Chapitre 3 : Les grands systèmes Biologie - Reproduction humaine

Chapitre 3 : Les grands systèmes I. Le système reproducteur A. Déterminisme du sexe Le sexe d'un individu est xé dès la féconda on. Dans l'espè...

Chapitre 3 : Les grands systèmes I. Le système reproducteur A. Déterminisme du sexe Le sexe d'un individu est xé dès la féconda on. Dans l'espèce humaine, le spermatozoïde peut contenir un chromosome X ou chromosome Y et ce e dis nc on est à l’origine de la dé ni on du sexe génotypique. La masculinisa on de l'embryon est permise par l'expression d'un gène : le gène SRY (Sex-determining Region of Y chromosome) qui n'existe que sur le chromosome Y. En l'absence de ce gène l'embryon se di érenciera en lle. Jusqu'à la 7eme semaine, tous les embryons possèdent deux gonades (organe de l'appareil reproducteur qui fabrique les cellules reproductrices ) indi érenciées. Vers la 7eme semaine, les embryon présentant le chromosome Y commencent à exprimer le gène SRY dans les cellules du tes cule et ainsi à fabriquer la protéine TDF (facteur de détermina on tes culaire, protéine synthé sée par l'expression du gène SRY). Ce e protéine est responsable de la di érencia on des gonades en 2 tes cules. Chez les embryon XX et en l'absence du gène SRY (et donc de la protéine TDF) les gonades se di érencient en ovaire. A ce stade seules les gonades sont di érenciées : les canaux eux sont encore indi érenciés et aucune cellule reproductrice n’est cons tuée. Doc1a et b : di érenciation de l’appareil reproducteur Tous les embryon possèdent vers la 9eme semaine des gonades di érenciées mais des voies génitales encore indi érenciées cons tuées de : 2 canaux de Müller et 2 canaux de Wol Pour les garçons : Le tes cule fabrique deux hormones l'AMH et la testostérone. La testostérone, fabriquée par les cellules de Leydig, permet le main en et la di érencia on des canaux de Wol qui sont à l'origine de l'épididyme, du canal déférent et de l'urètre. L'AMH= hormone an müllérienne, fabriquée par les cellules de Sertoli, entraîne la dégénérescence des canaux de Müller. Chez la femme, l'absence ff ff fi ti ti ti ti tt ti ff ti ff ti ff ti ti ff fi tt ff ti ti ti ff ff ff ff ti ti ff ti fi ti ti  de testosterone entraîne la régression des canaux de Wol et l'absence d'AMH permet le main en des canaux de Müller et leur di érencia on en trompe, utérus et par e supérieure du vagin. Dans les ovaires immatures des cellules reproductrices s'entourent de cellules au alentour du 3eme mois de grossesse : on appelle ce e structure le follicule (Ensemble de cellules formant une structure qui enveloppe le gamète femelle) primordial. Dans ces follicules la cellule reproductrice n'a pas terminé sa méiose et est bloquée en prophase de 1ere division de méiose. ZOOM sur LES CELLULES REPRODUCTRICES Les cellules reproductrices ou gamètes sont l'ovule chez la femme et le spermatozoïde chez l'homme, elles cons tuent la lignée germinale. Dé ni on lignée germinale : lignée de cellules qui, durant le développement d'un organisme, vont former les gamètes. Ces cellules sont caractérisées chez les humains par la présence de 23 chromosomes isolés avec la formule chromosomique : n = 23. Ces cellules sont produites par un mécanisme par culier abou ssant à la division par Doc2 : photographies de cellules reproductrices humaines observées au MEB après deux de la quan té d'ADN : la méiose La méiose se déroule dans les gonades (tes cules et ovaires) lors de la gamétogenèse. Au cours de la méiose, une cellule diploïde (2n chromosomes) donne naissance à quatre cellules haploïdes (n chromosomes) à la suite de deux divisions cellulaires précédées d'une seule synthèse d’ADN. La première division fait passer le nombre de chromosomes de 2n à n dans les deux cellules lles tandis que chaque chromosome est alors cons tué de deux chroma des. Ainsi ce e division n'est pas iden que à une mitose car ce sont les chromosomes homologues qui se séparent, chacun migrant dans une des cellules nouvellement formées. Ce e division est séparée en 4 phases: les mêmes que dans une mitose : prophase, métaphase, anaphase, télophase avec un prophase plus longue où les chromosomes homologués s’apparient. La seconde division, qui intéresse les deux cellules précédentes, donne naissance à quatre cellules lles dans lesquelles se répar ssent également les chroma des précédentes. Elle débute directement après la télophase: il n'y a Doc3 : Schéma simpli é de la méiose donc pas entre ces deux divisions de duplica on d’ADN. division ressemble à une mitose avec une sépara on des chroma des. Deux mécanismes se déroulent durant la méiose et