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POLE NUTRITION Chapitre 3 : Anatomie et physiologie cardiaque 3ème PARTIE : CŒUR ET CIRCULATION TP 9 But du TP : Connaître l’organisation de l’innervation cardiaque Comprendre les 2 mécanismes de la régulation cardiaque. 1. L’organisation de l’innervation cardiaque 1.1. Rappel sur l’arc réflexe L’arc réflexe décrit les structures qui permettent à partir d’une stimulation d’avoir une réaction. Le document 1 montre un arc réflexe n’ayant rien à voir avec le cœur, mais dont le principe de fonctionnement est identique. Ce document montre que le stimulus est reçu par un récepteur (1). Le message nerveux ainsi crée circule dans une voie afférente (2) (ou sensitive) et parvient au système nerveux central aussi appelé centre d’intégration (3). Le message une fois traité repart par une voie efférente (4) (ou motrice) pour stimuler le fonctionnement d’un organe (muscle ou glande) qui est nommé d’une façon générale l’effecteur (5). a) Replacer les 5 mots clés avec leur numéro d’ordre dans l’arc réflexe sur le document 1 1.2. Innervation cardiaque Le document 2 présente l’innervation cardiaque qui est également organisée en arcs réflexes. Elle met en jeu 2 systèmes différents : le système parasympathique : Celui-ci présente des barorécepteurs au niveau de la crosse aortique et du sinus carotidien. Deux voies afférentes avec le nerf de Hering relié au sinus carotidien et le nerf de Cyon-Ludwig qui part de la crosse aortique. Ces deux voies aboutissent au niveau du bulbe rachidien. Un nerf efférent repart de ce centre d’intégration, il s’agit du nerf X (aussi appelé nerf vague). Il parvient au cœur où il exerce son influence sur le tissu nodal. (Ce système inhibe l’autre système (neurone inhibiteur)). Le système orthosympathique (ou sympathique tout court) : Il existe des récepteurs dans l’oreillette droite liés à une voie afférente : le nerf cardiaque qui va jusqu’à la moelle épinière qui est le centre d’intégration de ce système. Les fibres après un relais dans la chaîne ganglionnaire aboutissent par le nerf efférent : nerf cardiaque (qui est donc un nerf mixte) jusqu’au cœur. Ce nerf agit également sur le tissu nodal. b) Placer sur le document 2 le nom des nerfs (soulignés dans le document). c) Placer sur ce même document 2, les numéros correspondants aux différentes parties d’un arc réflexe (voir question 1.1.). 2. Fonctionnement et rôle du système parasympathique Ouvrir le fichier « animation régulation cœur TP9». http://www.ac-creteil.fr/biotechnologies/doc_heartregulation.htm Cette animation permet de réaliser des expériences sur les nerfs pour en déduire quel est leur rôle et leur sens de conduction de l’influx. La page de menu permet de sélectionner l’expérience. On y revient par ce bouton. La page d’expérience présente le schéma de l’innervation. Elle permet sa réalisation en cliquant le bouton, puis en observant le résultat de l’action dans la fenêtre et en écoutant ! 2.1. Ces expériences permettent de comprendre en stimulant artificiellement avec des électrodes un nerf de reproduire son fonctionnement normal. On peut alors en déduire si ce nerf est cardioaccélérateur ou au contraire cardio-modérateur (il ralentit le cœur). Choisir d) Observer et interpréter sur le rôle de ce nerf. Choisir e) Observer et interpréter sur le rôle de ce nerf 2.2. Dans ces expériences, on coupe le nerf qui ne peut donc plus véhiculer de potentiel d’action. Elles permettent de déduire également le rôle du nerf étudié. (Attention de bien raisonner…) Choisir f) Observer et interpréter sur le rôle de ce nerf. Prenez garde à ne pas être en contradiction avec votre précédente interprétation. 2.3. Après la section d’un nerf, on dispose de 2 « bouts », le bout du nerf qui va vers le système nerveux central qui est appelé « bout central » et l’autre extrémité qui va vers un tissu et qui est nommé « bout périphérique ». On peut expérimentalement envoyer un potentiel d’action dans un des bouts de ce nerf. L’influx va alors circuler, mais si l’influx envoyé expérimentalement n’est pas dans le même sens que celui qu’il avait physiologiquement, il ne se passe rien. Si par contre, l’influx expérimental est dans le même sens que l’influx physiologique, il y a un effet. Ces expériences permettent donc de déduire le sens du nerf : afférent ou efférent. Choisir Cliquer sur la flèche pour sectionner le nerf, puis cliquer de nouveau sur la flèche pour que la stimulation ait lieu. g) Observer et interpréter sur le sens de ce nerf. 2.4. Choisir h) Observer et interpréter en liaison avec la question g). 2.5. Bilan i) Quel résultat aurait-on obtenu pour le nerf de Cyon-Ludwig si on avait réalisé les deux expériences précédentes de section et de stimulation des bouts. Expliquer. j) Conclure sur la nature du système parasympathique et sur les éléments qui le composent. (Réaliser au brouillon un tableau pour synthèse) 3. Fonctionnement et rôle du système orthosympathique Les raisonnements sont de même type que ceux faits précédemment. 3.1. k) Observer et interpréter sur le rôle de ce nerf. 3.2. Conclusion sur le rôle du système orthosympathique Il n’est pas utile de répéter toutes les expériences de section, puis de stimulation des bouts. Le raisonnement sera semblable à celui fait précédemment. l) Conclure sur la nature du système orthosympathique. m) Le système sympathique stimule aussi une glande pour lui faire sécréter une hormone. Deviner laquelle ? n) On dit que les deux systèmes sont antagonistes, justifier l’emploi de ce terme. 3.3. Importance relative des 2 systèmes antagonistes. Choisir o) Interpréter cette expérience, que nous apprend-t-elle sur l’importance de chaque système DOCUMENT 1: Schéma d’un arc réflexe DOCUMENT 2: Schéma de l’innervation cardiaque ………………… ………………… A ………………… ………………… B C ………………… A: B: C: D: E: D E MATERIEL ET METHODE Salle informatique Logiqiel de Martorell « animation régulation cœur TP9». Modèle de colonne vertébrale avec moelle
