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Terminale
D
S.V.T
Exercices
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Exercice I

Des mécanismes entrent en jeu plus lentement dans la régulation de la pression artérielle. On a pu constater qu'une personne présentant une irrigation rénale insuffisante est atteinte d'hypertension.
L’aldostérone est une substance sécrétée par le cortex surrénalien (les glandes corticosurrénales, en dépit de leur situation, ne présentent aucune relation anatomique avec les reins) dont on connaît les effets :
• injectée à un animal, elle entraîne une diminution de l'excrétion urinaire de sodium et, de ce fait, une rétention d'eau ;
• son déficit entraîne au contraire l'émission d'une urine anormalement riche en sodium et très abondante.
On connaît une substance, l’angiotensine qui, injectée dans la circulation provoque un double effet :
• une diminution du calibre des artérioles ;
• une augmentation de la teneur en aldostérone ;
Dans l'organisme, l'angiotensine se forme à partir d’angiotensinogène (protéine libérée en permanence par le foie dans la circulation sanguine) grâce à une enzyme, la rénine, produite par le rein. La sécrétion de rénine est accrue lorsque le rein est mal irrigué.
1. Précisez par quels mécanismes l’angiotensine peut contribuer à une augmentation de la pression artérielle.
2. En exploitant l’ensemble des informations fournies dans cette partie, proposez un schéma par lequel le rein pourrait intervenir dans la correction d’une hypotension.

Exercice II

Les corticosurrénales d’un chien sont incisées de façon à enlever les médullosurrénales.
L'animal continue à vivre mais il est affecté de quelques troubles : En particulier sa pression artérielle s'abaisse.
1. Qu’en conclure?
Des extraits de médullosurrénales injectés dans la circulation sanguine de ce chien font disparaître le trouble mentionne ci-dessus.
2. quelle(s) précision(s) cette information apporte-t-elle ?
Des méthodes cytochimiques ont mis en évidence la présence d'adrénaline dans les cellules de la médullosurrénale.
La figure suivante représente le résultat d'une injection d'adrénaline chez un chien normal.
injection adrenaline3. Que peut-on déduire de l'étude de la courbe?

Exercice III

L’hypothalamus peut produire l’ADH, hormone qui entraîne une diminution de l'élimination de l'eau au niveau des reins. Elle provoque également à forte dose une vasoconstriction des artères. Agit-elle sur la pression artérielle ?
1. Il existe un système de régulation, le système « rénine- angiotensine», complexe. Il existe dans le sang une protéine, l’angiotensinogène, qui est inactif. À proximité des parties filtrantes du rein, des cellules peuvent libérer la rénine qui peut transformer l’angiotensinogène inactif en angiotensine active et qui est sécrétée quand la pression artérielle diminue et ou quand le taux en \(N{a^ + }\) du sang diminue.
L’angiotensine favorise la vasoconstriction des artères, crée une sensation de soif et entraîne la sécrétion d’aldostérone par les capsules surrénales.
L’aldostérone provoque une diminution du \(N{a^ + }\) éliminé par l’urine.
a) Représenter par un schéma récapitulatif, les relations qui existent entre angiotensine, angiotensinogène, rénine et aldostérone.
b) Quelles sont les différentes actions de l’angiotensine sur la pression artérielle ?
c) Quelles sont les différentes actions de l’aldostérone sur la pression artérielle ?
d) Montrer en quoi l'action de ces différentes substances permet une régulation de la pression artérielle.
e) Faites un schéma complet de la régulation de la pression artérielle par le système Rénine -angiotensine.

