SVTR: 2/ corps humain et santé

lundi 11 janvier 2021

2/ corps humain et santé

2,3/ Comportements et stress : vers une vision intégrée de l’organisme

Pour faire face aux perturbations de son environnement, l’organisme est capable de s’adapter : il dispose d’un ensemble de réponses adaptatives, rassemblées sous le terme de stress biologique, qui permettent un comportement approprié à la situation. Le système nerveux est impliqué dans ces mécanismes physiologiques et interagit avec les autres systèmes biologiques de l’organisme. Il s’agit d’une réponse normale de l’organisme (stress aigu). À plus long terme, la structure et le fonctionnement du cerveau peuvent être perturbés (stress chronique). L’étude de l’exemple du stress permet de comprendre la notion de boucle de régulation complète en abordant la notion de rétrocontrôle, de discerner les liens entre les systèmes physiologiques (endocrinien, nerveux, immunitaire) et d’aborder la notion de résilience. Sensibilisation aux dangers des médicaments « anti-stress » et à l’existence d’alternatives non médicamenteuses pour gérer le stress.

2,3,1/ Le stress adaptatif

1/ Définition du stress

De l’anglais stress (« effort intense subi »), lui-même issu en partie de la réduction du moyen français destresse (« contrainte, affliction, détresse ») et en partie de l’ancien français estrece (« étroitesse, oppression » → voir étreindre et étrécir), du latin stringere (« serrer, comprimer, resserrer »).

La notion de stress a été introduite par l'endocrinologue Hans Selye, qui publie en 1956 The stress of life (Le Stress de la vie). Observant ses patients, il y décrit le mécanisme du syndrome d'adaptation, c'est-à-dire l’ensemble des modifications qui permettent à un organisme de supporter les conséquences d’un traumatisme naturel ou opératoire. Il publie par la suite Stress without distress en 1974, (Le Stress sans détresse) et son autobiographie The stress of my life (1977). D'après Hans Selye 15, le syndrome de stress évolue en suivant trois stades successifs :

« Réaction d'alarme » : les forces de défense sont mobilisées
« Stade de résistance » : adaptation à l'agent stressant
« Stade d'épuisement » : inexorablement atteint si l'agent stressant est suffisamment puissant et agit longtemps.

… et une éventuelle phase de récupération / Résilience.

2/ Mesure du stress

Manuel p.464

Echelle de Holmes&Rahe : https://en.wikipedia.org/wiki/Holmes_and_Rahe_stress_scale

En 1967, les psychiatres Thomas Holmes et Richard Rahe examinèrent les dossiers médicaux de plus de 5000 patients afin de déterminer si des événements stressants avaient pu être à l’origine de leurs maladies. Les études statistiques que Holmes et Rahe ont menées montrent ainsi que les personnes exposées au stress pendant 12 mois ont une probabilité plus élevée d’avoir des troubles de santé en fonction du nombre de points total :

Entre 150 et 200 points : 37% des personnes de l’étude avaient déclaré un ou plusieurs troubles graves
Entre 200 et 300 points : le chiffre passe à 50%
Supérieur à 300 points : le chiffre passe à 80%

Face aux perturbations de son environnement, l’être humain dispose de réponses adaptatives impliquant le système nerveux et lui permettant de produire des comportements appropriés.

Le stress aigu désigne ces réponses face aux agents stresseurs. Chaque individu est différent face aux agents stresseurs, le stress intégrant des dimensions multiples et liées.

2,3,2/ Le stress physiologique

1/ Neurologie du stress

p.464

Interpréter des données d’imagerie médicale et/ou d’électrophysiologie sur l’activité neuronale de certaines zones cérébrales en réponse à des agents stresseurs.

La réponse de l’organisme est d’abord très rapide : le système limbique est stimulé, en particulier les zones impliquées dans les émotions telles que l’amygdale.

2/ Endocrinologie du stress

p.468

Recepteur cortisol ? https://libmol.org/?pdb=4UDD&embedded=1

Recenser, extraire et exploiter des informations pour visualiser la libération différenciée dans le temps de l’adrénaline et du cortisol et leurs effets.

Observer des coupes histologiques de glande surrénale.

Cela a pour conséquence la libération d’adrénaline par la glande médullo-surrénale.

L’adrénaline provoque une augmentation du rythme cardiaque, de la fréquence respiratoire et la libération de glucose dans le sang.

Le cortisol favorise la mobilisation du glucose et inhibe certaines fonctions (dont le système immunitaire).

