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voies respiratoires et ensuite, la circulation sanguine Vérifions ce que vous savez sur les organes du système respiratoire et sur leur physiologie Cet exercice

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Commission Scolaire

de Sorel-Tracy

BIO-5061-1

GUIDE D'APPRENTISSAGE

BIOLOGIE

ADAPTATION DU GUIDE DE LA SOFAD

LE SYSTÈME RESPIRATOIRE

CHEZ L'HUMAIN

Février 2005

Le système respiratoire chez l'humain BIO-5061 Ce document, produit par la Commission scolaire de Sorel-Tracy, reprend et adapte, en grande partie, des contenus dont les droits appartiennent à la SOFAD. La SOFAD autorise temporairement la commission scolaire de Sorel-Tracy à utiliser ces contenus à condition que la reproduction et la distribution soient sans profits et que la commission scolaire cesse toute reproduction et distribution au moment de la parution d'un nouveau cours SOFAD couvrant les mêmes contenus. La SOFAD n'est pas responsable des ajouts qui n'ont pas fait l'objet de sa supervision. Ce guide d'apprentissage est une adaptation du document Le système respiratoire chez l'humain, module 1 et 2. Il a fait l'objet de certaines modifications dans le but de l'adapter au nouvelles

exigences du ministère de l'Éducation. Les modifications ont été faites dans le but de rejoindre

les objectifs du programme d'étude de Biologie de 5 e secondaire, version remaniée en 2003.

L'adaptation a été réalisée par l'enseignant du département de sciences de l'Éducation des adultes

de la Commission Scolaire de Sorel-Tracy faisant partie du comité scientifique de la Montérégie.

La forme masculine utilisée dans le présent document désigne aussi bien les femmes que les hommes et a pour but d'alléger le style.

RÉIMPRESSION : Février 2005

Version du 16 février 2005 Page 2 de 145

Le système respiratoire chez l'humain BIO-5061

TABLE DES MATIÈRES

INTRODUCTION GÉNÉRALE........................................................................

SECTION 1 RÔLE DES ORGANES DE L'APPAREIL RESPIRATOIRE.................................................13

1.1 FICHE D'INFORMATION........................................................................

1.2 FICHE DE CLARIFICATION........................................................................

...................................13

1.3 FICHE D'ACQUISITION........................................................................

1.3.1 INTRODUCTION........................................................................

1.3.2 LECTURE ANATOMIE DU SYSTÈME RESPIRATOIRE HUMAIN.....................................14

1.3.3 RETOUR SUR LA LECTURE........................................................................

...........................19

1.3.4 LECTURE PHYSIOLOGIE DU SYSTÈME RESPIRATOIRE HUMAIN................................21

1.3.5 RETOUR SUR LA LECTURE........................................................................

...........................24

1.4 FICHE D'ACQUISITION........................................................................

1.4.1 LECTURE PHONATION........................................................................

..................................25

1.4.2 RETOUR SUR LA LECTURE........................................................................

...........................27

1.4.3 ACTIVITÉ........................................................................

1.4.4 LECTURE CARACTÉRISTIQUES DES SONS........................................................................

1.4.5 LECTURE HYGIÈNE DU SYSTÈME RESPIRATOIRE..........................................................31

1.4.6 RETOUR SUR LA LECTURE........................................................................

...........................34

SECTION 2 VENTILATION PULMONAIRE........................................................................

