CAHIER D’ACTIVITÉS LABORATOIRES

CAHIER D’ACTIVITÉS LABORATOIRES

MODULE 4 Le système

respiratoire et circulatoire

COURS SUJET DEVOIR À REMETTRE

1

T- 4.3 LE SYSTÈME RESPIRATOIRE.

T – 8.2 LA RESPIRATION CELLULAIRE.

Ex - P.104 à 108.

2 T- 9.1 & 9.2 PRESSION, CIRCULATION des FLUIDES.

A – ACT 4.1 : PHÉNOMÈNES FANTÔMATIQUES (prép)

Ex – p.279 à 281.

ACT 4.1 (p.4 et p.7)

3 C – ACT 4.1 (Question théorique).

A – ACT 4.1 : PHÉNOMÈNES FANTÔMATIQUES (manip)

ACT 4.1 (p.7)

ACTIVITÉ 4.1

(préparation)

4 A - ACT 4.1 D (analyse & conclusion)

T – 4.4 LE SANG.

Ex – p.112 à 114.

Carnet de santé

ACTIVITÉ 4.1

5 T – 4.4 GROUPE SANGUIN et COMPATIBILITÉ.

A – LAB 4.2 : VAMPIRE SANGUINAIRE (préparation)

Ex – p.115-116

LAB 4.2 (p.10-13)

6 C- LABORATOIRE 4.2 (préparation)

A- LAB 4.2 : VAMPIRE SANGUINAIRE (manipulation)

LAB 4.2 (ana-conc)

p.11 & 14

LAB 4.2 (prép) CARNET DE SANTÉ

7 A- LAB 4.2 : analyse et conclusion

T – 4.5 LE SYSTÈME CIRCULATOIRE SANGUIN

T- 9.2 LA CIRCULATION SANGUINE

Ex – P.122-125

ACT 4.3 (prép)

Lecture P.14 à 16

RAPPORT

LABORATOIRE

4.2

8 A- LAB 4.3 LA DISSECTION (manipulation) ACT 4.3 (conclusion)

9 A- LA SANTÉ : CŒUR et POUMON.

T- 4.5 PRESSION & PHYSIOLOGIE DU COEUR

A- DÉMO : cœur-poumon

RÉV- p.141-142 &

p.281-282

ÉTUDE MODULE 4.

LABO 4.3

module 4 : Plan

communication

10 ÉV- EXAMEN MODULE 4 REDACTION COMMUNICATION 4

À REMETTRE AU PROCHAIN COURS

PH – LA CIGARETTE X – TEAMWORK

© Patrick Ruel

2

GUIDE D’ÉTUDE : MODULE 4 Connaissances

4.3 Décrire la composition de l’air pur au niveau de la mer.

4.3 Identifier les principales parties du système respiratoire : fosses nasales, pharynx, larynx, trachée, bronches, poumons et alvéoles.

4.3 Décrire les 3 fonctions des fosses nasales et celle des poumons.

4.3 Expliquer le rôle du système respiratoire (échanges gazeux entre le sang et l’air ambiant).

4.4 Expliquer le rôle du système circulatoire (transport et échange des gaz, des nutriments et des déchets).

4.4 Décrire la fonction principale du plasma et des éléments figurés du sang.

4.4 Nommer les éléments figurés du sang et leur fonction principale (globules rouges, globules blancs, plaquettes sanguines).

4.4 Déterminer la compatibilité ou l’incompatibilité des groupes sanguins entre eux.

4.5 Identifier les principales parties du système circulatoire (cœur et vaisseaux sanguins).

4.5 Décrire la fonction et caractéristiques des principales parties du système circulatoire : coeur, artères, veines et capillaires.

4.5 Identifier la structure du cœur (externe et interne : cavités, valves et vaisseaux).

4.5 Expliquer le rôle du système circulatoire (transport et échange des gaz, des nutriments et des déchets) avec les organes du corps.

4.5 Décrire le circuit de la circulation pulmonaire et de la circulation systémique.

4.5 Expliquer la pression artérielle sanguine et les 2 phases du battement cardiaque.

8.2 Associer et expliquer des réactions chimiques connues à des réactions de décomposition et d’oxydation : respiration cellulaire.

9.1 Distinguer un fluide compressible d’un fluide incompressible.

9.1 Nommer des fluides compressibles et incompressibles dans le corps humain.

9.2 Définir la pression et décrire qualitativement les 3 principaux facteurs qui influencent la pression exercée par un fluide.

