6 Stand 2 : le système circulatoire. 1. Introduction. Que savez-vous du système circulatoire? -> brainstorming (on peut peut-être écrire sur feuille A3 les mots principaux et s en servir tout au long de notre «exposé»). Comme la terre est parcourue par des fleuves, des rivières, des ruisseaux et des ruisselets, notre organisme est irrigué par des vaisseaux de toutes tailles. Les vaisseaux sanguins. Connaissez-vous les différents vaisseaux par lesquels le sang passe et quels sont leurs rôles? Il existe 3 sortes de vaisseaux sanguins : - Les capillaires : Les plus petits, les capillaires, irriguent nos extrémités et ne sont visibles qu au microscope. - Les artères : acheminent le sang qui part du cœur vers les autres organes et tous les recoins du corps. Le sang sort du cœur par les artères. La plus grosse : l aorte. - Les veines : assurent la circulation en sens inverse. Le sang entre dans le cœur par des veines. La plus grosse : la veine cave.
7 2. Quelles sont les fonctions du sang? Le sang est indispensable à l organisme. Il a de nombreuses fonctions, dont celle d alimenter les cellules du corps en O 2 (dioxygène) et de les débarrasser du CO 2 (dioxyde de carbone) produit par la combustion de substances organiques libérant l énergie dont elles ont besoin. D autres fonctions du sang : - ravitailler tous les tissus de l organisme en substances vitales ; - conduire les produits toxiques comme l urée, depuis les tissus jusqu aux reins, pour qu ils soient rejetés avec l urine ; - véhiculer les hormones, messagers chimiques de l organisme ; - acheminer l eau et les sels minéraux là où ils sont nécessaires ; - défendre l organisme contre les microbes, porteurs d infections, en les détruisant grâce aux globules blancs ; - maintenir constante la température interne de l organisme en jouant un véritable rôle de chauffage central ; - cicatriser les plaies par l intermédiaire des plaquettes. Manipulation 1. 3. La circulation du sang. Pouvez- vous venir montrer par où passe le sang et dire à quel endroit le sang se charge en O 2 et se libère en CO 2? (-> montrer sur le panneau dans un premier temps sans le sang et puis avec le sang). Le sang oxygéné pénètre dans l oreillette gauche qui se contracte, il passe dans le ventricule gauche qui se contracte à son tour. Là, le sang est expulsé dans l organisme où les globules rouges livrent leur cargaison de dioxygène et de nutriments, et y récupère du dioxyde de carbone. Le sang revient vers le cœur aspiré par l oreillette droite qui se contracte, le sang passe dans le ventricule droit qui se contracte à son tour. Là, le sang est expulsé vers les poumons où il se débarrasse du dioxyde de carbone et fait le plein dioxygène. Il est à nouveau aspiré par l oreillette gauche et le cycle recommence. Matériel Panneau comprenant le schéma Seringues Tuyaux Antigel pour le sang bleu Grenadine pour le sang rouge
8 Photo du panneau
9 Par quel mécanisme le sang se charge-t-il en dioxygène et se décharge-t-il ensuite? C est au niveau des poumons que l échange se fait : dans les alvéoles, le sang se libère de son CO 2 et se charge en O 2, grâce à la respiration. Il se dirige ensuite vers le cœur où il est propulsé vers les autres organes et distribué dans tout le corps. Dans les cellules, il libère son O 2 et ses nutriments, et se charge en CO 2. Circulation des globules rouges dans un vaisseau sanguin Il revient alors vers le cœur où il est propulsé vers les poumons et le cycle recommence. - On parle de «sang bleu» pour un sang riche en CO 2. - On parle de «sang rouge» pour un sang riche en O 2. Manipulation 2. (à faire en classe) Dans un tube à essai contenant du sang rouge, on fait souffler un enfant à l aide d une paille. Le souffle contenant du CO 2, le sang devient plus foncé et perd progressivement sa couleur rouge vif. La circulation cœur-poumons-cœur est appelée la petite circulation. La circulation cœur-reste du corps-cœur est appelée grande circulation. C est un cycle sans fin dont le moteur est le cœur.
10 4. Pouvez-vous maintenant donner les caractéristiques de la circulation sanguine chez l humain? (on donnera des indices si nécessaire) Le sang passe deux fois par le cœur pour revenir en un point quelconque du circuit sanguin : la circulation est dite double. Le sang riche en dioxygène et le sang chargé de dioxyde de carbone ne se mélangent à aucun niveau dans le circuit sanguin : la circulation est dite complète. Tout le parcours du sang est canalisé par des vaisseaux sanguins : la circulation est dite fermée.
11 5. L anatomie du cœur : C est un muscle creux en forme de cône renversé et gros comme un poing dont les battements sont involontaires (on ne peut pas le contrôler, agir sur lui). Il fonctionne comme une pompe et fournit en permanence à chaque organe la ration de sang dont il a besoin (exemple : le cerveau utilise 10 à 15% du volume sanguin). Donc, il a pour fonction principale de pomper le sang et de le distribuer dans tout le corps. C est pourquoi les émotions fortes ou les exercices physiques accélèrent sa cadence puisque les organes concernés ont besoin de plus d oxygène et donc de plus de sang. A l intérieur, il se subdivise en 4 cavités : deux en haut, les oreillettes, deux en bas, les ventricules. Une paroi les sépare et divise le cœur en deux parties, celle de gauche et celle de droite, comprenant chacune une oreillette et un ventricule. Coupe longitudinale du coeur - gauche pour le sang riche en O 2 - droit pour le sang riche en CO 2
12 Pouvez-vous dire comment fait le cœur pour envoyer le sang dans tout le corps? Pour propulser le sang, le cœur se contracte. La contraction des 2 ventricules (ou systole) expulse le sang par les artères vers : - les poumons pour le ventricule droit (via l artère pulmonaire). - le reste du corps pour le ventricule gauche (via l aorte). Et maintenant qu il ne contient plus de sang, comment fait-il pour se remplir? Pour se remplir de sang, le cœur se dilate (diastole). Au-dessus de chaque ventricule, il y a une autre cavité : l oreillette. La dilatation de chacune des oreillettes amène le sang vers le cœur ; par un système de valves, celui-ci se déverse dans les ventricules. C est ce bruit de valves qu on entend quand on pose l oreille sur la poitrine de quelqu un ou quand un médecin nous ausculte avec son stéthoscope. Attention, le sang circule à l intérieur du cœur toujours de l oreillette au ventricule et jamais en sens inverse. On peut également compter les battements du cœur en prenant son pouls : en posant ses doigts sur une artère à l intérieur du poignet, au creux du genou ou dans le cou. - au repos, le cœur bat environ 70 fois par minute ; - quand on marche : +/- 90 fois ; - quand on court : +/- 150 fois. On calcule sa fréquence cardiaque maximum (c est à dire la limite pour ne pas mettre son cœur en danger) de la manière suivante : - 220 son âge. Ex : à 15 ans, la fréquence cardiaque maximum est de 220 15 = 205 pulsations par minute. En moins d une minute, notre sang fait un tour complet. Le cœur pèse 300 grammes et pompe 5 litres de sang par minute, soit 8.000 litres par jour.