Activité 32 : Découvrir des conséquences de la consommation de tabac sur le fonctionnement respiratoire

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1 Activité 32 : Découvrir des conséquences de la consommation de tabac sur le fonctionnement respiratoire 1. EXTRAITS REFERENTIELS DU BO Partie du programme : Fonctionnement de l organisme et besoin en énergie Notions - contenus Compétences Exemples d activités Des substances nocives, plus ou moins abondantes dans l environnement, perturbent le fonctionnement de l appareil respiratoire. Elles favorisent l apparition de certaines maladies. [Thèmes : Santé, Environnement et développement durable] [Physique-chimie : filtration] [Technologie : matériaux, thème environnement et énergie] Relier des perturbations du fonctionnement de l appareil respiratoire à la présence de substances nocives. I comparaison de photos ou de coupes de poumons de fumeur et de non fumeur Re mise en évidence du dépôt de goudron sur un filtre I recherche des effets des substances contenues dans la cigarette sur l'appareil respiratoire [B2i] Ra mise en relation de la fréquence de certaines maladies respiratoires avec des pollutions de l air [B2I] 2. PLACE DE L ACTIVITE DANS UNE PROGRESSION Chapitre I. Quelles sont les modifications de l activité cardiaque et de l activité respiratoire lors d un effort musculaire? Chapitre II. Quels sont les besoins des muscles au repos et en activité? Chapitre III. Comment se réalise la production d énergie nécessaire au fonctionnement des organes (muscles)? Chapitre IV. Comment le sang est-il approvisionné en 0 2 à partir de l air extérieur? Chapitre V. Comment certaines substances nocives peuvent-elles perturber le fonctionnement de l appareil respiratoire? 1. Des conséquences de la consommation de tabac sur le fonctionnement respiratoire 2. Des conséquences de certains polluants de l air sur le fonctionnement respiratoire PIERRON 2006 Page 1/10

2 3. PRESENTATION DE L ACTIVITE - Objectifs de connaissances Dépôts de goudron et nicotine ; limitation des échanges gazeux respiratoires au niveau pulmonaire Objectifs méthodologiques et/ou technologiques Saisir des informations Manipuler des modèles Légender un cliché pour comprendre une des conséquences de la consommation de tabac - Liste du matériel Une bouteille vide en plastique transparent dont le fond est percé à la taille du calibre d une cigarette Pâte à modeler Fumeur mécanique Réf Fiche technique 1 ère manipulation : remplir d eau la bouteille transparente dont le fond perforé est bouché par de la pâte à modeler pour empêcher l écoulement de l eau. Visser le bouchon et mettre la bouteille à l envers, bouchon vers le bas ; enlever l opercule de pâte à modeler afin d introduire une cigarette dans la perforation. Allumer la cigarette. Ouvrir doucement le bouchon pour permettre l écoulement de l eau : ceci crée une dépression et donc un appel d air. La fumée issue de la combustion du tabac est aspirée dans la bouteille transparente. On visualise ainsi ce qui se passe dans nos poumons lorsqu on inspire de l air contenant de la fumée de cigarette. 2 e manipulation : utilisation du fumeur mécanique. Suivre les instructions de la notice. PIERRON 2006 Page 2/10

3 - Intégration pédagogique Après avoir rappelé les mouvements d air dans les poumons qui renouvellent en permanence l apport en O 2 ; il s agit de voir les conséquences d un air chargé de fumée de cigarette sur les alvéoles pulmonaires et leur paroi, surface d échange entre l air et le sang. La 1 ère manipulation va permettre de visualiser l air du fumeur dans les poumons ; la 2 e manipulation avec le fumeur mécanique va montrer les conséquences de cet air chargé de fumée sur les parois alvéolaires. Un cliché d une coupe microscopique de poumon sera progressivement annoté par les élèves pour faire apparaître l influence des dépôts de goudron et nicotine sur les échanges gazeux au niveau des parois alvéolaires. PIERRON 2006 Page 3/10

4 Fiche élève - 5 e Nom : Prénom : Classe : Date : Evaluation expérimentale S.V.T. Activité 32 : Découvrir des conséquences de la consommation de tabac sur le fonctionnement respiratoire Lorsqu on fume une cigarette, la fumée résultant de la combustion du tabac est aspirée dans les voies respiratoires lors de l inspiration. 1 ère manipulation : Visualiser l air chargé de fumée dans les poumons. On utilisera le modèle suivant : air cigarette Bouteille en plastique transparent dont le fond est perforé. On introduit une cigarette allumée. On réalise l étanchéité avec la pâte à modeler. eau On dévisse le bouchon progressivement pour laisser l eau s écouler lentement : ceci crée une aspiration d air dans la bouteille qui se vide. 1. Avec un crayon de couleur adéquat, représentez le résultat obtenu. 2 ème manipulation : Visualisez les conséquences de l air chargé de fumée sur les parois alvéolaires. On utilisera comme modèle le fumeur mécanique (Suivre les instructions de la notice) PIERRON 2006 Page 4/10

