le stress aigü - final

Thème 3CComportements et stress: vers une vision intégrée de l'organisme

Chap 5 : L'adaptabilité de l'organisme

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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. - Aborder le système nerveux de manière intégrée, en lien avec les autres systèmes biologiques. - Construire une boucle de régulation neuro-hormmonale complète - Montrer la robustesse du système nerveux dans le cas du stress aigu - Montrer aussi sa fragilité dans le cas du stress chronique - Montrer que l'adaptabilité d'un système complexe peut être débordée

OBJECTIFS

INDEX

3- STRESS AIGU : la résilience

INTRODUCTION

activite 4 (doc 4 et 5)

Cas concret de stress

Initiation du stress

BILAN : Boucle neurohormonale du stress aigu

act 2 : TP bac - IRM

1- STRESS AIGU : réponse immédiate

activite 3

Stress chronique

2- STRESS AIGU : réponse tardive

activite 4 (doc 1 à 3)

Le saut à l'élastique : un exemple de stress occasionnel

Les examens, une source de stress!

Camille, Dany et Eden sont élèves cette année en Terminale au lycée Blanche de Castille de Pithiviers. Tous les trois ont mal vécu leur année de première avec la pression qu'ils ont ressentie concernant le contrôle continu en lien avec ParcourSup. Ils présentaient des troubles diverses: perte de poids et d'appétit, nausées, insomnies, crises d'angoisse, irritabilité, tristesse, pertes de mémoire, troubles de l'attention... Afin d'entamer plus sereinement la dernière ligne droite les menant au Bac, ils souhaitent comprendre le phénomène du stress et s'engager dans une démarche leur permettant une meilleure gestion de celui-ci. A vous de les aider par votre travail

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Stress aigu : réponse stéréotypéeTEST de Stroop : les variations physiologiques rapides en cas de stress

20 secondes pour lire sans faute ...

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Stress aigu : réponse stéréotypéeTEST de Stroop : les variations physiologiques rapides en cas de stress

20 secondes pour lire sans faute ... la couleur du mot, pas le mot lui-même !

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Stress aigu : une réponse stéréotypée en 3 étapes

Le stress aigu désigne donc les réponses adaptatives impliquant le système nerveux et endocrine qui permettent à un individu de produire des comportements appropriés face à l’agent stresseur.

Manifestations du stress

3- Phase de résilience

1- Phase immédiate

2- Phase tardive

Augmentation de différents paramètres physiologiques (FC...)

Poursuite de la réaction face à l’agent stresseur

Retour à l'équilibre.

Quel que soit l’agent stresseur (physique, chimique, psychologique, relationnel, ...) les réponses de l’organisme sont stéréotypées : sécrétion de 2 hormones (adrénaline et cortisol), augmentation fréquence cardiaque et variation d'autres paramètres. Ces réponses physiologiques préparent l’organisme à agir (fuite, combat).

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1- Initiation du stress aigu

1- Réaliser un TP bac (act2) : afin de mettre en évidence les structures cérébrales impliquées dans un stress

ET/OU

2- IRM : mise en évidence réponse cérébrale lors du test de Stroop

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TP - L'initiation au stress aigu

Les stimuli de stress sont perçus par nos organes des sens qui se projettent au niveau des aires sensorielles cérébrales. Ces dernières innervent ensuite des régions cérébrales profondes impliquées dans les émotions et la mémoire. Objectif : mettre en évidence des structures cérébrales sollicitées suite à un stimulus auditif stressant.

Consignes de travail : 1. Elaborer une stratégie de résolution du problème. 2. Mettre en œuvre le protocole en utilisant EduAnat2 (Demander la fiche protocole + Lien du logiciel ) 3. Présenter les résultats de façon appropriée 4. Exploiter les résultats afin de déterminer les structures cérébrales impliquées dans le stress.

