Chapitre 4
Activité 3 - documentaire en puzzle
Les conséquences du rayonnement solaire sur la santé humaine
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Introduction
Les êtres humains captent directement l'énergie solaire.
Étudiez l'un des quatre dossiers, puis rendez-vous à la consigne de mise en commun en .
Quelles sont les conséquences des rayonnements solaires sur la santé
humaine ?
Étudiez l'un des quatre dossiers, puis rendez-vous à la consigne de mise en commun en .
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- Le spectre du rayonnement solaire
- La puissance radiative reçue en fonction de la latitude
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Dossier 1L'œil et le Soleil
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Doc. 1Structure de l'œil humain et distance de
pénétration des UV
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Doc. 2Lumière et bien-être
Des recherches ont démontré l'importance de la durée
et de l'intensité de la lumière solaire sur la production
de molécules impliquées dans l'humeur ou le sommeil.
La lumière est transformée par la rétine en signaux électriques qui stimulent la production de la sérotonine, molécule aussi appelée « hormone du bonheur ». Celle-ci va permettre la production de mélatonine qui régule le rythme veille-sommeil. Un manque de sérotonine peut entraîner une dépression. Ces connaissances sont à l'origine de traitements médicaux par la lumière (luminothérapie).
La lumière est transformée par la rétine en signaux électriques qui stimulent la production de la sérotonine, molécule aussi appelée « hormone du bonheur ». Celle-ci va permettre la production de mélatonine qui régule le rythme veille-sommeil. Un manque de sérotonine peut entraîner une dépression. Ces connaissances sont à l'origine de traitements médicaux par la lumière (luminothérapie).
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Doc. 3Des rayonnements invisibles, mais dangereux
Les UVA et UVB (voir doc. 7 peuvent altérer le cristallin,
qui devient alors moins transparent (cataracte, photo a). Ils peuvent aussi brûler la cornée et provoquer une
photokératite (photo b) : un véritable coup de soleil de la
surface externe de l'œil ! Ce phénomène est appelé « cécité
des neiges » car il est accentué en altitude et par la présence
de neige, qui réfléchit une partie des rayonnements solaires.
Les UVA peuvent aussi causer des lésions irréversibles
de la rétine. Ils favorisent l'apparition de la DMLA (Dégénérescence
Maculaire Liée à l'Âge) par exemple.
Photo A
Photo B
Photo A
Photo B
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Doc. 4Une protection adaptée à choisir
Nos yeux doivent être protégés avec des verres filtrant les
UVA et UVB. Différentes catégories de verres existent.
*Interdit pour la conduite
| Catégorie | Applications | Transmission |
|---|---|---|
| 0 | Confort | 80 à 100 % |
| 1 | Faible luminosité | 43 à 80 % |
| 2 | Luminosité moyenne | 18 à 43 % |
| 3 | Forte luminosité | 8 à 18 % |
| 4* | Luminosité exceptionnelle | 3 à 8 % |
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Pistes de réflexion
- Quelles structures oculaires sont atteintes par les rayons du Soleil ?
- Quels sont les effets bénéfiques du Soleil ?
- Quels sont les dangers pour nos yeux ? Comment les protéger ?
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Dossier 2La peau et le Soleil
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Doc. 5La synthèse de la vitamine D grâce au Soleil
Les rayonnements solaires nous permettent de produire
80 % des besoins en vitamine D (le reste est apporté par
l'alimentation). 15 à 20 minutes d'exposition solaire par jour
sont recommandées.
Parmi de nombreuses fonctions, la vitamine D joue un rôle essentiel dans la fixation du calcium sur les os. Des études ont également montré une amélioration des fonctions cérébrales en cas de maladie d'Alzheimer ou de sclérose en plaques, maladies atteignant le système nerveux.
Parmi de nombreuses fonctions, la vitamine D joue un rôle essentiel dans la fixation du calcium sur les os. Des études ont également montré une amélioration des fonctions cérébrales en cas de maladie d'Alzheimer ou de sclérose en plaques, maladies atteignant le système nerveux.
