toute activité musculaire s’accompagne d’une augmentation de la consommation du dioxygène, ce qu’on appelle encore fréquence respiratoire. Ceci est du au fait que l’organisme a besoin d’énergie qui est produit l’oxydation des nutriments. Le travail des cellules augmente au cours des efforts pour produire de l’énergie d’où une augmentation de la consommation du dioxygène par les cellules.

Comment s’effectue la distribution du dioxygène ?

E cas d’effort, il y a des organes qui sont trop irrigués, il s’agit du cœur, des muscles et même de la peau. Ces organes ont donc besoin de nutriments et du dioxygène pour fonctionner. Ces nutriments et du dioxygène seront apportés par le sang. Il faut donc remarquer que c’est le rein qui est l’organe le plus irrigué au repos et en fonction (surtout en fonction de sa masse dans nitre organisme).

L’HYGIENE DE LA CIRCULATION

Quelques règles d’hygiènes

Pour permettre le bon fonctionnement de l’appareil circulatoire, il faut:

· Eviter les longues stations debout (ça peut entrainer les varices)

· Eviter le port des vêtements trop serrés (ce qui empêche la bonne circulation du sang)

· Eviter l’abus d’alcool et du tabac ainsi qu’une alimentation très riche en lipide ; ça va nuire tous nos organes surtout l’appareil circulatoire et les vaisseaux et l’alimentation riche ou très riche en lipide pourra entrainer l’artériosclérose (durcissement des artères, la paroi intestinale étant déjà dure ne pourra plus se contracter pour permettre une bonne circulation)

· Eviter des refroidissements brusque. Par exemple, quand vous venez de manger, il ne faudrait pas courir directement prendre un bain ceci peut entrainer une congestion (accumulation du sang dans un organe

· Faire des exercices physiques et la masse

Quelques affections (maladies) du système circulatoire

Les accidents de la circulation sont:

· Les hémorragies:

L’hémorragie c’est l’écoulement du sang hors d’un vaisseau sanguin. On va distinguer les hémorragies capillaires (écoulement au niveau du nez par exemple), les hémorragies veineuses, le sang s’écoule lentement et en mas, les hémorragies artérielles, le sang s’écoule par des jets saccadés.

· L’anévrisme, qui est la formation par endroit des poches de sang au niveau des artères.

· Les varices, qui sont des dilatations de veine.

· L’artériosclérose, qui est le durcissement des artères.

· La thrombose, qui est la formation des caillots sanguins dans les vaisseaux.  

Entre autres, les maladies du sang sont:

· La leucémie, qui est une augmentation anormale du nombre de globules blancs dans le sang

· L’anémié, qui est la diminution du nombre d’hématies dans le sang

· La polyglobulie, qui est l’excès d’hématies dans le sang

· L’hémophilie, qui est une maladie due à l’absence de la coagulation du sang

· La drépanocytose, qui est une maladie due à l’hémoglobine anormale

· L’infarctus du myocarde qui est la mort du muscle cardiaque par manque de ravitaillement en dioxygène.

CHAPITRE 5 LA RESPIRATION

Objectifs: à la fin de ce chapitre, l’élève doit être capable de:

· Relever quelques manifestations de respiration et définir, rythme respiratoire, inspiration et expiration

· Décrire l’appareil respiratoire

· Expliquer la variation de la cage thoracique à partir de l’expérience de Funk et en déduire la notion de ventilation pulmonaire

· Expliquer les phénomènes mécanique et chimique de la respiration

· Expliquer les échanges gazeux respiratoires au niveau des poumons et au niveau des tissus et en déduire le rôle de la respiration

· Relever quelques règles d’hygiène se rapportant à l’appareil respiratoire

INTRODUCTION

La respiration est un phénomène biologique qui consiste à absorber le dioxygène et à rejeter le dioxyde de carbone et de la vapeur d’eau. Le dioxygène est un aliment urgent pour le fonctionnement de notre organisme que ce que nous introduisons dans notre appareil digestif. S’il est possible de résister longtemps au jeun nous ne pouvons nous priver du dioxygène de quelque minutes. La respiration commence dès la naissance et s’achève lorsqu’on meurt: c’est donc l’une des caractéristique de la vie.

