Baccalauréat SMS - Sujets de Biologie Humaine

Session Septembre 2007

(10 points)

Corrigé

1. Anatomie et histologie du cœur  (2,5 points)

1.1 Annoter le schéma du cœur (document 1 à rendre avec la copie) et proposer un titre précisant l’orientation de la coupe anatomique présentée.

1.2 La circulation du sang dans le cœur :

1.2.1 En utilisant les couleurs conventionnelles, préciser sur le document 1 le sens de circulation du sang dans les cavités cardiaques et dans les vaisseaux.
Préciser la signification biologique associée à ces deux couleurs.
1.2.2 Quel rôle jouent les valvules ?

2. Physiologie cardiaque  (4,5 points)

2.1 Le document 2 représente des enregistrements de l'activité électrique cardiaque ou ECG obtenus à l'aide d'un électrocardiographe.

2.1.1 L’ECG est caractérisé par la succession de trois ondes électriques (onde de dépolarisation P, complexe de dépolarisation QRS, onde de repolarisation T) qui apparaissent à des moments précis de la révolution cardiaque.
Quels phénomènes mécaniques se produisent à la suite de chacune de ces ondes électriques ?
2.1.2 Définir le rythme cardiaque.
2.1.3 Calculer le rythme cardiaque du sujet au repos.
2.1.4 Calculer le rythme cardiaque du sujet lors de l’effort musculaire.
2.1.5 Indiquer l’effet de l’effort musculaire sur l’activité cardiaque. Présenter son rôle physiologique.

2.2 Le rythme cardiaque est régulé par l’intervention du système nerveux végétatif. Cette régulation peut être explorée chez le chien en réalisant des expériences de sections des nerfs suivies d’excitations électriques des bouts sectionnés.
Le document 3 présente : 
- l’innervation végétative cardiaque (figure 3a)
- trois expériences et leurs résultats (tableau 3b).

2.2.1 Montrer comment l’expérience 1 permet d’affirmer que les nerfs orthosympathiques cardiaques sont des nerfs moteurs et cardio-accélérateurs.
2.2.2 Dégager de l’analyse des expériences 2 et 3, le rôle des nerfs de Héring et des nerfs pneumogastriques.

2.3 Un sujet est soumis à un exercice musculaire qui s’accompagne d’une accélération du rythme cardiaque de 70 à 150 battements par minute et d’une augmentation du volume d’éjection systolique de 70 à 140 mL.

2.3.1 Définir les termes « volume d’éjection systolique » et « débit cardiaque ».
2.3.2 Calculer les débits cardiaques au repos et pendant l’effort.
2.3.3 Comment évolue le débit cardiaque au cours de l’effort musculaire ?
Nommer et localiser les structures anatomiques nerveuses capables de détecter cette variation.

3. Transmission des arythmies héréditaires  (3 points)

Les troubles familiaux de conduction cardiaque font partie des arythmies héréditaires et peuvent être classés dans le grand groupe des « troubles familiaux affectant la propagation de l’influx cardiaque et la conduction cardiaque ». Des transmissions à la fois autosomiques dominantes et autosomiques récessives ont été décrites. Une mutation dans le gène scn5a responsable de troubles de conduction familiaux a été localisée sur le bras long du chromosome 19 et aujourd’hui d’autres gènes mutés sont en cours d’étude.

3.1 Combien de chromosomes sont contenus dans une cellule somatique humaine ?
Donner la formule chromosomique d’une telle cellule lorsqu’il s’agit d’un individu masculin.
Définir le terme « autosome ».

3.2 Citer le nom de l’analyse permettant d’étudier le nombre et l’aspect des chromosomes.

3.3 Le document 4 correspond à l'arbre généalogique d'une famille présentant des cas d'arythmie héréditaire.

3.3.1 Etudier le mode de transmission dominant ou récessif de cette arythmie héréditaire. Justifier la réponse en prenant des exemples précis.
3.3.2 A l’aide de l’arbre généalogique, pourquoi peut-on affirmer que l’allèle malade n’est pas porté par le chromosome sexuel Y ?
3.3.3 Ecrire les génotypes des individus de la quatrième génération. Préciser pour chaque allèle, s’il s’agit de l’allèle malade ou de l’allèle sain.