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Athérosclérose

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BY = Mme BENHAMZA

Selon le Dr. Jérome LEONI de l’Université de Franche-Comté, l’athérosclérose est de loin la première cause de mortalité au niveau mondial. Elle est par ailleurs à l’origine de la plupart des maladies cardio-vasculaires. Elle ne se manifeste qu’au bout de plusieurs années d’évolution sans symptômes. Sa prévention reste donc capitale plus encore que le traitement.

I – Etudes épidémiologiques : facteurs favorisants et préventions contre l’athérosclérose

1- Facteurs favorisants l’athérosclérose

L’athérosclérose est une maladie plurifactorielle présentant différents facteurs de risques :

  • les facteurs non modifiables comprenant les facteurs physiologiques et les facteurs génétiques ;
  • les facteurs modifiables regroupent les facteurs pathologiques et les facteurs comportementaux.

L’association de plusieurs facteurs de risque accélère le processus évolutif de la maladie en développant plus rapidement des complications.

2- Prévention

Par définition, la prévention regroupe l’ensemble des actions mises en place pour limiter l’incidence et la prévalence des maladies.

Il existe deux principaux niveaux de prévention :

  • La prévention primaire : l’ensemble des actes destinés à agir sur des risques, sur des comportements individuels ou collectifs, sur l’environnement avant l’apparition d’une maladie pour diminuer l’incidence d’une maladie, c’est-à-dire l’éducation à la santé.
  • La prévention secondaire : l’ensemble des actes destinés à réduire la prévalence d’une maladie, ou réduire son évolution, c’est-à-dire le dépistage.

IIPathologie et physiopathologie de l’athérosclérose

1- Pathogénie de l’athérosclérose

Par définition, l’athérosclérose est une maladie dégénérative de la paroi des artères. Elle est associée à 2 types de lésions :

  • la présence de plaques d’athérome au niveau de l’intima des artères qui vont obstruer progressivement la lumière des artères ;
  • une sclérose des artères atteintes.

L’athérosclérose évolue sans manifestations cliniques durant plusieurs années mais se manifeste par des signes cliniques évolutifs correspondants à des maladies cardiovasculaires (accident vasculaire cérébral (= AVC), artérite des membres inférieurs, angor ou encore infarctus du myocarde).

Par définition, la pathogénie est l’étude des mécanismes conduisant à une maladie.

Comme il a été dit auparavant, l’athérosclérose est une pathologie évolutive dont la pathogénie se déroule sous plusieurs étapes : la formation de la plaque d’athérome, la fibrose puis la sclérose.

Rappel : Focus sur le cholestérol

Le cholestérol est présent dans l’alimentation mais il est également synthétisé par le foie. Le cholestérol alimentaire, absorbé au niveau de l’intestin grêle, est pris en charge par le foie. Le cholestérol alimentaire et le cholestérol hépatique sont liés dans les hépatocytes à des protéines pour constituer des lipoprotéines : les LDL (= Low Density Lipoprotein ou lipoprotéine de faible densité). Le cholestérol transporté dans le sang est insoluble dans le plasma. De ce fait cette molécule est transportée sous forme de 2 types de lipoprotéines selon leur densité : LDL et HDL (= Heavy Density Lipoprotein ou lipoprotéine de forte densité).

Les LDL transportent le cholestérol vers les tissus périphériques qui utilisent une partie de ce cholestérol comme l’endothélium de l’intima mais leur accumulation est à l’origine de la formation des plaques d’athérome ; les LDL ont donc un rôle athérogène. Elles sont donc considérées comme le « mauvais cholestérol ».

Les HDL transportent l’excès de cholestérol des tissus périphériques non utilisé vers le foie où il est catabolisé puis éliminé ; les HDL ont donc un rôle anti-athérogène ; elles sont donc considérées comme le « bon cholestérol ».

Les différents types de cholestérol au sein de l’organisme

Etape 1 dans la pathogénie de l’athérosclérose : Formation de la plaque d’athérome

La formation d’une plaque d’athérome commence par une microlésion de l’endothélium de la paroi artérielle dont l’origine peut être une hypoxie, une hypertension artérielle, hypercholestérolémie, facteurs infectieux, etc. Cette microlésion entraîne une perméabilité plus importante de l’endothélium à différentes substances dont les LDL.

A la suite d’une lésion endothéliale, il y a une réaction inflammatoire qui conduit à la présence en grande quantité de monocytes et macrophages vers cette microlésion. Ces macrophages vont ensuite adhérer à l’endothélium pour ensuite le traverser. Les macrophages endocytent les LDL et se transforment en cellules spumeuses dans la couche sous-endothéliale de l’intima sous forme de stries lipidiques. On a par la suite l’agrégation des cellules spumeuses conduit à la formation des plaques d’athérome.

Cette phase est précoce puisqu’elle apparaît dès le plus jeune âge mais elle est réversible.

Etape 2 dans la pathogénie de l’athérosclérose: Fibrose

A la suite de la plaque d’athérome, des cellules musculaires lisses de la média se multiplient, migrent dans l’intima puis entourent la plaque d’athérome. Les macrophages, les cellules endothéliales lésées et des plaquettes sécrètent des facteurs de croissance. Ces derniers vont agir également sur les cellules musculaires lisses de la média qui vont par la suite synthétiser des fibres de collagène et des fibres d’élastine formant ainsi une capsule fibreuse : c’est la fibrose. Progressivement, la plaque augmente provoquant un épaississement de la paroi de l’artère. Une sténose s’installe plus tardivement, en général entre 30 et 40 ans.

Etape 3 dans la pathogénie de l’athérosclérose: Sclérose

Avec le temps, la plaque d’athérome composée de LDL, cellules spumeuses, cellules musculaires lisses, fibres de collagènes et fibres d’élastine s’accroît dans la lumière artérielle et se calcifie. On a donc une paroi artérielle qui durcie : c’est la sclérose. A ce stade là, l’endothélium est toujours intact. Cette phase apparaît vers l’âge de 50 ans.

Le document A illustre les différentes étapes de l’athérosclérose.

