1 - Hachette

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de
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de la vie et de la terre
sciences
Extrait
Manuel numérique
à vidéo-projeter
disponible dès la rentrée
Spécimen dans les casiers
à la rentrée
Spécimen complet
à feuilleter en juillet sur
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é
i
anuel
s.OUVEAUPROGRAMME
s.OUVEAUFORMAT
PLUSLÏGER
PLUSMANIABLE
SPECIMEN

L’approvisionnement permanent des organes en dioxygène et en nutriments permet leur bon fonctionnement.
Lors d’un effort physique, les besoins des organes augmentent. Une variation des paramètres cardiovasculaires
permet de couvrir cette augmentation.
Comment les paramètres cardiovasculaires sont-ils régulés ?
Mesure de la pression artérielle par un médecin.
Unité
La pression artérielle,
une valeur régulée 15
SPECIMEN

1
Lors d’un effort physique, la fréquence cardiaque et le volume d’éjection systolique augmentent.
À la fin de cet effort, la fréquence cardiaque diminue progressivement pour revenir à une valeur de repos.
Comment la fréquence cardiaque est-elle contrôlée ?
Le contrôle de la fréquence cardiaque
ALes voies motrices contrôlant l’activité cardiaque
222 )
expériences localisation fréquence
cardiaque
avant expérience 75 batt.min-1
section
nerf parasympathique 90 batt.min-1
nerf sympathique 75 batt.min-1
nerf parasympathique
et nerf sympathique 90 batt.min-1
stimulation*
(côté cœur)
nerf parasympathique 160 batt.min-1
nerf sympathique 2150 batt.min-1
stimulation*
(côté moelle
épinière)
nerf parasympathique 390 batt.min-1
nerf sympathique 490 batt.min-1
hémisphère
cérébral
moelle
épinière
nerf
cardiaque
parasympathique
nerf
cardiaque
sympathique
centre
bulbaire
bulbe
rachidien
sinus
carotidien
stimulation du nerf
(côté moelle épinière)
section du nerf
stimulation du nerf
(côté cœur)
1
2
4
3
Doc. 3 Expériences de section et de stimulation des nerfs
sympathique et parasympathique. (Les expériences sont
réalisées indépendamment les unes des autres, voir Doc. 4.)
* après section des deux nerfs.
Une greffe de cœur est réalisée en plaçant
le malade sous circulation extracorporelle :
la circulation sanguine est assurée par une
pompe externe au corps. Le cœur malade
est alors enlevé. Les vaisseaux arrivant et
partant du cœur sont ensuite raccordés au
nouveau cœur.
Après la greffe, une réadaptation est néces-
saire car le cœur greffé n’est plus innervé.
Celui-ci bat plus vite au repos et la fré-
quence cardiaque ne se modifie pas dans les
minutes qui suivent un exercice physique.
Doc. 1 Déroulement d’une greffe
de cœur.
Doc. 2
Greffe de cœur.
Doc. 4 Schéma partiel de l’innervation du cœur.
SPECIMEN

Thème 3 15 La pression artérielle, une valeur régulée ( 223
Les centres nerveux et les voies sensitives
contrôlant l’activité cardiaque
B
QUESTION Schématiser l’arc réflexe contrôlant la fréquence cardiaque, c’est-à-dire
le trajet que suivent les messages nerveux depuis le récepteur jusqu’à l’effecteur.
Pistes pour répondre
Lister les structures nerveuses intervenant dans le contrôle de la fréquence cardiaque.
> Doc. 3, 5 et 6
Identifier leur rôle, puis replacer ces structures dans un schéma s’inspirant de celui
du document 8.
Vocabulaire
Innervation : ensemble
des nerfs d’un organe.
expériences localisation fréquence cardiaque
lésion
centre bulbaire augmentation
moelle épinière diminution
cerveau pas de variation
baisse
de la pression
artérielle
récepteurs
carotidiens augmentation
récepteurs
carotidiens détruits pas de variation
Doc. 6 Expériences sur les centres nerveux
et les récepteurs carotidiens.
expériences localisation fréquence cardiaque
section
nerf de Héring augmentation
nerf de Cyon augmentation
nerf de Héring
et nerf de Cyon augmentation
stimulation
(côté cœur)
nerf de Héring 1pas de variation
nerf de Cyon 2pas de variation
stimulation
(côté moelle
épinière)
nerf de Héring 3diminution
nerf de Cyon 4diminution
Doc. 5 Expériences de section et de stimulation
du nerf de Héring et du nerf de Cyon (voir Doc. 7).
hémisphère
cérébral
moelle
épinière
centre
bulbaire
bulbe
rachidien
sinus
carotidien
récepteurs
carotidiens
récepteurs
aortiques
stimulation du nerf
(côté moelle épinière)
section du nerf
stimulation du nerf
(côté cœur)
nerf de
Héring
nerf de Cyon 1
3
2
4
Doc. 7 Schéma partiel de l’innervation du cœur.
Un arc réflexe est constitué de structures qui permet-
tent, à partir d’un stimulus, d’avoir une réaction auto-
matique et toujours la même.
Le stimulus est perçu par un récepteur qui génère un
message nerveux.
Ce message circule dans une voie sensitive et parvient
au centre nerveux où il est traité.
Le message repart alors par une voie motrice pour
stimuler le fonctionnement d’un organe effecteur.
RÉCEPTEUR
EFFECTEUR
CENTRE
NERVEUX
PERTURBATION
(stimulus)
1
3
4
2
5
67
nerf sensitif
nerf moteur
CORRECTION
DE LA
PERTURBATION
Doc. 8 Les caractéristiques d’un arc reflexe.
SPECIMEN

nerf de Héring
crosse
aortique
circulation
sanguine
pinces
carotide
sinus
carotidiens
barorécepteurs
nerf de Héring
crosse
aortique
circulation
sanguine
carotide
pinces
sinus
carotidiens
barorécepteurs
0 1 2
90
75
45
temps (en min)
fréquence cardiaque (en batt.min–1)
pose
des pinces
retrait
des pinces
01 2
12
20
temps (en min)
pression artérielle (en cm de Hg)
temps (en min)
temps (en min)
0 1 2
90
75
45
fréquence cardiaque (en batt.min–1)
01 2
12
20
pression artérielle (en cm de Hg)
pose
des pinces
retrait
des pinces
2
La pression artérielle générée par le cœur est fonction du débit cardiaque.
Comment la pression artérielle est-elle régulée ?
La régulation de la pression artérielle
ADétection des variations de la pression artérielle
224 )
« En 1866, ces deux physiologistes [C. Ludwig et E. Cyon]
montrèrent que, chez un lapin, la stimulation électrique du
nerf aortique (nerf de Cyon) induisait une baisse de la pres-
sion artérielle et un ralentissement du rythme cardiaque.
Ils découvrirent ainsi l’existence d’un mécanisme nerveux
de contrôle de la pression artérielle et émirent l’hypothèse
qu’une région aortique était sensible aux modifications de
ce paramètre. Ils ne parvinrent toutefois pas à identifier
cette région. »
D’après L’invention de la physiologie, R. Cadet, Belin, 2008.
Doc. 1 Expériences des physiologistes Carl Ludwig et Elias Cyon (1866).
Expérience 1 : en pinçant la base des carotides, H.-E. Héring
a créé une baisse de la pression à l’intérieur du sinus par arrêt
de l’afflux sanguin.
Expérience 2 : H.-E. Héring coupe le nerf de Héring, puis pince
les carotides.
Doc. 2 Expériences historiques du physiologiste Heinrich Ewald Héring (1924).
SPECIMEN