SVT - 2nde - Corps humain et santé, l`exercice physique

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EXTRAIT DU PROGRAMME
La pression artérielle est une grandeur contrôlée par plusieurs paramètres. Par exemple, il existe une boucle réflexe de
contrôle de la fréquence cardiaque (dont la pression artérielle dépend par l’intermédiaire du débit) :
- des capteurs (barorécepteurs) sont sensibles à la valeur de la pression artérielle ;
- un centre bulbaire intègre les informations issues des barorécepteurs et module les messages nerveux en direction de
l’effecteur par des nerfs sympathiques et parasympathiques.
La boucle de régulation contribue à maintenir la pression artérielle dans d’étroites limites autour d’une certaine valeur. A
l’effort, l’organisme s’écarte de cette situation standard.
CONNAISSANCES CONSTRUITES
La pression artérielle est régulée ce qui permet de la maintenir autour d’une valeur de consigne. Les barorécepteurs sont les
capteurs de cette pression artérielle, ils sont localisés dans les artères. Ils envoient au centre bulbaire un message nerveux
(un train de signaux électriques) sensitif. Le centre bulbaire l’intègre et envoie des messages nerveux moteurs vers le cœur,
par les nerfs sympathiques et parasympathiques. Le cœur est l’organe effecteur de la régulation nerveuse de la pression
artérielle. Lors d’un effort, la pression artérielle captée par les barorécepteurs est supérieure à la valeur de consigne, les
messages nerveux sympathiques diminuent alors que les messages nerveux parasympathiques augmentent, ce qui contribue
à faire baisser la fréquence cardiaque et donc la pression artérielle. Et inversement. On parle d’une boucle de régulation
nerveuse.
CAPACITÉS MISES EN ŒUVRE
 Recenser, extraire et exploiter des documents pour argumenter la boucle de régulation nerveuse.
 Raisonner à partir de résultats d’expériences (stimulations, clampage…)
 Elaborer un schéma fonctionnel pour représenter une boucle de régulation.
CONDITIONS MATÉRIELLES
Les élèves, par binôme, mettent en évidence à partir de graphiques présentant la variation de la pression artérielle en
fonction du temps, que la pression artérielle est une grandeur régulée. Ils exploitent ensuite un logiciel de simulation de la
pression artérielle afin de déterminer comment la variation de la pression artérielle est détectée et comment l’activité
cardiaque intervient elle dans cette régulation. Ayant mis en évidence la liaison avec le rythme cardiaque, ils exploitent une
séquence vidéo pour déterminer la modulation de l’activité cardiaque par les nerfs sympathiques et parasympathiques.
Enfin, en exploitant un logiciel de simulation ils construisent le schéma de la boucle de régulation nerveuse de la pression
artérielle qui pourra être évalué..
COIN LABORATOIRE
Matériel
• DVD :le cœur et son fonctionnement Réf : 21188.20.146
Documents didactiques
• Courbes de variation de la pression artérielle en fonction du temps (manuels scolaires )
• planche (régulation pression artérielle) ?
• http://www.ac-nice.fr/svt/productions/freeware/regulpan/
• http://www.ac-nantes.fr:8080/peda/disc/svt/regulation/accueil.htm
Partie du programme : Corps humain et santé : l’exercice physique.
Niveau : seconde
Titre de la séance : la régulation nerveuse de la pression artérielle

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DESCRIPTIFS
Activité 1 : exploiter des documents pour mettre en évidence la régulation de la
pression artérielle.
Objectif : comprendre que la pression artérielle est une grandeur régulée.
Support : documents dans les manuels scolaires (Doc 1 : pression artérielle en fonction du temps sur une journée. Doc 2 :
pression artérielle en fonction du temps et de la position assise/debout par exemple).
A partir de l’exploitation des documents, montrer que la pression artérielle est une grandeur régulée.
Comment la variation de la pression artérielle est elle détectée ? La pression artérielle est liée à la fréquence cardiaque,
comment l’activité cardiaque intervient elle ?
Activité 2 : travailler sur un logiciel, REGULPAN, pour déterminer comment la
pression artérielle est régulée.
Objectif : comprendre le rôle des barorécepteurs.
Support : http://www.ac-nice.fr/svt/productions/freeware/regulpan/
1) a) Clamper le sinus carotidien au dessus, déduire de son aspect et du sens de circulation du sang, la variation de la
pression sanguine dans le sinus puis les conséquences sur la pression artérielle de l’organisme et sur l’évolution de la
fréquence cardiaque.
b) Même question en clampant le sinus en dessous.
2) En appliquant une démarche rigoureuse, montrer comment une augmentation de la pression artérielle, liée à un effort
physique par exemple est régulée.
Le sinus carotidien est le capteur de pression, il est relié au bulbe rachidien. Comment le cœur peut modifier son activité ?
Activité 3 : raisonner à partir d’expériences de stimulations des nerfs cardiaques pour
déterminer la modulation de l’activité cardiaque
Objectif : mettre en évidence la modulation de l’activité cardiaque par les nerfs sympathiques et parasympathiques.
Support : vidéo le cœur en fonctionnement, séquences 8 et 9 (2 minutes et 10 secondes en tout)
Exploiter le résultat des expériences de stimulation des nerfs sympathiques et parasympathiques pour montrer leur rôle sur
le rythme cardiaque.