L’APPAREIL RESPIRATOIRE

Chez tous les mammifères comme chez l’être humain, l’appareil respiratoire comprend deux parties: les voies respiratoires et les poumons. Les voies respiratoires conduisent l’air aux poumons (fig1 Appareil respiratoire: pharynx, trachée artère, bronches, bronchioles, artère aorte, veine pulmonaire, vésicule pulmonaire, plèvres, cœur, diaphragme, veine cave, artère pulmonaire)

Les voies respiratoires comprennent:

· les fosses nasales, garnies de poils

· le pharynx, qui est le carrefour entre les voies digestives et respiratoires

· le larynx, qui est l’organe de la voix

· la trachée artère, qui est longue de 12 à 15 cm constitué de 15 à 20 demi-anneaux de cartilage

· les bronches.

Chez l’être humain, les poumons sont deux masses spongieuses de couleur rose situées dans la cage thoracique. On distingue le poumon droit constitué de 3 lobes et le poumon gauche constitué de 2 lobes. Ils sont séparés l’un de l’autre par un espace appelé médiastène. Chaque poumon est recouvert d’une fine et double membrane appelée plèvre, contenant le liquide pleural. A l’intérieur des poumons, les bronches se ramifient en bronchioles et se terminent par les vésicules pulmonaires (petits sacs bosselés). Le lobule pulmonaire est constitué des alvéoles et des vésicules pulmonaires (fig2: lobule pulmonaire: l’air, bronchioles, veinules, vésicules pulmonaires, capillaire).

FONCTIONNEMENT DE L’APPAREIL RESPIRAOIRE

La respiration comprend deux ordres de phénomènes: les phénomènes mécaniques par les mouvements respiratoires et les phénomènes chimiques par des échanges gazeux respiratoires au niveau des poumons et au niveau des tissus.

Les phénomènes mécaniques (fig3 doc de l’expérience de Funk: Funk a réaliser ce dispositif pour qu’on puisse mieux comprendre fonctionnement de l’appareil respiration nous avons un tube de verre qui représente la trachée artère, une cloche qui représente la cage thoracique, un ballon de caoutchouc qui représente le poumon, une lame de caoutchouc qui représentant le diaphragme.) Observation, en tirant sur la lame de caoutchouc, le volume de la cloche augmente, le ballon se gonfle: il y pénètre de l’air. En relâchant le lame élastiques les ballons reprennent leur volume primitif, se dégonflent car nue partie de l’air qu’ils contenaient est expulsé. Conclusion: le gonflement des ballons est assimilé à l’inspiration et leur dégonflement à l’expiration. Le fonctionnement de l’appareil respiratoire est donc calqué sur le fonctionnement du dispositif de Funk

Les mouvements respiratoires

On distingue l’inspiration qui est l’entrée de l’air dans les poumons et l’expiration qui est sa sortie. La ventilation pulmonaire est le renouvellement de l’air dans les poumons, elle est assurée par les mouvements rythmiques de la cage thoracique. Pendant l’inspiration normal, les cotes et le sternum se soulèvent, le diaphragme se contracte et s’abaisse, a cage thoracique augmente de volume laissant entrer l’air courant. Au cours de l’expiration normale, les muscles inspirateurs se relâchent, le diaphragme remonte, les cotes s’abaissent et se rapprochent: la cage thoracique diminue de volume et chasse l’air courant (fig4 variation du volume de la cage thoracique. Quand il ya inspiration, schéma de droite avec les pointillés donc il y a une augmentation de volume ; au moment de l’expiration le trait continue, cela signifie donc qu’il y a diminution de la cage thoracique.

Remarque:

· les poumons n’ayant pas de muscles, suivent passivement les variations du volume de la cage thoracique

· l’inspiration et l’expiration normale sont des mouvements reflexes alors que l’inspiration et l’expiration forcés sont des mouvements volontaires

· l’inspiration normale est un phénomène actif de contraction alors que l’expiration normale est un phénomène purement passif de relâchement n’exigeant aucun travail musculaire

· l’expiration forcée est un phénomène actif car fait intervenir des muscles spéciaux c’est-à- dire les muscles de la paroi abdominale notamment

· l’expiration dure plus longtemps que l’inspiration.

Les capacités respiratoires

Le spiromètre est un appareil qui permet de mesurer les quantités d’air inspirée et expirée au cours de la respiration. On va distinguer les volumes pulmonaires et les capacités pulmonaires.

Quels sont les volumes pulmonaires fig 5

Le volume courant ou air courant c’est le volume d’air qui entre et qui sort des poumons pendant une respiration normale ie au cours d’un cycle ventilatoire normal au repos bien évidemment, ce volume est d’environ 0,5litre.

Le volume de réserve expiratoire ou air de réserve c’est le volume maximum d’air qui sort des poumons en plus de l’air courant pendant une expiration forcée, il est de 1,5 litre.

