Niveau ndede classe: 2 Partie de programme
Effet sur la pression dans le sinus Effet sur la fréquence cardiaque Conséquence sur la pression artérielle Rôle de la structure sur l’activité cardiaque Sinus carotidien Ligature (pince du bas) Sinus carotidien Ligature (pince du haut) Sinus carotidien + Nerf de Héring Ligature (pince du haut) + Section du nerf Expérience réalisée
TD 3 - EM consulte
Régulation de l’activité cardiaque lors d’une hypertension Pour modifier à volonté la pression artérielle on pratique sur un chien une ligature haute des carotides, au-des- sus du sinus carotidien
Séquence 1
pression au niveau du sinus carotidien sur la fréquence cardiaque et l’effet d’une diminution de pression au niveau du sinus carotidien sur la fréquence cardiaque À par tir des réponses aux questions et et des vos connaissances, compléter le schéma fonctionnel ci-dessous (document 4) de façon à
Régulation de la Fréquence cardiaque Diapo23 Sinus carotidien
Régulation de la Fréquence cardiaque Diapo23 Barorécepteurs Sinus carotidien etSinus carotidien et Crosse aortique +++---NS a une activité intrinsèque de 100 décharges/mn Système Nerveux Autonome Au repos Activité paraS prédomine et Fc = 75
Problématique : Comment le corps sait que la pression
région du cou provoque une baisse de la pression artérielle et un ralentissement du rythme cardiaque Leurs travaux sont poursuivis dans les années 1920 par Heinrich Hering, qui porte son attention sur une région particulière des deux artères irriguant la tête (les artères carotides) : les sinus carotidiens, localisés dans le cou
LLaa rréégguullaattiioonn nneerrvveeuussee ddee llaa
de l’acticité cardiaque L’activité cardiaque est donc régulée en fonction de l’activité donc des besoins énergétiques à assurer dans notre organisme C Comment la pression artérielle est-elle régulée ? On utilisera le logiciel « Regulpan » (Régulation nerveuse du rythme cardiaque et de la pression artérielle) 1 L’anatomie
SUPPORT PÉDAGOGIQUE N° 9 scalariforme
I- L’activité cardiaque A- L’automatisme cardiaque : 1- Mise en évidence de l’automatisme cardiaque : 1ère expérience : Ouvrons la cage thoracique d’un crapaud décérébré et démédullé, observons son cur Résultat : Le cur continu e à battre 2ème expérience : Isolons le cur du reste de l’organisme, plaçons -le dans une
BIOLOGIE 2 - Votre école sur internet
L'effet de ces ligatures et de leur suppression sur la fréquence cardiaque est indiqué sur les courbes du même document Document 5 : effet de ligatures au voisinage du sinus carotidien sur la fréquence cardiaque 3 1 Interpréter et conclure sur les résultats de cette expérience Deuxième expérience : On enregistre l'activité
I Système nerveux parasympathique et sympathique IILes
sensibles à la pression et au remplissage du cœur, et vont agir parinhibition sur l'activité cardiaque et par réduction du tonus sympathique (stimulation du nerf vague et inhibition de l'activité sympathique) – Les actions activatrices permettant l'augmentation du tonus et de l'activité cardiaque, sont permises
TP 6 : Le contrôle réflexe de la pression artérielle Page 1/6
sur la fréquence cardiaque (FC) et enfin les conséquences sur la pression artérielle e) Ligaturer enfin le sinus carotidien (pince du haut) et sectionner le nerf de Cyon: dire l’effet su la p ession dans le sinus a otidien, puis observer l’effet sur la fréquence cardiaque (FC) et enfin la conséquence sur la pression artérielle
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TD 3
1.Linnervation cardiaque
Le document 1 est un schéma de l"innervation cardiaque.Des expériences de section et
de stimulation vont permettre de comprendre l"influence de l"innervation sur le fonctionne- ment cardiaque.On réalise sur des animaux
des expériences de lésion et de stimulation des centres nerveux, puis on observe leurs conséquences sur la fré- quence cardiaque et sur la pression artérielle.Les expériences et leurs résul-
tats sont présentés dans le document 2.1.a.Définir les termes " tachycardie », " bradycardie », " hypotension » et " hypertension ».
b.Analyser les expériences puis en déduire le rôle des centres nerveux. Utiliser les termes " cardiomodérateur »
et " cardioaccélérateur ». Connaître l"anatomie de l"innervation cardiaque et le fonctionnement de l"arc réflexe cardiaque.
Expliquer la réponse de l"organisme à une augmentation de la pression artérielle. Indiquer l"existence d"une régulation hormonale de l"activité cardiaque.Régulation de l"activité cardiaque1
Partie 2 : Cur et circulation sanguine
Nerf de Hering
Bulbe rachidien
Centr e bulbair e ventralCentre bulbaire
latéralGanglion étoilé
Chaîne ganglionnaire
sympathiqueCarotide interneCarotide externe
Sinus carotidien
Nerf de Cyon-Ludwig
Nerf X ou nerf
parasympathiqueCrosse aortique
AorteNerf cardiaque sympathique
Oreillette gauche
Oreillette droite
VentriculeDocument 1 : L"innervation cardiaqueDocument 2 : Mise en évidence du rôle des centres nerveux
Centres nerveux
Effets des lésions
Effets des stimulationsFréquence cardiaquePression artérielleFréquence cardiaquePression artérielle
Centre bulbaire ventralTachycardieHypertensionBradycardieHypotensionCentre bulbaire latéral
Moelle épinière
Les mêmes expériences sont réalisées sur les nerfs (document 3). On suit les modifications de la fréquence car-
diaque et celle du volume d"éjection systolique (VES).2.a.Déduire de l"analyse des expériences le rôle des nerfs. Utiliser le vocabulaire approprié.
b.Quelle pourrait être la conséquence d"une stimulation intense du nerf X ?On étudie plus précisément les quatre nerfs de l"innervation cardiaque en réalisant les expériences du docu-
ment 4. Ces expériences sont effectuées sur quatre animaux différents (sur chaque animal, l"un des quatre nerfs
est sectionné, les trois autres demeurant intacts). On rappelle qu"un nerf sectionné présente deux extrémités : une extrémité centrale en liaison avec le centre nerveux ; une extrémité périphérique en liaison avec l"organe effecteur.3.a.Analyser les expériences. En déduire quels sont les nerfs moteurs et les nerfs sensitifs.