perme ent d’obtenir une très grande variabilité des cellules reproductrices formées : les brassages inter et intra-chromosomiques. Le brassage interchromosomique est lié à la répar on aléatoire des chromosomes homologues qui lors de leur sépara on en anaphase donne des cellules à la garniture chromosomique di érentes. Le brassage intrachromosomique se déroule pendant la prophase : les fi ti ti ti ti ti ti ti ti fi tt ti ti fi tt ti fi ff tt ff ti ti ti ti ti tt ti ff ti ti ti  chromosomes homologues peuvent ponctuellement échanger des fragments abou ssant à des assor ments d’allèles orignaux. Parfois la méiose comporte des erreurs, majoritairement lié à la non disjonc on des chromosomes ou des chroma des. Ces anomalies abou ssent à des gamètes anormaux : - certains portant deux exemplaires des chromosomes impliqués au lieu d'un seul. Ces gamètes, après féconda on, conduiront à un fœtus trisomique. - des gamètes ne présentant aucun exemplaire du chromosome. Ces gamètes, après féconda on, conduiront à un fœtus porteur d'une monosomie. Lorsque la trisomie ou la monosomie est totale (concerne tous les chromosomes) elle est létale in utero, la grossesse se termine par une fausse couche. De nombreuse trisomies et monosomies sont létales. Quelques exemple de pathologies liés à des problèmes de méiose : - la trisomie 21 =syndrome de Down : la plus courante, 18 et 13 : le fœtus ne survit que quelques jours et 9 ainsi que XXY = syndrome de klinfelter, XXX: syndrome triple X, XYY: syndrome de Jacob - la monosomie : une seule est non létale: monosomie X0: syndrome de Turner Doc4 :Schéma de méioses anormales B. La féconda on Dé ni on féconda on : chez l'Homme elle correspond à la fusion d'un ovule et d'un spermatozoïde, elle conduit à la forma on d'une cellule unique :la cellule œuf ou zygote. Au niveau cellulaire la féconda on se décompose en plusieurs étapes : Pour qu'il y ait féconda on, le spermatozoïde doit remonter les voies génitales femmes jusqu'aux pavillons des trompes de Fallope (c'est à dire passer vagin- col de l'utérus- trompe). Il doit également y avoir eu ovula on d'un ovule (cellule bloquée en métaphase de 2eme division de méiose). 1- reconnaissance spéci que entre le spermatozoïde et l'ovule = barrière intraspéci que 2- fusion des membranes plasmiques des 2 Cellules reproductrices: c'est la cytogamie. Elle entraîne une réac on cor cale qui empêche la pénétra on d'autre spermatozoïde. 3-Reprise de la méiose pour l’ovule et réplica on des deux pronucléi 4- fusion des deux noyaux : c'est la caryogamie fi ti ti ti ti ti ti ti fi ti ti ti ti ti ti fi ti ti ti ti ti  Doc5: les principales étapes de la fécondation dans l’espèce humaine. Ainsi la féconda on permet en associant le contenu chromosomique des deux pronucléi de passer de deux cellules n = 23 à une cellule 2n =46 et donc elle permet de rétablir la diploïdie de la cellule. Ce e cellule subit ensuite de nombreuses divisions abou ssant à l'élabora on d'un organisme diploïde ayant le même nombre de chromosomes que les organismes parents dont ils sont issus et plus généralement que l'ensemble des organismes de l'espèce. B. La puberté: la mise en fonc onnement du système reproducteur Chez l’homme La puberté est déclenchée par une augmenta on de testostérone, l'AMH n'intervient pas. La testostérone permet l'appari on des caractères sexuels secondaires (pilosité, augmenta on du volume musculaire, mue de la voie, colora on des bourses) et la mise en route de la produc on des spermatozoïdes par les tes cules (par méiose). La produc on des spermatozoïdes est con nue de la puberté jusqu'à la mort. Chez l'Homme l'ac vité des tes cules est co nt rô l é e p a r l e c e r ve a u e t p l u s par culièrement par l'hypophyse et l'hypothalamus grâce à des hormones. L'hypothalamus fabrique une neuro- Doc6:le contrôle hormonale de la fonction reproductrice chez l’homme ti ti ti ti ti ti ti ti ti ti ti ti ti ti ti tt  hormone : la GnRH: une gonadolibérine. elle agit sur l'hypophyse en entraînant la fabrica on d'hormones gonadotropes la LH (hormone lutéinisante) et la FSH (hormone folliculo s mulante).La LH et la FSH vont agir sur le tes cule et perme re la produc on de CR. La LH chez l'homme agit sur les cellules de Leydig et s mule la produc on de testostérone. La FSH agit sur les cellules de Sertoli et s mule la spermatogenèse. En retour la testostérone freine la produc on d'hormones hypophysaires, on parle de rétrocontrôle néga f. Chez la femme : La femme devient apte à se reproduire à par r de la puberté et ce jusqu'à la ménopause. Alors que l'homme fabrique quo diennement des spermatozoïdes, la femme