9.2 Expliquer, en s’appuyant sur le concept de pression, la façon dont les fluides se déplacent dans le corps humain (muscles et mouvements : respiration et circulation sanguine).

9.2 Décrire qualitativement la relation entre la pression et le volume d’un gaz.

URGENCE : Intervention, l'ABC, et le nombre de compression et d’insufflations. ??

LA SANTÉ : communication orale ou écrite.

A - Comment garder le système respiratoire en santé.

B - Comment garder le système circulatoire en santé.

Techniques

Expliquer les phénomènes de pression respiration et leurs applications.

Identifier les groupes sanguins à partir d’un échantillon.

Déterminer la compatibilité sanguine d’un donneur et d’un receveur.

Identifier les parties et les vaisseaux sanguins du cœur.

© Patrick Ruel

3

ACTIVITÉ 4.1 PHÉNOMÈNES FANTÔMATIQUES SCIENTIFIQUE MISE EN SITUATION :

Comme nous l’avons vu, la digestion est un processus complexe qui implique des changements physiques mais surtout chimiques de la matière. Mais quant est-il de la respiration ? Phénomènes simples ou complexes ? La respiration est un phénomène biophysique qui peut sembler complexe lorsqu’on l’étudie théoriquement. Par contre, on entend aussi souvent des

expressions populaires liées à la respiration et à la grande facilité que nous avons à l’exécuter (ex : mentir comme on respire, respirer l’honnêteté, respirer c’est exister). Vous aurez à observer 8 petites expériences faisant appel à tous les aspects (et même plus) liés à ce phénomène. Vous pourrez, à la lumière de ces expériences, déterminer si la respiration est un phénomène physique (simple) ou chimique (complexe) (chapitre 8 p.250-259).

PROTOCOLE : PARTIE A (question théorique) Compléter les questions théoriques afin d’arriver prêt pour faire vos observations. Compléter la partie PROBLÈME et HYPOTHÈSE du rapport d’activité (p.8).

PARTIE B (manipulation) Observer, écouter attentivement et noter toutes les observations pertinentes dans la section ‘’notes’’ de chacune des 8 expériences. En guise de question d’analyse, remplir la partie C du rapport de laboratoire pour chacune des stations de la façon suivante.

PARTIE C (question d’analyse) 1- À la lumière de ces expériences, déterminer s’il s’agit d’un phénomène - portant principalement sur des phénomènes de pressions. - portant principalement sur les constituants de l'air. - portant principalement sur les réactions de l'O2 (oxygène). 2-Tenter d’expliquer (3 à 5 étapes simple : sujet-verbe-complément), dans la section explication, ces 8 phénomènes. 3- À la lumière de vos analyses, déterminer si le phénomène implique une réaction physique ou une réaction chimique et donner une justification plausible

PARTIE D (analyse et conclusion) Choisissez 2 stations et expliquez-les exhaustivement. Tirer vos conclusions. La respiration, simple phénomène physique ou complexe réaction chimique ?

© Patrick Ruel

4

QUESTIONS THÉORIQUES : 1. Quelle sont les 4 constituants principaux de l’air et leur pourcentage relatif ?

GAZ %

1.

2.

3.

4. 2. Quel est le gaz important lors de la respiration cellulaire, pourquoi ?

3. En quoi sont transformés l’oxygène et le sucre après la respiration cellulaire.

4. Nommer les structures anatomiques que traverse l’air avant d’arriver dans le sang.

1. fosse nasale 2. 3. 4.

5. 6. 7. 8. Alvéoles

5. Quels sont les 2 gaz échangés au niveau des alvéoles et indiquer s’ils entrent ou sortent.

6. Nommer les 2 mouvements respiratoires et décrire les actions des structures suivantes.

1er : 2em :

Muscles int. Muscles int.

Diaphragme Diaphragme Cage thoracique Cage thoracique 7. Quelles sont les capacités ou le volume pulmonaire selon les situations suivantes :

Repos Inspiration normale Expiration forcée

8. Quelles sont les 3 éléments qui peuvent faire varier la pression ?

9. Comment réagissent les molécules avec la variation de la pression ?

A /15

5

QUESTION ANALYSE : En guise de question d’analyse, remplissez le document des 8 stations.