Exercice IV

A Sur un chien, on isole le nerf de Herring et on le sectionne; on obtient ainsi deux extrémités du nerf : l'une dite bout central, en relation avec le centre nerveux qui est le bulbe rachidien ; Pautrc extrémité dite bout périphérique qui est en relation avec l'artère aorte:
section nerf1. Au cours de l’expérience A, on place sur le bout central du nerf, deux électrodes excitatrices. L’excitation au niveau des électrodes provoque une accélération cardiaque. Au cours de l’expérience B, on place les électrodes excitatrices sur le bout périphérique. L’excitation du nerf est sans effet.
a) Quel est le sens physiologique de passage de l’influx nerveux dans le nerf de Herring ?
b) Est-ce un nerf sensitif ou moteur ?
2-Sur un autre animal, on refait la même expérience au niveau du nerf pneumogastrique. L’excitation du bout périphérique provoque un ralentissement cardiaque.
Peut-on affirmer à partir de cette seule expérience, que le nerf pneumogastrique contient :
• des fibres motrices ?
• des fibres sensitives ?
• des deux types de fibres ?
3. Faites un schéma du trajet possible de l’influx nerveux qui explique que la stimulation des barorécepteurs au niveau du sinus carotidien entraîne une modification du rythme cardiaque.
4. Sur un troisième animal, on fait un enregistrement des influx nerveux sur le nerf de Herring.
Le document ci-dessous montre les enregistrements obtenus :
intervation carotide• Expérience a : sans intervention sur les carotides (enregistrement a) ;
• Expérience b : on pince les carotides au-dessous du sinus carotidien (enregistrement b) ;
• Expérience c : on envoie du sang à haute pression dans le sinus carotidien (enregistrement c) ;
Sous quelle forme l'information reçue au niveau du barorécepteur carotidien est-il transmis au centre nerveux par le nerf de Herring ?
5. L’excitation du centre bulbaire provoque un ralentissement cardiaque ;
• L’excitation du pneumogastrique provoque un ralentissement cardiaque ;
• La section du pneumogastrique provoque une accélération cardiaque.
Que pouvez-vous dire de l’action du pneumogastrique?
6. On reprend l’expérience d’interprétation de la circulation carotidienne avec des pinces situées sous le sinus carotidien. On enregistre pendant ce temps la pression artérielle au niveau de l’artère de la cuisse du chien
pression arterielle sinusa) Quel est l’ordre de grandeur du temps de réaction au niveau de la pression artérielle?
b) Décrire la suite des évènements au niveau des organes étudiés qui permettent d’expliquer les phénomènes observés et de les traduire par un diagramme fonctionnel.
7. Quand on pince les carotides sous le sinus, on constate qu’il y a en même temps une pâleur de la peau qui se manifeste à la surface du corps, pâleur due à une vasoconstriction c’est à dire une diminution du diamètre des vaisseaux périphériques.
Cette vasoconstriction a-t-elle un effet sur la pression artérielle?

Exercice V

l-a) Un sujet au repos est allongé une planche à bascule. Son rythme cardiaque est de 60 battements par minute. On fait brutalement basculer la planche de telle façon que le corps du sujet soit redressé en position verticale. On constate une accélération passagère du cœur (80 battements / minute).
b) Une hémorragie importante provoque également une cardioaccélération.
Comment qualifier la réaction cardiaque observée ?
Quels peuvent être les stimuli à l’origine de la réaction?
Quelle en est globalement la signification ?
2-Les expériences suivantes font intervenir les structures indiquées sur le schéma ci-dessous. Elles sont réalisées sur un chien anesthésie dont les nerfs de Cyon ont été sectionnés.
nerf de cyonB. On expérimente sur le sinus carotidien (petite dilatation de l'artère carotide).
a) On pince la carotide au niveau \({N_1}\), on constate un ralentissement du rythme cardiaque :
sinus et liquideb) On pince la carotide au niveau \({N_2}\). On constate une accélération du rythme cardiaque et l’élévation de la pression artérielle générale de l’animal.
c) Ces modifications n’ont pas lieu si on sectionné les nerfs de Héring ou les nerfs pneumogastriques.
On pose une ligature en \({N_1}\) et en \({N_2}\), on isole ainsi un segment de carotide incluant le sinus carotidien (document ci-dessus). On injecte alors le liquide physiologique sous différentes pressions dans le sinus et on enregistre l'activité électrique d'une libre du nerf de Héring. Les résultats sont portes sur le document suivant pour les différentes pressions artérielles exprimées en mm de Hg.
courbe pression arterielleC- La section bilatérale a du nerf de Héring déclenche chez l'animal anesthésie une accélération du cœur. La stimulation du bout périphérique ne donne rien, celle du bout central provoque un ralentissement du rythme cardiaque.
D. La section bilatérale fi des nerfs pneumogastriques entraîne une accélération du rythme cardiaque (de 80 battements / minute à 130 battements / minute).
La stimulation du bout périphérique provoque le ralentissement cardiaque, la stimulation du bout central n’a pas d’Effet. L’accélération du rythme cardiaque est moins importante (80 à 110 voire 120) si on détruit également les deux ganglions étoilés.
E- La stimulation d’un noyau gris du bulbe rachidien chez un animal anesthésie, mais dont aucun nerf cardiaque n’a été sectionné, provoque le ralentissement et même l’arrêt du cœur.
F- A longue échéance les sections S1 et S2 entrainent la dégénérescence des régions aimées à droite d’elles.
• Analysez ces expériences.
• En déduire les éléments mis en jeu dans le réflexe.
• Prévoir des circuits possibles.

