Leçon 1 : Le fonctionnement du système nerveux
Objectifs spécifiques :
Classer les comportements décrits selon l'intervention ou non de la volonté
Réaliser, à partir de documents, une synthèse sous forme d'un tableau récapitulatif reliant les comportements, les stimuli, les sens, les organes de sens, les récepteurs correspondants
Interpréter des résultats de diverses expériences montrant la naissance et la conduction des messages nerveux suite à l'excitation d'un récepteur par un Stimulus
Interpréter des résultats d'observations cliniques (lésions) et d'expériences (de destruction et d'excitation) montrant l'intervention des centres nerveux
Interpréter de résultats d'observations cliniques (lésions du cortex), d'expériences de stimulations localisées du cortex cérébral pour localiser les aires corticales sensitives et motrices
Découvrir, à partir d'expériences ou de résultats expérimentaux, les éléments fonctionnels qui interviennent dans un réflexe ainsi que le sens de conduction de l'influx nerveux.
Déduire la notion d'arc réflexe de ces résultats d'expériences Réaliser un tableau de comparaison mettant en évidence les points communs et les différences entre un acte volontaire et un acte réflexe inné
A partir de documents relatifs à l'hygiène du système nerveux, relever les comportements à adopter pour le bon fonctionnement du système nerveux
MAÎTRISE DES CONNAISSANCES⚓
EXERCICE 1
EXERCICE 2
Question⚓
2. Le dessin ci-dessous illustre la réaction d'un homme qui vient de mettre le pied sur un clou pointu. Les flèches indiquent le trajet suivi par le message nerveux au cours de cette réaction.
Indique ce que représentent les éléments 1, 2, 3 et 4.
3/ De quel type de réaction s'agit-il ?
4/ Parmi les qualificatifs ci-après, recopie ceux qui caractérisent ce type de réaction : Volontaire, involontaire, conscient, inconscient, prévisible, imprévisible, automatique.
Solution⚓
1− récepteur sensoriel (terminaisons sensorielles de la peau)
2− conducteur (fibres nerveuses centripètes et centrifuges)
3− centre nerveux (moelle épinière)
4− effecteur (muscle fléchisseur de la jambe)
3/ Il s'agit d'une réaction réflexe.
4/ Les qualificatifs ci-après caractérisent ce type de réaction :
− involontaire
− inconscient
− imprévisible
− automatique
EXERCICE 3
Question⚓
Comme l'illustre cette image ci-dessous, l'international sénégalais, Sadio Mané s'apprête à tirer un penalty. Le gardien de but fixe le ballon. L'arbitre siffle, Sadio tire sur le ballon, le gardien plonge vers la direction du ballon et l'attrape.
Le schéma ci-dessous résume les événements qui se déroulent dans le corps du gardien pendant l'action.
1/ Indique le sens de déplacement du message nerveux sensitif dans le corps du gardien (de quel organe à quel organe )
2/ Indique le sens de déplacement du message nerveux moteur dans le corps du gardien
3/ Indique la différence entre un message nerveux sensitif et un message nerveux moteur.
4/ Indique si la réaction du gardien est un comportement volontaire ou involontaire. Justifie ta réponse.
Solution⚓
1/ Sens de déplacement du message nerveux sensitif dans le corps du gardien.
La stimulation de l'œil par la lumière déclenche l'émission d'un message nerveux conduit jusqu'au cerveau (centre nerveux ) par un nerf sensitif.
2/ Sens de déplacement du message nerveux moteur dans le corps du gardien
Après avoir analyser le message, le centre nerveux (cerveau) envoie une réponse conduite par le nerf moteur jusqu'à l'organe effecteur (muscles du bras et de la main).
3/ Différence entre un message nerveux sensitif et un message nerveux moteur.
− Message nerveux sensitif : c'est un message centripète. Il part d'un élément extérieur et est capté par un organe de sens récepteur qui l'envoie par un nerf sensitif vers l'aire sensitive du centre nerveux (cerveau ou moelle épinière) qui l'analyse et donne une réponse.
− Message nerveux moteur : c'est un message centrifuge. Il part d'une aire motrice du cerveau ou de la moelle épinière, passe par un nerf moteur et arrive au niveau d'un organe effecteur.
4/ C'est un acte volontaire
En effet, après traitement de l'information une aire spécialisée du cerveau a commandité l'action en envoyant une réponse spécifique aux muscles du bras et de la main.