Aide : comprendre IRMf

retour phase initiation

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CORRECTION

Stratégie  Ce qu’on fait : Réaliser des IRM et obtenir IRMf (=IRM fonctionnelle) permettant de comparer : - les mesures du débit sanguin dans le cerveau d'un individu en situation de contrôle, c'est à dire écoutant une musique ou le silence - et les mesures du débit sanguin dans le cerveau de ce même individu réalisant à nouveau le test et écoutant une musique terrifiante  Avec quoi : - Utiliser le logiciel Eduanat2 pour Identifier les aires cérébrales activées lors d’un stress auditif  Résultats attendus : Si l’activité cérébrale est plus forte dans certaines zones cérébrales sur l’IRMf (musique joyeuse vs terrifiante), alors on déduira que ces zones sont activées lors d’un stress:

Voir BILANRole cerveau

Le cortex préfrontal est la région du cerveau centralisant la gestion des informations sensorielles. Les stimuli stressants déclenchent des messages du cortex préfrontal vers des structures cérébrales du système limbique : l’amygdale (cerveau émotionnel), l’hippocampe (mémoire et apprentissage) et l’hypothalamus (sécréteur d’hormones). L’activité des neurones hypothalamiques entraine 2 réponses successives de l’organisme : - la phase d’alarme via la production rapide d’adrénaline ; - la phase de résistance via la production lente de cortisol.

retour initiation

Aide : Comprendre le principe d’une IRMf

Le cerveau est un organe dont le poids représente seulement 2% du poids total de l'organisme mais qui consomme à lui seul 25% de la quantité de glucose et 20 % de la quantité de dioxygène (O2) circulant dans le sang. Le cerveau possède une activité permanente qui peut cependant varier selon les zones considérées. Se pose alors la question de savoir comment isoler une activité cérébrale générée suite à une stimulation par rapport à "l'activité cérébrale de base" de cet organe. L'IRMf (Imagerie par Résonnance Magnétique fonctionnelle) est une technique d'imagerie médicale qui permet d'identifier des aires cérébrales aux niveaux desquelles le débit sanguin a été modifié de manière significative, au cours de l'exécution d'une tâche ou d'une fonction cognitive. D'une manière extrêmement simplifiée, on retiendra que lorsque l'activité cérébrale est élevée, les neurones ont un métabolisme plus important ce qui entraîne une augmentation du débit sanguin local permettant de satisfaire l'augmentation des besoins de ces cellules. Le débit sanguin local est donc quantifié précisément et enregistré dans chaque *voxel du cerveau (petit volume élémentaire en 3D). Un comparatif voxel par voxel est ensuite réalisé entre la situation "neutre" ou témoin et la situation de stimulation. De manière arbitraire, un code couleur est attribué à ces différences d'activité selon qu'elles sont plus ou moins importantes.

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Le syndrome de Kluver-Bucy : un ensemble de comportements associés à une lésion de l'amygdale

Etude de l'activité du cerveau par IRM lors d'un test de Stroop. Dix paires de vrais jumeaux sont soumis à un test de Stroop et l'activité de différente zones de leur cerveau est mesurée pâr IRMf (Imagerie par résonnace magnétique fonctionnelle). Le système linbique est un groupe de structure cérébrales jouant un rôle important dans le comportement et les émotions. Il comprend l'amygdale, l'hippocampe, l'hypothalamus et une partie du thalamus et du cortex préfrontal.

Stress aigu : réponse immédiate (alarme)

Le stress aigu, initié par l’activation du système limbique, provoque une libération rapide d’adrénaline dans le sang. Durant la phase dite d’alarme, l’adrénaline permet à l’organisme de réagir au plus vite face à la situation stressante.

Noter les manifestations du stress aigü et déterminer la chronologie des étapes de la phase d’alarme.

Mesure de la fréquence cardiaque

Mesure le fréquence ventilatoire

Concentration sanguine en adrénaline

Observation de la pupille

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Le cerveau : un déclencheur d'alerte

Noter les arguments prouvant les manifestations du stress aigü et déterminer la chronologie des étapes de la phase d’alarme.

1- Activation de sa production et organe sécréteur

2- Adrénaline et fréquence cardiaque : Expérience chez une huître

En conditions normale :Avec adrénaline :

Adrénaline

4- Autres effets de l'adrénaline

3- Mise en évidence effet adrénaline sur fréquence ventilatoire

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Le rôle de l'hypothalamus et du système nerveux sympathique sur l'activation des glandes médullo surrénales

Doc 1 : Effet de la stimulation électrique de l’hypothalamus sur la sécrétion d’adrénaline.

Doc 2 : Projections nerveuses de l’hypothalamus sur la glande surrénale : seule la médullosurrénale est innervée par l’hypothalamus

Doc 4

Correction

Doc 4

Les neurones hypothalamiques innervent, via des ganglions de la moelle épinière, les cellules de la glande médullosurrénale (dites cellules chromaffines). Ces cellules postsynaptiques, riches en vésicules chargées d’adrénaline, libèrent alors cette hormone dans le sang.