ne produit qu'une cellule reproductrice par mois. On parle de cycle menstruelle. Chaque cycle est caractérisée par : 1- La phase folliculaire: du jour 1 au jour 14 environ. Utérus : le cycle débute par la destruc on de la muqueuse de l'utérus provoquant un écoulement de sang : les menstrua ons. Elle dure de 3 à 7 jours. La muqueuse se reconstruit ensuite avec un épaississement de l'endomètre. Col utérus: la glaire cervicale est dense entravant le passage des spermatozoïdes du vagin à l'utérus. Dé ni on glaire cervicale : sécré on ayant un aspect de gel visqueux produit par les glandes du col de l'utérus Ovaire : Elle est caractérisée par la croissance d'un follicule du stade follicule II au follicule de Degra. Ce e croissance du follicule est permise par la FSH. Les cellules du follicule (thèque interne et de la granulosa) fabrique des œstrogènes. Plus le follicule grandit plus la produc on d'œstrogène augmente. 2: L'ovula on : Vers le 14eme jour, le follicule est au maximum de produc on des œstrogènes: c'est le pic d'œstrogène. A ce moment le rétrocontrôle de l'ovaire sur l'hypophyse s'inverse et passe de néga f à posi f. Il y a alors un pic de LH qui déclenche le reprise de la méiose par la CR qui se rebloque en M2 : on parle d'ovocyte II et l'ovula on c'est à dire l'expulsion de l'ovocyte de l'ovaire dans la trompe. C'est durant ce e période que la femme est féconde et ce pendant 24h. Glaire cervicale : elle est lâche, perme ant le passage des spermatozoïdes 3: La phase lutéale: Ovaire : le reste du follicule se transforme en corps jaune, les cellules fabriquent alors de la progestérone. Utérus : Sous l'e et de la progestérone l'endomètre con nu à s'épaissir , en parallèle les vaisseaux sanguins qui l'irriguent se spiralisent. Ces transforma ons ont pour but de préparer l'utérus à l'accueil d'un éventuel embryon. n du cycle en absence de grossesse: Le corps jaune dégénère, ce qui provoque une chute de la produc on de progestérone. La baisse de progestérone entraîne la destruc on de la muqueuse et donc la n du cycle. Fin du cycle avec grossesse : Si une féconda on a lieu, des cellules embryonnaires synthé sent une hormones la HcG qui permet le main en du corps jaune et donc le main en de la produc on de progestérone. Grâce à ce e hormone l'utérus se main en Doc7 : Récapitulatif des ce qui explique l'absence de événements utérin et ovarien règles. Dé ni on ovula on : L’ovula on est la libéra on d’un ovule par l’ovaire fi ti tt fi fi ti ti ti ti ti ti ti ti fi ti ti ti ff ti ti ti tt ti ti ti tt ti ti tt ti ti ti ti ti ti ti ti ti ti ti ti ti ff ti ti tt  Chez la femme, il existe donc 3 cycles synchronisés : le cycle de l'utérus, de l'ovaire et de la glaire cervicale. C'est l'ovaire qui contrôle l'utérus via la progestérone. L'ovaire est contrôlé par le complexe hypothalamo-hypophysaire. La GnRH s mule l'hypophyse qui produit de la LH et de la FSH. La FSH s mule la croissance du follicule, la LH s mule les cellules du corps jaune. L'ovaire exerce un rétrocontrôle sur l'hypophyse: - néga f : pendant la majorité du cycle. L'ovaire inhibant l'hypophyse posi f : uniquement lorsque la quan té d'œstrogène est très importante (e et dose). Dans ce cas il y a levée de l'inhibi on et s mula on. C'est ce qui permet le pic de LH. Doc8:a-Régulation de la fonction reproductrice de la femme b- contrôle par l’axe hypothalamo-hypophysaire ZOOM sur LE contrôle hypothalamo-hypophysaire Le cerveau contrôle l'appareil reproducteur chez l'homme et la femme en s mulant les gonades. Les gonades exercent quant à elles un rétrocontrôle sur l'ac vité de l'hypophyse. Chez l'homme ce rétrocontrôle est toujours inhibiteur : il freine les sécré ons de LH et FSH. Chez la femme il est néga f pour des concentra ons faibles à moyennes d'œstrogène et posi f pour de très fortes concentra ons. C'est ce e di érence qui donne un fonc onnement cyclique aux femmes et un con nu chez l’homme. Le cerveau et plus p a r c u l i è re m e n t l e c o m p l exe hy p o t h a l a m o - hypophysaire exerce un contrôle sur de nombreux autres organes. II. Le système nerveux A. Structure du système nerveux ff ti ti ti ti ti ti ti ti ti ti ti ti ti ti ti ti ti tt ti ti ff  LE SYSTEME NERVEUX CENTRAL: l’ENCEPHALE L’encéphale représente les par es du système nerveux central logées dans la boîte crânienne avec le cerveau, le cervelet et le tronc cérébral. Il contrôle l'ensemble de l'organisme. Doc9 : Organisation du système nerveux central Cervelet : Situé sous le cerveau e en arrière du tronc cérébral. Il occupe 10 % de la boite crânienne. Il joue un rôle majeur dans la coordina on des