Le système nerveux

Le système nerveux
La structure
Activité 1
•
1. Le système nerveux : nerfs et centres nerveux
Le système nerveux de l’homme est formé de centres nerveux, encéphale et moelle épinière, et de nerfs.
Document 1
1.
Indiquez ces centres nerveux sur le document 1, ainsi que les nerfs.
2.
Titrez le schéma.
198
Le système nerveux
•
2. L’encéphale
Document 2 A : Différents encéphales de vertébrés
Document 2 B : Encéphale de chimpanzé :
Localisations cérébrales
Document 2 C : Encéphale humain :
Localisations cérébrales
3.
En faisant appel du document 2A et à vos connaissances, comparez l’encéphale de l’homme à celui
d’animaux de différents groupes de vertébrés.
4.
Donnez une explication concernant les différences et les ressemblances constatées puis concluez.
5.
Comparez l’encéphale de l’homme à celui du chimpanzé, puis concluez.
199
Le système nerveux
Document 2 C : Schéma d’une coupe transversale dans l’encéphale
6.
Dites de quoi est constitué l’encéphale.
7.
Comment sont réparties ses deux substances ?
•
3. La moelle épinière
Document 3 A : Schéma d’une coupe transversale dans la moelle épinière
8.
En tenant compte de l’emplacement de la moelle épinière par rapport à l’encéphale et aux nerfs, émettez une
hypothèse sur sa fonction.
9.
Comparez la structure de la moelle épinière à celle de l’encéphale.
10. Proposez une idée sur la constitution de la substance grise et de la substance blanche.
200
Le système nerveux
Document 3 B : Corps cellulaire de la corne antérieure de la moelle épinière (M. O.)
11. Dites de quoi est constituée la substance grise.
12. Annotez le document 3 B et donnez les particularités de la cellule nerveuse.
13. Rappelez le rôle des cellules nerveuses.
201
Le système nerveux
Physiologie nerveuse
Activité 2
•
1. Le trajet du message nerveux
Pour vérifier l’hypothèse sur la fonction de la moelle épinière, on peut faire les expériences suivantes avec une
grenouille spinale (grenouille dont l’encéphale a été détruit au préalable et qui n’a, comme centre nerveux, que la
moelle épinière).
a) On pince la patte de la grenouille spinale.
b) On plonge la patte de la grenouille spinale dans un récipient qui contient de l’acide.
c) On plonge dans l’eau bouillante la même patte.
Dans les trois cas, la réponse est la même :
Il y a flexion de la patte.
d) On anesthésie à l’éther la patte de la grenouille. Elle ne réagit plus à aucun excitant.
e) On sectionne le nerf sciatique de la même patte et la grenouille ne réagit pas non plus.
f) On détruit la moelle épinière. L’animal ne présente aucune réaction à une excitation.
Dans les trois cas, la réponse est la même :
Il n’y a aucune réaction de l’animal.
Document 1 A : Expériences et résultats
1.
Estimez-vous que les mouvements de la patte sont conscients ou inconscients ? Pourquoi ?
2.
Connaissez-vous de pareils mouvements chez l’homme où la volonté n’intervient pas ? Si oui, lesquels ?
202
Le système nerveux
Document 1 B : Réflexe médullaire chez une grenouille spinale
Document 1 C : Réflexe médullaire
203
3.
A partir de ces résultats, montrez quels sont les
organes mis en jeu dans la réaction décrite.
4.
Faites un schéma fonctionnel montrant le trajet
de l’influx nerveux depuis la stimulation à la
réponse en indiquant la place de chaque
élément et le sens de la circulation du message
nerveux : vous aurez ainsi construit un arc
réflexe.
Le système nerveux
2.
Le réflexe rotulien
Document 2 : Le réflexe rotulien
5.
Faites l’expérience montrée dans le document 2.
6.
Observez le résultat.
7.
Dites si c’est un mouvement conscient ou inconscient.
8.
Justifiez votre réponse en indiquant s’il y a intervention ou non du cerveau dans ce mouvement.
9.
Comment pouvez-vous nommer un tel mouvement ?