Exercice VI

A. Dans le cas d’un grand brûlé, les lésions cutanées, étendues et profondes, entraînent des perturbations organiques graves. D'où l'intervention de mécanismes physiologiques et de techniques qui tendent à assurer l’intégrité de l’organisme: Constance du milieu intérieur et protection de l’individu vis-à-vis d’une agression microbienne.
Un homme est admis à l'hôpital à la suite de brûlures couvrant approximativement 15% de sa surface corporelle. Il présente des œdèmes dus à l'accumulation de plasma sanguin dans les espaces intercellulaires.
Le tableau 1 fournit les résultats d’examens cliniques effectués avant traitement puis au cours d'un traitement d'urgence.
1. Comment la formation des œdèmes contribue-t-elle à la diminution des valeurs de la pression artérielle?
tableau pression arterrielle2. En vous référant aux données du tableau ci-dessus et à l’aide des connaissances, quelles relations peut-on établir entre les divers évènements considérés?

B. Chez un brûlé, lorsque la perte de plasma atteint 8% du volume plasmatique, on note, vingt minutes après, une augmentation de la concentration sanguine d'une substance : la Vasopressine. Parallèlement, on constate une diminution de l'élimination urinaire (diminution de la diurèse).
Compte tenu de cette relation, on se propose de préciser l’action de la vasopressine. On sait que le rein est constitué d’un ensemble d’unités appelées néphrons, richement vascularisés (figure ci-dessous).
nefronAu niveau des capillaires du glomérule, il y a filtration du plasma sanguin, puis, à divers niveaux du tubule, réabsorption des substances utiles à l’organisme, telles que l’eau et le glucose.
Le tableau ci-dessous indique les résultats de mesures effectuées lorsque le taux de vasopressine dans le sang est faible ou élevé.
debit filtration plasmaD’autre part, on dispose des informations suivantes :
L’osmolarité de l’urine au niveau U (Tableau 2) est de 500 milliosmoles environ, tandis que celle du milieu extracellulaire M entourant le tube collecteur est de 1 200 milliosmoles.
On rappelle que l’osmolarité d'une solution est l'expression du nombre de particules libres (ions ou molécules) présentes dans un volume donne de liquide. La perméabilité de la paroi du tube collecteur des tubes urinifères varie en fonction du taux de vasopressine plasmique.
3. À partir des valeurs numériques indiquées dans le tableau précédent, calculer dans les deux cas considérés :
• La quantité de plasma filtré en 24 heures au niveau du glomérule ;
• Le pourcentage de réabsorption de Veau ;
• La quantité de substances éliminées dans l’urine en 24 heures.
4 - En s'appuyant sur les résultats numériques ainsi obtenus (question 1), comment pouvez-vous expliquer le mode d'action de la vasopressine ?
C. Sachant que les lésions hypothalamiques provoquent des troubles de la diurèse consécutifs a une variation du taux de vasopressine dans le sang, on envisage de préciser l'origine et le devenir de la vasopressine.

Expériences
La stimulation électrique de la zone S de l’hypothalamus entraîne une diminution de la diurèse.
L’ablation de l'hypophyse postérieure entraîne une augmentation de la diurèse.
Si l'on perfusé un rein isolé de chien à l'aide de liquide physiologique, il y a émission d’urine. Lorsque le liquide physiologique contient des extraits post-hypophysaires, le volume l'urine émise diminue.
De plus, on a constaté qu'une diminution de la pression artérielle, ou une augmentation de l‘osmolarité plasmique, entraîne une augmentation du taux de vasopressine dans le sang.
hypophyse5. En s’appuyant sur ces informations, quelle explication peut-on proposer quant au mécanisme de sécrétion de la vasopressine ?
6. Montrez comment ces phénomènes de régulation interviennent chez l'individu brûlé.