EXERCICE 4
EXERCICE 5
COMPÉTENCES MÉTHODOLOGIQUES⚓
EXERCICE 1
EXERCICE 2
Question⚓
Eric est un transporteur à « Dakar Dem Dik », mais cette société l'a suspendu à cause de ses goûts aigus pour l'alcool : Dès qu'il voit un bar, la salive lui vient à la bouche et aussitôt il gare son véhicule et va prendre une bière malgré les protestations des passagers.
1) Relève dans le texte une action de Eric qui correspond à :
a/ Un comportement réflexe
b/ Un comportement volontaire
2) Indique le récepteur de la réaction involontaire d'Éric.
3) Indique l'effecteur de la réaction involontaire d'Éric.
4) Indique le centre nerveux qui commande la réaction involontaire d'Éric.
Solution⚓
1) a) Une action de Éric qui correspond à un comportement réflexe : saliver
b) Une action de Éric qui correspond à un comportement volontaire : garer son véhicule
2) L'œil est récepteur de la réaction involontaire d'Éric.
3) Les glandes salivaires constituent l'effecteur de la réaction involontaire d'Éric.
4) Le cerveau est le centre nerveux qui commande la réaction involontaire d'Éric.
EXERCICE 3
Lorsqu'un obstacle se présente, le conducteur freine pour arrêter son véhicule. La distance d'arrêt du véhicule comprend :
- la distance parcourue pendant le temps de réaction du conducteur, c'est-à-dire le temps nécessaire à la transmission des messages nerveux jusqu'au pied qui appuie sur la pédale de frein,
- la distance parcourue pendant le temps de freinage qui dépend de la voiture.
Pour une voiture dont le freinage est performant, on obtient les distances de freinage notées dans le tableau ci-dessous.
Vitesse en Km/h | Distance de freinage en m | ||
Individu à jeun, alcoolémie de 0 g/L | Alcoolémie de 0 ,5g/L 2 verres de vin | Alcoolémie de 0 ,8g/L 2 verres de vin | |
50 | 29 | 35 | 40 |
90 | 71 | 76 | 85 |
110 | 108 | 113 | 123 |
130 | 131 | 140 | 160 |
1/ Quand un individu est à jeun, qu'est ce qui fait varier la distance d'arrêt et comment varie cette distance ?
2/ Quelle est la distance de freinage d'une voiture qui roule à 90 Km/h et :
a- dont le conducteur est à jeun ?
b- quand l'alcoolémie du conducteur est de 0,5 g/L
c- quand l'alcoolémie du conducteur est de 0,8 g/L
3/ comment varie la distance de freinage en fonction de l'alcoolémie ? Explique cette variation.
EXERCICE 4
Question⚓
C'est l'hivernage. En se promenant près de la mare, Edouard, à la suite d'observations remarque qu'à chaque fois qu'il s'approche d'une grenouille, cette dernière fuit. Au cours de SVT, il pose le problème suivant à son professeur :
Comment la grenouille est-elle capable de s'enfuir à mon approche ?
Pour répondre à ce problème, le professeur lui propose des expériences présentées sur les images ci-dessous :
1/ Dans le deuxième cas (expérience b), explique ce qui empêche le saut de fuite de la grenouille.
2/ Dans le troisième cas (expérience c), explique ce qui empêche le saut de fuite de la grenouille.
3/ d'après ces deux expériences, propose une réponse au problème qui s'est posé suite à l'observation de la grenouille au bord de la mare.
Solution⚓
1/ La section du nerf optique qui est le nerf sensitif empêche la transmission du message nerveux vers le centre nerveux. Donc, pas de réponse du centre nerveux. D'où une absence de saut de fuite de la grenouille.
2/ Pour l'expérience c), le message envoyé par le centre nerveux n'est pas transmis au muscle effecteur parce que le nerf moteur qui devrait transmettre ce message a été sectionné. C'est ce qui empêche donc le saut de fuite de la grenouille.
3/ D'après ces deux expériences, on peut dire que lorsque la grenouille aperçoit Édouard, l'influx nerveux est transmis au centre nerveux par le nerf optique et une fois l'information analysée et traitée comme un danger, le centre nerveux envoie une réponse aux muscles des pattes pour déclencher un saut de fuite.
