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Page 1 sur 8 DISCIPLINE : SCIENCES DE LA VIE ET DE LA TERRE NIVEAU : Terminale

Page 1 sur 8 DISCIPLINE : SCIENCES DE LA VIE ET DE LA TERRE NIVEAU : Terminale SÉRIE : D MODULE : BIOLOGIE SOUS MODULE : PHYSIOLOGIE OG 8 : COMPRENDRE LES FONCTIONS DE RELATION ET L’ACTIVITÉ CARDIAQUE OS8- 4 : Expliquer l’activité et l’automatisme cardiaques, la circulation sanguine I- L’activité cardiaque A- L’automatisme cardiaque : 1- Mise en évidence de l’automatisme cardiaque : 1ère expérience : Ouvrons la cage thoracique d’un crapaud décérébré et démédullé, observons son cœur. Résultat : Le cœur continue à battre. 2ème expérience : Isolons le cœur du reste de l’organisme, plaçons-le dans une cuve contenant un liquide physiologique (le liquide de Ringer par exemple). Résultat : Le cœur continue à battre. Conclusion : Les battements du cœur ne dépendent ni du système nerveux, ni du reste du corps. Ils sont indépendants de la volonté et ont leurs origines dans le cœur lui-même. On dit que le cœur est un organe à fonctionnement automatique. 2- Localisation du siège de l’automatisme cardiaque : Le tissu musculaire cardiaque est le myocarde, recouvert d’une fine membrane, le péricarde. a) Structure du myocarde :  Chez le crapaud : Le myocarde du crapaud est formé par un réseau de fibres musculaires en forme de « Y ». Chaque fibre cardiaque comprend un sarcolemme, un sarcoplasme et des myofibrilles. Le sarcoplasme est peu abondant, renferme un seul noyau central. Deux fibres cardiaques successives sont séparées l’une de l’autre par une strie scalariforme.  Chez les mammifères : Le myocarde est semblable à celui du crapaud mais les fibres musculaires sont pauvres en myofibrilles et riches en sarcoplasme. b) Localisation de l’automatisme cardiaque : Comme tout muscle, le myocarde se contracte sous l’effet des excitations. Le myocarde étant automatique, l’excitation provient d’un centre intracardiaque appelé le « Pace maker ». Sarcolemme Structure d’une fibre cardiaque Strie scalariforme me SUPPORT PÉDAGOGIQUE N° 9 Page 2 sur 8  Chez le crapaud : 1ère expérience : L’animal est décérébré et démédullée. On dégage le cœur, celui-ci continue à battre. On fait une ligature serrée entre le sinus veineux et l’oreillette droite (fig. 1). On constate que le cœur s’arrête alors que le sinus veineux continue à battre. Conclusion : Les contractions cardiaques prennent naissance dans le sinus veineux, donc le Pace maker est situé dans le sinus veineux. 2ème expérience : Une ligature auriculo-ventriculaire (fig. 2) montre que le ventricule s’arrête puis se remet à battre lentement pendant que le sinus veineux et les oreillettes battent normalement. Conclusion : Au niveau du ventricule, il existe aussi un « Pace maker ». Remarque : L’étude histologique met en évidence trois ganglions nerveux dans le myocarde du crapaud : un (01) dans le sinus veineux, un (01) dans l’oreillette droite et un (01) dans le ventricule. Ces ganglions jouent le rôle de centre moteur de l’automatisme cardiaque.  Chez les mammifères : Chez les mammifères il n’y a pas de sinus veineux, les veines caves débouchent directement dans l’oreillette droite. Expérience : Si on inactive par refroidissement une région bien délimitée de la paroi de l’oreillette droite, le nœud sinusal, on observe une diminution du rythme cardiaque. La destruction de cette zone entraine un très fort ralentissement du cœur et un trouble du rythme cardiaque est observable. Observation : Des cellules cardiaques dissociées, prélevées chez un embryon de rat, sont mises en culture : quelques-unes se contractent rythmiquement alors que d’autres restent immobiles. Après multiplication, les cellules finissent par rentrer en contact les unes avec les autres : toutes battent alors au même rythme. Interprétation : Dans le cœur, certaines cellules se contractent automatiquement et sont capables de communiquer « l’ordre de contraction » aux autres cellules du muscle cardiaque. Ces cellules dans le cœur forment deux amas principaux :  Le premier, situé dans la paroi de l’oreillette droite, le nœud sinusal, est le stimulateur principal qui impose au cœur son rythme normal ;  Le deuxième, situé dans la paroi qui sépare les deux oreillettes, le nœud septal, est un « stimulateur de secours» qui, en cas de « panne » du premier, est capable d’entretenir un rythme plus lent mais avec une grosse perturbation du fonctionnement cardiaque : les oreillettes et les ventricules se contractent simultanément. Conclusion : Les contractions débutent dans la région de l’oreillette droite au niveau du nœud sinusal et se propagent aux autres segments du cœur par dépolarisation successive. Cette dépolarisation est captée par le nœud septal qui la transmet au faisceau de His puis arrive au réseau de Purkinje. L’activité cardiaque est une propriété spécifique du tissu nodal, il peut se contracter d’une façon rythmique. Tissu nodal = Nœud sinusal + Nœud septal + Faisceau de His + Réseau de Purkinje. Ventricule Oreillette Sinus veineux Ligature Ligature Figure 1 Figure 2 Page 3 sur 8 B. La contraction cardiaque 1) Dispositif expérimental L’animal est décérébré et démédullé. On ouvre la cage thoracique puis on dégage le cœur. On fixe la pointe du ventricule à la pince serre fine d’un appareil spécial, le cardiographe à balancier. Le balancier est un levier mobile autour de son axe, il est muni d’un stylet inscripteur qui inscrit la courbe sur le cylindre tournant, le cardiogramme. 