L'intégration des fonctions de l'organisme - publié le 02/03/2009

Résumé du document

Au cours de l'activité physique, le prélèvement de dioxygène sanguin par les muscles augmente considérablement. La saturation en dioxygène du sang artériel est cependant maintenue, car les débits cardiaque et respiratoire augmentent alors simultanément de façon importante. Quels systèmes de commande interviennent pour adapter ainsi les activités cardiaque et respiratoire à une telle situation d'effort ? Comment est assuré le synchronisme indispensable de ces réactions cardio-respiratoires ?

Le coeur isolé de l'organisme continue à battre pendant plusieurs heures à condition d'être maintenu dans des conditions d'oxygénation et de nutrition convenables. De même, un coeur transplanté bat, alors qu'aucune liaison nerveuse n'est rétablie entre le greffon et l'organisme du receveur.
Ces observations montrent que le coeur peut fonctionner en l'absence de toute connexion nerveuse (ce qui n'est pas le cas des muscles squelettiques dont la contraction est déclenchée par des messages nerveux). Le coeur est donc un organe doué d'automatisme : les ordres déclenchant la contraction du myocarde prennent naissance au sein même du coeur et sont émis de façon rythmique.

Extraits

[...] Elle traduit en fait l'intervention du cortex cérébral. C. Le rôle du cortex dans l'intégration Nous avons vu qu'au cours d'un effort physique, les modifications physiologiques observées avaient comme conséquence ultime un maintien de la saturation en dioxygène du sang artériel. Ce maintien fait intervenir une boucle de régulation complexe comprenant en particulier une information» des centres cardiaques et respiratoires bulbaires sur l'état de différents paramètres physiologiques : pression artérielle, taux de dioxyde de carbone ou de dioxygène sanguin . [...]

[...] Au repos, son action est peu importante puisque la section des seuls nerfs sympathiques ne modifie pas le rythme cardiaque. L'activité du générateur de rythme est donc constamment soumise à deux influences nerveuses opposées, l'une freinatrice exercée par les nerfs parasympathiques, l'autre accélératrice exercée par les nerfs sympathiques. Ces deux types de nerfs apportent au coeur des messages issus de la région du bulbe rachidien (c'est la partie postérieure de l'encéphale, qui se prolonge par la moelle épinière). On peut distinguer deux centres nerveux bulbaires - le centre cardio-freinateur donne naissance aux nerfs du système parasympathique - le centre cardio-accélérateur donne naissance aux nerfs du système sympathique. [...]

[...] La contraction de ces muscles provoque ainsi une augmentation du volume de la cage thoracique : c'est l'inspiration. Lorsque ce centre bulbaire devient inactif, les muscles inspiratoires n'étant plus stimulés se relâchent, ce qui entraîne une diminution du volume de la cage thoracique : c'est l'expiration. Ce centre nerveux inspiratoire présente un fonctionnement automatique : l'importance des messages nerveux émis en direction des muscles inspiratoires augmente de façon cyclique, déclenchant à chaque fois une inspiration. Au repos, de 12 à 15 mouvements respiratoires par minute sont ainsi déclenchés, et ce de façon involontaire. [...]

[...] La synchronisation des adaptations cardio-respiratoires à l'effort physique A. Le point des connaissances L'activité physique s'accompagne d'une augmentation simultanée des débits cardiaques et respiratoires. L'activité cardiaque est automatique mais le rythme des systoles peut être modulé par des influences nerveuses : c'est ainsi qu'au début d'un exercice physique, une stimulation des nerfs sympathiques accélérateurs associée à une inhibition des nerfs parasympathiques freinateurs concourt à accélérer le rythme cardiaque. La ventilation pulmonaire, quant à elle, est assurée par des muscles squelettiques dont la contraction est obligatoirement déclenchée par des messages nerveux. [...]

[...] Dans certains cas, ces anomalies peuvent être corrigées par l'implantation d'un stimulateur cardiaque artificiel. B. Le contrôle nerveux de la rythmicité cardiaque Bien qu'étant un organe doué d'automatisme, le coeur reçoit des fibres nerveuses qui appartiennent au système nerveux autonome (ainsi appelé car son intervention fait appel à des mécanismes inconscients). Ce système comprend deux composantes antagonistes : le système nerveux sympathique et le système nerveux parasympathique. Le rôle de cette double innervation est montré par des expériences de section et de stimulation réalisées sur les nerfs cardiaques. [...]