Le volume de réserve inspiratoire ou air complémentaire c’est le volume d’air qui entre dans les poumons en plus de l’air courant pendant une inspiration forcée, il est de 1,5 litre.

Le volume résiduel ou air résiduel c’est le volume d’air qui reste en permanence dans les poumons après une expiration forcée, il est de 1,5litre.

Quels sont les capacités pulmonaires ? Fig

La capacité vitale est la somme de tous les volumes ci-dessus à savoir: VRI + VC + VRE= 4,8 litre (valeur mesurée chez un homme âgé de 20 à 30ans). On peut donc mesurer à partir d’un spiromètre la capacité pulmonaire vitale.

Le volume pulmonaire total est obtenu en y ajoutant un volume d’air résiduel correspondant à l’air qui reste dans les poumons et n’est pas affecté par les mouvements respiratoires.

La capacité vitale c’est la somme d’air courant, air complémentaire et air de réserve, elle est de 3,5litre.

La capacité totale pulmonaire c’est la somme d’air courant, air complémentaire, air de réserve et air résiduel, elle est de 5litre.

Les différents volumes de la capacité respiratoire peuvent être représentés par le soufflet thoracique fig

Le soufflet thoracique montre qu’en valeur moyenne les mouvements normaux renouvellent 0,5litre/3,5litre et les mouvements forcés 3,5litre qui représente la capacité vitale/les 5litres. Mais chacun de nous possède sa capacité vitale individuelle qui dépend du développement de la cage thoracique et de la force des muscles inspirateurs. Elle peut être accrue grâce à une gymnastique respiratoire.

La fréquence respiratoire ou rythme respiratoire est le nombre de mouvement respiratoire par minute, elle varie l’âge, le sexe, la taille, l’état physiologique, les émotions etc. Elle diminue pendant le sommeil et augmente pendant l’effort physique. Elle est de 35 mouvements par minute chez les nourrissons, 20 mouvements par minute chez les enfants, 16 mouvements par minute chez l’homme adulte.

Dans nos poumons, il circule en 24 heures environ 11 520litres d’air soit plus de 11m3. Pour trouver ce chiffre, on doit faire le produit: 0,5 (air courant) x 16 (nombre de mouvement) x 60 (1 minute) x 24 (nombre d’heure).

Quels sont les phénomènes chimiques de la respiration ?

Ces phénomènes chimiques concernent les échanges gazeux respiratoires. Ces échanges comprennent trois étapes: les échanges gazeux au niveau des poumons, le transport des gaz par le sang circulant et les échanges gazeux au niveau des tissus.

Un gaz se déplace toujours d’un milieu où sa pression partielle est forte vers un milieu où sa pression partielle est faible. Fig 33 P 11 (il s’agit là du principe de là diffusion des gaz. Nous avons ce rond au milieu et le sang entrant est montrer par la flèche de gauche, le sang sortant par la flèche de droite. P veut dire pression partielle, donc avec le sang entrant dans la veine pulmonaire PO2= 5,3 KPascal et PCO2= 6,1 Kpascal alors que l’alvéole pulmonaire PCO2= 5,3 Kpascal et PO2= 13,3 KPascal: cela revient donc à dire que un gaz va se déplacer où sa pression partielle est forte vers le milieu où sa pression partielle est faible ; c’est ainsi que le dioxygène va quitter l’alvéole pulmonaire pour aller dans les capillaires alors que le dioxyde de carbone doit quitter les capillaire pour aller vers l’alvéole pulmonaire puisqu’il sera rejeté à l’extérieur). On dit donc que les molécules de dioxygène de l’air alvéolaire bombardent sans arrêt la paroi de l’alvéole, la poussée qu’elles exercent constitue la PO2 exprimé en Kpascal ; le mécanisme est identique pour le dioxyde de carbone. Pour qu’un gaz se déplace, il diffuse des pressions élèves vers les pressions plus faibles jusqu’à ce que ces deux pressions deviennent égales où tendent à le devenir. La Fig 33 P 11 montre le mécanisme des échanges gazeux entre l’air alvéolaire et le sang et met en évidence la loi des pressions partielles.

Comment s’effectuent les échanges gazeux au niveau des poumons ?

Au niveau des poumons le dioxyde de carbone passe du sang à l’air alvéolaire et le dioxygène passe de l’air alvéolaire au sang. PcO2 dans le sang est de 46 mm de mercure et de 40mm de mercure dans l’air alvéolaire ; la PO2 dans l’air alvéolaire est de 103mm de mercure et de 40mm de mercure dans le sang.

