Sciences de la Vie et de la Terre · 3ème année collège
La respiration chez l'Homme
De l'air inspiré au dioxygène dans le sang : le trajet, les mouvements et les échanges.
01 L'appareil respiratoire
L'air suit un trajet précis : fosses nasales, pharynx, larynx, trachée, deux bronches, bronchioles, et enfin les alvéoles pulmonaires.
Pourquoi respirer par le nez
Les fosses nasales filtrent les poussières, réchauffent et humidifient l'air. Respirer par la bouche prive l'organisme de ces trois protections.
Chaque poumon contient environ 300 millions d'alvéoles. Leur surface totale atteint 100 m², pour un organe qui tient dans la cage thoracique.
02 Les mouvements respiratoires
| Inspiration | Expiration | |
|---|---|---|
| Diaphragme | Se contracte et s'abaisse | Se relâche et remonte |
| Côtes | Se soulèvent | S'abaissent |
| Volume du thorax | Augmente | Diminue |
| Air | Entre dans les poumons | Est chassé |
Le modèle à fabriquer. Une bouteille coupée, un ballon suspendu à l'intérieur et une membrane élastique tendue au fond : tirer la membrane gonfle le ballon. Le diaphragme, c'est exactement ça.
Un adulte au repos effectue environ 16 mouvements respiratoires par minute. Ce rythme augmente pendant l'effort, car les muscles réclament davantage de dioxygène.
03 Les échanges gazeux
Ce qui se passe dans l'alvéole
Le dioxygène passe de l'air alvéolaire vers le sang. Le dioxyde de carbone fait le trajet inverse, du sang vers l'air, et sera expiré.
| Gaz | Air inspiré | Air expiré |
|---|---|---|
| Dioxygène | 21 % | 16 % |
| Dioxyde de carbone | 0,03 % | 4 % |
| Diazote | 78 % | 78 % |
L'alvéole est parfaitement adaptée : paroi d'une seule couche de cellules, entourée d'un réseau dense de capillaires sanguins, et surface d'échange immense.
L'air expiré contient encore beaucoup de dioxygène — 16 %, pas zéro. C'est précisément ce qui rend efficace le bouche-à-bouche lors d'un secours.
Le sang qui quitte les poumons est rouge vif, riche en dioxygène. Celui qui y arrive est rouge sombre, chargé de dioxyde de carbone.
04 Hygiène respiratoire
- Le tabac détruit les cils qui nettoient les voies respiratoires, provoque bronchites chroniques et cancers du poumon. Le fumeur passif est également exposé.
- La pollution de l'air — particules, gaz d'échappement — aggrave l'asthme et les allergies.
- Aérer les pièces renouvelle l'air et réduit la concentration de microbes.
- Le sport régulier augmente la capacité respiratoire.
À toi. Pourquoi la fréquence respiratoire augmente-t-elle pendant une course ?
Les muscles travaillent davantage : ils consomment plus de dioxygène et produisent plus de dioxyde de carbone. L'organisme accélère donc la respiration pour fournir le gaz nécessaire et évacuer le déchet plus vite.
✓ L'essentiel
- Trajet de l'air
- Fosses nasales, trachée, bronches, bronchioles, alvéoles.
- Inspiration
- Diaphragme abaissé, côtes soulevées, volume thoracique augmenté.
- Échanges gazeux
- Le dioxygène entre dans le sang, le dioxyde de carbone en sort.
- Adaptation de l'alvéole
- Paroi très fine, surface immense, réseau de capillaires dense.
Les erreurs à éviter
- Croire que l'air expiré ne contient plus de dioxygène.
- Penser que les poumons se gonflent seuls : ce sont les muscles qui les font varier de volume.
- Oublier que le diazote traverse sans être utilisé.