1. Crushing Cola! OBSERVATIONS: Pression / air / oxygène Explication :

Physique ou chimique Justification :

2. Eau tiède en ébullition!? OBSERVATIONS : Pression / air / oxygène Explication :


3. Le sac fantôme. OBSERVATIONS : Pression / air / oxygène Explication :


4. L’œuf qui bouge. OBSERVATIONS : Pression / air / oxygène Explication :


C

6

5. Feu et carburant. OBSERVATIONS : Pression / air / oxygène Explication :

Physique ou Chimique Justification :

6. l’eau de chaux et l’expiration OBSERVATIONS : Pression / air / oxygène Explication :


7. La souris. OBSERVATIONS : Pression / air / oxygène Explication :


8. La laine qui rouille. OBSERVATIONS : Pression / air / oxygène Explication :


7

PROBLÈME : HYPOTHÈSE : OBSERVATIONS : Indiquer le nombre de station qui démontre une réaction physique et chimique.

physique chimique ANALYSE : Analyser deux stations (une parmi les stations 1 à 4 et une parmi les 5 à 8). Station (1 - 2 - 3 - 4) : PRESSION Ο AIR Ο OXYGÉNE Ο Explication : PHYSIQUE Ο CHIMIQUE Ο Justification : Station (5 - 6 - 7 - 8) : PRESSION Ο AIR Ο OXYGÉNE Ο Explication : PHYSIQUE Ο CHIMIQUE Ο Justification : CONCLUSION :

NOM : GROUPE: ÉQUIPE :

B

QT /15

8

TABLEAU RÉSUMÉ DES 8 STATIONS EXPÉRIMENTALES

1. Crushing Cola!

5. Flamme et comburant.

2. Eau tiède en

ébulition!?

6. Eau de chaux et expiration.

3. Le sac fantôme.

7. La

souris s’amuse.

4. L’œuf qui bouge. Comment faire sortir l’oeuf sans le briser ?

8. La laine

qui rouille.

BONUS : La cigarette!

9

LABORATOIRE 4.2 LE VAMPIRE SANGUINAIRE SCIENTIFIQUE MISE EN SITUATION Janvier 2015, enquête d’une mort mystérieuse… Aux petites heures du matin, 4 fêtards ont étés attaqués. Deux des quatre victimes ont étées découvertes sans vie dans un sentier de Lévisht du nom du «Chemin interdit». Les enquêteurs ont découvert sur 2 des pauvres victimes des marques étranges. Aussi incroyable que cela puisse paraître, ces marques, deux petits trous le long de l’artère carotide, pourraient bien être celles du célèbre vampire Petr Grunt (un immigré slovaque illégal toujours en cavale). Par contre, la police a de la difficulté à déterminer pourquoi 2 des 4 personnes n’ont pas été tuées ni même attaquées. Le vampire aurait-il mal choisi ses victimes ? Fut-il maîtrisé ? Le groupe sanguin de Petr avait déjà été déterminé (été 97) lors d’un prélèvement d’ADN sur le corps d’une jeune enseignante, madame Latalie Brouchard. Ce groupe sanguin s’avéra le plus rare d’entre tous. On a donc fait appel à votre expertise scientifique afin de déterminer le groupe sanguin des victimes (mortes ou vivantes) et de Petr le vampire. Vous pourrez ainsi déterminer la compatibilité sanguine des morsures mortelles du vampire. THÉORIE VAMPIRIQUE : Ces créatures, repoussées par le soleil et l’ail, l’eau bénite et les croix religieuses, transpercent le cou de leurs victimes avec leurs canines et se nourrissent de leur sang. Selon la théorie d’un scientifique névrosé, le Dr. Pratt Rule, les dents des vampires possèdent des canaux par lesquelles le sang de leurs victimes entre directement dans leur circulation sanguine. Ils doivent donc avoir du flair, car une victime dont le groupe sanguin est incompatible avec le leur pourrait bien être fatale. Dans le cas contraire, le sang, ingéré par la bouche, est tout simplement digéré et absorbé. MANIPULATIONS:

1. Assurez-vous que la lame et les alvéoles des tests de groupes sanguins sont propres.

2. Déposez 1 goutte de sang du patient dans les trois alvéoles près des lettres A, B et Rh.

3. Déposez 1 goutte d’agglutinine Anti-A dans l’alvéole A et mélangez avec un cure-dents.

4. Déposez 1 goutte d’agglutinine Anti-B dans l’alvéole B et mélangez avec un nouveau cure-dents.

5. Déposez 1 goutte d’agglutinine Anti-Rh dans l’alvéole Rh et mélangez avec un nouveau cure-dents.

6. Attendre 2 minutes et noter les résultats. 7. Nettoyer la lame et jeter les 3 cure-dents dans la

poubelle.