Comment s’effectue le transport de l’air par le sang circulant ?

Le dioxygène est transporter par l’hémoglobine sous forme de dioxyhémoglobine (HbO2) et le dioxyde de carbone est transporté sous forme de carbohémoglobine (HbCO2) et sous forme dissout dans le plasma.

Pour résumer encore au niveau des poumons, nous aurons le sang rouge sombre qui arrive sous forme de carbohémoglobine devant libérer Hb et CO2 ; et à ce niveau toujours l’hémoglobine étant libéré doit fixer encore le dioxygène pour former encore le complexe HbO2 le sang en ce moment sera de couleur rouge vif. Voir Fig 30 P 11 et Fig 34 P 12 ; la Fig 30 montre les échange gazeux au niveau des poumons: le sang venant de l’artère pulmonaire et le sang qui va vers la veine pulmonaire on voit donc le CO2 qui quitte les capillaire vers l’air alvéolaire et le O2 qui va quitter l’air alvéolaire vers les capillaire pour être conduit par les veines pulmonaires.

Au niveau des tissus le dioxygène passe du sang aux cellules et le dioxyde de carbone passe des cellules au sang. Nous aurons donc le dioxyhémoglobine qui arrive au niveau des tissus va donc libérer Hb et O2, étant libre l’ Hb va donc fixer le CO2 pour former le composé appelé carbohémoglobine.

Remarques

· carbohémoglobine et dioxyhémoglobine sont des composés instables car l’hémoglobine fixe temporairement le dioxygène et le dioxyde de carbone

· l’hémoglobine fixe le monoxyde de carbone (CO) pour former le carboxyhémoglobine qui est un composé stable ; l’hémoglobine emprisonné crée une insuffisance respiratoire voir mortel, en ce moment on parle d’intoxication oxycarbonique.

Quel est le rôle de la respiration ?

La respiration a pour role de renouveler constamment à l’organisme le dioxygène nécessaire aux oxydations des nutriments pour fournir l’énergie. Cette énergie est utilisée par l’organisme pour assurer la croissance, la réparation des tissus, la régulation de la température corporelle, le fonctionnement des organes et le travail musculaire.

MISE EN EVIDENCE DE LA RESPIRATION DANS LES ORGANES (Fig 48 P 16)

Expérience: dans un bocal renfermant l’organe frais et l’eau de chaux et on a un tube en U remplis d’eau colorée. Quelque temps après, on constate que l’eau colorée monte dans le tube en verre (voir sens de la flèche) et l’eau de chaux se trouble.

Interprétation: la montée de l’eau colorée dans le tube en verre est dû à l’absorption du dioxygène par l’organe frais et l’eau de chaux qui se trouble est dû au dégagement du dioxyde de carbone toujours par l’organe frais.

Conclusion: l’organe frais respire en absorbant le dioxygène et e rejetant le dioxyde de carbone. Il faut noter que si l’organe est mort, on n’observera pas d’échange gazeux respiratoire.

HYGIENE DE LA RESPIRATION

Quelques règles d’hygiènes

Pour assurer le bon fonctionnement de l’appareil respiratoire, il faut:

· respirez par le nez et non par la bouche car les fausses nasales retiennent les poussières

· éviter le tabagisme et l’alcoolisme car ils diminuent le rendement de l’appareil respiratoire

· faire des exercices physiques pour augmenter le volume de la cage thoracique

· vivre au grand air c’est-à-dire éviter l’air polluée

Il faut noter que, l’efficacité des poumons diminue avec l’âge, la haute altitude (montagne) cause des problèmes respiratoires dûs à la raréfaction du dioxygène.

Quelques affections (maladies) respiratoires

L’appareil respiratoire est le siège d’infections microbiennes. On a donc:

· l’inflammation des muqueuses nasales qui cause le rhume du cerveau encore appelé coryza

· l’inflammation des poumons des plèvres et des bronches en affaiblissant les poumons entraine la tuberculose pulmonaire

· l’asphyxie est l’arrêt des mouvements respiratoire ; elle peut être causée par une inhalation des gaz toxiques, un blocage des muscles respiratoires, un arrêt de l’arrivée d’air dans les poumons. En cas d’asphyxie, il faut supprimer la cause et pratiquer la respiration artificielle

·

CHAPITRE 6 L’ELIMINATION DES DECHETS

Objectifs: à la fin de ce chapitre, l’élève doit être capable de:

· Relever les principales formes d’élimination des déchets produits par l’activité de l’organisme

· Relever la composition de l’urine et faire une étude comparée avec me plasma sanguin

· Identifier les organes de l’appareil urinaire et expliquer leur fonctionnement

· Donner les différentes fonctions des reins

· Relever quelques règles d’hygiènes se rapportant au bon fonctionnement de l’appareil excréteur et relever les symptômes de l’insuffisance rénale

INTRODUCTION

Les nutriments oxydés dans l’organisme produisent des déchets toxiques qui sont libérés dans le milieu intérieur. Ces déchets doivent être évacués par des organes spécialisés afin d’éviter des troubles graves. Le rein est le plus important organe d’excrétion.