....................35

2.1 FICHE D'INFORMATION........................................................................

2.2 FICHE DE CLARIFICATION........................................................................

....................................35

2.3 FICHE D'ACQUISITION........................................................................

2.3.1 LECTURE MÉCANISMES DE L'INSPIRATION ET DE L'EXPIRATION...............................36

2.3.2 RETOUR SUR LA LECTURE........................................................................

...........................38

2.3.3 LECTURE MÉCANISMES DE L'INSPIRATION ET DE L'EXPIRATION (SUITE)...............39

2.3.4 RETOUR SUR LA LECTURE........................................................................

...........................44

2.3.5 LECTURE VOLUME D'AIR ASSOCIÉ À CHAQUE MODE DE RESPIRATION...................44

2.3.6 RETOUR SUR LA LECTURE........................................................................

............................46

2.3.7 ACTIVITÉ........................................................................

2.3.8 LECTURE CAPACITÉ RESPIRATOIRE........................................................................

..........49

2.3.9 RETOUR SUR LA LECTURE........................................................................

...........................51

SECTION 3 ÉCHANGES GAZEUX ENTRE L'AIR ET LE SANG.........................................................53

3.1 FICHE D'INFORMATION........................................................................

3.2 FICHE DE CLARIFICATION........................................................................

....................................53

3.3 FICHE DE PRÉALABLE........................................................................

3.3.1 COMPOSITION DU SANG........................................................................

...............................54

3.3.2 CIRCULATION SANGUINE........................................................................

...........................54

3.4 FICHE D'ACQUISITION........................................................................

3.4.1 LECTURE PRINCIPAUX COMPOSANTS DE L'AIR..............................................................55

3.4.2 RETOUR SUR LA LECTURE........................................................................

...........................58

3.4.3 LECTURE AIR INSPIRÉ ET AIR EXPIRÉ........................................................................

............59

3.4.4 RETOUR SUR LA LECTURE........................................................................

...........................61

3.4.5 ACTIVITÉ........................................................................

3.4.6 ACTIVITÉ........................................................................

3.4.7 ACTIVITÉ........................................................................

3.4.8 LECTURE ÉCHANGES GAZEUX AU NIVEAU DES POUMONS........................................68

3.4.9 RETOUR SUR LA LECTURE........................................................................

...........................71

3.4.10 LECTURE MODE DE TRANSPORT DE L'OXYGÈNE PAR LE SANG..............................72

Version du 16 février 2005 Page 3 de 145

Le système respiratoire chez l'humain BIO-5061

3.4.11 RETOUR SUR LA LECTURE........................................................................

.........................74

3.4.12 LECTURE LES ÉCHANGES GAZEUX AU NIVEAU DES TISSUS....................................74

3.4.13 RETOUR SUR LA LECTURE........................................................................

........................76

3.4.14 LECTURE LE TRANSPORT DU GAZ CARBONIQUE DANS L'ORGANISME.....................77

3.4.15 RETOUR SUR LA LECTURE........................................................................

........................78

SECTION 4 DÉCRIRE LES PRINCIPAUX PROBLÈMES DE SANTÉ LIÉS AU SYSTÈME RESPIRATOIRE ET LES

FACTEURS QUI CONTRIBUENT À SA SANTÉ........................................................................

................................79

4.1 FICHE D'INFORMATION........................................................................

4.2 FICHE DE CLARIFICATION........................................................................

....................................79

4.3 FICHE D'ACQUISITION........................................................................

4.3.1 LECTURE LES EFFETS D'UNE MODIFICATION DE LA COMPOSITION DE L'AIR............80

4.3.2 RETOUR SUR LA LECTURE........................................................................

.......................82

4.3.3. LECTURE EFFETS D'UNE DIMINUTION DU TAUX D'OXYGÈNE DANS L'AIR........83

4.3.4 RETOUR SUR LA LECTURE........................................................................

........................85

4.3.5 LECTURE LES EFFETS D'UNE AUGMENTATION DU GAZ CARBONIQUE DANS L'AIR......86

4.3.6 RETOUR SUR LA LECTURE........................................................................

........................88

4.3.7 LECTURE LES MALADIES DU SYSTÈMES RESPIRATOIRES.........................................89

4.3.8 RETOUR SUR LA LECTURE........................................................................

........................90

4.3.9 LECTURE LES AFFECTIONS DU LARYNX ET DES BRONCHES...................................90

4.3.10 RETOUR SUR LA LECTURE........................................................................

.........................94

4.3.11 LECTURE LES AFFECTIONS TOUCHANT A LA FOIS LES BRONCHES ET LES

4.3.12 RETOUR SUR LA LECTURE........................................................................

.........................99 FICHE DE PROLONGEMENT........................................................................

4.3.13 LECTURE LES AGENTS POLLUANTS........................................................................

......102

4.3.14 RETOUR SUR LA LECTURE........................................................................

.......................106

4.3.15 LECTURE L'ANHYDRIDE SULFUREUX ( S0

4.3.16 RETOUR SUR LA LECTURE........................................................................

.......................111

4.3.17 LECTURES LES PARTICULES QUE VOUS RESPIREZ....................................................112

4.3.18 RETOUR SUR LA LECTURE........................................................................

.......................115

4.3.20 RETOUR SUR LA LECTURE........................................................................

.......................122 CORRIGÉ DES EXERCICES........................................................................

