[PDF] ANNALES des sujets du BAC- Thème II – Neurone et fibre

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ANNALES des sujets du BAC- Thème II - Neurone et fibre musculaire : la communication nerveuse.

Partie 1 (8 points)

Nouvelle Calédonie 2016

CETTE PARTIE I COMPREND DEUX SOUS-PARTIES : UN QUESTIONNAIRE A CHOIX MULTIPLE (QCM) ET UNE QUESTION DE SYNTHESE. LE

CANDIDAT TRAITERA LES DEUX SOUS-PARTIES.

Document de référence : Coupe transversale au niveau de la moelle épinière

QCM : 3 points

1- Au niǀeau de la moelle Ġpiniğre, la section de la racine ǀentrale d'un nerf rachidien ͗

a) entraîne la paralysie des muscles innervés par les fibres de ce nerf. b) entraîne la suppression de la sensibilité des muscles innervés par ces fibres. c) n'entraŠne pas la paralysie des muscles innerǀĠs par ces fibres.

d) entraîne la perte de sensibilité et de la motricité des muscles innervés par ces fibres.

2- Un message nerveux enregistré dans un motoneurone :

a) a une vitesse de propagation variable. d) se propage des terminaisons axonales vers le corps cellulaire.

3- Le message nerǀeudž enregistrĠ au niǀeau d'une fibre neuronale issue d'un rĠcepteur sensoriel localisĠ dans un

musclé étiré : a) est un potentiel de repos. c) a été généré au niveau du corps cellulaire situé dans les muscles. d) provient de la synapse neuromusculaire.

Synthèse : 5 points

la contraction du muscle.

Emirat Arabe Unis 2015

Le réflexe myotatique, un réflexe spinal

Le réflexe myotatique et le réflexe général de flexion sont des réflexes spinaux, c'est-à-dire qu'ils impliquent la

moelle épinière. Dans un ouvrage destiné à des étudiants, la présentation de ces réflexes est réalisée sous forme de

fiches comme celle présentée ci-dessous.

Le réflexe général de flexion

Intérêt médical

- la détection de l'altération de ce réflexe permet, par exemple, de diagnostiquer une congénitale à la douleur insensibilité

Facteur déclenchant

- stimulation douloureuse

Structures mobilisées

- récepteurs à la douleur de la peau - neurone afférent (1) - centre nerveux qui contient plusieurs synapses (polysynaptique) - motoneurones (2) - effecteurs : les muscles

Réponse musculaire

- du côté de la stimulation douloureuse (homolatéral) : contraction des muscles fléchisseurs et relâchement des muscles extenseurs. Du côté opposé (contralatéral) : contraction des muscles extenseurs et relâchement des muscles fléchisseurs.

D'après Jean-F Vibert, Alain Sebille, Marie-Claude Lavallard-Rousseau, Leonor Mazières et François Boureau,

Neurophysiologie, de la physiologie à l'exploration fonctionnelle, ed. Elsevier Masson, 2011 Vous êtes un rédacteur participant à la conception de cet ouvrage.

1/ Réaliser une fiche de présentation du réflexe myotatique sur le modèle de celle du réflexe général de flexion.

2/ Présenter ensuite la nature et le mode de transmission du message nerveux depuis sa naissance jusqu'à la

réponse musculaire. Aucune exploitation du contenu de la fiche modèle n'est attendue.

L'exposé sera présenté sous forme d'une fiche réalisée sur une double page (sans écrire dans les marges de la copie),

complétée par un paragraphe (sans introduction ni conclusion).

Amérique du nord 2015

La myasthénie est une maladie caractérisée par une atteinte de la synapse neuromusculaire entraînant une faiblesse

de la musculature squelettique et une fatigabilité excessive. Elle est causée par des anticorps circulants qui ciblent

les récepteurs à acétylcholine de la synapse neuromusculaire, inhibant l'effet excitateur de ce neuromédiateur.

SYNTHÈSE : (5 points)

Expliquer le fonctionnement d'une synapse.

Votre synthèse prendra la forme d'un texte structuré s'appuyant sur un schéma légendé et annoté.