Document A : Pathogénie de l’athérosclérose

Etape 1 : Etat d’une paroi artérielle normale.
Etape 2 : Présence dans le sang de molécules lipidiques, les LDLs.
Etape 3 : Présence d’une microlésion au niveau de l’endothélium de la paroi artérielle conduisant à une perméabilité accrue aux LDLs et à leur dépôt.
Etape 4 : Formation d’une plaque d’athérome et d’une capsule fibreuse marquant la fibrose. Cela s’accompagne de l’accroissement de la plaque d’athérome et donc au rétrécissement de la lumière artérielle. C’est la sténose.
Etape 5 : Durcissement de la paroi artérielle : c’est la sclérose. Cette dernière s’accompagne d’une perte du revêtement endothélial : c’est la thrombose artérielle.
Etape 6 : Accroissement de la plaque d’athérome qui s’accompagne d’une ischémie et d’une anoxie du tissu.
Etape 7 : Embolie et nécrose de la paroi artérielle conduisant à l’infarctus, Accident Vasculaire Cérébral (AVC) ou aux maladies péri-vasculaires.
Vidéo explicatives sur l’athérosclérose (Source :
Nucleus Health Videos – Français – 2min56)

2- Physiopathologies de l’athérosclérose et ses conséquences

Par définition, la physiopathologie est l’étude des maladies et de leurs effets sur le fonctionnement de l’organisme.

L’athérosclérose présente de nombreuses conséquences physiopathologiques : sténose artérielle, thrombose artérielle, embolie, hypertension et anévrisme.

Etape 1 dans la physiopathologie et les conséquences de l’athérosclérose: Sténose artérielle

La plaque d’athérome provoque un rétrécissement du calibre de l’artère : on a donc une sténose artérielle et plus globalement une angiosténose. Cela provoque une diminution du débit sanguin. A l’effort, la sténose entraîne une diminution de l’irrigation sanguine du tissu situé après la plaque d’athérome : on a donc une ischémie transitoire car elle disparaît au repos. Cette ischémie transitoire est responsable d’une hypoxie. Par ailleurs, si les artères coronaires sont touchées, cette ischémie transitoire provoque un angor encore appelé une angine de poitrine.

Etape 2 dans la physiopathologie et les conséquences de l’athérosclérose : Thrombose artérielle

Le ralentissement provoqué par la plaque d’athérome favorise aussi la formation d’un caillot sanguin ou thrombus au niveau de cette plaque d’athérome. Cette dernière a perdu son revêtement endothélial : c’est la thrombose. Ce thrombus peut obstruer totalement l’artère sténosée provoquant même au repos une ischémie qui est donc permanente du tissu. Ce tissu souffre alors d’anoxémie voire d’anoxie pouvant engendrer une nécrose. Cette ischémie permanente se manifeste par une douleur persistante même en l’absence de tout effort. Si les artères coronaires sont touchées, l’ischémie permanente provoque un infarctus du myocarde.

Etape 3 dans la physiopathologie et les conséquences de l’athérosclérose : Embolie

A un certain moment, la plaque d’athérome ou le caillot peut se détacher ou se fragmenter, migrer dans la circulation sanguine et obstruer une artère plus éloignée : c’est l’embolieartérielle à distance.

Deux types d’artères sont principalement touchés par la sténose, la thrombose et l’embolie :

Les artères iliaques ou fémorales : une artériopathie oblitérante des membres inférieurs apparaît. Une ischémie transitoire se manifeste par des crampes de la jambe pendant la marche qui imposent de s’arrêter. En cas d’ischémie permanente, une gangrène peut apparaître.

Les artères cérébrales : une embolie cérébrale peut provoquer un infarctus cérébral (un AVC ischémique) à l’origine, par exemple, d’une hémiplégie.

Etape 4 dans la physiopathologie et les conséquences de l’athérosclérose : Hypertension et Anévrisme

Du fait de la sclérose, l’élasticité de la paroi artérielle diminue cela va augmenter la résistance à l’écoulement du sang. Ainsi, la pression artérielle augmente conduisant à une hypertension artérielle.

Or, la sclérose fragilise la paroi artérielle qui peut se dilater et faire saillie vers l’extérieur : c’est l’anévrismeou anévrysme. Plusieurs organes peuvent être touchés, il y a l’anévrisme cérébral (un AVC hémorragique), l’anévrisme de l’aorte abdominale ou une de ses branches rénales, intestinales, etc. La rupture de l’anévrisme provoque une hémorragie interne très grave.

Etape 5 dans la physiopathologie et les conséquences de l’athérosclérose : Principales localisations de l’athérosclérose

L’athérosclérose touche donc plusieurs parties de l’organisme.

Conséquences de l’athéroscléroseLocalisations Conséquences de l’athéroscléroseLocalisations
Angor (= angine de poitrine)artères coronaires (cœur) GangrèneOrganes des membres inférieurs
Infarctus du myocarde artères coronaires (cœur)Infarctus cérébralArtères cérébrales 
Artériopathie oblitérante des membres inférieursartères iliaques ou fémorales  Anévrisme de l’aorte abdominaleAbdomen

Afin d’aider les patients avant l’apparition des symptômes, quelles sont les méthodes de diagnostic de l’athérosclérose que nous disposons actuellement ?

II – Techniques d’exploration vasculaire : angiographie et Doppler

L’exploration des vaisseaux sanguins est réalisée par l’angiographie, l’écho-Doppler.

1Angiographie

Définition

Par définition, l’angiographie est un examen paraclinique qui utilise des rayons X. Il s’agit donc d’une radiographie des vaisseaux sanguins qui nécessite l’injection d’un produit de contraste opaque aux rayons X comme l’iode. Le produit de contraste est introduit par cathétérisme dans la circulation. Un cathéter est un tube semi-rigide très fin (1mm de diamètre).

Le document B illustre l’angiographie ainsi que son résultat.

Document B : L’angiographie : l’appareil (B1) et le résultat (B2).
Vidéo sur la coronarographie (Source :
CH Le Mans – 5min31)

Principe

L’angiographie, comme tout examen radiologique, est basée sur l’utilisation d’un faisceau de rayons X.

Les rayons X ont la propriété de traverser plus ou moins la matière en fonction de sa densité et de son épaisseur. En traversant l’organisme, une partie des rayons X est absorbée par les tissus. La différence, ou flux sortant de rayons, frappe un récepteur sur lequel apparaît une image. Le cliché obtenu est un négatif.

Les zones qui absorbent les rayons sont dites opaques aux rayons X (zones radio-opaques) et apparaissent blanches sur le cliché. C’est le cas du produit de contraste injecté dans les vaisseaux sanguins.

Avantages et inconvénients

Les avantages de l’angiographie sont les suivants :

  • Il s’agit d’un examen rapide ;
  • Il permet de poser un diagnostic rapide et précis.

Les inconvénients de l’angiographie sont :

  • Il nécessite une anesthésie générale ;
  • Il s’agit d’un examen invasif car on utilise un cathéter ;
  • Il y a une possibilité d’allergie liée à l’injection d’un produit de contraste ;
  • Il est contre-indiqué chez la femme enceinte liée à l’utilisation de rayons X.

