L`organisme en fonctionnement - CRDP de l`académie de Montpellier

Etude de l’automatisme cardiaque
du cœur d’embryon de poulet.
Place dans la démarche explicative
On cherche à comprendre comment l’organisme peut moduler l’activité cardiaque (dont la
fréquence est un paramètre) pour l’adapter à l’effort.
Place dans le programme de seconde
Le fonctionnement automatique du cœur est modulé par le système nerveux. Au cours de
l'activité physique, cette modulation est modifiée, ce qui adapte l'organisme à l'effort.
Objectifs méthodologiques
Adopter une démarche explicative.
Employer des techniques d’observation.
Réaliser une manipulation d’après un protocole.
Objectifs notionnels
Montrer le fonctionnement autonome du cœur isolé.
Déduire l'influence du reste de l'organisme sur la fréquence cardiaque.
Montrer l'influence de certaines substances chimiques (adrénaline - acétylcholine) sur la
fréquence cardiaque.
Prérequis
Le cœur est un muscle qui se contracte pour mettre le sang en mouvement dans la circulation
pulmonaire et dans la circulation générale.
L'augmentation des débits cardiaque et ventilatoire permet d'apporter davantage de dioxygène
aux muscles en activité.
Support
Des œufs de poule fécondés mis à couver depuis 3 à 5 jours dans un incubateur ou une
étuve.
Loupe binoculaire
Matériel pour dissection : pinces fines, des ciseaux fins, un micro-scalpel = aiguille montée
affûtée, des boîtes de Pétri à fond paraffiné et noir pour épingler l'embryon, une "pêchette"
pour recueillir l'embryon, des épingles fines 00 pour l’épingler
Pipettes Pasteur pour humidifier l'embryon ou le cœur avec du sérum
Pots en verre pour déposer les déchets et pour faire couler le contenu de l'œuf,
Verres de montre (petits et grands) pour rincer l'embryon et recueillir le cœur
sérum physiologique (ou tyrode = sérum physiologique tamponné) pour éviter que
l’embryon et le cœur ne se dessèchent au cours du TP)
Adrénaline, acétylcholine à 10ng par ml. (Chez les fournisseurs habituels de produits
chimiques)
Fiche protocole
Le matériel spécifique pour ce TP
-
La pêchette (cuillère percée)
-
Le microscalpel (aiguille montée affûtée)
-
La boite de pétri à fond noir (cire d’une bougie colorée fondue)
Couvaison des œufs fécondés :
Les oeufs d'oiseaux fécondés se conservent à une température de 10-12°C, jusqu'à 15 jours,
sans dommage.
Si une étuve est utilisée pour la couvaison, régler plus précisément la température entre 38 et
39 °C. Penser à tourner les oeufs de 1/4 de tour tous les jours et à placer un humidificateur
dans l'enceinte.
Consignes
Résultats attendus
Formuler une hypothèse permettant
d’expliquer la contraction du muscle
cardiaque.
Le cœur, qui est un muscle, recevrait un
message nerveux lui ordonnant de se
contracter.
Imaginer un protocole expérimental
permettant de vérifier l’hypothèse posée
Si le cœur reçoit des messages nerveux pour
se contracter, alors aucune contraction ne
sera observée en sectionnant tous les nerfs
parvenant au cœur.
Mettre en œuvre le protocole proposé sur la
fiche technique fournie.
Lecture attentive du protocole proposé.
Respect des différentes étapes du protocole.
Réalisation de toutes les mesures demandées.
Visualisation du cœur en place.
Extraction réussie du coeur
Présenter les résultats sous forme de tableau
Résultats ordonnés dans un tableau.
Le cœur se contracte seul en dehors de
l’organisme. Il ne reçoit pas de commande
nerveuse pour se contracter.
Le rythme dans l’organisme et en dehors
de l’organisme est différent. L’activité
cardiaque est donc contrôlée, modulée.
Des substances chimiques peuvent
modifier la fréquence cardiaque
(l’adrénaline l’accélère et l’acétylcholine
le ralentit).
La contraction cardiaque est autonome
mais l’activité cardiaque peut être
modulée. (par des substances chimiques
par exemple)
Répondre au problème posé en utilisant les
résultats des observations et mesures.
Exemples de résultats obtenus
Mesures des fréquences cardiaques
Conditions de
mesure
Cœur dans
l'organisme
Cœur sorti de
l'organisme
Cœur sorti de
l'organisme + 1
goutte
d'adrénaline
Rythme
(contractions/ min)
33
52
66
Un cœur isolé se contractant Voir le processus
Cœur sorti de
Cœur sorti de
l'organisme + 1
l'organisme + 1
goutte d'adrénaline goutte d'adrénaline
puis 1 goutte
puis 2 gouttes
d'acétylcholine
d'acétylcholine
44
24 avec arrêt avant
la fin de la mesure