2. Obtention d’un enregistrement cardiaque : Chaque contraction entraine le déplacement du stylet qui inscrit sur le cylindre enregistreur une courbe, le cardiogramme. Analyse d’un cardiogramme Le tracé d’un battement cardiaque comprend deux courbes successives d’amplitudes différentes :  La courbe ABC correspond à l’activité des oreillettes ;  La courbe CDE correspond à l’activité du ventricule. AB : contraction des oreillettes ou systole auriculaire, le sang est chassé des oreillettes vers le ventricule ; BC : décontraction des oreillettes ou diastole auriculaire qui se poursuit jusqu’en E. Ce relâchement entraine une pénétration du sang du sinus veineux dans les oreillettes; CD : contraction du ventricule ou systole ventriculaire, le sang est poussé du ventricule vers le bulbe artériel ; DE : décontraction du ventricule ou diastole ventriculaire qui se poursuit jusqu’en F. Remarque : DE, phase commune du relâchement des oreillettes et du ventricule est appelée diastole générale. N.B : L’ensemble de ces deux courbes (ABC + CDE) constitue une révolution cardiaque. En comparant les systoles des diastoles, on constate que, les systoles sont inférieures aux diastoles : on dit que le cœur se repose plus qu’il ne travaille ; ce qui explique que le cœur soit un muscle infatigable. 3. Effets d’excitations électriques sur le rythme cardiaque On ajoute au cardiographe un dispositif d’excitations électriques :  Si une excitation électrique est portée sur le cœur pendant les systoles (systole auriculaire et systole ventriculaire), le cardiogramme n’est pas modifié ; le cœur n’est donc pas excitable pendant les systoles : C’est la période réfractaire. Page 4 sur 8  Si une excitation électrique est portée sur le cœur pendant la diastole, on observe une systole anticipée ou extrasystole suivie d’un repos plus long appelé repos compensateur.  Si on porte une excitation sur le sinus veineux, on observe des extrasystoles uniquement pendant la diastole mais ces extrasystoles ne sont pas suivies d’un repos compensateur ; on parle d’extrasystoles décalentes. II- LA RÉGULATION DE L’ACTIVITÉ CARDIAQUE A. L’innervation cardiaque Le cœur est innervé par :  Des nerfs moteurs : - des fibres du parasympathique dont les corps cellulaires sont situés dans le centre bulbaire cardio-accélérateur et font synapse dans l’oreillette droite ; - des fibres du système orthosympathique qui partent de la moelle épinière, font synapse dans la chaine ganglionnaire et arrive au cœur.  Des nerfs sensitif qui partent du cœur: le nerf de Cyon (nerf du sinus carotidien) et le nerf de Hering (nerf de la crosse aortique). Page 5 sur 8 B- Action des nerfs sur le rythme cardiaque Les expériences sont effectuées chez le chien. 1. Action du parasympathique (action du nerf pneumogastrique) - Chez un chien, la section des deux nerfs pneumogastriques ou nerfs X (10) est suivie d’une accélération permanente du cœur : Le pneumogastrique exerce une action modératrice sur le rythme cardiaque. - Chez un autre chien, l’excitation électrique du nerf pneumogastrique provoque un ralentissement du rythme cardiaque et une diminution de la pression artérielle puis un arrêt du cœur en diastole ; C’est le phénomène d’échappement. - L’excitation du bout central du nerf pneumogastrique est sans effet ; le nerf X n’est pas un nerf sensitif ou afférent. Par contre, l’excitation du bout périphérique du nerf pneumogastrique a le même effet que celle du nerf intact ; le nerf pneumogastrique est un nerf moteur cardio- modérateur. Conclusion : Le pneumogastrique exerce donc un effet modérateur sur le rythme cardiaque. Le centre nerveux de cette modération se trouve dans le bulbe rachidien : c’est le centre cardio-modérateur (CCM). 2. Action de l’orthosympathique (action du nerf sympathique) - Chez le chien, la section des nerfs orthosympathiques est suivie d’une baisse permanente du cœur : l’orthosympathique exerce une action accélératrice sur le rythme cardiaque. - L’excitation électrique du nerf orthosympathique provoque une accélération du rythme cardiaque. - L’excitation électrique uploads/Finance/ support-n0-9.pdf