DESCRIPTION DE L’APPAREIL URINAIRE

Le doc 35 P12, schéma de l’appareil urinaire de l’être humain

L’appareil urinaire comprend: les reins et les voies urinaires. Deux reins en forme de haricot se regardant par leur concavité ou hile. Deux conduits urinaires, les uretères partant des reins et aboutissant à la vessie. La vessie qui s’ouvre à l’extérieure par l’urètre. Chaque rein reçoit du sang par une artère rénale et la sang en sort par une veine rénale au niveau du hile.

FONCTIONNEMENT DE REINS

Une coupe longitudinale des reins présente de l’intérieur vers l’extérieur: le bassinet en forme d’entonnoir, qui débouche dans l’urètre, les pyramides situé autour du bassinet et un tissu granule à l’extérieur. Voir doc 42 P14, coupe schématique d’un rein

Au microscope, le rein est formé par des milliers de tubes urinifères notamment dans les glomérules. Il se forme les urines par les étapes suivantes voir doc 37 P13: la filtration glomérulaire, la réabsorption tubulaire et l’excrétion ou la sécrétion tubulaire.

La filtration

Au cours de ce premier stade de la formation de l’urine, 20% du plasma passe dans les capillaires, passe des capillaires dans le tube urinaire soit 120 à 130 cm3/mn. L’urine primitive ainsi formé a une composition proche de celle du plasma. Seules les grosses molécules ne passe pas, il s’agit des composés organiques (protéines et graisses). C’est la pression artérielle qui commande cette filtration.

La réabsorption tubulaire

99% de l’eau, 98% des sels minéraux, la totalité du glucose et meme 60% de l’urée sont réabsorbés.

L’excrétion ou la sécrétion tubulaire

La paroi du tube élabore certaines substances de déchets comme l’ammoniac que l’on retrouve dans l’urée mais qui n’existent pas dans le plasma.

ETUDE DE L’URINE

Quels sont les constituants de l’urine ?

L’urine est un liquide jaune ambré, légèrement acide et d’odeur caractéristique dus à des acides volatiles. Les constituants normaux de l’urine sont: l’eau, les sels minéraux (sulfates, phosphates et chlorure…), l’urée, l’acide urique, l’ammoniac et les pigments jaunes.

L’urine anormale contient en plus des constituants normaux soit le glucose, l’albumine, la graisse et les substances médicamenteuses.

Etude comparée de l’urine et du plasma

Une étude comparée de l’urine et du plasma on se rend compte que: l’eau, les sels minéraux, l’urée, l’acide urique sont présent dans le plasma et dans l’urine mais leurs concentrations sont plus élevées dans l’urine que dans le plasma: les reins laissent passer certains constituants du sang et les concentre pour former l’urine, on dit que le rein joue le rôle de filtre sélectif. D’autre part, l’urine normale ne contient ni protide, ni glucides, ni lipides ; les reins en s’opposant à leur passage jouent ainsi le rôle de barrière. L’ammoniac est absent dans le plasma et présent dans l’urine, cela signifie que les reins fabriquent certaines substances de déchets et jouent ainsi un rôle sécréteur. Les reins éliminent les déchets en retirant du sang l’urée, l’acide urique et les pigments qui sont des substances toxiques pouvant empoisonner l’organisme: c’est donc un organe épurateur. Les reins jouent un rôle régulateur de la composition sanguine car ils participent au maintien de la stabilité du milieu intérieur.

Toxicité de l’urée

Chez l’être humain, lorsque les reins cessent de fonctionner, les constituants de l’urine s’accumulent dans le sang et la mort survient par intoxication. Ce sont surtout les composés azotés qu’elle contient et qui lui confèrent sa haute toxicité.