Retour stress aigu

TEST de Stroop : 2nde phase de stress aigü : réponse tardive

Mesure de la fréquence cardiaque

concentration sanguine en adrénaline et cortisol

Les étapes de production du cortiosol

Le rôle du cortisol

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Le rôle de l'hypothalamus et de l'hypophyse sur l'activation des glandes cortico-surrénales

Document 2. Mesure de sécrétion d’ACTH dans le sang par les cellules adrénocorticotropes de l'hypophyse de rats anesthésiés. Des canules insérées dans l’encéphale permettent de microperfuser ces cellules avec de la CRH.

identifier la chronologie des étapes de la phase de résistance

Document 1. Variations de concentrations sanguines en CRH (hormone libérée par l’hypothalamus) et cortisol chez des moutons soumis à un stress (présentation d'un chien).

Document 3. Mesure de la sécrétion de cortisol par les cellules de la glande cortico-surrénale de dorades royales placées dans du liquide physiologique.

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CORRECTION

CRH

Retour Stress tardif

En plus d’innerver la glande sécrétrice d’adrénaline, l’hypothalamus libère une hormone, la CRH (corticolibérine) qui agit sur l’hypophyse voisine et provoque la libération d’une autre hormone, l’ACTH (adrénocorticotrophine). Cette hormone hypophysaire cible la glande corticosurrénale dont les cellules (spongiocytes) libèrent à leur tour une hormone : le cortisol.

Retour Stress tardif

Cette succession de messagers constitue l’axe hypothalamo-hypophyso-corticosurrénal. Le cortisol prolonge durablement les effets de l’adrénaline et inhibe également certaines fonctions biologiques (systèmes immunitaire, reproducteur et digestif) pour concentrer les ressources vers les organes impliqués dans la réponse à la situation de stress

Controle du taux sanguin de cortisol et phase de résilience

identifier les conséquences à long terme de la sécrétion de cortisol

Document 5. Variations de la concentration de cortisol chez des poissons zèbres sauvages (WT) et des poissons mutants (MR-/-) suite à l’action d’un agent stresseur (tourbillons dans l’aquarium). Le gène MR code pour un récepteur au cortisol, exprimé par certaines cellules de l’hypothalamus et de l’hypophyse. Il est possible d’inactiver un gène par génie génétique, bloquant alors son expression (mutant -/-).

Document 4. Variation de la concentration d’ACTH chez un humain perfusé ou non avec de la CHR et du cortisol.

Voir correction

CORRECTION

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On voit que sans cortisol, l'hypothalamus libère de la CRH mais en présence de cortisol il n'en libère plus. Cette expérience d'immunodétection de CRH via des anticorps spécifiques confirme qu'en présence de cortisol l'hypothalamus ne libère pas de CRH

Construire la boucle de régulation

Comprendre et vérifier votre boucle de régulation

Accéder au livre numérique sur Pronote : - Sélectionner sommaire,- Chapitre 19 - Bilan - A la page 401 : Cliquer sur "schéma interactif" (en haut à gauche) puis laisser vous guider pour afficher la boucle

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Pour aller plus loin QCM - Exercice....

Avez vous compris la boucle de régulation du stress?

Testez vos connaissances avec l'exercice p 404-405 de votre livre

Testez vos connaissances avec le quizz suivant :

S'il ne s'affiche pas : Aller dans sommaire - chapitre 19 - Exercices bac Puis cliquer sur QCM interactifs

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Correction

Chap 6 - Quand le stress devient chronique...

...un débordement du système d'adaptation qui conduit à l'épuisement.

Stress et impacts sur la santé

Symptômes et conséquences

Video

Documents d'activités

lien internet

Lutter contre le stress chronique ;

Retour au début!

Schéma bilan

Le Yoga

Les Benzodiazépines

La méditation

Doc2. Des rats sont soumis à un stress (4h à 4°C pendant 21 jours consécutifs) puis leurs taux de CRH hypothalamique et d’ACTH sanguin sont mesurés.

Doc1. Des rats sont soumis à un stress (immobilisation totale pendant 2h, 10 jours consécutifs) puis une étude de la morphologie des neurones de l’hippocampe, de l‘amygdale et du cortex préfrontal est réalisée.