mouvements, mais aussi dans des fonc ons non motrices (sensorielles, a ec ves...) Tronc cérébral : C'est le lieu d'émergence des nerfs crâniens. Le tronc cérébral est responsable entre autres de la régula on de la respira on et du rythme cardiaque, la localisa on des sons, etc. C'est également un centre de passage des voies motrices et sensi ves, ainsi qu'un centre de contrôle de la douleur Cerveau: Le cerveau régule les autres systèmes d'organes du corps, en agissant sur les muscles ou les glandes, et cons tue le siège des fonc ons cogni ves. Les ré exes ne nécessitent pas l'interven on du cerveau. Toutefois, les comportements plus sophis qués nécessitent que le cerveau intègre les informa ons transmises par les systèmes sensoriels et fournissent une réponse adaptée.. Le cerveau est cons tué de 2 hémisphères cérébraux réunis par le corps calleux. L'hémisphère droit contrôle par e gauche du corps, l'hémisphère gauche la par e droite. Il est cons tué de 4 lobes : - le lobe frontal : juste derrière le front au dessus des yeux. Il est le siège de la plani ca on, la langage et le mouvement volontaire. Doc10: schéma de la structure de l’encéphale - le lobe temporal : zone importante pour de nombreuses fonc ons en vue latérale et en coupe transversale cogni ves, dont notamment l'audi on, le langage et la mémoire et la vision des formes complexes. - le lobe pariétal : rôle important dans l'intégra on des informa ons issues des di érents sens (vision, toucher, audi on). Ce e région du cerveau est notamment impliquée dans la percep on de l'espace et dans l'a en on. - le lobe occipital : Le lobe occipital est le centre visuel et deux lobes internes : le lobe limbique : rôle très important dans le comportement et en par culier, dans diverses émo ons comme l'agressivité, la peur, le plaisir ainsi que la forma on de la mémoire. L'encéphale est protégé par di érentes structures : les méninges et le liquide céphalorachidien ti ti tt ti ti ti ff ff ti fi ti ti ti ti ti fl ti ff ti ti ti ti ti ti ti ti ti ti ti ti ti tt ti ti ti ti ti  moelle épinière: Il est situé dans le canal rachidien de la colonne vertébrale, s'étendant du bulbe rachidien à la 1 ère vertèbre lombaire. Elle est composée de 2 zones (La zone centrale grise en forme de papillon et une zone périphérique composée de la substance blanche) LE SYSTEME NERVEUX PERIPHERIQUE Il est composé des nerfs qui me ent en rela on l'ensemble du corps et les éléments du système nerveux central. C’est un regroupement d'axones issus de cellules nerveuses. Ces nerfs peuvent être: - sensi fs = nerfs a érents : apportent au SNC les infos sensorielles collectées à par r des récepteurs de la peau, des organes des sens, des muscles et des ar cula ons. - moteurs (nerfs e érents) :conduisent la réponse motrice envoyée par le SNC jusqu'aux organes. mixtes :composés d'une par e motrice et d'une par e sensi ve. Doc13 : Schéma représentant la moelle épinière et les Doc12 : Tableau récapitulatif des di érents nerfs. B.La cellule nerveuse et la communica on nerveuse LA CELLULE NERVEUSE Le neurone est une cellule excitable qui cons tue l'unité fonc onnelle de base du système nerveux. Le cerveau compte 100 milliards de neurones. Comme toutes les cellules, elles possèdent : un noyau, une cytoplasme, une membrane, des mitochondries, un RE… C’est une cellule spécialisée qui présente une structure par culière en trois par es : le corps cellulaire, les dendrites et l’axone. De plus c’est une cellule excitable, capable de réagir à une s mula on chimique et électrique et capable de conduire une informa on électrique, ainsi de propager le message nerveux. La bre nerveuse est l'axone d'un neurone. L'associa on de plusieurs bres donne un nerf. Rq : au niveau de l'axone, le neurone peut présenter une gaine de myéline (cons tuée de cellules de Schwann espacée par les nœuds de Ranvier). Ce e gaine permet une propaga on plus rapide du message nerveux. Rq : La substance blanche de la moelle épinière Doc 14a et b: Schéma d’une coupe transversale d’un ti ti ti tt ti ti ff ff ti fi ti ti ff ti tt ti ti ti ti ti ti ti ti ti ti fi  est cons tuée d'axones myélinisés. La substance grise de la ME et la ma ère grise du cerveau (cortex) est cons tuée de corps cellulaire des neurones. Il existe d'autres cellules qui associées aux neurones cons tuent le ssus nerveux notamment les cellules gliales. Elles ont un rôle de sou en, de protec on et de nutri on. La cellule de Schwann appar ennent à ce e catégorie au niveau de la ME, au niveau du cerveau ce sont les oligodendrocytes. LA COMMUNICATION NERVEUSE Le message nerveux est de type électrique, ce qui permet