204
Le système nerveux
•
3. Le mouvement volontaire
Document 3 : Trajet suivi par l’influx nerveux dans le cas :
- d’une sensation : schéma de gauche
- d’un mouvement volontaire : schéma de droite
10. Donnez des exemples de mouvements volontaires.
11. Comparez le mouvement – réflexe étudié (document 2) au mouvement volontaire.
12. En utilisant le document 3, analysez le mouvement volontaire (structures nerveuses et voies nerveuses).
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Le système nerveux
•
4. L’encéphale
Observation in vivo et traitement en fausses
couleurs
Schéma d’interprétation
Document 4 A : Encéphale humain en coupe sagittale
13. Que pouvez-vous dire de la surface encéphalique ?
14. Repérez les parties annotées du schéma d’interprétation sur l’observation in vivo. Orientez-les.
Aires motrices
Aires sensorielles et associatives
Document 4 B : Cortex cérébral
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Le système nerveux
15. Calquez les contours du cerveau et, sur le schéma obtenu, portez les aires données dans les schémas de
droite et de gauche du document 4 B avec les couleurs suivantes : en rouge, les aires motrices ; en bleu, les
aires sensorielles ; en vert, les aires associatives.
16. Dites quelles sont les aires les plus développées du cortex humain. Expliquez pourquoi.
•
5. Le système nerveux végétatif
Effets du système parasympathique :
-
fermeture de la pupille ;
ralentissement du rythme cardiaque ;
stimulation de l’activité digestive ;
stimulation des fonctions de miction* et de
défécation** ;
stimulation des organes génitaux externes lors
de l’acte sexuel.
Effets du système orthosympathique :
-
ouverture de la pupille ;
augmentation de la pression artérielle ;
augmentation du rythme cardiaque ;
stimulation de la glande médullo-surrénale
(sécrétion d’adrénaline) ;
inhibition des fonctions de miction et de
défécation.
* miction : action d’uriner
** défécation : action de rejeter les fécès, c’est-à-dire les déchets
digestifs
Document 5 : Principaux effets du système nerveux
végétatif (orthosympathique et parasympathique)
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Le système nerveux
17. En utilisant le document 5, remplissez le tableau ci-dessous, en indiquant le rôle des deux systèmes nerveux.
Cœur
Vaisseaux sanguins
Activité digestive
Pupille
Système nerveux
végétatif
orthosympathique
Système nerveux
végétatif
parasympathique
18. Expliquez la nécessité des deux systèmes orthosympathique et parasympathique.
•
6. La transmission du message nerveux de neurone en neurone
Document 6 A : Une synapse entre deux neurones (M. E.)
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Le système nerveux
Document 6 B : Mécanisme de la transmission synaptique
19. En utilisant le document 6 A, dites ce qu’est pour vous une synapse.
20. Faites un schéma à partir de 6 A et retrouvez ce qui constitue la structure de la synapse du document 6 B.
21. Indiquez sur votre schéma par des flèches de couleur rouge le parcours de l’influx nerveux à la suite d’une
stimulation.
•
7. Hygiène du système nerveux
Voici le résultat d’une expérience réalisée à Manchester :
-
Sujets étudiés : des conducteurs d’autobus, tous professionnels chevronnés, n’ayant jamais
provoqué d’accidents.
Test : chaque conducteur doit engager son car entre deux hautes quilles écartées l’une de l’autre
d’une distance choisie par lui-même.
Prise d’alcool avant la réalisation du test :
h un groupe consomme 46 g de whisky, soit 23 ml d’alcool pur ;
h un groupe consomme 138 g de whisky, soit 69 ml d’alcool pur ;
h un groupe témoin ne consomme pas d’alcool.
Résultat : on constate une anomalie de comportement d’autant plus grave que l’imprégnation
alcoolique est élevée.
Exemple : un conducteur du deuxième groupe tenta de faire passer son car large de 2,08 m dans un
« couloir » large de 1,905 m. Un autre fit la même tentative pour un espace large de 85,5 cm…
Document 7 A : L’alcoolisme
22. Analysez les résultats constatés et interprétez-les.
23. Sachant que le temps réactionnel* d’un chauffeur est 1/10ème de seconde et que ce temps est augmenté de
1/5ème de seconde après la consommation de trois verres de vin, calculez quelle distance supplémentaire sera
parcourue par le véhicule, si la vitesse de celui-ci est de 80 km/h et si ce chauffeur veut s’arrêter.
(Temps réactionnel : temps nécessaire pour le passage de l’influx nerveux de l’œil jusqu’au muscle, c’est-à-dire de la perception du signal
visuel jusqu’au freinage.)
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Le système nerveux
Produits
Effets et dangers
Opiacés :
h Opium et dérivés :
Morphine et héroïne
Opium : latex (=sécrétion) d’une plante, le pavot.
-
h Morphine : substance chimique extraite de l’opium et ayant l’aspect d’une poudre blanche.
h Héroïne : dérivé chimique de la morphine et ayant l’aspect d’une poudre blanche.
