Le fonctionnement de l`organisme

Cours de Biologie – Licence pluridisciplinaire Jean-Olivier Irisson
Seconde partie
Le fonctionnement de l'organisme
1 Le système cardio-pulmonaire.............................................................................................................................................2
1.1 Anatomie et fonctionnement du coeur..............................................................................................................................2
1.2 La distribution du sang aux organes....................................................................................................................................4
2 Communication et intégration fonctionnelle.....................................................................................................................7
2.1 Le contrôle du système cardio-pulmonaire........................................................................................................................7
2.1.1 Mise en évidence d’un contrôle au cours de l’effort physique.............................................................................................7
2.1.2 Régulation du fonctionnement cardiaque en situation normale......................................................................................11
2.2 Le système nerveux.............................................................................................................................................................15
2.2.1 Le réflexe myotatique: intégration de messages.............................................................................................................15
2.2.1.1 Observation du réflexe......................................................................................................................................15
2.2.1.2 Le support du réflexe myotatique.......................................................................................................................15
2.2.2 Le potentiel d'action et les messages nerveux................................................................................................................16
2.2.2.1 L'activité électrique des neurones........................................................................................................................16
2.2.2.2 La conduction du message nerveux....................................................................................................................16
2.2.2.3 Le codage du message........................................................................................................................................16
2.2.2.4 Intégration des messages....................................................................................................................................16
2.2.3 La plasticité cérébrale.................................................................................................................................................17
2.3 Régulation d'un paramètre sanguin: la glycémie..............................................................................................................31
2.3.1 La glycémie est un paramètre régulé............................................................................................................................31
2.3.2 Le rôle du foie dans la régulation de la glycémie...........................................................................................................32
2.3.3 Le contrôle hormonal de la glycémie.............................................................................................................................34
2.3.4 Les diabètes...............................................................................................................................................................37
2.3.4.1 Deux types de diabètes......................................................................................................................................37
2.3.4.2 Le déterminisme du diabète...............................................................................................................................39
3 La procréation.......................................................................................................................................................................42
3.1 Le contrôle hormonal du développement sexuel............................................................................................................42
3.1.1 Chez le mâle..............................................................................................................................................................42
3.1.1.1 Observation du développement testiculaire..........................................................................................................42
3.1.1.2 Le contrôle de l'activité testiculaire.....................................................................................................................43
3.1.2 Chez la femelle...........................................................................................................................................................46
3.1.2.1 Observation du cycle utérin................................................................................................................................46
3.1.2.2 Observation du cycle ovarien..............................................................................................................................46
3.1.2.3 Le contrôle du cycle sexuel.................................................................................................................................48
3.2 Accouplement, fécondation et début de la grossesse.....................................................................................................53
3.2.1 Hormones et comportement sexuel...............................................................................................................................53
3.2.2 Le début de la grossesse..............................................................................................................................................54
3.3 Maîtrise de la procréation...................................................................................................................................................56
3.3.1 Empêcher la procréation: contraception et contragestion................................................................................................56
3.3.2 Rendre la procréation possible.....................................................................................................................................57
4 La réaction immunitaire......................................................................................................................................................58
4.1 Un exemple d'agent pathogène: le virus du SIDA..........................................................................................................58
4.1.1 Structure du virus.......................................................................................................................................................58
4.1.2 Évolution de la maladie..............................................................................................................................................59
4.2 Le processus immunitaire...................................................................................................................................................60
4.2.1 Les cellules immunitaires et leur coopération................................................................................................................60
4.2.2 La diversité phénotypique épigénétique.........................................................................................................................61
4.3 Les vaccins et la mémoire immunitaire............................................................................................................................62
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1 Le système cardio-pulmonaire
1.1 Anatomie et fonctionnement du coeur
Sur le dessin du coeur ci-dessous, placez les légendes en vous aidant des définitions suivantes:
oreillettes: cavités de petite taille situées dans la partie supérieure du coeur et récoltant le sang des veines pulmonaires
(oreillette gauche) ou de la veine cave (oreillette droite).
ventricules: cavités très musculeuses de grande taille situées dans la partie inférieure du coeur et propulsant le sang
vers l’artère aorte (ventricule gauche) et vers l’artère pulmonaire (ventricule droit).
valvules: lames membraneuses séparant les oreillettes des ventricules et les ventricules des artères.
Pour mettre en évidence le trajet du sang on injecte dans la circulation une substance opaque aux rayons X et on suit
son trajet par radiographie comme cela est représenté sur les clichés de la page suivante. Le graphique de la figure
suivante suit, lui, l’évolution du volume de sang présent dans le ventricule gauche. Il permet d’identifier les évènements
de contraction ou de relâchement des différentes parties du coeur. On distingue quatre phases dans le cycle cardiaque
sur cette figure. Nommez les en vous aidant des définitions ci-dessous:
systole: contraction de la paroi musculaire d’une cavité cardiaque et éjection du sang contenu dans cette cavité. On
distingue une systole auriculaire (des oreillettes) et une systole ventriculaire (des ventricules).
diastole: relâchement général de la paroi du coeur.
En vous aidant des clichés radiographiques, du graphique et de toutes les définitions utilisées ci-dessus, complétez
chaque schéma de la figure ci-dessous en figurant le trajet du sang par des flèches et l’état (ouvert ou fermé) des dif>
férentes valvules. Replacez également les quatre phases du cycle cardiaque.
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Dessin d'une coupe sagittale du coeur de Mammifère

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Bilan
Le coeur est un muscle creux qui permet la mise en mouvement du sang dans l’organisme. Il est séparé en deux sys>
tèmes distincts (coeur gauche et coeur droit) qui alimentent l’ensemble de l’organisme (coeur gauche) ou les poumons
(coeur droit). C’est la « pompe » du système circulatoire.
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Schémas résumant le cycle cardiaque
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1.2 La distribution du sang aux organes
Le tableau ci-dessous présente les débits sanguins au niveau des différents organes. Synthétisez ces observation sur un
schéma en représentant des veines et des artères de diamètre approximativement proportionnel au débit. Prenez garde
à séparer la circulation pulmonaire de la circulation générale. De plus, utilisez des couleurs pour représenter le sang
oxygéné (après les poumons et avant les organes) et le sang désoxygéné (après les organes et avant les poumons).
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Correction
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Bilan: le cycle cardiaque