2- Doppler

Rappel : l’échographie

L’échographie est un examen paraclinique basé sur l’emploi des ultrasons. Ces derniers sont émis par une sonde émettrice sur les tissus. Ensuite, les ultrasons reçus sont réfléchis et recueillis par la sonde réceptrice. Ces ondes réfléchies sont appelées échos et vont être transformés par l’ordinateurs en un enregistrement graphique, un tracé.

Ainsi, l’échographie permet d’examiner les structures immobiles alors que le Doppler permet l’examen des structures mobiles qui sont les hématies circulant dans les vaisseaux en mesurant la vitesse de circulation du sang dans les vaisseaux. La vitesse est enregistrée sous la forme d’une courbe.

Principe du Doppler

Il s’agit d’une technique d’imagerie médicale qui utilise des ultrasons.Ainsi, cela passe par l’émission des ultrasons par une sonde sur une cible mobile (= hématies circulantes). Puis les ultrasons sont réfléchis par les hématies. Ensuite, les ultrasons réfléchis sont réceptionnées : on parle d’échos par la sonde. Les échos sont transformés par l’ordinateur en un enregistrement graphique.

Le but est de mesurer la vitesse de circulation du sang dans les vaisseaux.

Le document C représente l’image de l’enregistrement écho-Doppler d’un sujet individu. La courbe donne des informations circulatoires. Associée aux bruits entendus, elle permet d’évaluer le régime circulatoire (régulier, turbulent, etc) et d’apprécier le degré d’une lésion vasculaire telle qu’une sténose, un anévrisme ou la présence d’un obstacle lié à une thrombose ou une embolie. L’image échographique apporte un complément anatomique, ici, une lumière vasculaire saine.

Vidéo : https://www.allodocteurs.fr/actualite-sante-qu-est-ce-qu-un-echo-doppler-_726.html

Avantages et inconvénients

Les avantages du Doppler sont :

  • Examen non invasif ;
  • Examen indolore ;
  • Examen pouvant être répété sans danger ;
  • Examen facile à réaliser (ne nécessitant pas de préparation du malade) ;
  • Examen peu onéreux.

Les inconvénients du Doppler sont : aucun sauf …. qu’il s’agit d’un examen peu spécifique (détermination de la vitesse du sang dépend du diamètre du vaisseau).

Document C : Doppler : l’appareil (C1) et son résultat (C2)
Vidéo explicative sur l’effet Doppler (Source : CEA Recherche – 4min28)

Présentation de la synthèse sur l’athérosclérose (Source : Mme BENHAMZA)

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Vaisseaux sanguins

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BY = Mme BENHAMZA

Pour rappel :

  • une veine est un vaisseau sanguin qui transporte le sang qui va VErs le coeur.
  • une artère est un vaisseau sanguin qui transporte le sang qui pART du coeur.

I – Etude histologique des vaisseaux sanguins

La paroi d’un vaisseau sanguin comme celle d’une artère et d’une veine est constituée de 3 tuniques superposées (doc 1) :

  • une tunique interne, l’intima qui est constituée d’un endothélium simple reposant sur une lame basale composée d’un tissu conjonctif lâche ;
  • une tunique moyenne, la média est plus ou moins riche en fibres élastiques selon le type de vaisseau sanguin ou en fibres musculaires lisses ;
  • une tunique externe, l’adventice, est constituée principalement de tissu conjonctif.

Les capillaires (doc 1)sont les plus petits vaisseaux sanguins présentant une paroi très fine. Cette paroi est formée uniquement de l’intima c’est-à-dire de cellules endothéliales reposant sur une lame basale.

La média des artères de grand diamètre (doc 1) contient une proportion importante de fibres élastiques. Par contre, la média des artères de plus petit diamètre et des artérioles est plus riche en fibres musculaires lisses.

Aux niveaux des veines (doc 1), on retrouve des valvules qui sont des replis de l’endothélium. Elles sont particulièrement nombreuses dans les veines des membres inférieurs et elles permettent de fragmenter en plusieurs sections les veines. Ainsi, les valvules empêchent le reflux sanguin. L’activité des muscles squelettiques adjacents participe à la circulation du sang veineux.

Document 1 : Schéma représentatif de l’histologie des vaisseaux sanguins (Source : Researchgate)

II – Hémodynamique vasculaire

Pour mesurer la tension artérielle, on utilise un tensiomètre ou sphyngomanomètre (sphyngo = pouls – doc 2). Il s’agit d’un brassard gonflable à l’aide d’une poire muni d’un manomètre que l’on place autour du bras juste au dessus du coude. La poire permet de gonfler le brassard et d’évacuer l’air grâce à une valve. Le manomètre mesure la pression dans le brassard. Le stéthoscope est un amplificateur acoustique qui sert à détecter le pouls artériel.

La mesure de la pression artérielle s’effectue en plaçant un stéthoscope sous le brassard. Ensuite, on gonfle le brassard jusqu’à interrompre la circulation du sang dans l’artère humérale ; l’absence d’écoulement du sang dans l’artère se traduit par un silence au stéthoscope. Ensuite, on dégonfle progressivement le brassard jusqu’à l’audition d’un bruit sourd qui est en fait le retour de la circulation du sang puisque la pression exercée par le brassard devient inférieure à celle régnant dans l’artère. L’écoulement du sang est turbulent et donc bruyant ; la valeur indiquée par le manomètre est celle de la pression artérielle maximale ou pression systolique. On continue de dégonfler le brassard jusqu’à ce que le sang circule dans l’artère de façon silencieuse et laminaire ; le manomètre indique la valeur minimale de la pression artérielle ou pression diastolique.

Document 2 : Schéma explicatif de la prise de la tension artérielle par un sphingomanomètre (Source : Planète Santé)

La tension artérielle s’exprime donc par deux valeurs. Généralement, les valeurs de référence d’une tension artérielle pour un sujet sain sont les suivantes : PS = 12 à 15 cm Hg ; PD = 6 à 8 cm Hg ; PD = PS / 2 + 1.

Vidéo explicative sur la mesure de la tension artérielle (Source : AlloDocteur – 02 min 36)

La pression artérielle varie avec :

  • le sexe : la pression artérielle est habituellement plus élevée chez la femme que chez l’homme ;
  • l’âge : la pression artérielle s’élève avec l’âge du fait de l’athérosclérose ;
  • le moment de la journée : la pression artérielle a tendance à baisser la nuit ;
  • l’activité physique : la pression artérielle augmente lors d’un effort ; etc.

Le débit sanguin peut varier en fonction des besoins d’un tissu grâce à la vasomotricité et à la présence de sphincters.