PRINCIPE : Rappel Les globules rouges possèdent à leur surface les protéines A et/ou B ainsi que la présence ou l’absence de la protéine Rh. Les agglutinines (anticorps) permettent d’identifier la présence des protéines à la surface des globules rouges par agglutination.

© Patrick Ruel

10

QUESTIONS THÉORIQUES: 1. Où sont situés?...

Les agglutinogènes A, B et Rh ?

Les agglutinines anti-A, anti-B et anti-Rh ? 2. Quels sont les groupes sanguins (incluant Rhésus) le plus rare et le plus fréquent ?

Rare :

Fréquent : 3. Qu’arrive-t-il lors d’une transfusion de sang incompatible? Utiliser les termes agglutinogène, agglutinine, agglutination, donneur et receveur.

4. Quel groupe sanguin est considéré comme donneur universel ? Pourquoi ?

5. Déterminer le groupe sanguin résultant des analyses suivantes (mélange de sang et d’agglutinines). Déterminer la compatibilité de ces groupes avec un receveur A+.

6. Huit amis, Jeanne, Florence, Nicole, Frédérique, Carl, Julien, François et Martin, discutent de leur groupe sanguin et font les observations suivantes : Ils sont tous de groupes sanguins différents. Julien et François peuvent recevoir du sang de

Martin.

Les 4 filles sont toutes du même signe rhésus Nicole peut donner du sang à Martin.

Florence n’a ni d’agglutinines A ni d’agglutinines B.

Frédérique et François ont de l’agglutinine B

Carl peut recevoir du sang de Florence. Quel est le groupe sanguin de Jeanne ?

7. Quel est votre groupe sanguin ? Faire initialiser votre parent si non disponible.

Groupe sanguin : DONNEUR

RECEVEUR (A+) oui ou non ?

a)

b)

c)

d)

/15

11

QUESTIONS D'ANALYSE

1. Quelles sont les antigènes et anticorps contenus dans le sang de Petr? Décrivez la composition de ses agglutinogènes et de ses agglutinines.

Groupe sanguin Agglutinine

2. Quelles sont les protéines contenues dans le sang des victimes ? Décrivez la composition de ses agglutinogènes et de ses agglutinines. Identifier les victimes.

NOM des VICTIMES

GROUPE SANGUIN

AGGLUTINOGÉNE MORT ou VIVANT

1-

2-

3-

4-

3. Selon la théorie du docteur Rule et de la compatibilité sanguine, est-il plausible que Petr soit responsable de ces homicides? Expliquer.

4. Pourquoi Petr n’a-t-il pas attaqué les 2 autres membres du groupe ?

5. Si la théorie de Pratt Rule s’applique, compter dans la classe le nombre de victime potentielle de Petr et critiquez si ce nombre correspond aux statistiques proposées dans le manuel P.111.

GROUPES SANGUINS DES VICTIMES POTENTIELLES =

NOMBRE de VICTIMES POTENTIELLES / TOTAL = STATISTIQUE (p.111) = CRITIQUE :

/ %

%

QA /15

12

NOTE PERSONNELLE

13

NOM : RÔLE :

DATE :

LABO :

GROUPE :

ÉQUIPE :

PROBLÈME :

RÉEL :

SCIENCE :

HYPOTHÈSE ou STRATÉGIE:

MATÉRIEL :

MANIPULATIONS : Résumer en 3 étapes l’identification des groupes sanguins.

Résumer ou illustrer la compatibilité sanguine

CD1-Représentation adéquate de la situation

1 2 3 4 5

CD1-Élaboration d’une démarche pertinente pour la situation

1 2 3 4 5

QT /15

14

OBSERVATIONS :

ANALYSE :

CONCLUSION :

CD1-Concrétisation du plan d’action. Respect de la terminologie, des règles et des conventions.

1 2 3 4 5

CD1- Élaboration d’explication et de solutions pertinentes.

2 4 6 8 10

manip

/5

tableau

/5

15

ACTIVITÉ LABORATOIRE 4.3 SCIENTIFIQUE

Dissection du cœur de porc

MISE EN SITUATION :

Comme un nouveau nom apparaît sur les listes d’attente d’un don

d’organe toutes les 16 minutes et que 11 personnes meurent chaque jour

faute de n'avoir pu bénéficier d'une transplantation, une solution s’impose. Pourquoi pas les

animaux et pourquoi pas le plus près anatomiquement de nous, le porc. Tu devras

identifier les structures anatomiques du cœur de porc et les principaux vaisseaux sanguins

qui s’y attachent afin de déterminer la compatibilité avec celui de l’homme. Une greffe est-

elle envisageable?