Les déchets de l’organisme sont:

· Le dioxyde de carbone éliminé par les poumons

· l’urée, l’acide urique, l’urobiline et la créatinine sont surtout évacués par les reins

· les pigments biliaires et les sels biliaires sont rejetés par le foie

HYGIENE DE L’EXCRETION

Quelques règles d’hygiènes

Pour permettre le bon fonctionnement des organes excréteur, il faut:

· Eviter le surmenage des organes excréteurs car une alimentation trop riche en graisse fatigue le foie et une alimentation trop riche en sels et substances azotés fatigue les reins.

· Eviter l’alcoolisme car il cause une maladie appelée cirrhose du foie

· Favoriser l’excrétion normale par les exercices physiques

Insuffisances rénales

On peu citer entre autres:

· La glucoserie, qui est présence du glucose dans l’urine

· La l’albuminurie (protéine), qui est la présence l’albumine dans l’urine

· L’hématurie, qui est la présence du sang dans l’urine

· Les calculs urinaires, qui sont des cristaux pierreux formés dans les voies urinaires

CHAPITRE 7 CONCLUSIONGENERALE SUR LES FONCTIONS DE NUTRITION

NOTION DE MILIEU INTERIEUR ET LA CONSTANCE DE CE MILIEU

Le milieu intérieur est le liquide qui baigne chacune de nos cellules. Il est constitué du sang et de la lymphe. Ce milieu possède une composition constante grâce aux mécanismes régulateurs.

Exemple: la régulation du taux d glucose dans le sang qui est maintenue a 1 g/l. Après un repas riche en glucide, le foie stocke l’excès de glucose venant de l’intestin grêle sous forme de glycogène. Le glycogène est la forme de réserve glucidique chez les animaux. Pendant le jeûne, les organes utilisent le glucose du sang ce qui provoque leur diminution et le foie rétablie l’équilibre en transforment le glycogène en glucose (par hydrolyse). Cette régulation est sous la dépendance de certaines substances appelées hormones libérés dans le sang par des organes appelés des glandes endocrines. Le pancréas en plus du suc pancréatique fabrique donc une hormone appelée insuline qui a pour rôle de stimuler la fabrication du glycogène par le foie. L’hypophyse, les corticaux toroïdale, la tyroïde qui fabrique les hormones et le pancréas toujours va libérer une hormone appelée glucagon qui a pour rôle de stimuler la transformation du glycogène en glucose par le foie.

Une hormone est toute substance biochimique sécrétée par un tissu ou un organe généralement véhiculé par le sang et qui exerce son action spécifique sur un ou plusieurs autres tissus ou organe.

Une glande endocrine est une glande dont les produits de sécrétion sont déversé dans le sang alors qu’une glande exocrine est une glande dont les produits de sécrétion. Sont déversés hors du sang.

Le milieu extérieur est donc tout milieu de l’organisme en dehors du sang et de la lymphe et le milieu intérieur par opposition est tout milieu de l’organisme où baignent le sang et la lymphe.

LES SURFACES D’ECHANGE

Les surfaces d’échange sont les endroits où s’éffectue l’échange entre le milieu intérieur et le milieu extérieur. Les aliments et le dioxygène dont a besoin les organes se trouvent dans le milieu extérieur. Ainsi, différent échanges s’effectue entre le sang et le milieu extérieur au niveau des surfaces d’échanges associées à un réseau de vaisseaux sanguin. On va distinguer donc, les échanges de matière et les échanges de chaleur.

Pour l’échange de matière, comme organes nous avons les poumons, l’alvéole pulmonaire ; les substances échangées étant le dioxygène et le dioxyde de carbone respectivement du milieu extérieur vers le milieu intérieur et du milieu intérieur vers le milieu extérieur.

Le doc 36 P12, montre l’ensemble des éléments qui constituent les fonctions de nutrition: on a en bas l’entée des aliments avec la digestion, le foie qi va stocker puis le sang va véhiculer cela à nos organes et là nous avons le milieu intérieur (plasma + lymphe interstitielle + Lymphe canalisée) ensuite la respiration qui va permettre l’oxydation et là en haut nous avons les déchets qui vont sortir.

le doc 34 P12, nous montre une surface d’échange très efficace: il s’agit de la surface totale de contact air alvéolaire sang qui est évaluer à environ 70 m² soit 40 fois la surface du corps. Cette grande surface et la minceur de la barrière perméable qui séparent l’air alvéolaire du sang permettant des échanges rapides de grande quantité de dioxygène et de dioxyde de carbone (voir chiffres). Nous avons toujours comme organe, l’intestin grêle et les villosités intestinales comme surface d’échange, les nutriments étant la substance échangée. Ces nutriments vont du milieu extérieur vers le milieu intérieur. Les reins donc comme organe, surface d’ange tube urinifère, substance échangée les déchets (rejetés par l’urine), sens du milieu intérieur vers le milieu extérieur.

