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ÉQUIPE ACADEMIQUE SCIENCES DE LA VIE ET DE LA TERRE

MAGAZINE DE SCIENCES DE LA VIE ET DE LA TERRE

La régulation de la pression artérielle

Magazine des exercices

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BAC Sciences Expérimentales

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La régulation de la pression artérielle

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Exercice n°1

La régulation des grandes fonctions de l'organisme fait intervenir généralement deux systèmes de communication entre les organes, l'un nerveux et l'autre humoral. I- Pour comprendre le mécanisme de la régulation cardiaque on réalise les expériences suivantes :

1ére expérience :

On procède à la mise en place, sur les carotides d'un chat, des ligatures L1 puis L2 comme indiqué sur le document 1. L'effet de ces ligatures et de leur suppression sur la fréquence cardiaque est indiqué sur les courbes du même document.

2ème expérience :

On enregistre l'activité électrique des nerfs de Héring issus des sinus carotidiens : - avant la mise en place de toute ligature (a du document 2) - après les ligatures L1 (b du document 2). - Après les ligatures L2 (c du document 2).

Document 2

(Activité électrique des nerfs de Hering) a b b c L1 1 L2

1/10 s

Document 1

Sinus carotidien

L1: mise en place des ligatures L1

L1: suppression des ligatures L1

L2: suppression des ligatures L2

L2: suppression des ligatures L2

Ligature L2

Ligature L1

Crosse

aortique L1 L1

Fréquence cardiaque

(en coups.min-1) L2 L2

Fréquence cardiaque

(en coups.min-1) 2

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3ème expérience :

On enregistre l'activité électrique des fibres parasympathiques et orthosympathiques cardiaques avant et après les ligatures L1 et L2. Les résultats obtenus figurent dans le document 3.

État normal

(avant ligatures)

Après ligatures L1 Après ligatures L2

Fibres

parasympathiques (X)

Fibres

orthosympathiques

4ème expérience :

On sectionne les nerfs de Héring et de Cyon et on enregistre l'activité électrique des fibres parasympathiques et orthosympathiques en même temps que la fréquence cardiaque (document 4).

Fibres parasympathiques (X)

Fibres orthosympathiques

S : Section des nerfs de Héring

et de Cyon

Document 3

Document 4

S

Fréquence cardiaque

(en coups.min-1) 3

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1) Quelle conclusions tirez-vous à partir de l'analyse des résultats de chacune des

quatre expériences précédentes ?

2) En utilisant toutes les données fournies par ces expériences et vos connaissances,

expliquer, à l'aide d'un schéma fonctionnel, le mécanisme de la régulation cardiaque suite à une augmentation de la pression artérielle. 4

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Exercice n°2

Lors de leur voyage vers la lune, les astronautes soumis à un état d'apesanteur, présentent un ralentissement permanent du rythme cardiaque appelé bradycardie. Ce symptôme résulte d'une répartition du volume sanguin dans le corps différente de celle d'un individu sur terre : en effet, lorsqu'une personne est debout sur terre, le sang a tendance à affluer vers le bas du corps par gravité alors que chez les astronautes, le sang n'est pas attiré vers le bas par gravité mais a tendance à affluer vers la tête. Pour comprendre le mécanisme aboutissant à la bradycardie chez les astronautes, on fait les expériences suivantes en laboratoire sur terre :

1) Expérience 1 : Un sujet est attaché sur une table basculante qui permet de le faire

passer de la position debout (tète vers le haut) à la position tête vers le bas et de le maintenir dans cette dernière position pendant un certain temps; ceci permet de produire chez ce sujet une répartition du sang dans le corps semblable à celle des astronautes. Le tableau suivant (document 1) regroupe les variations de la fréquence cardiaque et de la

Document 1 Avant le

basculement

Immédiatement

après le basculement

20 minutes après le

basculement (basculement maintenu)

Pression artérielle

moyenne dans la carotide (mm de Hg)

100 132 100

Fréquence cardiaque

(battements par mn) 70 65 45 5

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Analysez les résultats du document 1 en vue de dégager le but de la bradycardie chez les astronautes.

2) -

vasculaire, et au document 3, on réalise les expériences suivantes : a. Expérience 2 :

La section Įn de la fréquence

cardiaque et de la pression artérielle. et une diminution de la pression artérielle. b. Expérience 3 : La section ȕdes nerfs X a les mêmes conséquences que celle des nerfs de

Héring.

cardiaque et une diminution de la pression artérielle. c. Expérience 4 : provoque les mêmes effets que la stimulation du bout central du nerf de Héring. d. Expérience 5 : carotidiens. Le document 3 présente les résultats obtenus. 6

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Document 2

Document 3

expérimentaux, le rôle des la pression artérielle.

3) En vous limitant aux informations fournies par ces expériences, citez la

succession des événements impliqués dans la régulation de la pression artérielle chez les astronautes. 7

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Exercice n°3

de dégager des informations en rapport avec la régulation de la pression artérielle.

1ère donnée :

du plasma sanguin à partir des vaisseaux sanguins et son accumulation dans les espaces intercellulaires. Lorsque la perte de plasma atteint 8% du volume plasmatique total, on note suivant : Taux sanguin de la vasopressine Volume d'urine émise en L / 24 h

Faible 4.2

Élevé 0.5

1) les grands brulés ? Justifiez votre réponse. 2) expliquant le but augmentation du taux sanguin de vasopressine.