5 Fiche élève - 5 e 2. Quel est le rôle de la seringue? 3. Que représente le filtre blanc du modèle par rapport à l appareil respiratoire réel? 4. Réalisez la manipulation avec une cigarette allumée, puis récupérez le filtre. Collez avec un ruban adhésif transparent votre filtre sur la fiche. Qu observe-t-on à la surface du filtre? Information supplémentaire : ces dépôts sont entre autres des goudrons et de la nicotine 5. Synthèse : Complétez le cliché suivant en mettant le titre : «Observation d une coupe de poumon» G x 600, avec les termes suivants : «alvéoles pulmonaires, air alvéolaire, paroi alvéolaire, vaisseau sanguin» Avec des flèches de couleurs différentes, montrez les échanges de gaz (0 2, CO 2 ) entre l air et le sang. Mettez la légende correspondante. Schématisez sur le cliché, avec des hachures, les dépôts de goudron et de nicotine repérés sur votre filtre. Mettez une annotation. PIERRON 2006 Page 5/10

6 Fiche élève - 5 e 6. Bilan : Ecrivez les conséquences de ces dépôts sur les échanges gazeux respiratoires. PIERRON 2006 Page 6/10

7 FICHE ELEVE CORRIGÉE Activité 32 : Découvrir des conséquences de la consommation de tabac sur le fonctionnement respiratoire Lorsqu on fume une cigarette, la fumée résultant de la combustion du tabac est aspirée dans les voies respiratoires lors de l inspiration. 1 ère manipulation : Visualiser l air chargé de fumée dans les poumons. On utilisera le modèle suivant : air Fumée brune cigarette Bouteille en plastique transparent dont le fond est perforé. On introduit une cigarette allumée. On réalise l étanchéité avec la pâte à modeler. eau On dévisse le bouchon progressivement pour laisser l eau s écouler lentement : ceci crée une aspiration d air dans la bouteille qui se vide. 1. Avec un crayon de couleur adéquat, représentez le résultat obtenu. PIERRON 2006 Page 7/10

8 2 ème manipulation : Visualisez les conséquences de l air chargé de fumée sur les parois alvéolaires. On utilisera comme modèle le fumeur mécanique (Suivre les instructions de la notice) 2. Quel est le rôle de la seringue? Le rôle est de créer une entrée d air et de mimer l inspiration au travers d une cigarette 3. Que représente le filtre blanc du modèle par rapport à l appareil respiratoire réel? Le filtre blanc représente la surface des alvéoles pulmonaires. 4. Réalisez la manipulation avec une cigarette allumée, puis récupérez le filtre. Collez avec un ruban adhésif transparent votre filtre sur la fiche. Qu observe-t-on à la surface du filtre? On observe des dépôts provenant de la combustion du tabac. Information supplémentaire : ces dépôts sont entre autre des goudrons et de la nicotine 5. Synthèse : Complétez le cliché suivant en mettant le titre : «Observation d une coupe de poumon» G x 600, avec es termes suivants : «alvéoles pulmonaires, air alvéolaire, paroi alvéolaire, vaisseau sanguin» Avec des flèches de couleurs différentes, montrez les échanges de gaz (0 2, CO 2 ) entre l air et le sang. Mettez la légende correspondante. Schématisez sur le cliché avec des hachures, les dépôts de goudron et de nicotine repérés sur votre filtre. Mettez une annotation. PIERRON 2006 Page 8/10

9 Observation microscopique d une Coupe transversale de poumon coupe G x transversale 600 de poumon Air alvéolaire G x 600 Alvéoles pulmonaires Vaisseau sanguin O 2 CO 2 O 2 CO 2 Paroi alvéolaire Dépôt de goudron et de nicotine //// 6. Bilan : Ecrivez les conséquences de ces dépôts sur les échanges gazeux respiratoires. Les dépôts de goudron et de nicotine sur les parois alvéolaires limitent les échanges gazeux respiratoires entre l air et le sang. PIERRON 2006 Page 9/10

10 PISTES D EVALUATION QUESTIONS OBJECTIFS RESULTATS BAREME 1 Savoir saisir des informations 2,5 2 Savoir raisonner 2,5 3 Savoir raisonner 2,5 4 Savoir saisir des informations 2,5 5 Savoir compléter un schéma bilan fonctionnel en utilisant ses connaissances et les informations acquises 6 Savoir rédiger une synthèse 5 TOTAL 20 5 PIERRON 2006 Page 10/10

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