Activité 2 : La phase d’alerte
Introduction :
Le stress se manifeste par des modifications comportementales et biologiques variées comme l’augmentation des fréquences cardiaques et ventilatoires associées à une sécrétion accrue d’adrénaline et de cortisol.
Problème : Quels sont les mécanismes physiologiques conduisant à la sécrétion d’adrénaline ?
Objectifs :
- Comprendre la régulation face à un stress
- Elaborer un schéma bilan de la phase d’alarme
Consignes :
Exploiter l’ensemble des documents et le logiciel de simulation d’expériences afin de répondre au problème.
1) Vous répondrez sous forme d’un schéma fonctionnel représentant l’implication des différentes structures anatomiques et les mécanismes aboutissant à la sécrétion d’adrénaline.
2) Vous veillerez à bien indiquer la nature du message qui relie les différentes structures anatomiques.
Document 1 : Les réactions au stress de patients atteints de lésions des amygdales
Les amygdales sont des structures cérébrales appartenant au système limbique. Le système limbique est un groupe de structures cérébrales jouant un rôle important dans le comportement et les émotions. Il comprend l’amygdale, l’hippocampe, l’hypothalamus et une partie du thalamus et du cortex préfrontal.
Une équipe de chercheurs a réalisé des expériences chez un patient atteint de lésions bilatérales de l’amygdale, consistant à comparer les réactions du patient à celles d’un sujet sain face à 10 clips vidéos effrayants.
Document 2 : Etude de l’activité cérébrale par IRMf lors d’un test de Stroop
Dix paires de vrais jumeaux sont soumis à un test de Stroop (voir Activité 1) et l’activité de différentes zones de leur cerveau est mesurée par IRMf (Imagerie par résonance magnétique fonctionnelle).
Rappels : L’IRM fonctionnelle est fondée sur l’observation des variations de l’oxygénation du sang et des débits sanguins cérébraux locaux. Pendant que l’individu accomplit une tâche simple, l’IRMf permet de localiser dans son cerveau les zones activées par la tâche réalisée.
Document 3 : Utilisation d’un logiciel de simulation d’expériences virtuelles
Logiciel Stress :
La première page (1. La réponse immédiate à un agent stresseur) permet de mettre en évidence les modalités de la sécrétion d’adrénaline, ses conséquences et son origine.
Quatre graphiques permettent de visualiser la réponse primaire à un stress.
Quatre boutons permettent de faire varier les paramètres expérimentaux : présence d’un agent stresseur symbolisé par un serpent, insuffisance de la médullosurrénale ou de la corticosurrénale et section des nerfs splanchniques.
Une seringue (à déplacer) permet de manipuler deux hormones qui peuvent être injectées. Un stimulateur (électrode rouge à déplacer soit sur l’hypothalamus, soit les bouts centripète ou centrifuge du nerf sectionné) permet de stimuler les structures nerveuses ciblées.
Lorsque vous avez choisi vos paramètres d’expérimentations, le bouton résultat permet de visualiser les variations des paramètres physiologiques. Cliquer sur le bouton « retour » avant toute nouvelle mesure.
Document 4 : La glande surrénale à différentes échelles.
Les cellules chromaffines présentes dans la medulla sont connectées à des neurones. Lorsqu’un message circule dans ces derniers, cela déclenche l’exocytose de l’adrénaline dans le sang.
Exploitation du logiciel de simulation d’expériences :
A l’aide du logiciel, observer les paramètres sans aucune stimulation (sans stress) puis réaliser les expériences suivantes. Noter les résultats dans le tableau ci-dessous et interpréter.
| Expériences | Résultats | Interprétations |
Avec stress | ||
Avec stress + insuffisance corticosurrénalienne | ||
Avec stress + insuffisance medullosurrénalienne | ||
Avec stress + section du nerf splanchnique | ||
Avec stimulation de l’hypothalamus | ||
Avec stimulation de l’hypothalamus + section du nerf | ||
Avec section du nerf + stimulation du bout centripète | ||
Avec section du nerf + stimulation du bout centrifuge |