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Doc. 6Le rachitisme, une carence en vitamine D
Le rachitisme carentiel est une maladie de la croissance et
de l'ossification observable dès le plus jeune âge. Il se manifeste
par des déformations osseuses, mais aussi des troubles
cardiaques et des infections pulmonaires. Dans les pays
européens, les enfants sont actuellement supplémentés en
vitamine D à la naissance, puis au cours de l'hiver.
Radiographie d'un enfant
atteint de rachitisme.
Il présente des fémurs
et des tibias arqués ainsi
qu'une baisse de l'opacité
des os, indiquant un déficit
de minéralisation osseuse.
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Doc. 7UV et peau : attention danger !
Les rayons ultraviolets émis par le Soleil sont
pour certains absorbés par l'ozone de la stratosphère
(appelé « couche d'ozone »).
Les UVA sont responsables du bronzage car ils activent la synthèse de mélanine (le pigment brun de la peau) mais aussi du photovieillissement (destruction du collagène et des fibres élastiques du derme). Ils sont aussi à l'origine de certains cancers du derme. Les UVB altèrent l'ADN, ce qui peut conduire à des mélanomes (cancers de la peau) mais aussi à des brûlures, les « coups de soleil ». Les UVC, quant à eux, sont potentiellement mortels pour les êtres vivants (lésions irréversibles de l'ADN).
Les UVA sont responsables du bronzage car ils activent la synthèse de mélanine (le pigment brun de la peau) mais aussi du photovieillissement (destruction du collagène et des fibres élastiques du derme). Ils sont aussi à l'origine de certains cancers du derme. Les UVB altèrent l'ADN, ce qui peut conduire à des mélanomes (cancers de la peau) mais aussi à des brûlures, les « coups de soleil ». Les UVC, quant à eux, sont potentiellement mortels pour les êtres vivants (lésions irréversibles de l'ADN).
Les trois photos montrent respectivement, de haut en bas, un coup de soleil, un mélanome et les effets du vieillissement cutané.
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Carence : absence ou manque dans l'organisme d'un nutriment
nécessaire à son fonctionnement.
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Pistes de réflexion
- Pourquoi les UV n'atteignent-ils pas tous notre peau ?
- Quels sont les effets bénéfiques du Soleil ?
- Quels sont les dangers du Soleil pour notre peau ?
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Dossier 3La mélanine, le pigment de la peau
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Doc. 8La localisation et la production de mélanine
La mélanine est un pigment sombre formé par les mélanocytes,
des cellules spécialisées situées à la base de l'épiderme.
Elle est ensuite transférée vers les couches supérieures de
la peau.
La synthèse de mélanine dépend de facteurs génétiques mais aussi de l'environnement. Sous l'effet des rayons UV, l'ensemble des réactions de synthèse de la mélanine sont activées, et la peau est alors plus brune (bronzage).
La synthèse de mélanine dépend de facteurs génétiques mais aussi de l'environnement. Sous l'effet des rayons UV, l'ensemble des réactions de synthèse de la mélanine sont activées, et la peau est alors plus brune (bronzage).
Coupe de peau humaine observée au microscope optique. Les granules bruns observables dans les cellules (dont le noyau est coloré en violet) correspondent à la mélanine.
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Doc. 9Le rôle de la mélanine face aux UV
La mélanine absorbe une partie des rayons UV reçus par la
peau et protège ainsi l'ADN des lésions qu'ils peuvent directement
causer. Paradoxalement, des chercheurs ont montré
que dans le même temps, sous l'effet des UVA, les précurseurs
de la mélanine pouvaient eux-mêmes être transformés
en composés oxydants capables de générer des lésions dans
l'ADN.
Ces altérations de l'ADN peuvent être responsables de cancers de la peau.