une propaga on très rapide au sein de l'organisme (douleur…). La membrane des neurones présentent des canaux aux ions K+, Na+. Les mouvements rapides de ces ions de part et d'autres de la membrane perme ent la naissance d'un courant électrique : le message nerveux. Il se propage du corps cellulaire à l'extrémité de l'axone. Au niveau de l'axone le message nerveux est codé en poten el d'ac on = PA. Pour qu'un PA naissent au niveau du neurone, il faut une s mula on su sante supérieure à un seuil. L'in ux nerveux ou PA se propage ensuite. en laboratoire il se propage dans les deux sens, in vivo il se propage du corps cellulaire vers la terminaison axonale. Ce e propaga on se fait par inversion de polarité de la membrane de proche en proche dans les axones non myélinisés. Pour les axones myélinisés, la conduc on est bien plus rapide car l'in ux nerveux se propage d'un nœud de Ranvier à un autre : c'est une conduc on saltatoire. Au niveau des axones myélinisés, les canaux (K+ et Na+) ne se trouvent qu'au niveau des nœuds. A cet endroit il y a dépolarisa on de la membrane et donc genèse d'un courant électrique. La myéline permet grâce à son rôle d'isolant de transme re l'état d'excitabilité d'un nœud à un autre. Dans les gaines myélinisées, la propaga on est ainsi très rapide (200 m/s pour les bres IA gamma) Doc15 : Dépolarisation de la membrane des neurones Doc16 : Propagation du message nerveux dans les axones myélinisés Communica on entre deux neurones :synapse neuro-neuronale. fi ti ti ti ti fl ti ti tt ti ti ti ti ti ti ti ti ti ffi tt ti tt ti fl ti ti ti tt  L'in ux nerveux se propage des dendrites vers les terminaisons des axones. Les neurones ne se touchent pas et sont séparés par de ns espaces. On appelle ce e zone de jonc on une synapse. Chez l'homme la plupart des synapses sont des synapses chimiques. Le message nerveux arrive sous forme électrique dans la terminaison de l'axone. Son arrivée déclenche la libéra on dans l'espace entre les deux cellules nerveuses de molécules chimiques : les neurotransme eurs. Ils se déplacent jusqu'au second neurone. Ces neurones transme eurs peuvent avoir deux ac ons sur le second neurone : - ils peuvent l'exciter. On parle de neurotransme eur excitateur. Ils perme ent la naissance de courants électriques locaux excitateur = PPSE (poten el post-synap que excitateur). Ces courants électriques s'ils sont assez forts peuvent donner naissance à un poten el d'ac on. -ils peuvent l'inhiber : On parle de PPSI (poten el post synap que inhibiteur). Ils ont pour e et de rendre plus di cile la genèse d'un poten el d'ac on. Au niveau des dendrites d'un même neurone plusieurs synapses peuvent exister. Il y a dans ce cas somma on des di érentes informa ons reçues perme ant ou non la genèse d'un nouveau message. Il existe la somma on spa ale et la somma on temporelle. Communica on entre une cellule nerveuse et une cellule Doc17: la synapse neuro-neuronale musculaire: synapse neuromusculaire =plaque motrice : C'est une zone de transmission de l'in ux nerveux entre l'axone d'un neurone et un muscle ou plus précisément une bre musculaire. C'est grâce à ces synapses que sont rendus possibles l'ensemble des mouvements volontaires ou in volontaires. C. Les deux systèmes nerveux —>le système nerveux cérébro-spinal C'est la par e consciente du système nerveux, c'est à dire celle qui est sous la commande volontaire (cerveau, ME, certains nerfs). Il permet les mouvements volontaires et la vie de rela on. —>le système nerveux autonome = végéta f Doc18: la transmission de l’information au niveau de la plaque motrice Il régule le fonc onnement autonome des organes comme les ba ements du cœur, la respira on, la diges on... Il est composé de centres nerveux et de nerfs. Il se décompose en deux sous systèmes : le système sympathique (augmente les performances en cas de stress) et le système parasympathique (contrôle les fonc ons de base). Certains organes ne sont contrôlés que par le système sympathique (le foie, les veinules, les artérioles), la plupart ont une double innerva on dans ce cas le système sympathique est plutôt accélérateur (ex cardio-accélérateur grâce à la noradrénaline) et le parasympathique plutôt modérateur (ex: cardio-modérateur grâce à l'acétylcholine). D. La percep on de l'environnement LA VISION iris : par e colorée de l'œil fi tt fl ti ti tt ti ti ti ti ti ti ti ti ti ti tt ff ti ti tt ti ti ti ti fl ti ffi ti ti ti tt ti ti tt ff ti tt ti fi ti  muscles ciliaires : muscles perme ant tendre et détendre le cristallin : rôle dans l'accommoda on à la lumière cristallin : est la len lle transparente biconvexe