La vasomotricité est la variation du calibre du vaisseau. Cette propriété est due aux fibres musculaires lisses présentes dans la média. Quand ces fibres se contractent, le calibre de l’artériole diminue : c’est la vasoconstriction, et inversement, pour la vasodilatation. Dans de nombreuses régions de l’organisme, les capillaires sanguins forment de vastes réseaux de ramifications appelés lits capillaires. Un sphincter précapillaire formé de cellules musculaires lisses entoure la racine de chaque capillaire qui se détache de la méta-artériole.

Certains débits augmentent, d’autres restent constants, d’autres enfin diminuent :

  • les débits augmentent dans les muscles squelettiques et le cœur dans la mesure où ses organes permettant d’effectuer un effort. Le cœur envoie donc plus de dioxygène et de nutriments aux muscles qui les utilisent. Le débit de la peau augmente d’environ 5 fois lorsque le corps est en activité. Cela est possible car le sang permettra de réguler la température corporelle.
  • le débit cérébral est constant ;
  • le débit dans les viscères diminue.

Le volume de sang étant constant dans l’appareil circulatoire, sa répartition dans l’organisme se modifie en fonction des besoins. Pendant l’effort, l’appareil digestif est au repos. Le sang disponible est réparti dans les organes en activité. L’analyse des différents résultats montre qu’il existe une adaptation de l’organisme à l’effort.

Les sphincters artériolaires sont constitués de cellules musculaires lisses. Ils s’ouvrent ou se ferment sous l’action des fibres nerveuses sympathiques. Ainsi la quantité de sang qui s’écoule est en relation avec les besoins des cellules.

À partir de l’artériole terminale :

  • si les sphincters sont ouverts, le sang peut s’écouler dans les capillaires et contribuer aux échanges avec les cellules ;
  • si les sphincters sont fermés, le sang s’écoule dans le passage principal sans emprunter la totalité du réseau capillaire).

Ainsi en cas d’exercice physique, les sphincters des organes de l’appareil digestif se ferment afin de permettre une plus grande distribution du sang aux muscles qui en ont besoin.

Document 3 : Schéma du réseau ou lit capillaire et le rôle des sphincter (Source : UniSciel)

Vidéo explicative sur la structure des vaisseaux sanguins (Source :
Biologie Licence IUT -Elise Lelièvre
– 17 min 19)
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Régulation de l’appareil reproducteur féminin

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I. Les rôles des hormones féminines : oestrogène et progestérone

Les ovaires sont des organes contennant les follicules ovariens qui contiennent des ovules. Les follicules ovariens sécrètent des œstrogènes. Alors que le corps jaune sécrètent de la progestérone et des oestrogènes (doc 1).

Œstrogène
Produit parCellules folliculaires à partir de la puberté : durant la phase folliculaire, les cellules de la thèque interne et de la granulosa des follicules ;durant la phase lutéale, les cellules de la thèque interne.
NatureHormone stéroïdienne.
Action– Permet l’apparition des caractères sexuels : primaires nécessaires à la reproduction car développement de l’appareil génital féminin ;secondaires non nécessaires à la reproduction (pilosité, développement des seins, élargissement du bassin, etc.) ; – Stimule la croissance des follicules ; – Rendre les glaires cervicales plus fluide et alcaline ; – Assure la fixation du calcium par les os.
Caractéristiques– Présence d’un pic à 48 heures avant l’ovulation ; – Quantité diminue en période pré-ovulatoire ; – Quantité reste constante au milieu de la phase lutéale ; – Quantité diminue à la fin du cycle (fin de la phase lutéale).
Progestérone
Produit parCellules lutéales du corps jaune à partir de la puberté durant la phase lutéale.
NatureHormone stéroïdienne.
ActionPrépare l’endomètre à une éventuelle nidation de l’embryon et donc à une éventuelle grossesse par la mise en place d’une dentelle utérine.
Caractéristiques– Quantité croissante jusqu’à la moitié de la phase lutéale ; – Quantité diminue à la fin du cycle (fin de la phase lutéale).
Tableau de synthèse des rôles de l’oestrogène et progestérone

Document 1 : Formule de la progestérone (Schéma : Société chimique de France)

L’utérus (doc 2) est un organe permettant l’accueil d’un potentiel embryon. Il est composé de 2 types de couches :

  • l’endomètre se renouvelle chaque mois lors des menstruations ;
  • le myomètreest un muscle qui se contracte.

Document 2 : Schéma et observation au microscope optique de l’utérus (Source : https://www.lelivrescolaire.fr/)

II. Régulation de l’appareil reproducteur féminin

A. Complexe hypothalamo-hypophysaire contrôle les ovaires

L’hypophyse contrôle l’activité des testicules par l’intermédiaire d’hormones, les gonadostimulines :

  • La FSH (Follicle Stimulating Hormone) stimule la croissance folliculaire en phase folliculaire, et combinée à la LH, elle stimule la sécrétion d’œstrogènes par les cellules des follicules en croissance
  • la LH (Luteinizing Hormone) à forte concentration, pic de LH, déclenche l’ovulation du follicule arrivé à maturité ; la LH est indispensable à la mise en place du corps jaune et stimule la sécrétion de progestérone et d’œstrogènes par les cellules lutéales du corps jaune en phase lutéale.

L’hypothalamus présente des neurones qui libèrent dans le sang la GnRH (Gonadrotropin Releasing Hormone = gonadolibérine) de façon pulsatile. Cette dernière est une neurohormone qui stimule la libération de LH et FSH par l’hypophyse.

Vidéo explicative sur le fonctionnement du complexe hypothalamo-hypophysaire (Source : classe inversée T STL – Urfé – 4min31)

B. Activité ovarienne contrôlant l’utérus

Il existe des cycles sexuels chez la femme : le cycle de l’utérus et celui des ovaires (doc 3).

Les ovaires contrôlent l’utérus (myomètre, endomètre et mucus cervical) grâce à la production d’hormones ovariennes (œstradiol et progestérone).

Le cycle ovarien est divisé en 2 phases séparées entre elles par l’ovulation au 14ème jour : la phase folliculaire et la phase luthéale.

La phase folliculaire (de 0 au 14ème jour):

  • débute par l’apparition des menstruations permettant le renouvellement de l’endomètre
  • est marquée par le développement des follicules secondaires en follicule de De Graaf (= follicule mûr) qui renferme l’ovocyte et sécrètent l’oestradiol dont on observe un pic
  • on observe un pic d’œstradiol vers le 12ème jour du cycle qui conduit à :
    • la production par l’épithélium du col utérin d’un mucus (ou glaire cervicale) abondant et à la trame peu dense, favorable au passage des spermatozoïdes
    • l’augmentation de la contractilité du myomètre et contribue à l’ascension des spermatozoïdes vers les trompes utérines, la fécondation ayant lieu dans le 1er tiers des trompes de Fallope.