QCM : (3 points)

Compléter le QCM (ANNEXE de la page 3/7), qui sera à rendre avec la copie. Cocher la réponse exacte pour chaque série de propositions

1- La myasthénie est liée à un dysfonctionnement :

2- La myasthénie :

3- Les anticorps impliqués sont constitués :

Métropole septembre 2013

niveau rotulien ou au niveau achilléen.

Décrire les différents éléments mis en jeu dans le réflexe myotatique, préciser les caractéristiques des messages

nerveux propagés par ces éléments puis indiquer en quoi ce test médical permet de vérifier le bon

fonctionnement de la commande neuromusculaire.

L'edžposĠ deǀra prĠsenter une introduction, un dĠǀeloppement et une conclusion. Il deǀra ġtre accompagnĠ du

Partie II exercice 1 (3 points)

Asie 2016

Une patiente sans cervelet

Suite à des vertiges et des nausées, une femme âgée de 24 ans passe une IRM prescrite par ses mĠdecins. L'edžamen

La flèche indique le cervelet.

D'aprğs F. Yu et al., Brain, 2014

femme, malgrĠ l'absence de cerǀelet, peut parler et marcher.

Document 1 : le rôle du cervelet

Le cervelet, aussi appelé " petit cerveau », est situé en dessous des deux hémisphères. Il représente environ 10 % du

volume total du cerveau mais contient 50 % des neurones. Le cervelet a plusieurs rôles : il assure la régulation, la

coordination et la synchronisation des activités musculaires de mouvements volontaires tels que la marche ou

par exemple. D'aprğs le site http͗ͬͬwww.sciencesetaǀenir.fr Document 2 : représentation des aires motrices de deux groupes de singes

Des chercheurs se sont demandĠ si l'apprentissage d'une nouǀelle tąche pouǀait modifier l'organisation du cortedž

moteur. Ils ont séparé des singes écureuils en deux groupes :

- un premier groupe devait saisir les croquettes sur un grand plateau comme à leur habitude, à pleine main. Sur les

- un deuxième groupe a été entraîné à saisir les croquettes sur un petit plateau. Sur les petits plateaux, les singes ne

Après 12000 récupérations de croquettes pour chacun des groupes, les chercheurs ont établi les cartes motrices

correspondant audž doigts, au poignet et ă l'aǀant-bras (c'est-à-dire les territoires du cerveau activés lorsque les

doigts, le poignet et l'aǀant-bras sont en mouvement). D'aprğs Frontiers in Human Neuroscience, Décembre 2013

Amérique du sud 2015

Le Ice Bucket Challenge, aider la recherche sur la maladie de Charcot

Le Ice Bucket Challenge consiste ă se renǀerser un seau d'eau glacĠe sur la tġte, puis ă inǀiter son entourage ă

reproduire ce geste. Le but de ce défi est de médiatiser la lutte contre la Sclérose Latérale Amyotrophique (SLA),

également appelée maladie de Charcot.

Selon le journal Huffingtonpost du 25/08/2014, le Ice Bucket Challenge serait responsable du triplement des dons en

faveur de la recherche sur cette maladie. On cherche à identifier les causes et les conséquences de la SLA. et remettre la fiche-réponse annexe avec la copie. Document 1 : la sclérose latérale amyotrophique

neurones moteurs centraux impliqués se trouvent dans la partie " Latérale ͩ de la moelle Ġpiniğre. Et, l'absence de

stimulation nerveuse, liée à la disparition des motoneurones, entraîne une fonte musculaire, appelée " Amyotrophie ». patient finit par perdre le contrôle de ses mouvements.

système nerveux, telles que les fonctions intellectuelles et sensorielles, tout le long de la maladie. Cette maladie

- la forme " spinale » dans laquelle les premiers motoneurones périphériques atteints se trouvent dans la moelle

épinière. Elle se traduit par des troubles de la motricité des membres supérieurs et/ou inférieurs (contractions

musculaires, crampes, raideur ou faiblesse musculaire) ;