située dans l’œil. Sa courbure est modi able sous l’ac on des muscles ciliaires, et permet l’accommoda on en concentrant les rayons lumineux sur la ré ne. L’opaci ca on du cristallin est à l’origine de la cataracte, principalement chez les sujets âgés. La presby e est due à une perte du pouvoir d’accommoda on de l’œil secondaire à la rigidité progressive du cristallin, due au vieillissement naturel de l’œil ré ne : couche de cellules tapissant l'intérieur de l'œil. Elle est composée de deux types de cellules : les cônes et les Doc19: schéma de l’organisation générale de l’oeil bâtonnets. Les cônes et les bâtonnets sont les récepteurs s mulés pour la vision. Les bâtonnets perme ent la vision lorsque l'intensité lumineuse est faible (u lisa on la nuit), ne permet pas la vision des couleurs. Les cônes : nécessitent une forte intensité lumineuse, permet la vision des couleurs. Si les récepteurs sont su samment s mulés, il y a naissance d'un message électrique de type PA au niveau des bres du nerf op que. Les informa ons provenant de l'œil gauche et donc du nerf op que gauche vont être traitées par la par e droite du cerveau et vice versa. Dans le cerveau plusieurs zones perme ent le traitement des informa ons provenant des yeux et notamment le cortex visuel au niveau du lobe occipital. L’AUDITION oreille externe : pavillon, canal et le tympan (membrane séparant oreille externe et oreille interne) oreille moyenne : osselet : marteau, enclumes, étriers. Ils perme ent de collecter, de concentrer et de mul plier les s mula ons audi ves. oreille interne: c'est une pe te structure osseuse la cochlée qui est enroulée chez les mammifères. A ce niveau il y a des cellules ciliées = récepteur de l'audi on. A l'arrivée d'un son, les vibra ons sont transmises par les osselets et entraînent la vibra ons des cils des cellules, ce e vibra on si elle est su sante permet la genèse d'un PA au niveau du nerf audi f. Les nerfs op ques véhiculent l'informa on dans Doc20: schéma de l’organisation de l’oreille di érentes zones notamment le cortex audi f primaire. LA TOUCHER ET LA DOULEUR la douleur : il n'existe de récepteur spéci que à la douleur, ce sont directement des bres nerveuses qui perme ent d'envoyer les messages de douleurs au cerveau. Il existe di érentes vitesses de conduc ons. Ce e voie de la douleur peut être en par e inhibée par des molécules endogènes (endorphine) ou exogènes (an douleur type morphine). le toucher : Il existe di érents récepteurs avec une grande densité de ces récepteurs au niveau des mains, ce qui fait de ce e par e du corps la spécialiste du toucher. Les récepteurs sont associés à des nerfs qui innervent le cerveau et notamment le cortex somatosensorielles. Au niveau de ce cortex il y a corréla on entre la taille de la région du cortex et la sensibilité de la zone. Ainsi, les mains représentent un grand espace au niveau du cortex. ti ff ti ffi tt fi ti tt tt fi ti ti ti ti ti tt ti ti ti ti ti ff ti ti ffi ti fi ti tt ti ti ti ti ti tt ti ti ti fi ti ti ti ti ti ti ti ti ti ff fi ti tt tt ti  L’ODORAT : Les récepteurs sont situés au niveau de l'épiderme olfac f (dans le nez). LE GOUT : Les récepteurs sont au niveau des papilles du goût sur la langue. Ils portent les bourgeons du goût. E. Le main en de la posture et la motricité Le main en de la posture nécessite di érentes structures du corps: le main en de l'équilibre : l'oreille Au dessus de la cochlée il existe 3 canaux orientés di éremment :les canaux semi-circulaires qui perme ent d'obtenir des informa ons sur l'accéléra on rota onnelle de la tête. le re exe postural: Notre corps est en permanence soumis aux e ets de la pesanteur qui tend à faire a aisser la tête et le tronc. Des muscles sont à l'origine=ne par leur contrac on permanente du main en de la tête et du corps c'est à dire de la posture. Lorsqu'un déséquilibre du corps provoque un é rement du muscle postérieur du mollet, cet é rement provoque une réponse très rapide, ré exe, qui conduit à la contrac on du muscle é ré : on parle de re exe myota que. On parle pour le ré exe myota que de système réglé qui se compose : -système réglé : état d'é rement du muscle -récepteurs sensoriels : capable de détecter un é rement du muscle = fuseaux neuromusculaires -nerf sensi f : permet de transporter le message nerveux sensi f a érent vers un centre nerveux. -centre nerveux intégrateur :moelle épinière qui intègre, analyse, et élabore une réponse. -un nerf moteur : transporte la réponse vers le muscle. -e ecteur de correc on : muscle lui même qui répond en se contractant. Pour éviter une contrac on presque synchrone de muscles