La phase lutéale (du 14ème au 28ème jour) :

  • est marquée par le développement du corps jaune qui sécrète l’oestrogène et progestérone
  • la progestérone :
    • inhibe la contraction du myomètre
    • agit sur la muqueuse utérine en la préparant à héberger un embryon à travers la dentelle utérine
    • est donc indispensable à la mise en route de la gestation
  • en absence de fécondation et de gestation, l’arrêt des sécrétions hormonales, en particulier celle de la progestérone par le corps jaune a pour conséquence la désintégration d’une partie de l’endomètre et des capillaires sanguins qui l’irriguent ; ce processus est à l’origine des règles (= menstruations).

La synchronisation des cycles sexuels est nécessaire afin d’avoir les meilleures conditions pour une fécondation et de préparer l’organisme à une grossesse. Cette synchronisation est possible grâce à 2 hormones, LH et FSH, sécrétées par le complexe hypothalamo-hypophysaire.

Animation sur les cycles sexuels féminin: http://www.biologieenflash.net/animation.php?ref=bio-0013-3

Document 3 : Synchronisation des cycles sexuels chez la femme (Source : https://www.soins-infirmiers.com/)

C. Rétrocontrôle des ovaires sur le complexe hypothalamo-hypophysaire

Le caractère cyclique de la sécrétion des gonadostimulines est lié à des rétroactions négatives et positives entre ovaires et complexe hypothalamo-hypophysaire (doc 4).

En fin de cycle menstruel :

  • la forte diminution des concentrations plasmatiques d’œstrogènes  et de progestérone lève l’inhibition exercée sur le complexe hypothalamo-hypophysaire ;
  • l’augmentation de la concentration plasmatique de FSH qui en résulte entraîne la croissance d’une cohorte de follicules et donc le démarrage d’un nouveau cycle.
  • la sécrétion d’œstradiol par ces follicules est stimulée par la FSH et la LH ;
  • l’augmentation de la concentration plasmatique d’œstradiol entraîne vers le 6ème ou 7ème jour, par rétroaction négative, une diminution de la sécrétion de FSH.
  • en conséquence, tous les follicules sauf le follicule dominant, dégénèrent (atrésie folliculaire). Le follicule dominant arrivé à maturité sécrète beaucoup d’œstradiol ;

Ainsi, en fin de phase folliculaire, vers le 12ème jour :

  • l’œstradiol est à concentration plasmatique élevée et maintenue pendant 24 heures ou plus,
  • ce pic de concentration exerce une rétroaction positive sur le complexe hypothalamo-hypophysaire, ce qui déclenche le pic de LH, vers le 13ème jour,
  • ce pic de LH vers le 13ème jour provoque ensuite l’ovulation vers le 14ème jour ;

Pendant la phase lutéale :

  • la sécrétion basale de LH stimule la production de progestérone et d’œstradiol par le corps jaune.
  • le couple œstradiol/progestérone exerce une rétroaction négative sur le complexe hypothalamo-hypophysaire. Ainsi, la concentration plasmatique des hormones hypophysaires et notamment de la FSH est maintenue sous le seuil nécessaire à la croissance folliculaire.

Le rétrocontrôle négatif est assuré par les œstrogènes et la progestérone quand les concentrations en FSH et LH est inférieure à 200 ng/L.

Le rétrocontrôle positif existe uniquement quand les concentrations en FSH et LH sont supérieure à 200 ng/L.

Document 4 : Régulation de l’appareil génital féminin (Source : Université de Lille)

Vidéo : La régulation du cycle ovarien (Source : Inserm – 3min02)

Vidéo explicative sur les cycles sexuels chez la femme (Source : classe inversée T STL – Urfé – 6min54)
Vidéo brève explicative sur la régulation du fonctionnement hormonal chez la femme (Source : Objectif BAC Hachette – 02 min 36)
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Régulation de l’appareil reproducteur masculin

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I. Rôles de la testostérone

Les testicules et plus précisément les cellules de Leydig produisent une hormone androgène (= mâle) stéroïde (= provient de la modification du cholestérol).

La testostérone (doc 1) contrôle :

  • la mise en place des caractères sexuels primaires (croissance du pénis et des testicules),
  • l’apparition des caractères sexuels secondaires et maintien de  la taille mais aussi du fonctionnement des autres organes de l’appareil génital (pilosité, voix grave et corpulence musculaire),
  • le fonctionnement de l’appareil génital masculin avec la spermatogenèse.

Document 1 : Structure chimique de la testostérone (Source : Wikipedia)

II. Régulation de l’appareil reproducteur masculin

A. Complexe hypothalamo-hypophysaire

Le complexe hypothalamo-hypophysaire (doc 2) est composé de l’hypothalamus et de l’hypophyse.

L’hypophyse contrôle l’activité des testicules par l’intermédiaire d’hormones, les gonadostimulines :

  • La FSH (Follicle Stimulating Hormone) stimule la spermatogénèse dans les tubes séminifères ;
  • La LH (Luteinizing Hormone) stimule la sécrétion de testostérone, par les cellules de Leydig, et indirectement la production de spermatozoïdes par l’intermédiaire de la testostérone.

L’hypothalamus présente des neurones qui libèrent dans le sang la GnRH (Gonadrotropin Releasing Hormone = gonadolibérine) de façon pulsatile. Cette dernière est une neurohormone qui stimule la libération de LH et FSH par l’hypophyse.

Document 2 : Schéma du complexe hypothalamo-hypophysaire (Source : https://www.lelivrescolaire.fr/)

B. Rétrocontrôle négatif des testicules

La testostérone exerce une action inhibitrice sur la sécrétion de LH (doc 3 et vidéo). Donc, si l’hypothalamus contrôle l’activité de l’hypophyse par l’intermédiaire de la GnRH, et l’hypophyse contrôle l’activité des testicules par l’intermédiaire de la FSH et de la LH, la testostérone exerce en retour une action inhibitrice sur le complexe hypothalamo-hypophysaire.

Document 3 : Schéma de la régulation de l’appareil génital masculin (Source : http://univ.ency-education.com/)

Vidéo : Fonctionnement de l’appareil reproducteur masculin (Source : Canopé via
Caps SVT Descartes)

Vidéo : Fonctionnement de la régulation de l’appareil reproducteur masculin (Source : Inserm)
Vidéo explicative brève sur la régulation de la fonction testiculaire (Source : Objectif BAC Hachette – 01 min 45)
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Asthme

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I- Présentation de l’asthme

L’asthme est une pathologie respiratoire chronique liée à une inflammation des bronches.

