TSPE Th3C Ch1

THÈME 3C: Comportements et stress : vers une vision intégrée de l’organisme

Le stress, un exemple d'adaptabilité de l'organisme.

Ch6. stress aigu

Ch7. stress chronique

Ch 6. L’adaptabilité de l’organisme : le stress aigu

Activité 1 : Situations stresssantes et réponses adapatatives

Les agents stresseurs

Le stress aigu?

Les 3 phases du stress aigu

Le Test Stroop

Des réponses adaptatives

Activité 2 : Etapes et mécanismes d’un stress aigu : du cerveau aux effecteurs

On cherche à comprendre comment des structures nerveuses et endocriniennes participent à la réponse adaptative d’un stress aigu, au cours des 3 phases.

Logiciel STRESS

1. phase d’alarme

3. La phase de résilience : retour à l'état normal

2. La phase de résistance

1. phase d’alarme:

associée à la production d’adrénaline

2. Relations anatomiques cerveau et glandes surrenales

1. les structures cérébrales

Logiciel STRESS p.1

3. La glande médullo-surrenale

4.Les effets de l'adrenaline

Fc chez l'huitre

2. La phase de résistance :

associée à la production de cortisol

1.L'axe hypothlamo-hypophyso-surrenalien

2. La glande cortico-surrenale

Logiciel STRESS p.2

3 .Relations hormonales au sein de l'axe

4.Les effets du cortisol

TP2 ECE Dosage du cortisol

Fiche méthode ECE

TP2 ECE Dosage du cortisol

Matériel et protocole

Ressources

PROTOCOLE DETAILLE du Dosage du cortisol

Fiche technique ELISA

3. La phase de résilience : sortie de l'état de stress:

le rôle du cortisol

1. Les récepteurs au cortisol

2.Les effets du cortisol sur le système hypothalamo hypophysaire

Logiciel STRESS p.2

Les rétrocontrôles hormonaux

Vidéos bilan ch7

Vidéos bilan ch6

Ch7. Le stress chronique : l'organisme débordé dans ses capacités d’adaptation

Si les agents stresseurs sont trop intenses, ou trop durables, les mécanismes physiologiques du stress aigu sont débordés et le système se dérègle: un stress chronique apparait.

2.Prise en charge du stress chronique

1.Dysfonctionnements associés au stress chronique

Du stress aigu au stress chronique

Dysfonctionnements liés au stress chronique

3. L'origine du dérèglement

2. Des modifications cérébrales

1. Un dérèglement de la résilience

4. Des conséquences pathologiques

Le stress post traumatique SSPT

Traiter les pathologies liées au stress chronique

a)Les médicaments benzodiaépines BZD

b)Les alternatives non médicamenteuses

Activité physique

Yoga

Médiation

Le récepteur GABA et l'action des BZD

TP3 ECE

Hypnose

TP 3 - ECE - benzodiazépines et stress chronique

Matériel et protocole

AIDE METHODE

Ressources

Ressources complémentaires Partie B

Ressource complémentaire pour conclure.

Vidéos bilan ch7

Vidéos bilan ch6

Les structures cérébrales impliquées dans le stress aigu

Elles vont déclencher la phase d'alarme de la réponse adaptative.

TP influence de sons émotionnels sur le cerveau

1. Le système limbique

🎶

Protocole

La réponse comportementale au stress chez les animaux et chez l'être humain

dans le monde animal

dans l'espèce humaine

Chez les animaux 3 types de réactions sont observées : la fuite (flight) , la lutte ou combat (fight) et l'immobilisation (fright).

Elle peut être de type « fight » ou « flight » , comme le suggérait Cannon en 1929.Des études récentes suggèrent qu'elle est également de type « freeze » (face à une menace, un soldat appliquera la formule « stop, watch and listen ») ou de type « fright » (effroi). Ce dernier comportement, bien connu chez les animaux « faisant le mort », existe chez les humains sous forme d'un état de pseudo-panique après un événement traumatique (sidération). De nombreux facteurs (psychologiques, sociaux, émotionnels et génétiques) influencent la réponse physiologique et comportementale en situation de stress humain. Des relations sociales tendues ou des troubles psychiques anciens sont des facteurs de prédisposition. À l'inverse, une bonne estime de soi, un tempérament optimiste, un environnement social bienveillant sont des facteurs protecteurs. L'organisme humain est adaptable et chaque individu surmonte des situations difficiles avec plus ou moins de facilité.