3/ Stress et homésostasie

p.470

Extraire et organiser des informations pour schématiser la boucle de régulation neuro-hormonale.

Positionner sur un schéma bilan les interactions entre les trois systèmes nerveux, endocrinien, immunitaire.

Utiliser un modèle pour expliquer la notion de boucle de régulation neurohormonale et la notion de résilience.

Une autre conséquence des agents stresseurs au niveau cérébral est la sécrétion de CRH par l’hypothalamus : le CRH met à contribution l’axe hypothalamo-hypophyso-corticosurrénalien, entrainant dans un second temps la libération du cortisol.

Ces différentes voies physiologiques sont coordonnées au sein d’un système, qualifié de complexe, et permettent l’adaptabilité de l’organisme.

Le cortisol exerce en retour un rétrocontrôle négatif sur la libération de CRH par l’hypothalamus et favorise le rétablissement de conditions de fonctionnement durable (résilience).

2,3,3/ Le stress pathologique (pas au BAC ;)

1/ Stress chronique

p.472

Interpréter des données cliniques et expérimentales montrant les effets du stress chronique sur la structuration des voies neuronales.

Interpréter des données médicales et d’imagerie montrant les effets possibles du CRH sur l’amygdale et l’hippocampe à long terme.

Si les agents stresseurs sont trop intenses ou si leur action dure, les mécanismes physiologiques sont débordés et le système se dérègle. C’est le stress chronique.

Il peut entraîner des modifications de certaines structures du cerveau, notamment du système limbique et du cortex préfrontal.

Cette forme de plasticité, dite mal-adaptative, se traduit par d’éventuelles perturbations de l’attention, de la mémoire et des performances cognitives.

2/ Anxiolytiques

p.474

Récepteur GABA+benzodia : https://libmol.org/?pdb=6D6U&embedded=1

Recenser et exploiter des informations sur le mode d’action des benzodiazépines pour montrer leur activation des récepteurs à GABA (un neurotransmetteur inhibiteur du système nerveux) et leur effet myorelaxant et anxiolytique.

Utiliser un logiciel de modélisation moléculaire pour illustrer la complémentarité entre une molécule et son récepteur.

Ces dérèglements engendrent diverses pathologies qui sont traitées par des médicaments dont l’effet vise à favoriser la résilience.

La prise de ces médicaments, comme les benzodiazépines dans le cas de l’anxiété, doit suivre un protocole rigoureux afin de ne pas provoquer d’autres perturbations notamment une sédation et des troubles de l’attention.

3/ Alternatives anti-stress

p.476

Concevoir et/ou mettre en oeuvre une démarche de projet visant à élaborer un protocole pour tester l’effet de certaines pratiques alternatives (ex : mouvements respiratoires) à court ou long terme, en analyser les limites et comparer à un corpus de données scientifiques.

Certaines pratiques non médicamenteuses sont aussi susceptibles de limiter les dérèglements et de favoriser la résilience du système.

Netographie

Quand le stress affaiblit les défenses immunitaires : http://www.cnrs.fr/fr/quand-le-stress-affaiblit-les-defenses-immunitaires

Stress Effects on the Body : https://www.apa.org/helpcenter/stress/effects-endocrine

Adrenalin is a hormone that is released during stress. : http://www.dynamicscience.com.au/tester/solutions1/biology/spotsmedicine/hormones.htm

Bilan : Comportements et stress : vers une vision intégrée de l’organisme

L’adaptabilité de l’organisme

Objectifs : il s’agit d’aborder le système nerveux de manière intégrée, en lien avec les autres systèmes biologiques. C’est l’occasion aussi de construire une boucle de régulation neuro-hormonale complète.

Liens : SVT – collège : rôle du cerveau dans l’intégration d’informations multiples (messages nerveux, nerfs, cellules nerveuses) ; comportements et effets sur le système nerveux (hygiène de vie, dopages) ; classe de seconde : cerveau et axe hypothalamo-hypophysaire

Notions fondamentales : stress aigu, agents stresseurs, axe hypothalamo-hypophyso-corticosurrénalien, CRH, adrénaline, cortisol, rétrocontrôle, système limbique (amygdale, hippocampe), résilience, adaptabilité, système complexe.

Face aux perturbations de son environnement, l’être humain dispose de réponses adaptatives impliquant le système nerveux et lui permettant de produire des comportements appropriés. Le stress aigu désigne ces réponses face aux agents stresseurs. La réponse de l’organisme est d’abord très rapide : le système limbique est stimulé, en particulier les zones impliquées dans les émotions telles que l’amygdale.