Cette inflammation conduit à une surproduction du mucus et à une contraction des fibres musculaires entourant les bronches. De ce fait, la lumière des bronches est rétrécit et l’air passe en très faible quantité. Cela provoque une gene respiratoire.

Document : Schéma sur les mécanismes de l’athme (Source : Amelie)

Vidéo « Asthme : adoptez les bons gestes » (Source : Allodocteur – 7min15) :

https://www.allodocteurs.fr/maladies/poumons/asthme/asthme-adoptez-les-bons-gestes_7246.html

  • Phase de sensibilisation

Chez la plupart des sujets, l’allergène ne provoque aucune réaction du système immunitaire.

Chez le futur asthmatique, le système immunitaire est anormalement activé, mais il ne provoque aucune manifestation visible.

  • Phases de crise

A chaque nouveau contact avec le même allergène, le système immunitaire réagit de manière excessive, en quelques minutes : des molécules (les histamines) sont libérées et provoquent un spasme du tissu musculaire lisse de la paroi bronchique.

Une inflammation de la muqueuse bronchique suit, associant un œdème et une hypersécrétion de mucus. Le passage de l’air de l’environnement aux alvéoles est moins facile. Les échanges au niveau de la barrière alvéolo-capillaire sont moins efficaces. L’organisme réagit en adaptant les rythmes respiratoire et cardiaque pour tenter de retrouver un nouvel équilibre.

Vidéo « Le traitement de l’asthme chez l’enfant : apprendre à vivre avec » (Source : Hopitaux Universitaires de Genève – 6min46)

II- Spirométrie

Un spiromètre mesure le volume et le débit d’air mobilisé pendant la respiration.

Le patient souffle par la bouche dans un embout relié à un capteur, un pince-nez est mis en place pour éviter les fuites. Les paramètres mesurés par le capteur sont convertis en signaux transmis à un système informatique. Ils sont représentés graphiquement sur un écran (ou enregistrés sur un papier) sous la forme d’un spirogramme. Après une inspiration forcée, le patient effectue une expiration forcée, le plus fort, le plus rapidement et le plus longtemps possible. Ce test permet la mesure de deux indicateurs : VEMS et CVF.

Pour plus d’informations détaillées :

https://www.ameli.fr/assure/sante/themes/asthme-comprendre/asthme-comprendre#?

IV- Terminologie médicale

Constriction : diminution de la lumière d’un organe creux

CVF (= la capacité vitale forcée) : le volume maximal d’air expiré après une inspiration maximale.

Dilatation : augmentation de la lumière d’un organe creux

Etiologie : désigne la cause et le facteur à l’origine d’un processus comme, par exemple, celui survenant lors d’une pathologie.

Indice de Tiffeneau est le rapport entre le VEMS et la CVF.

VEMS (= le volume expiratoire maximal en une seconde) : le volume d’air expiré à la première seconde après une inspiration maximale.

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Mucoviscidose

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La mucoviscidose est une maladie génétique et héréditaire.

Un sujet atteint de mucoviscidose a des séances de kinésithérapies respiratoires quotidiennes afin d’aider ses poumons à évacuer les sécrétions. Il inhale également des mucofluidifiants en cas d’obstruction de ses bronches par des sécrétions trop visqueuses. Des bronchodilatateurs peuvent également être indiqués. Tout cela permet de réduire les infections pulmonaires. Une fois que ces dernières sont déclarées, elles sont immédiatement traitées par des antibiotiques spécifiques des bactéries responsables. Par contre, cela comporte des effets secondaires.

En cas de progression importante de la maladie, une greffe de poumons peut être l’ultime recours.

La dénutrition peut être corrigée par l’administration orale d’extraits pancréatiques sous forme de comprimés enrobés, ainsi que de suppléments alimentaires spécifiques (des vitamines, des oligo-éléments…).

En cas de diabète, les injections d’insuline sont nécessaires.

La recherche sur la mucoviscidose est très active en France et dans le monde. Les principales pistes concernent :

  • l’amélioration des traitements symptomatiques,
  • la recherche de molécules qui permettraient d’améliorer le fonctionnement de la protéine défectueuse,
  • la thérapie génique, qui consiste à introduire dans les cellules des gènes CFTR fonctionnels,
  • la thérapie cellulaire qui vise à reconstituer les tissus lésés en implantant des cellules souches saines.

Vidéo « Annonce du diagnostic » (Source : assovaincrelamuco – 3min32)

Vidéo « Au coeur des organes : La mucoviscidose » (Source : Inserm – 2min54)

Vidéo « Vrai/faux sur la mucoviscidose » (Source : assovaincrelamuco -3min49)

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Protéines

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1- Acide aminés

Les acides aminés sont les monomères de protides (doc 1).

Un atome de carbone asymétrique est relié par des liaisons simples à 4 atomes ou groupes d’atomes différents. Les atomes de carbone asymétriques sont identifiés par une étoile soit C*.

Document 1 : Structure générale d’un acide aminé (Source : http://sites.crdp-aquitaine.fr/)

La représentation de Fischer d’un acide aminé permet de représenter l’atome de carbone asymétrique au centre et d’orienter la fonction carboxyle vers le haut et le radical vers le bas. Cela conduit à deux configurations spatiales différentes (doc 2) selon la position du groupement amine liée au carbone asymétrique :

  • les acides aminés ayant leur groupement amine à gauche font partie de la série L
  • les acides aminés ayant leur groupement amine à droite font partie de la série D.

Les acides aminés synthétisées par les êtres vivants appartiennent à la série L.

Document 2 : Structure des séries D et L des acides aminés (Source : http://biochimej.univ-angers.fr/)

2- Structure primaire d’une protéine

Les protéines sont des polymères des protides composés de plusieurs acides aminés reliés entre eux par des liaisons peptidiques.

Selon le nombre d’acides aminés, les polymères protidiques présentent un nom spécifique :

  • un dipeptide est un dimère protidique composé de 2 acides aminés reliés par une liaison peptidique ;
  • un tripeptide (doc 3) est un polymère protidique composé de 3 acides aminés reliés par des liaisons peptidiques ;
  • un oligopeptide est un polymère protidique composé de moins de 12 acides aminés reliés par des liaisons peptidiques ;
  • un peptide est un polymère protidique composé de moins de 50 acides aminés reliés par des liaisons peptidiques ;
  • un polypeptide est un polymère protidique composé de 50 à 100 acides aminés reliés par des liaisons peptidiques ;
  • une protéine est un polymère protidique composé de plus de 100 acides aminés reliés par des liaisons peptidiques.