MATÉRIEL : Scalpel, 2 paires de ciseaux, tige de verre et pince.

MANIPULATIONS (protocole de dissection) :

1- Placer le cœur dans le plateau de façon à ce que son ventricule droit (paroi mince) soit à votre gauche. Localiser les 4 parties du cœur (oreillettes et ventricules) l’aorte et l’artère pulmonaire ainsi que les vaisseaux coronaires (artères et veines).

2- Effectuer une incision de 1 cm à l’aide du scalpel à la base des 2 ventricules. 3- Insérer la tige de verre avec précaution dans le ventricule droit et le faire remonter

lentement jusqu’à l’artère pulmonaire.

1-2 3

Tige de verre

© Patrick Ruel

16

4-5

4- Découper, à l’aide des ciseaux ou du scalpel, le ventricule droit à partir de l’incision jusqu’à l’oreillette.

5- Couper avec les ciseaux perpendiculairement de

l’oreillette droite jusqu’aux vaisseaux coronaires. (Attention de ne pas couper trop près de l’artère pulmonaire). L’idée est de faire une porte pour voir à l’intérieur le ventricule droit et les 2 valves du coeur.

6- Retirer et insérer la tige

dans une veine cave et la faire glisser lentement jusque dans l’oreillette droite.

7- Couper avec les ciseaux le long de la tige et observer l’intérieur de l’oreillette droite.

8- Insérer la tige dans le ventricule gauche et le faire glisser lentement jusqu’à la crosse aortique.

9- Pour le ventricule gauche, répéter les étapes 4 et 5.

(Attention de ne pas couper trop près de l’aorte). L’idée est de faire une porte pour voir à l’intérieur les valvules sigmoïdes et auriculo-ventriculaires.

10- Soulever les parties ventrales du cœur et localiser

toutes les structures indiquées sur la feuille annexe (p.18 : le cœur). Demander de l’aide pour les valves.

11- Mesurer et comparer l’épaisseur des 2 ventricules (myocarde).

12- ÉVALUATION : Identifier les 6 structures affichées au tableau avec

les aiguilles et faire corriger (p.17) par le professeur ou le technicien une fois terminée.

13- Disposer du cœur dans le plateau tel que demandé par le technicien. 14- Nettoyer tous les instruments de dissection, les aiguilles et le plateau.

BIEN SE LAVER LES MAINS LORSQUE VOUS AVEZ TERMINÉ!

8-9

6-7 8-9

© Patrick Ruel

17

NOM : GROUPE : ÉQUIPE :

PROBLÈME :

Réel :

Scientifique :

HYPOTHÈSE ou STRATÉGIE :

QUESTIONS D’ANALYSE :

1- Compare les parois de l’aorte et celles des veines caves. Que remarques-tu de différent (2 caractéristiques physiques) ?

2- a) Mesure l’épaisseur du ventricule gauche. _______________

b) Mesure l’épaisseur du ventricule droit. ________________

c) Pourquoi y a-t-il une différence d’épaisseur ? 2 raisons.

1-

2- 3- Y a-t-il une différence entre les 2 oreillettes ? Si oui laquelle ?

4- Y a-t-il une différence entre les deux types de valves ? Pourquoi ?

5- Fais le trajet du sang circulant dans tout le cœur.

1. veines caves 2. 3. 4.

5. poumons 6. 7. 8.

9. 10. Tous les organes du corps

6- Résultat obtenu pour l’identification des 6 structures =

CONCLUSION :

Anatomie

/6

Dissection

/4

18

LE COEUR

STRUCTURE À IDENTIFIER

GÉNÉRALE :

Côté gauche et droit

Cœur, oreillettes et vaisseaux

DESSUS DU CŒUR :

Apex & épicarde

Artères & veines coronaires

INTÉRIEUR DU CŒUR :

Oreillette gauche et droite

Ventricule gauche et droit

Valves artérielles

Valves auriculo-ventriculaires

Myocarde et endocarde

VAISSEAUX SANGUINS :

Artère pulmonaire (2 branches)

Aorte (cross aortique)

2 Veines caves (inférieure pas facile))

4 Veines pulmonaires (vraiment pas facile!)

SANG :

Cavités et vaisseaux oxygénés et non-oxygénés. © Patrick Ruel

Documents

CAHIER D’ACTIVITÉS LABORATOIRES