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Manipulation : montrer le rejet du dioxyde de carbone dans l'air

Elimination d'un déchet issu du fonctionnement de l'organisme : le CO2

Situation de départ :

Une avalanche a eu lieu le 14 janvier 2009 dans le massif de Chamonix : Après une heure de recherche le bilan est lourd : 7 morts et 1 personne indemne...
Que se produit-il lors d'une avalanche ?
La majorité des morts par avalanche succombent à l’asphyxie. Une partie moins importante décède d’un traumatisme (écrasement, choc contre un arbre ou un rocher, chute dans une crevasse). Peu de victimes meurent d’hypothermie. Une étude médicale montre que :
- Une victime dégagée en moins de 20 minutes a 90 % de chances de rester en vie (ceci est dû à la présence de dioxygène dans la neige qui permet à la personne ensevelie de résister à l’asphyxie un peu plus longtemps que si elle se trouvait dans l’eau) 
- Si la victime est dégagée dans un délai de 35 minutes, ses chances de survie tombent à 35 %. Seules celles qui bénéficient d’une poche d’air pour respirer résistent. Mais si cette poche d’air ne communique pas avec l’extérieur, la mort survient dans un délai de 90 à 120 minutes par auto-intoxication (Triple H Syndrome : hypoxie - hypercapnie(excès de dioxyde de carbone) - hypothermie.
- Les chances de survie d’une victime dégagée après 120 minutes ne sont plus que de 10 % et ne concernent que les personnes ayant bénéficié d’air renouvelé parce que la poche communiquait avec l’extérieur (l’hypothermie est alors la cause du décès (le record est de 44 heures en Italie - 1972).

 

A partir de la lecture du texte les élèves vont expliquer pourquoi les sept personnes sont mortes ? Cela permet ensuite de se questionner sur l'origine de cette auto-intoxication au dioxyde de carbone.
L'hypothèse que le CO2 proviendrait de la respiration de la victime peut être émise et va donc devoir être éprouver par la réalisation d'une manipulation.

Les élèves seront amenés à comparer la teneur relative en dioxyde de carbone de l'air inspiré et de l'air expiré. Puis ils valideront ou invalideront l'hypothèse émise grâce à l'exploitation des résultats de la manipulation. 
Un apport de l'enseignant terminera d'expliquer la cause de l'hypercapnie lors de l'avalanche (équilibrage des concentrations en COentre le sang et l'air alvéolaire). Les élèves pourront ensuite schématiser au niveau de l'alvéole pulmonaire le phénomène mis en évidence.

 

Téléchargement du document élève

 

Proposé par Sylvie Baudonnel - Collège Souhait - Saint dié des Vosges



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