Doc3. Des neurones de l’hippocampe de rats sont incubés pendant 2 semaines dans un milieu de culture avec ou sans CRH puis le nombre de ramifications de leurs dendrites est mesuré. Remarque : les dendrites sont des prolongements cytoplasmiques courts d’un neurone postsynaptique sur lesquelles les neurones présynaptiques font synapses. (soma = corps cellulaire)

Retour stress chronique

Correction

Je vois que suite à l’exposition au stress, par rapport à une situation témoin, les dendrites (prolongement cytoplasmique permettant les connexions synaptiques avec autres neurones) sont moins nombreux (il y a moins de ramifications courtes de 6 à 4) et sont moins longs. Même résultats avec injection de CRH J’en déduis que le stress chronique diminue le nombre de connexions synaptiques : la plasticité cérébrale est définie comme mal-adaptative et que cet effet est du à une excès de CRH.

Je vois que suite à l’exposition au stress chronique, les concentrations en CRH (Hormone libérée par l’hypothalamus suite à un agent stresseur) et ACTH (hormone libérée par l’hypophyse qui active la sécrétion de cortisol par cortico-surrénale) augmentent. Donc l’action du cortisol est démultipliée : aug glycémie, diminution SI….

la cortisolémie élevée provoque une plasticité cérébrale qualifiée de mal-adaptative car elle ne permet pas de rétablir l’homéostasie.

suite info symptomes

suite info symptomes

la cortisolémie élevée provoque une plasticité cérébrale qualifiée de mal-adaptative car elle ne permet pas de rétablir l’homéostasie. Elle affecte en particulier le cortex préfrontal (troubles de l’attention), l’amygdale (agressivité, anxiété, ...) et l’hippocampe (troubles de l’apprentissage et de la mémoire - voir doc vétérans!).

Expériences de Jay Weiss, 1972. « Psychological factors in stress and disease ».

Voir correction

Retour stress chronique

Expérience 4 : Le rat a est d’abord habitué à la situation de l’expérience 3 puis une nouvelle série d’expériences est réalisée avec changement aléatoire des règles (avec/sans signal sonore - avec/sans signal lumineux - disparition du signal lumineux mais décharge - ...)

Expérience 1 : Le rat "a", seul, peut interrompre cette décharge pour lui (et son voisin rat "b") s’il actionne la roue. Remarque : les rats "a+" sont des rats "a" qui se mettent à actionner la roue de manière quasi permanente en prévention de la décharge à venir.

Expérience 3 : L’effet de la roue est activé, un signal sonore et une lumière précèdent l’arrivée de la décharge. Si le rat "a" fait tourner la roue avant cette décharge, la lumière s’éteint et la décharge n’a pas lieu.

Expérience 2 : Un signal sonore précède l’arrivée de la décharge pour le rat "a" seulement, l’effet de la roue est désactivé.

Act 2. Solutions face au stress chronique : les benzodiazépines

Quelles hypothèses peut-on envisager sur l’effet de ces psychotropes au niveau de la fente synaptique ?

Un médicament psychotrope modifie la transmission synaptique de différentes façons :

Informations (rappels) sur le rôle du GABA sur un motoneurone

Informations complémentaires sur les conséquences des benzodiazépines

Retour stress chronique

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Réaliser un schéma des effets du stress chronique pour cela : - refaire la trame du schéma du stress aigü - ajouter les effets du stress chronique

correction

Retour stress chronique

Retour stress chronique

Le rôle de l'hypothalamus et de l'hypophyse sur l'activation des glandes cortico-surrénales

Controle du taux sanguin de cortisol et phase de résilience

Bilan :

Une médication personnalisée et encadrée (risques d’addiction, effets secondaires) permet de favoriser la résilience du système de régulation du stress.

Elle repose principalement sur les benzodiazépines (anxiolytique et myorelaxant de synthèse) capables d’interagir avec le récepteur au neurotransmetteur inhibiteur GABA pour en accentuer les effets et ainsi réduire l’activité du système nerveux central et des muscles.

Un médicament psychotrope modifie la transmission synaptique

- en se substituant à un neurotransmetteur sur son site de fixation sur le récepteur (antagoniste s’il bloque l’effet ou agoniste s’il mime l’effet) - en se fixant sur d’autres sites du récepteur pour moduler l’effet du neurotransmetteur (modulation allostérique) - en obstruant le canal ionique du récepteur - en inhibant la recapture du neurotransmetteur par le neurone présynaptique

Correction

Expérience de Weiss

Exp1 => le contrôle de la situation réduit le stress. Exp1+ => le surmenage pour gérer le stress peut être contre productif Exp 2 => la prédictibilité réduit le stress Exp 3 => avoir un feedback + sur la gestion du stress réduit le stress Exp 4 => avoir un feedback - sur la gestion du stress accentue le stress

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