Pour les échanges de chaleur, la peau est un échangeur thermique. En effet, la régulation de la température est met en jeu un système faisant intervenir le sang et la sueur

2EME PARTIE: LES FONCTIONS DE RELATION

Elles permettent à l’organisme d’entrer en relation avec le monde extérieur.

CHAPITRE 8 LES MOUVEMENT ET LES DEPLACEMENTS

Objectifs: à la fin de ce chapitre, l’élève doit être capable de:

· Donner quelques raisons qui son à l’origine des mouvements et des déplacements et citer quelques exemples de mouvements ;

· Décrire le mouvement de flexion et de l’extension de l’avant bras

· Citer les éléments qui interviennent dans l’exécution d’un mouvement et donner le rôle de chacun de ces éléments

· Décrire l’organe moteur et l’organe de soutien des mouvements et expliquer leur fonctionnement

· Définir articulation et donner le rôle de chacun de ces éléments constitutifs

· Citer les accidents et quelques règles d’hygiène liées au fonctionnement des os et des articulations

INTRODUCTION

Les êtres vivants se déplacent pour les raisons suivantes: recherche de la nourriture, recherche d’un partenaire sexuel, fuite d’un danger etc. Les mouvements ne sont possibles que grâce aux os, aux articulations et aux muscles et même les nerfs. Ainsi, un accident survenant sur l’un de ces éléments empêche les mouvements. Ces mouvements sont sous la commande du système nerveux. Les os soutiennent les muscles pendant la contraction et subissent leurs mouvements: ce sont des organes de soutien. Ils ont un rôle passif. Les articulations assure le glissement de deux tète d’os et facilite le mouvement. Les muscles en se contractant et en se relâchant déclenchent le mouvement: ce sont des organes moteurs du mouvement. Ils nt un rôle actif. Les nerfs conduisent l’influx nerveux aux muscles en commandant leur contraction.

ETUDE D’UN MOUVEMENT: EXTENSION ET FLEXION DE L’AVANT BRAS

L’avant bras peut se replier sur le bras: c’est un mouvement de flexion. Il peut prendre sa position primitive et se placer dans le prolongement: c’est un mouvement d’extension (voir doc 39 P14).

Le biceps est le muscle de la face antérieur du bras, il est relié à l’omoplate par deux tendons d’où l’appellation biceps. Le triceps est le muscle de la face postérieur du bras, il est relié à l’omoplate par trois tendons. Pendant le mouvement de flexion, le biceps se contracte et le triceps se relâche. Pendant le mouvement d’extension le triceps se contracte et le biceps se relâche. On constate que le biceps et le triceps sont deux muscles qui fonctionnent de façon opposée. Pendant que le biceps se contracte, le triceps se relâche et réciproquement: on dit donc que ces deux muscles sont antagonistes. Les biceps et le triceps ne sont pas les seuls muscles à intervenir dans les mouvements de l’avant bras, leur action étant la plus importante on néglige celle des autres muscles.

ETUDE DE L’ORGANE MOTEUR: LE MUSCLE

Les muscles sont classés en trois groupes: les muscles rouges, les muscles blancs et le muscle cardiaque.

Les muscles rouges

Certains sont reliés aux os et on les appelle muscles squelettiques. D’autres sont rattachés à la peau et on les appelle muscle peaussier ou muscles striés car leurs cellules présentent des stries (bandes transversales).

Les muscles blancs

Ils sont contenus dans les organes de nutritions encore appelé viscères (estomac, intestin, artères, veines etc.). On les appelle encore muscles lisses parce que leurs cellules ne possèdent pas de stries.

Le muscle cardiaque (myocarde)

C’est un muscle qui a une structure particulière. Un muscle rouge indépendant doté d’un certain automatisme.

Les muscles blancs et les muscles rouges sont encore appelés muscles en fuseaux

Quelle est la structure d’un muscle en fuseau ?

Le doc 41 P14, coupe transversale dans un muscle en fuseau.

Un muscle en fuseau a la structure suivante: une membrane conjonctive qui l’entoure à l’intérieur on rencontre les vaisseaux sanguins et les nerfs ainsi que de nombreuses cloisons conjonctives. Chaque cloison est constituée d’un ensemble de faisceaux de fibres musculaire. Une fibre musculaire est une cellule géante du muscle. On distingue: la fibre musculaire striée et la fibre musculaire lisse.