Cela a pour conséquence la libération d’adrénaline par la glande médullo-surrénale. L’adrénaline provoque une augmentation du rythme cardiaque, de la fréquence respiratoire et la libération de glucose dans le sang. Une autre conséquence des agents stresseurs au niveau cérébral est la sécrétion de CRH par l’hypothalamus : le CRH met à contribution l’axe hypothalamo-hypophyso-corticosurrénalien, entrainant dans un second temps la libération du cortisol. Le cortisol favorise la mobilisation du glucose et inhibe certaines fonctions (dont le système immunitaire). Le cortisol exerce en retour un rétrocontrôle négatif sur la libération de CRH par l’hypothalamus et favorise le rétablissement de conditions de fonctionnement durable (résilience). Ces différentes voies physiologiques sont coordonnées au sein d’un système, qualifié de complexe, et permettent l’adaptabilité de l’organisme.

Précisions : les élèves distinguent la notion d’adaptation évolutive de celle d’adaptabilité physiologique (impliquant un ensemble de réponses adaptatives de l’individu à des variations locales de son environnement). On ne détaille pas les mécanismes expliquant l’effet inhibiteur du cortisol sur le système immunitaire. Dans l’étude des dimensions multiples et liées du stress, on évoque le fait que de nombreux facteurs peuvent intervenir (psychologiques, sociaux, émotionnels, génétiques) dans la réponse physiologique de l’individu. Sans chercher à développer ces facteurs, il s’agit de sensibiliser au fait que les variations interindividuelles peuvent avoir des origines multiples.

Recenser, extraire et exploiter des informations pour visualiser la libération différenciée dans le temps de l’adrénaline et du cortisol et leurs effets.

Interpréter des données d’imagerie médicale et/ou d’électrophysiologie sur l’activité neuronale de certaines zones cérébrales en réponse à des agents stresseurs.

Observer des coupes histologiques de glande surrénale.

Extraire et organiser des informations pour schématiser la boucle de régulation neuro-hormonale.

Positionner sur un schéma bilan les interactions entre les trois systèmes nerveux, endocrinien, immunitaire.

Utiliser un modèle pour expliquer la notion de boucle de régulation neurohormonale et la notion de résilience.

L’organisme débordé dans ses capacités d’adaptation (pas au BAC)

Objectifs : après avoir montré la robustesse du système nerveux dans le cas du stress aigu, on aborde ici sa fragilité, dans le cas du stress chronique ; il s’agit de montrer que l’adaptabilité d’un système complexe peut être débordée.

Liens : SVT – classe de seconde : cerveau et axe hypothalamo-hypophysaire ; enseignement de spécialité de SVT en classe de première : résilience en lien avec la partie écosystèmes. Éducation à la santé : drogues, gestion du stress.

Notions fondamentales : stress chronique, système limbique (amygdale, hippocampe), cortex préfrontal, plasticité du système nerveux, résilience.

Si les agents stresseurs sont trop intenses ou si leur action dure, les mécanismes physiologiques sont débordés et le système se dérègle. C’est le stress chronique. Il peut entraîner des modifications de certaines structures du cerveau, notamment du système limbique et du cortex préfrontal. Cette forme de plasticité, dite mal-adaptative, se traduit par d’éventuelles perturbations de l’attention, de la mémoire et des performances cognitives.

Ces dérèglements engendrent diverses pathologies qui sont traitées par des médicaments dont l’effet vise à favoriser la résilience. La prise de ces médicaments, comme les benzodiazépines dans le cas de l’anxiété, doit suivre un protocole rigoureux afin de ne pas provoquer d’autres perturbations notamment une sédation et des troubles de l’attention. Certaines pratiques non médicamenteuses sont aussi susceptibles de limiter les dérèglements et de favoriser la résilience du système. Chaque individu est différent face aux agents stresseurs, le stress intégrant des dimensions multiples et liées.

Précisions : on sensibilise les élèves aux risques liés à la prise sans contrôle médical de médicaments agissant sur le système nerveux, et on présente l’existence d’alternatives non médicamenteuses (pratiques favorisant le sommeil, le contrôle de la respiration et la détente musculaire) permettant une meilleure gestion du stress, utiles par exemple dans le cadre de vie quotidienne d’un lycéen (examens…).