| Fondamental | Supplémentaire |
|---|---|
| 1 Décrire les caractéristiques des surfaces d'échange gazeux chez l'humain, limité à : grande surface, surface fine, bon apport sanguin et bonne ventilation par l'air | |
| 2 Identifier dans les schémas et images les parties suivantes du système respiratoire : poumons, diaphragme, côtes, muscles intercostaux, larynx, trachée, bronches, bronchioles, alvéoles et capillaires associés | 6 Identifier dans les schémas et images les muscles intercostaux internes et externes |
| 7 Indiquer la fonction du cartilage dans la trachée | |
| 8 Expliquer le rôle des côtes, des muscles intercostaux internes et externes et du diaphragme dans la production de changements de volume et de pression dans le thorax conduisant à la ventilation des poumons | |
| 3 Examiner les différences de composition entre l'air inspiré et l'air expiré en utilisant l'eau de chaux comme test du dioxyde de carbone | 9 Expliquer les différences de composition entre l'air inspiré et l'air expiré |
| 4 Décrire les différences de composition entre l'air inspiré et l'air expiré, limité à : oxygène, dioxyde de carbone et vapeur d'eau | |
| 5 Examiner et décrire les effets de l'activité physique sur le rythme et la profondeur de la respiration | 10 Expliquer le lien entre l'activité physique et le rythme ainsi que la profondeur de la respiration en termes de : augmentation de la concentration de dioxyde de carbone dans le sang, détectée par le cerveau, entraînant une augmentation du rythme et une plus grande profondeur de la respiration |
| 11 Expliquer le rôle des cellules caliciformes, du mucus et des cellules ciliées dans la protection du système respiratoire contre les pathogènes et les particules |
Échanges gazeux chez l'homme
Biologie IGCSE · Sujet 11
5:54
Échanges gazeux chez l'humain
Vos poumons couvriraient la moitié d'un terrain de tennis s'ils étaient étalés à plat. Ce ne sont pas un seul grand sac — ce sont des millions de petits sacs, et c'est là tout le point.…
Narration en anglais · Sous-titres anglais + 中文 incrustés
11.1
Surfaces d'échange gazeux
Programme
Source : Programme Cambridge International
L'échange gazeux 气体交换 est le processus par lequel l'oxygène 氧气 entre dans le sang et le dioxyde de carbone 二氧化碳 sort, par diffusion 扩散. Une bonne surface d'échange gazeux présente quatre caractéristiques :
- une grande surface 表面积 — afin qu'une plus grande quantité de gaz puisse traverser simultanément.
- une surface fine — afin que les gaz n'aient qu'une courte distance à diffuser.
- une bonne vascularisation — pour maintenir une forte différence de concentration.
- une bonne ventilation 通气 avec l'air — l'air frais maintient une forte différence.
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Une bonne surface d'échange gazeux
Appuyez sur l'alvéole pour voir les quatre caractéristiques qui la rendent idéale pour l'échange : une grande surface, une paroi fine, un revêtement humide et une bonne vascularisation.
Vocabulaire
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| Anglais | Chinois | Pinyin |
|---|---|---|
| gas exchange/ɡæs eksˈtʃeɪndʒ/ | 气体交换 | qì tǐ jiāo huàn |
| oxygen/ˈɒksɪdʒn/ | 氧气 | yǎng qì |
| carbon dioxide/ˈkɑːbən daɪˈɒksaɪd/ | 二氧化碳 | èr yǎng huà tàn |
| diffusion/dɪˈfjuːʒn/ | 扩散 | kuò sàn |
| surface area/ˈsɜːfɪs ˈeərɪə/ | 表面积 | biǎo miàn jī |
| ventilation/ˌventɪˈleɪʃn/ | 通气 | tōng qì |
11.1
Le système respiratoire
L'air circule dans et hors de ces parties :
| Partie | Rôle |
|---|---|
| larynx 喉 | la boîte vocale, située au sommet de la trachée |
| trachée 气管 | le tube respiratoire ; transporte l'air vers les poumons |
| bronches 支气管 | deux tubes, l'un menant à chaque poumon |
| bronchioles 细支气管 | petits tubes ramifiés situés à l'intérieur des poumons |
| alvéoles 肺泡 | minuscules sacs d'air où se produit l'échange gazeux ; chacune est entourée de capillaires 毛细血管 |
Les alvéoles constituent d'excellentes surfaces d'échange gazeux : il y en a des millions (une grande surface), chacune possède une paroi épaisse d'une seule cellule (une courte distance), et chacune est entourée de capillaires (un bon apport sanguin).
Les poumons sont logés dans la cage thoracique, protégés par les côtes 肋骨. En dessous se trouve un muscle plat, le diaphragme 膈肌. Entre les côtes se trouvent les muscles intercostaux 肋间肌. (Supplément) La trachée est maintenue ouverte par des anneaux de cartilage 软骨, afin qu'elle ne puisse pas s'affaisser lors de l'inspiration.
Vocabulaire
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| Anglais | Chinois | Pinyin |
|---|---|---|
| larynx/ˈlærɪŋks/ | 喉 | hóu |
| trachea/trəˈkɪə/ | 气管 | qì guǎn |
| bronchi/ˈbrɒŋkaɪ/ | 支气管 | zhī qì guǎn |
| bronchioles/ˈbrɒŋkɪəʊlz/ | 细支气管 | xì zhī qì guǎn |
| alveoli/ˈælvɪɒli/ | 肺泡 | fèi pào |
| capillaries/ˈkæpɪləriz/ | 毛细血管 | máo xì xuè guǎn |
| ribs/rɪbz/ | 肋骨 | lèi gǔ |
| diaphragm/ˈdaɪəfræm/ | 膈肌 | gé jī |
| intercostal muscles/ˌɪntəˈkɒstl ˈmʌslz/ | 肋间肌 | lē jiān jī |
| cartilage/ˈkɑːtɪlɪdʒ/ | 软骨 | ruǎn gǔ |
| pressure/ˈpreʃə/ | 压力 | yā lì |
11.1
Comment on respire (Supplément)
La respiration modifie le volume et la pression 压力 dans la cage thoracique (le thorax 胸腔).