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Activité 4 : Elaborer un schéma fonctionnel pour représenter la boucle de régulation
nerveuse de la pression artérielle
Objectif : savoir construire la boucle de régulation de la pression artérielle
Support : http://www.ac-nantes.fr:8080/peda/disc/svt/regulation/accueil.htm
Sélectionner « télécharger et faire fonctionner le schéma » puis « Pression artérielle »
La valeur de consigne est la pression systolique, elle est fixée à 120 mmHg.
Cliquer sur « marche ».
Aide à l’utilisation du logiciel
Nerf orthosympathique = nerf sympathique.
Les fibres motrices du nerf X = nerf parasympathique.
Les nerfs X, de Cyon et de Hering proviennent de barorécepteurs.
Cliquer sur l’icône « enregistrement » à côté de chaque nerf. En bas de la page apparaissent alors pour chaque nerf un train
de signaux électriques qui se propagent sur les fibres nerveuses, c’est le message nerveux qui passe par chaque fibre
nerveuse. On peut évaluer l’intensité du message nerveux en évaluant la fréquence des signaux électriques (nombre de
signaux par unité de temps).
1) Décrire pour chaque voie nerveuse l’intensité du message nerveux. Faire augmenter La valeur de la pression
artérielle.
2) Décrire l’évolution de l’intensité des messages nerveux et de la pression artérielle initialement modifiée.
3) Construire le schéma de la boucle de régulation nerveuse de la pression artérielle dans le cas d’un exercice
physique.
Point méthode « réalisation d’un schéma fonctionnel » :
Représenter les structures anatomiques.
Représenter les éléments de liaison.
Animer le schéma pour montrer le fonctionnement.
Le schéma peut faire l’objet d’une évaluation dont voici les critères de réussite
Les structures
anatomiques attendues :
Les liaisons
anatomiques
attendues : Fonctionnement attendu
- Barorécepteurs
- Centre intégrateur :
Bulbe rachidien
- Organe effecteur :
Cœur.
- Nerfs sensitifs
- Nerfs sympathiques
- Nerfs parasympathiques
- Valeur de consigne de la pression artérielle
- Variation de la pression artérielle lors d’un effort
- Variation de l’intensité des messages nerveux
- Direction des messages nerveux

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TP – La régulation nerveuse de la pression artérielle
Activité 1 : exploiter des documents pour mettre en évidence la régulation de la
pression artérielle
D’après les documents, on peut voir que la pression artérielle varie peu au cours d’une journée malgré les différentes
variations de l’activité physique. On observe que lorsqu’on passe de la position assise à la position debout, la pression
artérielle baisse brusquement mais elle se remonte en quelques secondes à sa valeur de départ.
La pression artérielle est donc une grandeur qui est régulée.
Activité 2 : raisonner à partir d’expériences de stimulations des nerfs cardiaques
pour déterminer la modulation de l’activité cardiaque
Lorsque le nerf sympathique est stimulé, on observe une augmentation de la fréquence cardiaque. Le nerf sympathique a
donc pour fonction de faire augmenter le rythme cardiaque.
Lorsque le nerf parasympathique est stimulé, on observe une diminution de la fréquence cardiaque. Le nerf
parasympathique a donc pour fonction de faire baisser le rythme cardiaque.
Activité 3 : travailler sur un logiciel, regulpan pour déterminer la boucle nerveuse
de régulation de la pression artérielle.
1)a) Lorsqu’on clampe le sinus carotidien au dessus, le sinus gonfle, comme le sang afflue vers le sinus, la pression du
sang dans le sinus augmente.
La fréquence cardiaque baisse, elle passe de 80 à 56 battements/min, la pression artérielle baisse aussi, elle passe de 120
70mmHg à 60 40mmHg,
1)b) Lorsqu’on clampe le sinus carotidien au dessous, le sinus diminue de volume, le sang artériel n’arrive plus dans le
sinus, la pression du sang dans le sinus diminue.
La fréquence cardiaque augmente, elle passe de 80 à 144 battements/min, la pression artérielle augmente aussi, elle passe
de 120 70mmHg à 200 130mmHg,
2) Lorsqu’on fait un effort, la pression artérielle augmente. Cette augmentation est détectée par un capteur de pression (sans
le sinus carotidien, par exemple), cette détection permet au cœur de ralentir, cette baisse de la fréquence cardiaque diminue
alors la pression du sang sur la paroi artérielle. Ainsi la pression artérielle est ramenée à sa valeur de consigne.
Activité 4 : Elaborer un schéma fonctionnel pour représenter la boucle de régulation
nerveuse de la pression artérielle.
1) L’intensité des 3 types de nerf est stable et équivalente. La pression artérielle est montée à 130 mmHg.
2) L’intensité des messages nerveux de la voie sensitive et de la voie inhibitrice (nerfs parasympathiques) est
augmentée alors que l’intensité des messages nerveux de la voie stimulatrice (nerfs sympathiques) est diminuée. La
pression artérielle revient progressivement à la valeur de consigne. Quand la valeur de consigne est atteinte, l’intensité des
messages nerveux redevient stable et équivalente pour les 3 voies nerveuses.

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3) Boucle de régulation nerveuse de la pression artérielle lors d’un effort.
Centre intégrateur, le
bulbe rachidien
Barorécepteurs
Effecteur, le coeur
Nerfs sensitifs
Nerfs sympathiques
Nerfs parasympathiques
Augmentation de la
pression artérielle
lors d’un effort
Direction des messages
nerveux
+++
Valeur de
consigne de la
pression artérielle
Conséquences
++/-- augmentation/baisse de la
fréquence des messages nerveux
+++
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