Version du 16 février 2005 Page 4 de 145

Le système respiratoire chez l'humain BIO-5061

INTRODUCTION GÉNÉRALE

PRÉSENTATION

Le programme de biologie

Bienvenue au cours Le système respiratoire chez l'humain, qui fait partie du programme de biologie. Celui-ci a été élaboré pour répondre aux besoins des adultes qui doivent compléter le nombre d'unités allouées à leur profil de formation, de ceux qui veulent enrichir leur formation personnelle et enfin de ceux qui désirent explorer une discipline reliée à leur domaine professionnel. Ce nouveau programme comporte neuf cours dont cinq de 50 heures et quatre de 25 heures. Voici donc ces neuf cours: Bio-5061-1 Le système respiratoire chez l'humain Bio-5062-2 Le système reproducteur et la périnatalité chez l'humain

Bio-5063-2 Le système digestif chez l'humain

Bio-5064-2 L'anatomie et la physiologie des cellules Bio-5065-2 La transmission des caractères héréditaires Bio-5066-1 Le système squelettique et musculaire chez l'humain Bio-5067-1 Le système endocrinien chez l'humain

Bio-5068-2 Le système nerveux chez l'humain

Bio-5069-1 L'écologie

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Le système respiratoire chez l'humain BIO-5061

Le cours Le système respiratoire chez l'humain

Le cours Le système respiratoire chez l'humain est un cours à option de cinquième secondaire. Il porte le sigle BIO-5061 et vous donne droit à une unité si vous réussissez l'épreuve (examen). Ce cours a pour but de vous faire connaître le rôle de chacun des organes de l'appareil respiratoire, les modes de ventilation pulmonaire et les échanges gazeux entre l'air et le sang et reconnaître certaines maladies du système respiratoire. Voici d'abord les objectifs terminaux à atteindre dans ce cours.

OBJECTIFS TERMINAUX

OBJECTIF TERMINAL 1

Décrire le système respiratoire de l'être humain.

OBJECTIF TERMINAL 2

Décrire le mécanisme d'entrée et de sortie de l'air des poumons.

OBJECTIF TERMINAL 3

Décrire les échanges gazeux qui se produisent dans les poumons, entre l'air et le sang, et dans les tissus, entre le sang et les cellules.

OBJECTIF TERMINAL 4

Décrire les principaux problèmes de santé liés au système respiratoire et les facteurs

qui contribuent à sa santé.

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Le système respiratoire chez l'humain BIO-5061

STRUCTURE DU GUIDE

Le guide de biologie que vous avez actuellement entre les mains est formé de trois parties.

I INTRODUCTION GÉNÉRALE

Cette première partie, celle que vous lisez en ce moment, vous situe dans le programme de biologie à l'éducation des adultes. Elle vise, de plus, à vous permettre de mieux comprendre comment a été conçu le guide entier et comment utiliser celui-ci.

II FICHES D'APPRENTISSAGE

Cette partie est composée de quatre sections visant à vous permettre de faire l'étude de chacun des quatre objectifs d'apprentissage de ce cours. Chacune des sections d'apprentissage est en général élaborée de la façon suivante. Fiche d'information C'est le début de la section. On y énonce l'objectif d'apprentissage: sous-sections 1.1, 2.1 et 3.1.

Fiche de clarification

La fiche de clarification précise les comportements attendus: sous-sections

1.2, 2.2 et 3.2. Après la lecture de cette fiche, vous devriez savoir ce qu'il

vous faudra avoir appris et retenu d'ici la fin de la section.

Fiche d'acquisition

C'est généralement la troisième sous-section de chacune de ces sections elles sont numérotées 1.3, 2.3 et 3.4. C'est la pièce maîtresse, qui peut être précédée d'une fiche de préalable (sous-section 3.3) présentant des notions qui sont communes à plusieurs cours de biologie et que vous connaissez peut-être déjà.