Leçon 2 : Étude de la vision⚓
Objectifs spécifiques
Observer des schémas de l’œil en vision éloignée et en vision de près afin de décrire les phénomènes qui se déroulent au cours de l'accommodation
Découvrir, à partir de schémas, l'importance de ces phénomènes dans la formation des images sur la rétine
Expliquer, à partir de documents, la formation des images dans les cas d'anomalies de la vision (Myopie, presbytie, hypermétropie, astigmatisme)
A l'aide de schémas expliquer le principe de la correction des anomalies de la vision
pour le bon fonctionnement du système nerveux
MAÎTRISE DES CONNAISSANCES⚓
EXERCICE 1
Question⚓
Indique le rôle correspond à chaque élément désigné dans le n°2 :
a-Élabore le message nerveux
b- Conduit le message nerveux
c- Assure la mise au point.
d- Régule le flux lumineux.
EXERCICE 2
EXERCICE 3
Question⚓
Questions à réponse courte : réponds directement aux questions suivantes:
1. Quelles sont les trois membranes de la paroi de l'œil de l'extérieur vers l'intérieur ?
EXERCICE 4
EXERCICE 5
COMPÉTENCES MÉTHODOLOGIQUES⚓
EXERCICE 1
Question⚓
L'identification de la distance minimale entre un objet et l’œil pour une vision nette a permis d'obtenir le tableau ci-dessous.
Age en année | 10 | 15 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
Distance minimale de vision nette | 7 | 8 | 10 | 15 | 25 | 40 | 100 |
1. Comment évolue la distance minimale de vision nette en fonction de l'âge ?
2. Lorsqu'un individu vieillit, indique comment il doit disposer un livre devant lui pour une vision nette.
Solution⚓
Échelle : 1cm⟶10 ans
1cm⟶10cm (distance de vision nette)
1. D'après la courbe ci-dessus nous constatons que la distance minimale de vision nette augmente en fonction de l'âge. De 0 à 30 ans on a une légère augmentation. De 30 à 50 ans l'évolution de cette distance minimale est assez importante et quasi linéaire. Par contre, à partir de 50 ans nous constatons une tendance linéaire avec une pente très significative caractéristique du niveau d'augmentation de la distance minimale de vision nette.
2. Lorsqu'un individu vieillit, c'est-à-dire ayant un âge supérieur ou égal à 60 ans, il doit disposer un livre devant lui à une distance minimale de 100cm, pour une vision nette.
Toutefois, il pourra le disposer à une distance inférieure mais tout en utilisant des verres correcteurs, pour avoir une vision nette.
EXERCICE 2
Question⚓
Dans une salle de classe, au sein de l'effectif, on a pu différencier les élèves en fonction de la qualité de leur vision. Certains élèves sont atteints de myopie, d'autres d'hypermétropie et les autres restants ont une vision normale.
1. De quelle manière peut- on répartir dans l'espace les élèves de cette classe pour que tous puissent voir de façon nette le tableau. Justifie cette répartition. ?
2. Le maître, âgé de cinquante-quatre ans, souffre lui-même d'un trouble visuel depuis quelques mois : il ne peut voir de près. De quel trouble visuel souffre – t – il ? A- t- il des chances de guérir de ce mal ? Justifie ta réponse.
3. Ce maître veut lire une feuille manuscrite aux élèves. Indique comment il doit tenir la feuille pour la lire convenablement
Solution⚓
1. Afin que tous les élèves puissent voir de façon nette le tableau, nous proposons de répartir dans l'espace les élèves de cette classe de la façon suivante :
Les élèves atteints de myopie devant, ceux atteint d'hypermétropie derrière et les autres qui ont une vision normale, au milieu.
En effet, la myopie étant une anomalie de la vision qui fait que l'œil voit mal les objets éloignés alors, les élèves atteints de myopie doivent se positionner au plus près de l'objet, pour une vision nette.
Par contre, avec l'hypermétropie, l'œil voit mal les objets rapprochés donc, les élèves atteints de cette anomalie doivent rester un peu éloignés de l'objet, pour avoir une vision nette.
Cependant, pour les autres élèves ayant une vision normale, partout où ils se trouvent dans la classe, ils auront une vision nette. Et on a souhaiter les placer au milieu pour mieux remplir la classe.
2. Le maître, âgé de cinquante-quatre ans, souffre lui-même d'un trouble visuel depuis quelques mois : il ne peut voir de près. Ce maître souffre alors de presbytie et ne peut guérir de cette maladie. En effet, la presbytie est une anomalie de la vision due à la vieillesse qui fait que l'œil presbyte voit mal les objets rapprochés. Cette anomalie est liée au fait que le avec l'âge, le cristallin a perdu son élasticité et n'arrive plus à accommoder correctement. Cependant, une correction de cette anomalie est toujours possible avec l'usage de verres correcteurs. 3. En se référant au graphique de l'exercice précédent et en positionnant l'âge du maître (54 ans) au point H, on trouve, après projection au point H′, une distance minimale de 64cm. Donc, si le maître veut lire une feuille manuscrite aux élèves, il doit tenir la feuille à une distance minimale de 64cm , pour la lire convenablement.
