Chapitre 3 TP 13 TP 13 – La régulation de la fréquence cardiaque Objectifs de connaissance : il existe une boucle réflexe de contrôle de la fréquence cardiaque (dont la pression artérielle dépend par l’intermédiaire du débit) : les informations sont transmises du centre à l’effecteur par des nerfs sympathiques et parasympathiques. Capacités visées : extraire et organiser l’information utile ; raisonner avec rigueur. Problématique : comment est régulée la fréquence cardiaque ? Consigne : A partir des documents mis à disposition, répondez à la problématique sous forme de schéma. Vous avez des coups de pouce à disposition sur demande. Critères de réussite : Extraire et organiser l’information utile : toutes les informations des documents ont été repérés et sont présentes dans la réponse à la problématique Raisonner : les documents sont mis en relation entre eux et avec vos connaissances sur le sujet. Document 1 : le cœur, organe auto-contractile Depuis décembre 1967, date de la première greffe cardiaque, les techniques mises en œuvre au cours de cette intervention ont évolué. Le donneur est un individu en état de mort cérébrale, mais dont le cœur fonctionne encore. Le chirurgien procède à la greffe chez un receveur dont le cœur a été enlevé et dont le sang circule de façon extracorporelle. Aucune connexion nerveuse ne peut techniquement être rétablie entre l'organisme du receveur et son « nouveau cœur ». Après la greffe, on constate que le rythme cardiaque au repos est relativement élevé (90 à 100 battements par minute). Au cours d'un effort, le rythme cardiaque ne varie pas. Figure 1 : Extraction d'un cœur humain. Coups de pouce sur demande pour les compétences Ex et Ra. Document 2 : animation en flash (relatif au cœur uniquement) http://www.ac-nice.fr/svt/productions/freeware/regulpan/index.htm Texte d’accompagnement : Le cœur reçoit des fibres nerveuses issues du bulbe rachidien et appartenant au système nerveux autonome, ainsi appelé car il est indépendant de la volonté. Le système nerveux est constitué de deux sous-unités : le système sympathique et le système parasympathique. Le cœur reçoit des fibres de ces deux systèmes : des fibres parasympathiques notamment les nerfs X qui partent du bulbe rachidien et gagnent le cœur; des fibres sympathiques issues du bulbe mais passant par la moelle épinière avant de gagner le cœur. Coups de pouce sur demande pour les compétences Ex et Ra. Chapitre 3 TP 13 Document 3 : le rôle des nerfs cardiaques (optionnel) Les enregistrements ci-dessous ont été obtenus en école vétérinaire sur un animal anesthésié : une canule (fin tube), introduite dans une artère de l'animal, est reliée à un capteur électronique de pression. Ce capteur est lui-même en liaison avec un dispositif permettant d'afficher sur un écran d'ordinateur les variations de pression dans l'artère. L'enregistrement 1 correspond à l'enregistrement de la pression artérielle dans les conditions normales. Après avoir dégagé les nerfs qui se rendent au cœur, on stimule électriquement chacun d'eux : la stimulation est constituée par une série d'impulsions électriques très rapprochées dont le but est d'augmenter l'activité du nerf stimulé. L’enregistrement 2 montre les variations de la pression artérielle lors d'une stimulation du nerf X (nerf parasympathique). L'enregistrement 3 montre les variations de la pression artérielle lors d'une stimulation des fibres sympathiques cardiaques issues de la moelle épinière. Résultats : Enregistrement 1 : conditions normales On observe sur l'écran une série d'oscillation correspondant aux variations régulières de la pression entre une valeur maximale (la pression systolique) et une valeur minimale (la pression diastolique). Enregistrement 2 : stimulation du nerf X (parasympathique) Enregistrement 3 : stimulation des fibres sympathiques