Version du 16 février 2005 Page 7 de 145

Le système respiratoire chez l'humain BIO-5061 La fiche d'acquisition peut être précédée ou non d'une introduction, mais elle est essentiellement constituée de deux parties qui peuvent se répéter autant de fois qu'il est nécessaire pour atteindre les objectifs d'apprentissage. La première est intitulée: " Lecture » et l'objectif à atteindre par cette lecture est indiqué par la phrase suivante: " Après avoir terminé cette lecture, vous devrez pouvoir... ». La deuxième partie est toujours intitulée: " Retour sur la lecture ». Il s'agit là essentiellement d'exercices vous permettant d'évaluer si vous avez bien compris le contenu de la lecture. Le corrigé de ces exercices se retrouve à la fin du guide, sur des feuilles de couleur. De plus, la fiche d'acquisition pourra comporter, selon les besoins, une ou des parties intitulées: " Activité ». Cette partie est toujours facultative; cependant, elle peut vous permettre d'acquérir une meilleure compréhension de l'objectif. Quand des questions y sont posées, les réponses se retrouvent dans le texte qui suit.

Fiche d'enrichissement

La fiche d'enrichissement est facultative et ne fait pas systématiquement partie de toutes les sections. Elle est conçue dans le but de vous apporter un éclairage nouveau qui est dans le prolongement des apprentissages déjà réalisés.

III CONCLUSION

Enfin, la dernière partie de ce guide est un retour sur les apprentissages. Elle comprend une synthèse du cours. Par la suite, un prétest sera disponible afin de vous préparer à l'évaluation finale. D'après vos résultats, vous saurez si vous pouvez passer cette évaluation finale, qui consiste à passer l'examen officiel. La réussite de cet examen sanctionne vos apprentissages et vous donne droit à sa mention dans votre dossier scolaire.

Version du 16 février 2005 Page 8 de 145

Le système respiratoire chez l'humain BIO-5061

RENSEIGNEMENTS UTILES

Nombre d'unités: 1 unité de cinquième secondaire Durée de la formation: 25 heures de travail (approximativement) Temps alloué: 6 mois (à partir de la date d'inscription)

Nombre de devoir: 2 devoirs

Note de passage: 60%

Épreuve (examen): 1 épreuve à passer en salle surveillée

MÉTHODOLOGIE SUGGÉRÉE

Le présent guide d'apprentissage constitue votre principal instrument de travail pour le cours Le système respiratoire chez l'humain. Il a été conçu de manière à tenir compte du mieux possible des conditions et des particularités des cours individualisés. L'apprentissage individuel est une formule souple qui présente plusieurs avantages, dont celui de travailler à son propre rythme. Toutefois, cela comporte également certaines contraintes: vous devez prendre en charge votre apprentissage et vous motiver à fournir un effort constant dans un laps de temps raisonnable. Voici quelques points qui vous aideront dans votre cheminement.

LE RYTHME DE TRAVAIL

Établissez-vous un horaire d'étude qui tienne compte de vos dispositions et de vos besoins ainsi que de vos obligations familiales, professionnelles et autres. Si vous n'avez pas beaucoup de disponibilité à la maison, faitesquotesdbs_dbs20.pdfusesText_26

