CSI – TP de 2de – L’organisme en fonctionnement TP N°5 : L’automatisme cardiaque Introduction : Le cœur est une pompe musculaire qui se contracte et se relâche de façon rythmique. Au repos le cœur se contracte 60 à 70 fois par minute. Lors d’un effort, il peut se contracter jusqu’à 200 fois par minute. Problème : Quelle est l’origine des battements du cœur ? Objectifs : Mettre en évidence l’automatisme cardiaque et s’interroger sur son contrôle. ACTIVITE 1 : Suivre un protocole expérimental, observer 1/ Observez le cœur de l’huitre : le battement cardiaque se traduit par une augmentation suivie d’une diminution de volume du cœur. On observe en moyenne 6 battements/min 2/ Testez l’action de deux neurotransmetteurs : le contenu du flacon rouge mime l’effet de la sérotonine, celui du flacon bleu celui de l’acétylcholine La sérotonine accélère le cœur de l’huître, l’acétylcholine ralentit le cœur de l’huître 3/ Lorsque l’on isole le cœur, en coupant les tissus autour, on constate qu’il continue de battre ACTIVITE 2 : Formuler des hypothèses explicatives. LA TRANSPLANTATION CARDIAQUE CHEZ L’HOMME La technique de prélèvement du cœur chez un donneur. Pour réaliser une transplantation cardiaque, un prélèvement doit être effectué chez un donneur. Pour cela, le diagnostic de mort cérébrale du donneur doit être établi. Le cœur continue à battre si le donneur est maintenu en réanimation. Six heures après la mort cérébrale, la fréquence cardiaque est en moyenne de 100 battements par minute. Juste avant le-prélèvement du cœur, on provoque son arrêt par une technique particulière. Les vaisseaux sanguins, artères et veines, sont sectionnés et le cœur dénervé1. Le cœur prélevé est ensuite immergé dans une solution de transport froide, mis dans un container rigide, stérile et isotherme conservant l'ensemble à une température de 8 à 10 degrés Celsius. Vocabulaire : La transplantation cardiaque chez le receveur. Le cœur doit être greffé sur le sujet receveur au maximum quatre heures après le prélèvement. Au moment de la transplantation, une circulation extracorporelle2 du sang est mise en route. Le cœur du receveur est arrêté et excisé 3 en laissant en place la partie postérieure de l'oreillette gauche pour faciliter la jonction avec le greffon. Une fois le cœur greffé, on arrête la circulation extracorporelle; la circulation se rétablit dans le cœur qui se remet à battre spontanément. Au cours de cette transplantation, aucune connexion nerveuse entre le receveur et le cœur greffé n'est réalisée. La transplantation cardiaque terminée, le cœur greffé bat, au repos, à un rythme moyen de 100 battements par minute. dénervé1 : privé de son Les nerfs en relation avec le cœur sont coupés extracorporelle2 : en dehors du corps excisé3 : enlevé innervation. Dans les textes ci-dessus, relevez les informations qui permettent de dire : - que les contractions du cœur ne sont pas commandées par le système nerveux ? => en absence d’activité cérébrale et nerveuse (mort cérébrale, dénervation, greffe sans reconnexion nerveuse ) le cœur bat. - que, cependant, le système nerveux agit sur l’activité cardiaque Le rythme du cœur dénervé est de 100 battements par minute alors qu’un cœur innervé bat au repos en moyenne 75 fois par minute. ACTIVITE 3 : Effectuer une synthèse Rappel de la problématique : Quelle est l’origine des battements du cœur ? Le cœur de l’huitre et de l’Homme battent automatiquement. Leur rythme peut être modifié par l’action de neurotransmetteurs (Act1) mais aussi par la présence des nerfs (Act2). Au repos, les nerfs ont un effet modérateur sur le cœur (Act2) , ce même effet peut être produit par l’acétylcholine (Act1) [ molécule produite par certains nerfs -> Voir TP6 ]