- la forme " bulbaire » dans laquelle les premiers motoneurones périphériques atteints se trouvent dans le tronc

cérébral. Il en résulte des troubles de la parole et de la déglutition. D'aprğs les sites http͗ͬͬwww.maladiedecharcot.org et http͗ͬͬwww.arsla-asso.com Document 2 ͗ l'organisation du systğme nerǀeudž central

D'aprğs WikipĠdia

Document 3 : motoneurones et commande volontaire

Pour réaliser un mouvement, les messages véhiculés par les motoneurones centraux sont transmis aux

motoneurones périphériques :

- le corps cellulaire d'un motoneurone central est localisé dans le cerveau, au niveau du cortex moteur ;

mouvement. QCM Cocher la réponse exacte pour chaque proposition

1. Le système nerveux central est constitué

2. Les motoneurones centraux sont

3. La forme " bulbaire » de la SLA

4. La SLA correspond à une dégénérescence

5. Les conséquences de la SLA sont

Métropole septembre 2015

Motricité et plasticité cérébrale

Le cortex, partie la plus externe du cerveau se caractérise, entre autres, par sa plasticité. Certaines aires semblent

dĠdiĠes ă l'accomplissement de tąches dĠfinies. Dans le cas de la lecture, on parle des aires cérébrales de la lecture,

visibles dans le document 1. mots a toujours la même localisation, il existe une plasticité fonctionnelle. Document 1 : Les aires impliquées dans la lecture

Document 2 :

Document 2a : protocole expérimental.

Deux groupes de sujets ont été utilisés pour une expérience portant sur la lecture. Toutes les personnes

participantes sont voyantes et savent lire. Un groupe a les yeux entièrement masqués durant les cinq jours de

l'edžpĠrience (groupe A), l'autre non (groupe B). Les deudž groupes de personnes sont immergés dans un programme

de stimulation tactile, incluant une éducation intensive de la lecture en braille (lecture basée sur le toucher des

doigts).

Des IRM fonctionnelles (IRM f) ont été réalisées au jour 1 et au jour 5 de cette expérience, pendant un exercice de

lecture en braille pour les deux groupes. Document 2b : résultats des IRM f réalisées sur les deux groupes de sujet.

Polynésie 2015

" Dans une série de leçons au Collège de France publiées en 1875, Claude Bernard exposa ses expériences sur

l'action des anesthésiques. Et c'est également au Collège de France que fut enseigné le résultat de ses recherches sur

les curares ».

On se propose de retracer quelques étapes de la démarche scientifique suivie par Claude Bernard pour montrer

l'action du curare sur le systğme nerǀeudž ͗ il rĠalise des edžpĠriences sur une prĠparation comportant un nerf moteur

m : muscle de la cuisse de grenouille n : nerf Soit deudž ǀerres de montre V et V' contenant une solution de curare et un muscle isolé de cuisse de grenouille avec son nerf moteur (figure ci-contre). Expérience 1 : le nerf est placé dans le curare du verre de montre V et le muscle à l'extérieur du verre de montre. L'excitation du nerf provoque la contraction du muscle. Expérience 2 : seul le muscle est plongé dans le curare du verre de montre V' et le nerf est laissĠ ă lΖedžtĠrieur du ǀerre de montre. L'excitation du nerf ne provoque plus la contraction du muscle. Expérience 3 : seul le muscle est plongé dans le curare du verre de montre V' et le nerf est laissĠ ă lΖedžtĠrieur du ǀerre de montre. La stimulation directe du muscle dans le ǀerre de montre V' proǀoque sa contraction.

Les mêmes expériences réalisées avec du sérum physiologique entraînent systématiquement la contraction du

muscle.

Répondre aux questions du QCM en écrivant, sur la copie, le numéro de la question et la lettre correspondant à

a- agit sur la jonction nerf-muscle. b- agit sur le muscle. c- n'empġche pas le message nerveux de circuler dans le nerf. d- permet la contraction musculaire. a. empêche la circulation du message nerveux au niveau du nerf. b. empêche la contraction du muscle. c. agit uniquement au niveau de la jonction nerf-muscle. d. agit à la fois sur le nerf et sur le muscle.