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Commission Scolaire

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GUIDE D'APPRENTISSAGE

BIOLOGIE

ADAPTATION DU GUIDE DE LA SOFAD

LE SYSTÈME RESPIRATOIRE

CHEZ L'HUMAIN

Février 2005

RÉIMPRESSION : Février 2005

Version du 16 février 2005 Page 2 de 145

TABLE DES MATIÈRES

1.1 FICHE D'INFORMATION........................................................................

1.2 FICHE DE CLARIFICATION........................................................................

1.3 FICHE D'ACQUISITION........................................................................

1.3.1 INTRODUCTION........................................................................

1.3.2 LECTURE ANATOMIE DU SYSTÈME RESPIRATOIRE HUMAIN.....................................14

1.3.3 RETOUR SUR LA LECTURE........................................................................

1.3.4 LECTURE PHYSIOLOGIE DU SYSTÈME RESPIRATOIRE HUMAIN................................21

1.3.5 RETOUR SUR LA LECTURE........................................................................

1.4 FICHE D'ACQUISITION........................................................................

1.4.1 LECTURE PHONATION........................................................................

1.4.2 RETOUR SUR LA LECTURE........................................................................

1.4.3 ACTIVITÉ........................................................................

1.4.4 LECTURE CARACTÉRISTIQUES DES SONS........................................................................

1.4.5 LECTURE HYGIÈNE DU SYSTÈME RESPIRATOIRE..........................................................31

1.4.6 RETOUR SUR LA LECTURE........................................................................

2.1 FICHE D'INFORMATION........................................................................

2.2 FICHE DE CLARIFICATION........................................................................

2.3 FICHE D'ACQUISITION........................................................................

2.3.1 LECTURE MÉCANISMES DE L'INSPIRATION ET DE L'EXPIRATION...............................36

2.3.2 RETOUR SUR LA LECTURE........................................................................

2.3.3 LECTURE MÉCANISMES DE L'INSPIRATION ET DE L'EXPIRATION (SUITE)...............39

2.3.4 RETOUR SUR LA LECTURE........................................................................

2.3.5 LECTURE VOLUME D'AIR ASSOCIÉ À CHAQUE MODE DE RESPIRATION...................44

2.3.6 RETOUR SUR LA LECTURE........................................................................

2.3.7 ACTIVITÉ........................................................................

2.3.8 LECTURE CAPACITÉ RESPIRATOIRE........................................................................

2.3.9 RETOUR SUR LA LECTURE........................................................................

3.1 FICHE D'INFORMATION........................................................................

3.2 FICHE DE CLARIFICATION........................................................................

3.3 FICHE DE PRÉALABLE........................................................................

3.3.1 COMPOSITION DU SANG........................................................................

3.3.2 CIRCULATION SANGUINE........................................................................

3.4 FICHE D'ACQUISITION........................................................................

3.4.1 LECTURE PRINCIPAUX COMPOSANTS DE L'AIR..............................................................55

3.4.2 RETOUR SUR LA LECTURE........................................................................

3.4.3 LECTURE AIR INSPIRÉ ET AIR EXPIRÉ........................................................................

3.4.4 RETOUR SUR LA LECTURE........................................................................

3.4.5 ACTIVITÉ........................................................................

3.4.6 ACTIVITÉ........................................................................

3.4.7 ACTIVITÉ........................................................................

3.4.8 LECTURE ÉCHANGES GAZEUX AU NIVEAU DES POUMONS........................................68

3.4.9 RETOUR SUR LA LECTURE........................................................................

3.4.10 LECTURE MODE DE TRANSPORT DE L'OXYGÈNE PAR LE SANG..............................72

Version du 16 février 2005 Page 3 de 145

3.4.11 RETOUR SUR LA LECTURE........................................................................

3.4.12 LECTURE LES ÉCHANGES GAZEUX AU NIVEAU DES TISSUS....................................74

3.4.13 RETOUR SUR LA LECTURE........................................................................

3.4.14 LECTURE LE TRANSPORT DU GAZ CARBONIQUE DANS L'ORGANISME.....................77

3.4.15 RETOUR SUR LA LECTURE........................................................................

4.1 FICHE D'INFORMATION........................................................................

4.2 FICHE DE CLARIFICATION........................................................................

4.3 FICHE D'ACQUISITION........................................................................

4.3.1 LECTURE LES EFFETS D'UNE MODIFICATION DE LA COMPOSITION DE L'AIR............80

4.3.2 RETOUR SUR LA LECTURE........................................................................

4.3.3. LECTURE EFFETS D'UNE DIMINUTION DU TAUX D'OXYGÈNE DANS L'AIR........83

4.3.4 RETOUR SUR LA LECTURE........................................................................

4.3.5 LECTURE LES EFFETS D'UNE AUGMENTATION DU GAZ CARBONIQUE DANS L'AIR......86

4.3.6 RETOUR SUR LA LECTURE........................................................................

4.3.7 LECTURE LES MALADIES DU SYSTÈMES RESPIRATOIRES.........................................89

4.3.8 RETOUR SUR LA LECTURE........................................................................

4.3.9 LECTURE LES AFFECTIONS DU LARYNX ET DES BRONCHES...................................90

4.3.10 RETOUR SUR LA LECTURE........................................................................

4.3.11 LECTURE LES AFFECTIONS TOUCHANT A LA FOIS LES BRONCHES ET LES

4.3.12 RETOUR SUR LA LECTURE........................................................................

4.3.13 LECTURE LES AGENTS POLLUANTS........................................................................

4.3.14 RETOUR SUR LA LECTURE........................................................................

4.3.15 LECTURE L'ANHYDRIDE SULFUREUX ( S0

4.3.16 RETOUR SUR LA LECTURE........................................................................