Une liaison peptidique (docs 3 et 6) est une liaison amide soit :

  • le groupe C=O provenant de l’acide aminé précédent la liaison peptidique
  • le groupe N-H provenant de l’acide aminé qui suit la liaison.

Un polymère protidique comme un peptide ou une protéine possède deux extrémités (docs 3 et 6) :

  • l’extrémité N-terminale formée par la fonction amine libre du premier acide aminé
  • l’extrémité C-terminale formée par la fonction carboxyle libre du dernier acide aminé.

La structure primaire réside dans l’enchaînement des acides aminés reliés par des liaisons peptidiques (docs 3 et 5 et 7).

Document 3 : Structure d’un tripeptide (Source : https://rnbio.upmc.fr/)

3- Structure secondaire d’une protéine

La structure secondaire (docs 4 et 5 et 7) d’une protéine se résume en la présence d’hélice alpha, des feuillets beta ainsi que les coudes.

Document 4 : Structure secondaire des protéines (Source : http://spiralconnect.univ-lyon1.fr/)

4- Structure tertiaire d’une protéine

Pour l’obtention de la structure tertiaire (docs 5 et 7) d’une protéine, il existe 4 types de liaisons :

  • l’interaction hydrophobe : il s’agit d’une liaison entre deux groupes d’atomes hydrophobes
  • la liaison hydrogène : il s’agit d’une liaison formée entre des électrons d’un atome peu électronégatif et d’un atome très électronégatif
  • la liaison ionique : il s’agit d’une liaison formée entre deux atomes de charges opposées
  • le pont disulfure : il s’agit d’une liaison covalente entre 2 roupements thiols SH ce qui forme S-S.

Document 5 : Les différentes structures existants d’ans une protéine (Source : https://www.cours-pharmacie.com/)

5- Structure quaternaire d’une protéine

La structure quaternaire (docs 5 et 7) est définie par la composition de plusieurs polypeptides chez certaines protéines.

Document 6 : Vidéo explicative des protéines, des polymères d’acides aminés en 3 min 10 (Source : Le Lab’STL)
Document 7 : Vidéo explicative sur la structure tridimensionnelle des protéines en 4 min 43 (Source : Le Lab’STL)

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Appareil reproducteur féminin

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1- Anatomie de l’appareil génital féminin

L’appareil génital féminin se compose d’organes externes et internes (docs 1 et 2).

Les organes génitaux externes portent également le nom de vulve. Celle-ci est formée par deux replis cutanés, les grandes lèvres, qui recouvrent deux replis de muqueuse, les petites lèvres, et protègent un vestibule dans lequel s’ouvrent l’urètre et le vagin dans la partie ventrale. À la jonction antérieure des petites lèvres se trouve un organe érectile, le clitoris, riche en terminaisons nerveuses qui lui confèrent sa sensibilité.

Les organes génitaux internes comprennent deux glandes sexuelles, les ovaires, et les voies génitales, formées des trompes utérines, de l’utérus et du vagin.

Les ovaires sont des glandes en forme d’amande situés de part et d’autre de l’utérus. Ils contiennent les follicules ovariens, qui produisent les ovules, cellules féminines de la reproduction. À la naissance, chaque ovaire contient environ 1 million de cellules germinales (gonocytes) dont quelques centaines seulement donneront un ovule au cours de la vie.

Les trompes utérines, ou trompes de Fallope, sont des conduits dont leur extrémité libre, en forme de pavillon et bordée de franges, s’ouvre en face d’un ovaire. Leur paroi contient une importante musculature lisse, et des cils tapissent leur face interne. L’autre extrémité des trompes débouche dans les coins supérieurs de l’utérus, les cornes utérines.

L’utérus est un organe creux en forme de poire renversée situé entre la vessie et le rectum. Son corps se rétrécit postérieurement, vers l’isthme, et se termine par le col de l’utérus, qui est directement en contact avec le vagin. Le vagin est un conduit dont la paroi est constituée de nombreux replis.

 DéfinitionAppareil génital féminin
2 gonadesGlandes fabriquant les cellules sexuelles (spermatozoïdes, ovules)2 ovaires
Voies génitalesVoies qui permettent le cheminement des cellules sexuelles– trompes utérines ou ovariennes ou de Fallope – utérus – vagin
Glandes annexesGlandes nécessaires au fonctionnement de l’appareil génital
Organe copulateurOrgane qui permet l’accouplementVagin
Organe génital externe–  – clitoris – orifice génital – petites lèvres – grandes lèvres
Tableau synthétique sur l’anatomie de l’appareil reproducteur féminin

Document 1 : Explications de l’anatomie de l’appareil génital féminin (Source :
classe inversée T STL – Urfé)
Document 2 : Anatomie de l’appareil génital féminin (Source : https://www.lelivrescolaire.fr/)

2- Histologie de l’appareil génital féminin

Le fonctionnement de l’appareil génital féminin débute à la puberté et s’achève à la ménopause. Contrairement à l’homme, on observe chez la femme, une activité cyclique de certains organes tels que l’utérus et les ovaires.

L’utérus (doc 3) est un organe creux dont l’intérieur est appelé cavité utérine. La paroi de l’utérus est épaisse et contient 2 tuniques : une tunique externe, le myomètre, qui est une couche de musculature lisse et une tunique interne, l’endomètre, qui est une muqueuse riche en glandes et en vaisseaux sanguins. Les ovaires (doc 4) contiennent de nombreux follicules ovariens qui sont des ensembles de cellules renfermant l’ovule. Lorsqu’un follicule arrive à maturation, il libère l’ovule. Le follicule ovarien rompu devient par la suite un corps jaune.

Document 3 : Structure de l’utérus (Source : https://www.fondation-arc.org/)
Document 4 : Structure de l’vaire (Source : https://www.futura-sciences.com/)

Exercice sur l’anatomie : http://musibiol.net/biologie/exercice/reprod/app_genit_fem.htm

Animation sur l’histologie : http://www.biologieenflash.net/animation.php?ref=bio-0055-3

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Appareil reproducteur masculin

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BY = Mme BENHAMZA

1- Anatomie de l’appareil reproducteur

L’appareil génital/reproducteur masculin est composé de plusieurs organes (docs 1 et 2) qui sont détaillés ci-dessous.

Document 1 : Vidéo explicatif de l’anatomie de l’appareil génital masculin (Source :
classe inversée T STL – Urfé)
Document 2 : Anatomie de l’appareil reproducteur masculin (Source : https://www.lelivrescolaire.fr/)

Les testicules sont situés dans les bourses ou scrotum. De forme ovoïde, les testicules sécrètent des hormones mâles ou androgènes, notamment la testostérone qui agit sur le développement des organes génitaux et des caractères sexuels secondaires, et ils élaborent les spermatozoïdes.

