SITUATION n° 1

1. SITUATION n° 1 • Points à maîtriser : • La digestion et l’absorption : structures et enzymes impliquées • La circulation portale • La circulation sanguine en général

2. Le travail intellectuel demande de l’énergie, qui est fournie au cerveau par le glucose. Afin d’éviter l’hypoglycémie de 11H, synonyme de diminution des capacités cérébrales, vous mangez au petit-déjeuner un morceau de pain. Le pain est principalement constitué d’amidon, une grosse molécule faite d’un assemblage de petites molécules de glucose. Détailler le trajet d’une molécule de glucose (contenue dans une molécule d’amidon) de votre bouche à votre cerveau, en précisant les étapes de transformation et les organes impliqués. Molécule de glucose Molécule d’amidon

3. Dans la bouche : mastication, mélange à la salive : facilite la déglutition. L’amylase contenue dans la salive débute la dégradation de la molécule d’amidon en molécules plus petites. • Puis le bol alimentaire est dégluti, passe par l’œsophage, arrive dans l’estomac où il est brassé, malaxé. Mélange au suc gastrique, formation du chyme. Passage par le pylore, arrivée dans le duodénum. • Le suc pancréatique se déverse dans le duodénum. Il contient de l’amylase, qui achève de casser la molécule d’amidon en molécules de glucose. • Le chyle ainsi formé passe dans le jéjunum où la molécule de glucose est absorbée. Elle passe dans les capillaires sanguins intestinaux, qui se jettent dans la veine porte.

4. La veine porte amène le sang gorgé de nutriments (et contenant la molécule de glucose en question) dans le foie, où elle est incorporée à du glycogène (molécule ressemblant à de l’amidon) en attendant que le besoin de sucre se fasse sentir. • A distance du repas, la glycémie baisse : le foie va casser la molécule de glycogène en petites molécules de glucose, libérées dans le système veineux (veines sus-hépatiques) • Le sang des veines sus-hépatiques, contenant la molécule de glucose, se jette dans la veine cave inférieure

5. Puis dans l’oreillette droite, passe au travers de la valve tricuspide jusqu’au ventricule droit. • Puis le sang va dans les artères pulmonaires (après avoir traversé la valve pulmonaire), les capillaires pulmonaires • Puis dans les veines pulmonaires qui se jettent dans l’oreillette gauche. Après passage par la valve mitrale, la molécule de glucose rejoint le ventricule gauche. Elle traverse la valve aortique puis se retrouve dans l’aorte thoracique.

6. Puis dans l’artère carotide (primitive puis interne), puis arrive enfin au cerveau. • Durée du processus : 2 à 4 heures environ (dépend surtout du stockage hépatique)

7. Situation n°2 • Connaissances requises : • Régulation du cycle cardiaque • Le système nerveux végétatif • Déterminants de la pression artérielle

8. Vous êtes dans le métro, ligne 13, à 18h30 un mardi. La rame est noire de monde. Votre voisin d’infortune devient pâle, dit qu’il ne se sent pas bien puis s’évanouit. Ça a tout l’air d’un malaise vagal, c’est-à-dire dû à l’hyperactivation du nerf vague. • Pourquoi le patient perd-il connaissance ? • Les pompiers arrivent et lui lèvent les deux jambes. Quel en est l’intérêt ?

9. Le nerf vague fait partie du système nerveux autonome. Il appartient au système parasympathique ; il contrôle le cycle cardiaque en libérant de l’acétylcholine. Ce neurotransmetteur diminue la fréquence d’activation du nœud sinusal, qui déclenche l’influx nerveux responsable des contractions cardiaques. • La fréquence cardiaque diminue donc en cas d’activation du système nerveux parasympathique.

10. Dans l’équation P = Q x R, Q représente le débit cardiaque, R les résistances vasculaires, et P la pression artérielle. • Le débit cardiaque est le produit de la fréquence cardiaque et du volume éjecté par le cœur à chaque systole (Q = f x VES). Si la fréquence f diminue, le débit Q diminue. Donc la pression P va également diminuer.

11. La pression diminue donc dans l’artère carotide interne, qui irrigue le cerveau. La perfusion du cerveau diminue, ce qui est responsable d’une hypoxie cérébrale. Les neurones du tronc cérébral et du cortex ne peuvent plus fonctionner correctement, d’où la perte de connaissance.

12. Lever les jambes permet d’amener le sang des membres inférieurs vers le cœur, ce qui va augmenter le volume éjecté par le cœur (VES). • Etant donné que P = Q x R avec Q = VES x f, l’augmentation de VES va augmenter Q et donc augmenter la pression artérielle. La perfusion cérébrale va donc également augmenter, permettant le réveil du patient.

13. Situation n°3 • Connaissances requises • Anatomie de l’appareil digestif. • Anatomie du système circulatoire • Anatomie et fonction du système urinaire et néphrologique

14. L’absorption de bleu de méthylène colore les urines en bleu. Décrivez le trajet de la molécule de bleu de méthylène de la bouche jusqu’à la cuvette des toilettes. On admet que la molécule de bleu de méthylène n’est ni digérée ni métabolisée.

15. Déglutition, absorption : cf situation n°1. Cette molécule n’est pas digérée ni métabolisée : pas de transformation par les enzymes digestives ni par le foie. • La molécule se retrouve dans la circulation portale, elle passe le filtre hépatique, se retrouve dans la veine cave… (cf situation 1). • Après passage par les cavités cardiaques droites puis les capillaires pulmonaires puis les cavités cardiaques gauches, elle se retrouve dans l’aorte.

16. Puis elle va dans une artère rénale (disons la gauche), qui se divise en artères de plus petit calibre jusqu’à l’artère afférente d’un glomérule. La molécule passe le filtre glomérulaire, et se retrouve donc dans l’urine primitive. • Elle passe ensuite dans le tube, situé principalement dans la médullaire rénale. Cette molécule n’ayant aucun intérêt, le tube ne la réabsorbe pas et elle est donc excrétée avec l’urine

17. La molécule arrive donc dans les cavités excrétrices : bassinet gauche, puis uretère gauche • Elle va ensuite dans la vessie, où elle séjourne jusqu’à ce que le besoin d’uriner se fasse sentir. • L’ouverture volontaire du sphincter strié de l’urètre et la contraction du détrusor permettent d’éjecter la molécule dans l’urètre. Elle sort alors jusque dans le milieu extérieur.