2Partie 2 : Cur et circulation sanguine
TD 3 Document 3 : Mise en évidence du rôle des nerfs innervant le cur NerfsEffets des lésionsEffets des stimulations
Fréquence cardiaqueVESFréquence cardiaqueVES Nerf X ou parasympathiqueTachycardie90 mLBradycardie50 mLNerf cardiaque sympathique
Rythme physiologique70 mLTachycardie90 mL
Nerfs X et cardiaque
Tachycardie90 mLRythme physiologique70 mL
Nerfs de Héring et de Cyon
Tachycardie90 mLBradycardie60 mL
Document 4 : Résultats des expériences sur la fréquence cardiaqueNerfs sectionnés
Excitation électrique
de lextrémité centraleExcitation électrique de lextrémité périphériqueNerf XAucun changementBradycardie
Nerf cardiaque
Aucun changementTachycardie
Nerf de Héring
BradycardieAucun changement
Nerf de Cyon
BradycardieAucun changement
b.Flécher le sens de propagation du message nerveux sur le document 1.On a dénervé le cur d"un chien en lui conservant seulement la connexion nerveuse du nerf X. On perfuse le cur
avec du liquide physiologique tiédi à 38 °C. On enregistre sa fréquence cardiaque dans différentes conditions expé-
rimentales (documents 5 et 6). L"analyse du liquide prélevé révèle la pré- sence d"une substance appelée acétylcho- line.4.À l"aide des connaissances du cours de
première et des expériences précédentes, indiquer comment le nerf X agit sur le cur. Préciser à quelle catégorie de substances appartient l"acétylcholine.2.Régulation de lactivité cardiaque lors dune hypertension
Pour modifier à volonté la pression artérielle on pratique sur un chien une ligature haute des carotides, au-des-
sus du sinus carotidien. On enregistre la fréquence des potentiels d"action (PA) du nerf de Héring, du nerf X et du
nerf cardiaque, ainsi que la fréquence cardiaque (document 7).Les expériences relatées aux questions 2 et 3 peuvent être consultées sur le site suivant :
3Partie 2 : Cur et circulation sanguine
TD 3Document 5
ExpériencesDurées des expériencesConditions expérimentales10 à 30 sPerfusion de liquide physiologique, nerf X non stimulé
231 à 60 sPerfusion de liquide physiologique, stimulation du nerf X
361 à 90 s
Arrêt de la stimulation du nerf X et prélèvement du liquide de perfu- sion à la sortie du coeur 491 à 110 s
110 à 120 sLavage du coeur puis perfusion dun liquide physiologique " neuf »,
nerf X non stimulé Perfusion du liquide prélevé lors de lexpérience 3, pas de stimula- tion du nerf XLigatures
Sinus carotidien Document 7 : Ligatures des carotides et résultats expérimentauxAvant ligatureAprès ligature
PA nerf de Héring_|_|_|_|_|_|__|||||||||||||_
PA nerf X
_|_|_|_|_|_|__|_|_|_|_|_|_|_|_PA nerf cardiaque
_|_|_|_|__|____|__Fréquence cardiaque
75 cpm40 cpm
cpm : contractions (battements) par minute. 123415 s (1,1 cm)
30 60 90
Document 6 : Enregistrement de la fréquence cardiaque1.À partir de l"observation du document 7, déduire la conséquence de la ligature haute des carotides sur la pres-
sion artérielle au niveau du sinus carotidien.2.Des récepteurs sensibles à la variation de la pression artérielle sont situés au niveau du sinus carotidien. De
quel type de récepteurs s"agit-il ?3.Analyser les résultats du tableau du document 7. Expliquer la réponse cardiaque obtenue.
4.Le document 8 est un schéma général d"un arc réflexe. Placer sur ce document les différents éléments de l"arc
réflexe cardiaque (nerfs moteurs, nerfs sensitifs, cur, centres bulbaires...). Compléter ce schéma fonctionnel
dans le cas d"une hypertension. 4Partie 2 : Cur et circulation sanguine
TD 3Stimulus
............Organe effecteur ............Réponse de l'effecteurCENTRES
NERVEUX
Récepteur
Document 8 : Arc réflexe cardiaque et hypertension3.Régulation hormonale de lactivité cardiaque
La fréquence cardiaque de deux
patients M. A et M. B est déterminée au repos et après un exercice phy- sique. Il y a un an, M. B a subi une transplantation cardiaque. Les résul- tats sont indiqués dans le document 9.1.Comparer les fréquences cardiaques de M. A. et de M. B. Expliquer les différences constatées.
Les prises de sang des deux patients réalisées immédiatement après l"exercice physique montrent une augmenta-
tion de la concentration du sang en adrénaline par rapport au repos.2.Quelle hypothèse peut-on formuler pour expliquer la légère augmentation de la fréquence cardiaque de M. B ?
Le document 10 montre l"action d"une hormone surrénale, l"adrénaline, sur la fréquence cardiaque et la pression
artérielle moyenne. L"adrénaline est injectée à t = 0,5 minute.