-
Impression d’euphorie trop « alléchante », rêves.
Double dépendance, psychique et physique.
Somnolence, apathie.
Suppression des souffrances (utilisation médicale).
Double dépendance, psychique et physique. Mêmes
effets que l’opium, mais en plus fort. Risque d’overdose
(dose trop forte que l’organisme ne peut tolérer : elle
entraîne rapidement la mort. Symptômes : troubles
respiratoires et cardiaques, coma).
Risque de S.I.D.A. (transmission par seringue).
Impression de plaisir intense très bref (flash).
Double dépendance, psychique et physique.
Risque de S.I.D.A. (seringues), douleurs physiques,
risque d’overdose ; déchéance physique et psychique.
Hallucinogènes :
h Cannabis :
Herbe (marijuana)
Résine (haschich)
-
Impression d’euphorie.
Dépendance psychique, dépendance physique faible.
Risques d’angoisse, troubles de la mémoire et de la
concentration. Parfois troubles visuels ou auditifs. Etat
de panique.
h L.S.D. 25 : (acides)
Liquide ou cristallisé
-
Exaltation des perceptions. Excitation du cerveau.
Dépendance psychique possible.
« Voyage » avec troubles sensoriels et hallucinations.
Risques importants : état de panique, troubles
psychiatriques. Etats d’abattement et d’anxiété
(cauchemar prolongé).
h Cocaïne
-
Effets de stimulation.
Dépendances physique et psychique.
Angoisses, dépression.
h Amphétamines
-
Barbituriques :
-
Diminution de la sensation de fatigue. Sentiment
d’euphorie.
Dépendances physique et psychique.
A dose faible : induisent le sommeil.
A l’usage : dépendance et nécessité d’augmenter les
doses.
Risques d’accidents graves, voire mortels, lorsque
détournés de leur utilisation médicale.
Psychostimulants :
Solvants :
h Ether
h Trichloréthylène
h Colles
-
Ivresse, impression d’euphorie, vertiges.
Dépendance psychique et parfois physique.
Risques d’accidents graves, voire mortels.
Document 7 B : Différents types de drogues
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Le système nerveux
24. Commentez le document 7 B.
25. Sachant que les drogues agissent au niveau de la synapse, émettez des hypothèses permettant d’expliquer les
modifications observées dans les comportements humains. Puis citez les deux effets opposés constatés.
Mots clés
Mots clés
Neurone :
cellule nerveuse caractérisée par un corps cellulaire, un axone (fibre nerveuse) et des
prolongements fins.
Synapse :
zone de communication entre deux neurones.
Organe effecteur :
organe réalisant une action motrice.
Nerf moteur :
nerf transmettant les messages moteurs qui commandent l’activité des organes effecteurs.
zone située à la surface des hémisphères cérébrales.
Cortex cérébral
(écorce cérébrale) :
Hémisphère
cérébral :
partie supérieure du cerveau. Le cerveau comporte deux hémisphères, un gauche et un
droit.
Perception :
reconnaissance et analyse d’une sensation avec intervention de la mémoire.
Sensation :
arrivée du message nerveux dans le cortex cérébral.
Organe sensoriel :
organe sensible aux stimulations en provenance de l’environnement.
Récepteur
sensoriel :
ensemble des cellules nerveuses d’un organe de sens.
Stimulation
(stimulus) :
toute information provoquant une excitation d’un organe sensoriel.
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Le système nerveux
Résumé de cours
Résumé de
cours
Le système nerveux chez l’homme est formé de l’encéphale, de la moelle épinière et des nerfs.
La substance grise, formée des corps des neurones, est disposée à la surface de l’encéphale et forme le
cortex ; elle est disposée à l’intérieur dans la moelle épinière.
La moelle épinière a une fonction conductrice et une fonction réflexe. Le réflexe est la réponse de
l’organisme à une stimulation du milieu, sans intervention des centres nerveux supérieurs.
L’arc réflexe représente le trajet du message nerveux. Il est formé de : récepteur, nerf sensitif, moelle
épinière, nerf moteur et effecteur (muscle ou glande).
Le cortex cérébral est divisé en plusieurs zones spécialisées : motrices, sensitives et d’association.
Le système neurovégétatif assure la double innervation des organes internes et les adapte de façon
adéquate aux changements du milieu.
L’alcool ralentit le processus de propagation de l’influx nerveux et perturbe l’activité nerveuse
supérieure. Les drogues ont un effet destructif sur le système nerveux.
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Le système nerveux