Remarque

La fibre musculaire d’un muscle rouge contient plusieurs noyaux périphériques. A l’intérieur, on trouve le sarcoplasme et les fins filaments appelés myofibrine qui sont traversés par des stries. Doc 50 P16, schéma d’une fibre musculaire striée.

La fibre musculaire d’un muscle blanc ou lisse renferme de myofibrines dépourvues de stries. A l’intérieur de cette fibre, on retrouve un seul noyau central (voir doc 49 P16, schéma d’une fibre musculaire lisse).

Quelles sont les propriétés des muscles ?

Trois propriétés essentielles caractérisent les muscles: l’excitabilité, la contractilité et l’élasticité.

L’excitabilité

Le muscle du mollet de la grenouille est appelé le gastronémien. Si on dépose un excitateur électrique sur le gastronémien d’une grenouille privée de ses centres nerveux, on constate que: le gastronémien se raccourcit brusquement et reprend sa longueur initiale immédiatement: on dit que le gastronémien est excité (voir doc 44 P15, nous avons là une grenouille, un excitateur électrique sur le nerf sciatique et le gastronémien est relié au myographe: avec le fonctionnement, on constate qu’il y a un enregistrement sur le myographe, une courbe qu’on obtient, le myogramme).

La pince ou le passage du courant électrique ou même l’acide produisent les mêmes effets. Les différents types d’excitants sont: les excitants mécaniques (piqures, pincements, chocs…), les excitants thermiques (chaleur et froid), les excitants chimiques (acides, bases), les excitants électriques (courant électrique) et l’excitant naturel (influx nerveux).

La contractilité

On dit qu’un muscle se contracte lorsqu’il se raccourcit, gonfle et durcit. On distingue deux types de contraction musculaire: la secousse musculaire qui est la contraction brève du muscle et le tétanos physiologique qui est une contraction qui est une contraction prolongé du muscle.

L’étude expérimentale de la contraction musculaire se fait à l’aide d’un appareil appelé myographe. Les courbes enregistrées sur le plateau du myographe sont appelées de myogrammes. Lorsqu’on porte au nerf sciatique du gastronémien de la grenouille, une excitation brève et unique, on obtient une secousse musculaire isolée (voir doc 46 P16).

Si l’on réalise cette expérience plusieurs fois successives, on obtient donc une série de secousses musculaires isolées (voir doc 45 P15).

Si les excitations sont rapprochées et interviennent pendant la phase de relâchement, on obtient le tétanos physiologique imparfait (b).

Si les excitations interviennent pendant la phase de contraction et sont très rapprochées, on obtient le tétanos physiologique parfait (c).

L’élasticité

Le doc 43 P15, est une expérience qui montre que le muscle est élastique. Sur le gastronémien lorsque on accroche là une potence, le muscle garde sa longueur initiale (normale) mais lorsque l’on dépose une masse marquée au niveau d’un fil qu’on a accroché à ce muscle, on constate que le muscle va s’étirer et si on enlève la masse marquée, le muscle reprend sa longueur initiale: on dit donc que le muscle est élastique.

Quel est le mécanisme de la contraction musculaire ?

Une myfibrine est constituée de deux chaines de protéines: une chaine longue et mince appelée filament d’actine et une chaine épaisse appelée filament de myosine. Pendant la contraction musculaire, les filaments d’actine glissent entre ceux de myosine ce qui provoque le raccourcissement, le gonflement et le durcissement.

ETUDE DE L’ORGANE DE SOUTIEN: L’OS

Le squelette est la charpente osseuse de l’organisme. Il est constitué de 208 os qui se repartissent entre la tete le tronc et les membres. On distingue trois types d’os: les os long (tibia, fémur, humérus, radius, cubitus), les os courts (rotule, carpien ; tarsien, vertèbre, phalange) et les os plats (les os du crane, l’omoplate, le sternum).

Quelle est la structure d’un os long ?

A l’exemple du fémur, un os long présente:

· une partie moyenne, le corps de l’os ou diaphyse, recouvert par le périoste

· deux extrémités renflées, les tètes osseuses ou épiphyses

· à sa surface, on observe des saillis ou rugosités sur lesquelles s’insèrent les muscles ainsi que les trous nourriciers, les vaisseaux sanguins et les nerfs

Une coupe longitudinale d’un os long montre:

· au niveau des épiphyses, l’os spongieux contenant la moelle rouge

· au niveau de la diaphyse sous le périoste, on trouve l’os compact délimitant un canal occupé par la moelle jaune (voir doc 38 P13)