Inspiration (inhaling 吸气) :
- les muscles intercostaux externes se contractent, soulevant les côtes vers le haut et vers l'extérieur.
- le diaphragme se contracte et s'aplatit (descend).
- le thorax devient plus grand, donc la pression interne chute en dessous de la pression atmosphérique extérieure.
- l'air est poussé vers l'intérieur.
Expiration (exhaling 呼气) est l'inverse : les muscles se relâchent (et les muscles intercostaux internes peuvent se contracter), le thorax devient plus petit, la pression augmente, et l'air est expulsé.
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Inspiration et expiration
La ventilation modifie le volume thoracique, ce qui change la pression et provoque l'écoulement de l'air vers l'intérieur ou l'extérieur.
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Mécanisme respiratoire
Regardez une respiration — le diaphragme s'aplatit et les côtes se soulèvent, le thorax s'agrandit, la pression baisse et l'air entre. Relâchez et il repousse vers l'extérieur.
Vocabulaire
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| Anglais | Chinois | Pinyin |
|---|---|---|
| thorax/ˈθɔːræks/ | 胸腔 | xiōng qiāng |
| inhaling/ɪnˈheɪlɪŋ/ | 吸气 | xī qì |
| exhaling/eksˈheɪlɪŋ/ | 呼气 | hū qì |
| water vapour/ˈwɔːtə ˈveɪpə/ | 水蒸气 | shuǐ zhēng qì |
| limewater/ˈlaɪmwɔːtə/ | 石灰水 | shí huī shuǐ |
11.1
Air inspiré et air expiré
| Gaz | Air inspiré (inspiré) | Air expiré (expiré) |
|---|---|---|
| oxygène | environ 21 % | environ 16 % (moins) |
| dioxyde de carbone | environ 0.04% | environ 4% (plus) |
| vapeur d'eau 水蒸气 | un peu | beaucoup (plus) |
On peut tester la présence de dioxyde de carbone avec de l'eau de chaux 石灰水, qui devient trouble. L'air expiré trouble l'eau de chaux beaucoup plus vite que l'air inspiré, ce qui montre qu'il contient plus de dioxyde de carbone.
11.1
Respiration et exercice
Pendant l'exercice, vos muscles respirent plus vite et produisent davantage de dioxyde de carbone. Cela augmente la concentration 浓度 de dioxyde de carbone dans le sang. (Supplément) Votre cerveau 大脑 détecte cette augmentation et vous fait respirer à un rythme 速率 plus rapide et à une profondeur accrue. Cela permet d'absorber plus d'oxygène et d'éliminer rapidement l'excès de dioxyde de carbone.
Exemple résolu. Au repos, une personne effectue 12 respirations par minute, déplaçant 500 cm³ d'air par respiration. Pendant l'exercice, cela devient 20 respirations par minute à 900 cm³ par respiration. Combien d'air traverse les poumons chaque minute dans chaque cas ? Multipliez le rythme par la profondeur. Au repos : 12 × 500 = 6000 cm³ par minute. Pendant l'exercice : 20 × 900 = 18 000 cm³ par minute, trois fois plus. L'exercice augmente les deux le rythme et la profondeur de la respiration - une réponse qui ne change que le rythme perd la moitié des points.
Vocabulaire
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| Anglais | Chinois | Pinyin |
|---|---|---|
| concentration/ˌkɒnsənˈtreɪʃn/ | 浓度 | nóng dù |
| brain/breɪn/ | 大脑 | dà nǎo |
| rate/reɪt/ | 速率 | sù lǜ |
| goblet cells/ˈɡɒblət selz/ | 杯状细胞 | bēi zhuàng xì bāo |
11.1
Maintien propre des voies aériennes (Supplément)
Les voies aériennes sont tapissées de deux types de cellules qui piègent et éliminent la saleté :
- les cellules caliciformes 杯状细胞 produisent du mucus 黏液, qui piège les pathogènes 病原体 et les particules 粒子 de poussière.
- les cellules ciliées 纤毛细胞 possèdent de petits poils qui balayent le mucus, avec la saleté piégée, vers la gorge, où il est avalé.
Vocabulaire
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| Anglais | Chinois | Pinyin |
|---|---|---|
| mucus/ˈmjuːkəs/ | 黏液 | nián yè |
| pathogens/ˈpæθədʒnz/ | 病原体 | bìng yuán tǐ |
| particles/ˈpɑːtɪklz/ | 粒子 | lì zi |
| ciliated cells/ˈsɪlɪeɪtɪd selz/ | 纤毛细胞 | xiān máo xì bāo |
11.1
Conseils d'examen
- Une surface d'échange gazeux est grande, fine, avec un bon apport sanguin et une bonne ventilation.
- Chemin de l'air : larynx → trachée → bronches → bronchioles → alvéoles.
- Inspiration : muscles intercostaux externes et diaphragme se contractent → thorax plus grand → pression plus basse → air entre. L'expiration est l'inverse.
- L'air expiré contient moins d'oxygène, plus de dioxyde de carbone et plus de vapeur d'eau. L'eau de chaux teste le dioxyde de carbone.
- Exercice → plus de dioxyde de carbone dans le sang → cerveau → respiration plus rapide et plus profonde.
Leçons interactives sur ce sujet
Traversez-le étape par étape, avec des exercices à vérification instantanée.