3. La mise en relation des trois expériences montre que :

a. le curare agit directement sur le muscle. b. le nerf ne véhicule pas le message nerveux en présence de curare. c. le curare n'agit pas sur la jonction nerf muscle. d. le curare agit sur la jonction nerf muscle.

Pondichery 2014

En 1924, le physiologiste britannique Charles Scott Sherrington a réalisé une série d'expériences pour comprendre

les mécanismes de rétractation de la patte chez le chat. La modélisation suivante permet de reproduire de façon

fidèle mais virtuelle les expériences historiques qui ont permis à Sherrington de mettre en évidence le réflexe

myotatique.

On cherche à comprendre, par cette modélisation, comment le réflexe myotatique a pu être mis en évidence par

Sherrington.

À partir de l'étude du document, cocher la bonne réponse dans chaque série de propositions du QCM et remettre

la feuille-réponse annexe avec la copie.

Document :

Dans l'expérience ci-dessous, on modélise comment Sherrington avait sectionné l'arrière de l'encéphale d'un chat

anesthésié, libérant ainsi sa moelle épinière (animal décérébré) puis avait allongé l'animal sur une planche qu'il

pouvait déplacer du haut vers le bas.

La modélisation consiste ensuite à isoler le muscle extenseur (quadriceps crural) du membre postérieur, à la

rattacher par son tendon inférieur à un dynamomètre. Ce système fixe permet de mesurer l'étirement subi et la

tension développée par le muscle en réponse à cet étirement.

Dans ces conditions et bien que l'animal soit décérébré, le muscle conserve son innervation. On modélise ensuite le

déplacement vers le bas de la planche sur laquelle l'animal est allongé.

Protocole expérimentale modélisé

Capture d'écran : Source : Logiciel Philippe Cosentino, http://www.ac-nice.fr/svt/productions

Dans cette adaptation contemporaine et virtuelle de l'expérience de Sherrington, il a été prévu de simuler l'ajout de

microélectrodes sur une fibre nerveuse sensorielle qui innerve le muscle extenseur de la patte postérieure du chat.

tablette droite de t = 0 à t = 3 s tablette inclinée de t = 3 à t = 8,5 s

Dans cette animation, la planche sur laquelle l'animal est allongé est virtuellement basculée vers le bas 3 secondes

après le début de l'enregistrement et jusqu'à 8,5 secondes.

Le tracé #1 permet de suivre l'activité de la fibre nerveuse sensorielle durant l'expérience.

Le tracé #2 présente la tension mesurée par le dynamomètre durant l'expérience. Le tracé #3 montre l'évolution de l'étirement du muscle durant l'expérience. Enregistrement des résultats de l'ensemble de l'expérience Capture d'écran : Source : Logiciel Philippe Cosentino, http://www.ac-nice.fr/svt/productions

Cocher la bonne réponse dans chaque série de proposition du QCM pour comprendre ce qu'est un réflexe

myotatique.

1- Lorsque Sherrington incline vers le bas la planche sur laquelle l'animal est allongé, la réponse musculaire de la

patte du chat montre que le muscle extenseur

2- En inclinant vers le bas la planche sur laquelle l'animal décérébré est allongé, Sherrington :

3- L'électroneurogramme (tracé 1) montre que lors de l'étirement du muscle :

4- Ainsi lorsque Sherrington incline vers le bas la planche sur laquelle l'animal est allongé, l'électroneurogramme

permet de montrer que :

Amérique du nord 2013

Expérience de Loewi sur la transmission synaptique

Ce sujet permet d'utiliser les connaissances acquises sur la communication nerveuse et le fonctionnement des

synapses. Aucune connaissance sur le fonctionnement cardiaque n'est nécessaire pour répondre au sujet. À partir de l'exploitation du document, répondre au QCM en cochant la bonne réponse.

Document : expérience de Loewi

dans un liquide convenable (automatisme cardiaque). barre verticale. Les deux enregistrements sont réalisés en même temps. D'après Cerveau et comportement par bryan Kolb, Jan Q. Whisham De Boeck Université

Electrode

stimulatrice

Stimulation

Fréquence

cardiaquequotesdbs_dbs32.pdfusesText_38

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