L’épididyme est un conduit situé en arrière du testicule. Il reçoit les spermatozoïdes de celui-ci, qu’il dirige vers le canal déférent. L’épididyme déroulé mesurerait près de 6 mètres : il faut trois semaines aux spermatozoïdes pour le parcourir et y terminer leur maturation.

Le canal déférent est un fin conduit long d’environ 45 cm. Le canal déférent pénètre dans l’abdomen à travers l’orifice inguinal jusqu’au canal éjaculateur, à l’entrée de la prostate. Il y transporte les spermatozoïdes.

Le pénis, ou verge, est constitué de l’urètre, conduit véhiculant l’urine lors de la miction ( le fait d’uriner) et le sperme lors de l’éjaculation, de corps érectiles : d’un corps spongieux qui entoure l’urètre et de deux organes érectiles, les corps caverneux.

Les vésicules séminales sont deux poches situées en arrière de la prostate et de la vessie, qui mesurent 5 à 7 cm de long ; elles fabriquent un liquide séminal visqueux et alcalin, qui va constituer le sperme avec les sécrétions prostatiques et les spermatozoïdes.

Les canaux éjaculateurs, qui font suite aux vésicules séminales, expulsent le sperme dans l’urètre au moment de l’éjaculation jusqu’à l’orifice uro-génital. La prostate est une glande pesant de 15 à 20 grammes chez l’adulte qui entoure l’urètre. Elle sécrète le liquide séminal.

 DéfinitionAppareil génital masculin
2 gonadesGlandes fabriquant les cellules sexuelles (spermatozoïdes, ovules)2 testicules
Voies génitalesVoies qui permettent le cheminement des cellules sexuelles– épididymes (un par gonade) – canaux déférents  – urètre
Glandes annexesGlandes nécessaires au fonctionnement de l’appareil génital– vésicules séminales (derrière la vessie)  – prostate (sous la vessie)
Organe copulateurOrgane qui permet l’accouplementPénis
Organe génital externe–  – corps érectiles – gland
Tableau synthétique sur l’anatomie de l’appareil reproducteur féminin

Exercice d’entrainement sur l’anatomie de l’appareil reproducteur masculin : http://musibiol.net/biologie/exercice/reprod/app_genit_hom.htm

Animation sur l’appareil reproducteur masculin :

http://www.biologieenflash.net/animation.php?ref=bio-0056-3

2- Tube séminifère et spermatozoïdes

Le tube séminifère (doc 3), présent dans les testicules, est un long conduit au niveau duquel la synthèse de spermatozoïdes (doc 4) a lieu.

La formation de spermatoizoïdes dans le tube séminifère a lieu selon une évolution centripète c’est-à-dire de la paroi vers la lumière du tube séminifère.

Document 3 : Tube séminifère (Source : https://www.dictionnaire-medical.net/)
Document 4 : Schéma d’un spermatozoïde (Source : http://sites.crdp-aquitaine.fr/)

Exercice d’entraînement sur le tube séminifère :

http://musibiol.net/biologie/exercice/reprod/tube_sem.htm

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Facteurs influençant la respiration

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1 – Effets de la pression partielle en dioxygène

La fixation du dioxygène sur l’hémoglobine dépend de la pression partielle en dioxygène qui est représenté par la courbe de Barcroft (doc 1).

Document 1 : Courbe de Barcroft (source : https://www.jle.coml)

La courbe de Barcroft indique la variation du pourcentage de saturation de l’hémoglobine en dioxygène en fonction de la pression partielle du dioxygène, c’est pour cette raison que cette courbe est appelée courbe de dissociation de l’hémoglobine.

La courbe obtenue est une courbe sigmoïde ou courbe en S. Elle montre que le taux de saturation de l’hémoglobine en O2 augmente avec la PO2 mais pas de façon proportionnelle. Ainsi, cela indique que l’affinité de l’hémoglobine pour l’O2 augmente quand la PO2 s’élève mais pas de façon linéaire.

Pour faciliter l’analyse de cette courbe, on peut distinguer trois zones de pression partielle de dioxygène qui sont les suivantes : entre 0 et 2 kPa, 2 et 6 kPa puis 6 et 14 kPa.

L’étude de la courbe de Barcroft montre que :

  • lorsque la PO2 diminue un peu au niveau des tissus (PO2 voisine de 4 kPa) comme lors d’une consommation importante d’O2 lors d’un effort physique, par exemple, l’hémoglobine a moins d’affinité pour l’O2. L’oxyhémoglobine se dissocie davantage et libère plus d’O2 aux tissus ;
  • même si la PO2 diminue un peu au niveau des alvéoles pulmonaires (PO2 voisine de 14 kPa) comme lors d’un déficit modéré de la fonction respiratoire, par exemple, l’hémoglobine garde une grande affinité pour l’O2 et fixe tout de même de grandes quantités d’O2.

2 – Effets de l’exercice musculaire

L’affinité de l’hémoglobine pour le dioxygène est influencée lors d’un exercice physique dont les effets s’observent à différents niveaux :

  • les effets sur l’organisme ;
  • les effets sur l’hémoglobine au niveau alvéolaire et tissulaire.

Les effets de l’exercice musculaire sur l’organisme se mesurent à travers 3 paramètres : la température, la pression partielle du dioxyde de carbone et le pH sanguin. En effet, les valeurs pour ces paramètres diffèrent en fonction de l’activité ou non du muscle.

Ainsi, l’énergie produite par l’activité musculaire est transformé en chaleur, c’est pourquoi la température augmente. Les cellules en activité produisent des déchets (dioxyde de carbone et acide lactique). C’est pour cette raison qu’il y une augmentation de la pression partielle du dioxyde de carbone (= hypercapnie) et une diminution du pH (= acidose).

3 – Mitochondrie : siège de la respiration cellulaire

L’organite indispensable à la respiration cellulaire est la mitochondrie car cette dernière est le siège de la respiration cellulaire permettant la synthèse d’énergie sous forme d’ATP.

La mitochondrie (doc 2) est un organite cytoplasmique composé d’une double membrane (= une membrane externe et une membrane interne). Cette dernière conduit à l’existence de deux compartiments : espace intermédiaire et matrice mitochondriale. Il existe des replis de la membrane interne appelés crêtes mitochondriales.

Remarque : La mitochondrie présente une particularité qui réside dans son contenu. En effet, elle possède son propre matériel génétique (ADN, ARN).

Document 2 : Mitochondrie (source : http://lecerveau.mcgill.ca/)