2ème donnée :

8

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qui est un très puissant vasoconstricteur et un

33ème donnée :

Expérience 1

(corticosurrénales) entraîne de nombreux troubles, en particulier au niveau de dostérone. Expérience 2 : Les graphes suivants montrent les effets de ȝ urinaire

3) Quelles informations pouvez-vous dégager de

ème donnée ?

4) Faites un schéma fonctionnel de synthèse montrant le

mécanisme de la régulation de la pression artérielle suite à une fuite importante de plasma. (NB : le schéma doit être fondé exclusivement sur les informations fournies par les données). 9

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Exercice n°4

On se propose de rechercher le rôle des nerfs pneumogastriques, de certaines zones nerveuses et cardiaques et de certains organes comme les reins et les glandes surrénales dans la régulation de la pression artérielle. A- : nerfs de Cyon sont sectionnés (figure 1)

Figure 1

1ère expérience

représentée sur la figure 1, on observe un ralentissement cardiaque.

2ème expérience : lorsque les nerfs pneumogastriques sont sectionnés, la

10

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Figure 2

3ème expérience :

pneumogastriques sont intacts. Au niveau des sinus carotidiens (figure 1), on modifie la pression artérielle des manières suivantes : Expérience a : On interrompe la circulation dans les carotides primitives en pinçant au niveau indiqué sur la figure 1. La pression artérielle générale, enregistrée au

Figure 3

11

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Expérience b :

la pression sanguine, on enregistre

Figure 4

I : injection du liquide dans le sinus carotidien.

Figure 5

1) Quelles conclusions peut-

2) du liquide. B- :

Expérience 1 : On dose le taux plasmatique de

résultats obtenus : 12

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Expérience 2 : On mesure la concentration des ions Na+ dans le plasma, + et le débit urinaire (diurèse) chez des animaux sains et surrénalectomisés. Le tableau suivant présente les résultats obtenus :

Concentration

plasmatique des ions Na+ (g. L-1)

Excrétion urinaire

des ions Na+ (gr/jour)

Le débit urinaire

(ml/h)

Animal sain 3.3 5 200

Animal surrénalectomisé 3.1 6.5 350

3) connaissances, expliquez les rôles des reins et des glandes surrénales dans la régulation de la pression artérielle. 13

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Exercice n°5

passagère était régulée assez rapidement par une élévation de la pression artérielle

générale.

Plusieurs expériences de section-stimulation électriques ont été réalisées chez des chiens

normaux. Le tableau du document 1 résume les expériences réalisées : variation de la pression artérielle, on étudie chez des chiens les effets de : la stimulation prolongée des nerfs splanchniques innervant les glandes surrénales chez un chien 1.

Dans les trois situations, on enregistre la même variation de la pression artérielle indiquée dans

le document 2 dessous. 14

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Document 2

splanchniques dans la variation de la pression artérielle.

3) Le document 3 représente le système nerveux végétatif responsable de la

régulation de la pression artérielle. Les électrodes des oscilloscopes O1, O2, O3, et O4, dans

différentes fibres nerveuses de ce système. Dans un premier temps, on a enregistré les messages nerveux véhiculés par ces fibres

chez un chien anesthésié dont la pression artérielle était normale (tracés T1, T2, T3 et T4).

En intégrant les résultats des expériences précédentes et vos connaissances, compléter

et réponse obtenus suite à une hémorragie. 15

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Exercice n°6

Toute variation de pression artérielle suite à un changement de volémie (volume sanguin) met en jeu divers mécanismes régulateurs. A) On se propose de mettre en évidence l'un des mécanismes en exploitant les documents suivants :

Document 1 :

quitte les vaisseaux pour se concentrer dans les espaces intercellulaires).On lui fait un traitement d'urgence par administration d'une solution de NaCI à 9 °/00 (solution isotonique). Document 2: On mesure de la pression artérielle maximale et minimale et le pouls chez ce sujet les résultats sont indiqués dans le document 3 ci-dessous ;

Document 3

En exploitant les données du document 1 et les résultats du document 2 16

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1) Précisez -t- elle à la baisse de la

pression artérielle ?

2) Mettez en relation la variation de la pression artérielle et le pouls de ce

brûlé au moment de l'admission. Que déduisez- vous ?

3) Expliquez les résultats obtenus chez ce brûlé après la perfusion.

B) Pour comprendre le mécanisme hormonal, mis en jeu, on réalise cette série des expériences sur le même chien:

N° Expériences

1 Injection intraveineuse d'une dose " X » bien déterminée d'angiotensine

2 Ablation bilatérales des corticosurrénales

3 Injection intraveineuse d'une dose d'angiotensine

4 Injection intraveineuse de la rénine

5 Injection d'une dose convenable de la rénine + angiotensinogène

6 Injection d'une dose convenable d'ADH

Les résultats de la variation de la pression artérielle, du taux de l'aldostérone et de la volémie sont représentés dans le document 4 suivant : 17

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Document 4

A partir de l'exploitation des données du document 2 et de vos connaissances :

1) Expliquez les résultats de chacune de ces expériences et tirez des conclusions.

2) En intégrant toutes les conclusions précédentes, faites un schéma bilan montrant

le mécanisme de la régulation hormonale de la pression artérielle en cas d'une brulure (ou hémorragie), en vous limitant aux facteurs mis en évidence par ces expériences. 18

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