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TP poumon

TP: Dissection de Poumon

Protocole

Protocole

 

Pour mieux comprendre le fonctionnement de cet organe chez les mammifères, il n’y a rien de mieux que la dissection. C’est pourquoi nous avons décidé dans le cadre de nos recherches, d’étudier les poumons d’un mammifère, ici l’agneau, pour en savoir davantage sur son arrangement interne, son interaction avec les autres organes,  et surtout la structure si particulière des bronches et bronchioles qui lui confèrent ses incroyables caractéristiques.

 

Ainsi, nous nous sommes procurés un ensemble coeur-poumon auprès de notre école, afin de l’étudier de manière à comprendre comment le concept de fractale est présent à l’intérieur même de l’organisme. Le voici tel que nous l'avons récupéré:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tout d’abord, après avoir “nettoyé” l’ensemble de son gras et de ses nerfs, nous avons retiré le coeur pour pouvoir nous concentrer sur les poumons. Les veines caves, pulmonaire, les artères aorte et pulmonaire, ainsi que les oreillettes et les ventricules ayant été clairement identifiés, nous le mettons de côté et nous intéressons aux poumons. Le voici maintenant après nettoyage:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pour commencer, nous tentons d’observer ce qu’il se passe lorsque nous introduisons de l’air dans la trachée à l’aide d’une pompe. Voici le résultat:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Comme vous le remarquez, l’organe se gonfle jusqu’à doubler de volume environ, avant de se dégonfler naturellement. Nous allons donc mesurer plus précisément le volume atteint par les poumons lors d’une inspiration.

 

Pour ce faire, nous les plongeons dans un récipient rempli d’eau et mesurons la différence du niveau d’eau avec et sans les poumons. Nous déduirons ensuite son volume par soustraction du volume initial (sans l’objet à mesurer) au volume final de l’eau (contenant l’objet à mesurer).

 

L’organe étant principalement constitué d’alvéoles, donc de cavités, même lorsque le poumon est dégonflé, l’air a tendance à rester piégé dans ces cavités et il est presque impossible de l’extraire totalement des poumons. Par conséquent, lorsque nous le plongeons dans le récipient rempli d’eau, l’organe flotte! Malgré cette particularité qui est assez surprenante, cela ne nous aide pas dans la réalisation du calcul de son volume… Nous devrons donc insérer une de nos mains dans le récipient pour maintenir l’organe sous la surface et ainsi observer les variations du niveau de l’eau. Afin de réduire au maximum l’erreur relative, nous mesurerons ensuite le volume de la main qui a servi à maintenir le poumon sous l’eau, en notant les variations du niveau de l’eau dans le récipient, et le soustrairons au volume obtenu pour le poumon.

 

Photo légendée d'un ensemble coeur-poumon d'agneau
Vue frontale
Vue dorsale

(Image issue de l'expérience)

(Image issue de l'expérience)

(Vidéo issue de l'expérience)

Résultats

Résultats

 

Soit V1 le volume du poumon dégonflé (+ le volume de la main d’Emma);

V2 le volume du poumon gonflé (+ le volume de la main d’Emma);

V3 le volume de la main d’Emma.

 

Soit V0 le volume d’eau dans le récipient. V0 = 8301,5 cm3

 

V1 = 9408,4 - V0 - V3 = 1106,9 - V3

 

V2 = 11068,7 - V0 - V3 = 2767,2 - V3

 

V3 = 8412,2 - V0 = 110,7 cm3

 

donc V1 = 996,2 cm3 et V2 = 2656,5 cm3

 

On constate que lors d’une inspiration, le volume du poumon observé augmente de près de 1,7L (V2 - V1 = 1660,3 cm3), et passe d’environ 1L, dégonflé, à 2,7L, gonflé.

On peut donc en déduire que ce poumon a une capacité d’environ 1,7L, ce qui représente 166% du volume du poumon dégonflé.

 

Ainsi, on en conclut que l’individu observé aurait une capacité respiratoire d’environ 3,4L et une augmentation de 166% du volume poumon lors de l’inspiration.

 

Le fait que nous ayons inséré le maximum d’air possible dans ces poumons revient à mesurer, non pas la capacité respiratoire en tant que telle, mais plutôt le volume de réserve inspiratoire (VRI) de l’individu, qui est le volume maximal inspiré après une inspiration.

Ainsi, on en conclut que l’individu observé aurait un volume de réserve inspiratoire d’environ 1,7L, ce qui équivaut à une augmentation de 166% du volume poumon lors de l’inspiration.

 

Analyse

Analyse

 

Chez l’homme, le volume courant (VC), qui est le volume d’air mobilisé, au repos, suffisant pour alimenter le corps en oxygène, est d’environ 0,5L. Lorsqu’on souffle à fond, il reste toujours de l’air dans les poumons et ce volume, appelé volume résiduel (VR), vaut 1,5L et explique pourquoi le poumon dégonflé flotte sur l’eau. Pour établir une comparaison avec le sujet de l’expérience, il faudrait comparer le VRI du mouton avec le VRI humain, qui est d’environ 2,4L. Compte-tenu du fait que les poumons utilisés aient été prélévés sur un petit animal, les résultats obtenus font preuve de cohérence, notamment en comparant la taille du corps humain à celui d’un agneau, qui est visiblement plus petit, et qui aurait par conséquent des poumons moins volumineux.

 

 

Ce TP a donc permis de comprendre le fonctionnement du poumon, qui joue un rôle déterminant au sein de l’organisme en se chargeant de capter le dioxygène ambiant et en le faisant passer dans le sang par les alvéoles, pour ensuite rejeter le dioxyde de carbone produit par l’organisme.

 

C'est ainsi que, curieux de voir un poumon d'un peu plus près, nous décidons d'entreprendre une observation des fameuses alvéoles pulmonaires sous la lentille d'un microscope.

 

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