EXERCICE 3
Question⚓
Dans une documentation, on trouve les informations suivantes :
« L'hypermétropie est une anomalie de l’œil, responsable d'une mauvaise vision de près. La myopie, quant à elle, est responsable d'une mauvaise vision de loin ».
Le document suivant illustre la vue de deux patients :
1. Lequel des deux patients est hypermétrope ? Justifie ta réponse.
2. Où se forme l'image des objets observés par ce patient par rapport à la rétine ?
3. Où se forme l'image des objets observés par le patient myope par rapport à la rétine ?
4. Pourquoi dit-on qu'un œil myope est trop « long » ?
5. Indique le type de lentilles nécessaire pour corriger l'anomalie de chaque patient. Justifie tes réponses
Solution⚓
1. Le patient 2 est hypermétrope.
En effet, pour ce patient, nous constatons sur le graphique que la vision de près n'était pas nette. Ce qui est caractéristique d'une hypermétropie, responsable d'une mauvaise vision de près.
2. L'image des objets rapprochés, observés par ce patient se forme derrière la rétine
3. L'image des objets éloignés, observés par le patient myope se forme avant la rétine ?
4. L'œil myope encore appelé œil convergent a un cristallin trop bombé. C'est pourquoi on dit qu'un œil myope est trop "long"
5. Pour corriger l'anomalie du patient 1 on lui prescrit des lentilles biconcaves.
En effet, pour ce patient, comme l'image des objets observés se forme avant la rétine, l'usage de ce type de lentilles lui permettra de fixer alors cet image sur la rétine et donc d'avoir une vision nette.
Pour corriger l'anomalie du patient 2 on lui prescrit des lentilles biconvexes.
En effet, pour ce patient, comme l'image des objets observés se forme derrière la rétine, l'usage de ce type de lentilles lui permettra alors de fixer cet image sur la rétine afin d'avoir une vision nette
EXERCICE 4
Question⚓
Après un accident, un homme se retrouve complètement aveugle de l’œil droit. Pourtant selon le médecin, cet œil ne présente aucune lésion.
1. Formule deux hypothèses pour expliquer la cécité partielle de cet homme.
Question⚓
2. L'iris est constitué de deux muscles: le muscle circulaire dont la contraction entraîne le rétrécissement de la pupille et le muscle radial dont la contraction provoque la dilatation de la pupille (voir document A)
Document A. Effets des contractions des muscles circulaire et radial sur le diamètre de la pupille.
La courbe ci-dessous représente les réactions de la pupille à l'obscurité et à différentes intensités lumineuses.
a- Indique comment évolue le diamètre de la pupille en fonction de l'éclairement.
b- Déduis-en le rôle de la pupille.
c- A partir du graphique, détermine la valeur du diamètre de la pupille :
- Quand l'intensité lumineuse est de 8000 lux
- Quand l'intensité lumineuse est de 40000 lux
d-Précise l'état de contraction du muscle circulaire et du muscle radial dans les deux cas.
Solution⚓
2. a) Le diamètre de la pupille diminue en fonction de l'éclairement. Dans l'obscurité et presque jusqu'à 8000 Lux, le diamètre est quasi constant.
De 8000 à 40000 Lux, il décroît significativement.
A partir de 40000 Lux (lumière solaire) on constate que le diamètre reste constant.
b) D'après question a) nous constatons que la pupille augmente de diamètre pendant la nuit et diminue de diamètre le jour. Donc, on peut dire que la pupille régule la quantité de lumière qui pénètre dans les yeux.
c) A partir du graphique ci-dessous, déterminons la valeur du diamètre de la pupille :
− Quand l'intensité lumineuse est de 8000 Lux
− Quand l'intensité lumineuse est de 40000 Lux
En projetant sur les axes on trouve un diamètre correspondant à 6.8mm, pour une intensité lumineuse de 8000 Lux et de 2.5mm, pour une intensité lumineuse de 40000
Lux.
d) Précisons l'état de contraction du muscle circulaire et du muscle radial dans les deux cas.
Pour une intensité lumineuse de 8000 Lux correspondant à une augmentation du diamètre, le muscle circulaire est relâché et le muscle radiale est contracté. Par contre, Pour une intensité lumineuse de 40000 Lux correspondant à une diminution du diamètre, le muscle circulaire est contracté et le muscle radiale est relâché.