Ces altérations de l'ADN peuvent être responsables de cancers de la peau.
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Doc. 10Les différents phototypes : une gamme de couleurs de peau
En fonction de la quantité de mélanine présente dans la peau,
on définit des phototypes permettant d'évaluer la capacité à
bronzer sans brûler, ainsi que la sensibilité aux rayons UV.
| Phototype | Couleur de la peau avant exposition au Soleil | Bronzage obtenu facilement | Sensibilité au Soleil |
|---|---|---|---|
| I | Laiteuse | Aucun | Extrêmement sensible |
| II | Claire | Léger | Très sensible |
| III | Mate | Foncé | Modérément sensible |
| IV | Très mate | Très foncé | Peu sensible |
| V | Foncée | Très foncé - Noir | Très peu sensible |
| VI | Très foncée - Noire | - | Extrêmement peu sensible |
Travail photographique d'Angelica Dass Humanae correspondant à différents phototypes.
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Pistes de réflexion
- Quand et comment est produite la mélanine ?
- Quelles conséquences la présence de mélanine a-t-elle sur la peau ?
- Quelles sont les conséquences de l'absorption des UV par la peau ?
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Dossier 4Protéger sa peau des UV
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Doc. 11Indice SPF d'une crème solaire
L'Indice de protection (IP), appelé Sun protection factor (SPF)
en anglais, exprime l'efficacité des produits de protection
solaire contre les UVA et les UVB. Plus il est élevé, plus il
filtre efficacement ces rayons UV. La plupart des instances
recommandent d'utiliser une crème IP 30 ou plus, en complément
de la protection vestimentaire.
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Doc. 12Un extrait d'une campagne de prévention
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Doc. 13L'indice UV
Avant d'atteindre la surface terrestre, les rayons du Soleil
traversent l'atmosphère. Les UV y sont en partie absorbés,
notamment par la couche d'ozone.
Plus l'angle d'incidence des rayons est faible, plus l'épaisseur de la couche d'atmosphère traversée est petite et donc plus la quantité d'UV absorbée est faible. L'indice UV exprime l'intensité du rayonnement UV et le risque qu'il représente pour la santé. Cet indice varie donc en fonction de l'heure de la journée, de la saison mais aussi de la latitude.
Plus l'angle d'incidence des rayons est faible, plus l'épaisseur de la couche d'atmosphère traversée est petite et donc plus la quantité d'UV absorbée est faible. L'indice UV exprime l'intensité du rayonnement UV et le risque qu'il représente pour la santé. Cet indice varie donc en fonction de l'heure de la journée, de la saison mais aussi de la latitude.
| Indice UV | Phototype I peau extrêmement sensible | Phototype III peau modérement sensible |
|---|---|---|
| Indice UV 11 et + | 10 min | 20 min |
| Indice UV 9 et 10 | 15 min | 30 min |
| Indice UV 7 et 8 | 20 min | 40 min |
| Indice UV 5 et 6 | 25 min | 50 min |
| Indice UV 3 et 4 | 40 min | 80 min |
Temps au bout duquel une peau sans protection solaire aurait un
coup de soleil léger.
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Pistes de réflexion
- Comment varie l'indice UV, et pourquoi ?
- Comment expliquer l'affiche de prévention ?
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Mise en commun
Formez des groupes de quatre élèves ayant chacun étudié un dossier différent. Présentez votre travail d'analyse aux
membres du groupe (chaque élève étant « expert » de l'un des quatre dossiers).
Réalisez ensuite une affiche mettant en évidence les dangers et les bienfaits du Soleil pour la santé humaine. Pensez à relier les différentes informations relevées dans chaque dossier et à réinvestir les informations issues de et de pour apporter des explications.
Réalisez ensuite une affiche mettant en évidence les dangers et les bienfaits du Soleil pour la santé humaine. Pensez à relier les différentes informations relevées dans chaque dossier et à réinvestir les informations issues de et de pour apporter des explications.
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