antagonistes conduisant à un blocage du mouvement, il faut une coordina on des muscles Doc21 : le ré exe myotatique antagonistes. Ainsi, le muscle extenseur é ré (muscle postérieur du mollet) reçoit l'ordre de se contracter grâce à une synapse excitatrice, tandis que le muscle antagoniste, échisseur reçoit au même moment un message inhibiteur qui conduit à son relâchement (é rement passif). ff ti ff ti fl ti ti ti ti ti fl ti fl ff fl ti ti ti ti ti fl ff ti ti ti ti ti ff ti ti ff ti ti ti ti tt fl  III. Le système immunitaire L'organisme possède un ensemble de défenses qui lui permet de lu er contre des éléments étrangers : c'est le système immunitaire. L'organisme doit en e et se défendre contre: ses propres cellules infectées ou cancéreuses et des micro-organismes pathogènes. Notre corps est couvert en permanence de millions de bactéries et est mis en présence de nombreux virus et champignons. Tous les micro-organismes ne sont pas responsables de maladies, seuls les pathogènes le sont. Ils doivent commencer par entrer dans l'organisme : c'est la contamina on. Pour cela le micro-organisme (MO) doit franchir le première ligne de défense de l'organisme : la peau et les Doc22 : les organes et liquides intervenant sécré ons comme les larmes, la salives... L'entrée est plus facile dans le système immunitaire au niveau des muqueuses (buccale, génitale, anale). Le plus souvent ils pénètrent à la faveur de lésions (coupures...). Une fois entrée dans l'organisme, ils peuvent y proliférer : c'est l'infec on. Les défenses du corps se me ent alors en place pour limiter ou arrêter la proliféra on des MO. A. les organes et molécules du système immunitaire —> les organes : - organes lymphoïdes primaires : moelle osseuse et le thymus. Ils perme ent la fabrica on et la matura on des cellules immunitaires les lymphocytes L et T. Les LB et LT sont fabriqués dans la moelle osseuse, les LB y subissent une matura on tandis que les LT la subissent dans le thymus. - les organes lymphoïdes secondaires :les amygdales, les ganglions lympha ques, la rate. Organe dans lequel circule la lymphe qui con ent de nombreuses cellules immunitaires (LT et LB, plasmocyte). —> les liquides et cellules du système immunitaire - le sang Doc22 : les organes entrant en jeu dans la défense immunitaire Le sang représente 8 % du poids du corps. Il est cons tué de plasma et d'éléments gurés : cellules : globules rouges (transports du dioxygène), globules blancs (cellules de l'immunité), plaque e (cicatrisa on). Le plasma con ent essen ellement de l'eau ainsi que des solutés. En moyenne un homme de 65 kg possède 5 à 6 litres de sang et une femme 4 à 5 litres. Le sang est mis en mouvement grâce au système circulatoire qui est cons tué : du cœur (pompe qui met en mouvement le sang perme ant l'approvisionnement de tous les organes), les vaisseaux sanguins : artères, veines et capillaires. ti ti ti ti tt ti ti ti ti tt ti ti ti ti tt fi tt ti ff ti tt  - la lymphe La lymphe est un liquide jaunâtre. Sa composi on est analogue à celle du plasma sanguin, dont elle dérive pas ltra on. Elle con ent des globules blancs, notamment des lymphocytes. La lymphe est donc du sang dépourvu de globules rouges, baignant les organes, plus pauvre en nutriments que le sang et plus riche en déchets. Un corps humain moyen con ent environ de 1 à 2 litres de lymphe, à comparer à ses 5 litres de sang. La lymphe circule au sein du système lympha que qui est composé de : lymphe, organes lymphoïdes primaires et secondaires. Elle joue un rôle important dans le système immunitaire, les micro-organismes arrivent jusqu'aux organes lymphoïdes secondaires où ils entrent en contact avec les cellules du système immunitaire : les lymphocytes. La plupart des cellules immunitaires proviennent de la moelle osseuse, chez l'adulte seule la moelle rouge des os plats et courts peuvent fabriquer les cellules du sang : c'est l'hématopoïèse (os des vertèbres, os du sternum, os des côtes) Les cellules immunitaires sont les globules blancs dont : - les lymphocytes : Ils sont tous fabriqués dans la moelle osseuse, les LB y restent pour subir la matura on tandis que les LT migrent dans le thymus. Ils sont impliqués dans la réponse immunitaire spéci que. les granulocytes : —>polynucléaires (durée de demi-vie 24h): ils sont non spéci ques —>les neutrophiles: ils sont capables de phagocytose, c'est à dire d'avaler et de digérer les éléments étrangers. -les basophiles : ils sécrètent l'histamine qui ac ve la réac on in ammatoire et intervient dans les réac ons allergiques. Doc23 : la di érenciation des cellules du système - les éosinophiles : lu ent contre l'infec on par les parasites. immunitaire -les monocytes : Cellules capables de phagocyter des éléments étrangers. Ils se di érencient en macrophages dans les ssus. B. La détec on d'éléments étrangers : le soi et le non soi Pour pouvoir lu er contre les infec on des micro-organismes et contre ses propres cellules infectées ou cancéreuses, l'organisme doit être capable de discriminer ses cellules saines : le soi, de ses cellules modi ées : le soi modi é et des éléments étrangers : le non soi. Le complexe majeur d'histocompa bilité (CMH) désigne en immunologie un système de reconnaissance du soi présent chez la plupart des vertébrés. Chez l'être humain, on parle de HLA (human leukocyte an gen). C'est le système HLA qui rend di cile de nombreuses gre es. Toutes les cellules sauf les globules rouges portent le CMH. Le système HLA est dé nit par des gènes portés par les chromosomes 6. Le CMH porté par les cellules va être véri é par les cellules du système immunitaire, si c'est celui de l'organisme alors la cellule est cataloguée comme du soi. Si le CMH est modi ée (cas d'une cellule cancéreuse), alors les cellules du SI le classe dans le soi modi é et ac ve une réponse immunitaire, de même pour les éléments étrangers à l'organisme. C. La réponse primaire: réponse non spéci que = réponse in ammatoire Lorsqu'un élément étranger pénètre dans l'organisme, une réac on immédiate et non spéci que se met en place : c'est la réac on in ammatoire. Chronologie des événements : fi ti fi fi ti ti fl ff tt ti tt ti fi fl ff ffi fi ti ti ti fi ti fi fi ti ti ti ti ti fl ff ti fi ti ti fi fi ti  Doc24: la réponse in ammatoire 1: vasodilata on des vaisseaux sanguins à proximité de la zone infectée : la zone devient gon ée et rouge. Ceci permet une augmenta on de la quan té de sang et son ralen ssement. Libéra on d'histamine. 2: Arrivée des globules blancs qui qui ent les vaisseaux sanguins pour aller vers le ssus infectés. Ils phagocytent alors les éléments étrangers et les détruisent. Ce e réac on se réalise de la même manière quelques soient l'élément étranger qui pénètre dans l'organisme. Elle se met en immédiatement en place. Lorsqu'elle ne su t pas à éradiquer l'infec on, une réponse immunitaire spéci que se met en place. D. la réponse immunitaire spéci que —> reconnaissance de an gène: Au niveau de la zone d'infec on, les macrophages phagocytent les éléments pathogènes. Ils les digèrent et conservent quelques fragments : les an gènes, qu'ils portent sur leur membrane plasmique. On appelle alors ces macrophages des cellules présentatrices d'an gènes =CPA (monocyte ou macrophage, lymphocyte B, et cellule dendri que). —> présenta on des éléments étrangers et ac va on de la réponse immunitaire spéci que Les CPA et les par cules étrangères arrivent grâce à la lymphe jusqu'aux organes lymphoïdes secondaires où ils entrent en contact avec des cellules du système immunitaire. Deux cas se dis nguent : Lors d'une infec on de cellules :voie cellulaire (virus infectant les cellules, cellules cancéreuses). Les CPA arrivent dans le ganglion lympha que, ils ac vent alors les lymphocytes T4 et LT8 spéci ques à ce pathogène. Les LT4 sélec onnés se mul plient puis une par e cons tue un stock : les LT mémoire, les autres se di érencient en LT auxiliaire et prolifèrent. Ils fabriquent alors des messagers chimiques : les interleukines qui perme ent la proliféra on des LT8. Une par e est stockée = les LTC mémoire, les autres se di érencient LT cytotoxiques. Les LT cytotoxiques sortent alors des ganglions et migrent vers les ssus contaminés pour détruire les cellules cibles. Doc25 :reconnaissance spéci que Lors d'une infec on du sang = voie humorale (infec on bactérienne, virus en déplacement entre deux cellules) Les fragments (an gènes) des bactéries et des par cules virales de la zone infectée entrent en contacte dans le ssu, le sang ou la lymphe avec des lymphocytes B. Il y a ac va on des LB compétents c'est à dire spéci ques aux pathogènes en ques on. Les LB compétents migrent dans les ganglions lympha ques où ils sont ac vés par des LTA préalablement ac vés. Ceci permet la mul plica on des LB puis une par e cons tue le stock de LTB mémoire, les autres se di érencient en plasmocytes. —> phase e ectrice : Contre des cellules Les LT arrivent aux cellules cibles qu'ils reconnaissent grâce à une reconnaissance spéci ques entre la cellule infectée et le LTC. Le LTC déversent alors des molécules : des perforines qui percent la membrane de la cellule perme ant sa destruc on. Les débris qui restent sont alors ne oyés par les phagocytes. ti ff ffi tt ti ti ti ti ti