Test de Stroop

Le test de Stroop consiste à tester la capacité d’attention sélective de votre cerveau soumis à un stress mental . On estime la réponse adaptative au stress par la mesure de la fréquence cardiaque Fc.

A toi de jouer!!

Matériel : Smartphone avec appli Encephal App Stroop Test 1. Déterminer votre fréquence cardiaque au repos (position assise, yeux fermés après 1 min au calme) 2. Lancer l’application EncephalApp Stroop : cliquer sur ‘’paramètres’’ et décocher tous les champs requis sauf ‘’instructions de test’’. 4. Cliquer ensuite sur un ‘’nouveau test’’ en suivant les consignes : 7 tests rapides vont se succéder : 2 entraînements puis 5 tests, d’abord 2 sans effet de stroop puis avec 3 effet de stroop. → Il faut aller très vite et aucune erreur n’est tolérée (il faut alors recommencer)! 5. Mesurer votre Fc immédiatement après le test (sans consulter les résultats ). Noter votre meilleur résultat. - Les tests devraient être faits en 10 secondes sans effet de stroop , et en 13 s avec effet de Stroop.

Matériel

Cortisol très concentré

Cortisol peu concentré

Des réponses adaptatives adaptées

Les agents stresseurs déclenchent une réponse adaptative (physiologique et comportementale) stéréotypée, qui va permettre à l’ individu de mettre en œuvre des comportements adaptés (fuite, lutte, résistance, effroi... ), et maintenir ainsi son intégrité.

Mesure de paramètres cardiovasculaires et sanguins lors d'une expérience stressante : saut en parachute

Quelques réactions physiologiques et comportementales

--> Citer des réponses adaptatives physiologiques du corps lors d’un stress aigu→ Justifier que l’on puisse dire qu’elles permettent des comportements appropriés .

Le récepteur au GABA

Le récepteur au GABA est une protéine composée de 5 sous-unités formant un canal membranaire. Lorsqu'il interagit avec le GABA, un neurotransmetteur inhibiteur , le canal s'ouvre et permet aux ions Cl– de pénétrer à l'intérieur du neurone. Ce processus bloque la naissance de potentiels d'action par le neurone: la transmission synaptique est inhibée.

Les benzodiazépines interagissent avec ce récepteur.

Effets d’une benzodiazépine sur une synapse entre un neurone à GABA et un motoneurone (effet identique dans les neurones du cerveau)

En déduire le mode d'action des BZD sur les synapses, leur conférant un intérêt dans le traitement du stress chronique et discuter de leurs limites

(voir aussi TP3 et animation mode d'action des BZD)

Les effets du cortisol sur le système hypothalamo- hypophysaire

Effet du cortisol sur l'activité électrique de neurones de l'hypothalamus de rats

Evolution de la concentration en ACTH chez l’homme après perfusion de CRH , puis de teneurs variables de cortisol

DEX : analogue de synthèse du cortisol

Quantité de CRH produite par les neurones hypothalamiques par microscopie à fluorescence. CRH détectée par des Ac émettant une fluorescence rouge.

Identifier les cibles et l'effet du cortisol ainsi que le mécanisme en jeu. Réaliser des expériences avec le logiciel pour valider ce mécanisme.

Mesurer le stress (anxiété) chez les souris

L'axe hypothlamo-hypophyso-surrenalien

Les structures du système limbique ont des connexions neuroniques avec l'hypothalamus (2 régions: noyaux pré-optique (NPO) et paraventriculaire (NPV)). L'hypothalamus est également à son tour connecté à l'hypophyse via un réseau vasculaire dense formant le complexe hypothalamo- hypophysaire. La circulation sanguine permet de communiquer avec les surrénales.

Détail région hypothalamique

Principe du test ELISA

Diversité des agents stresseurs

Agents stresseurs chez l'homme

Diverses situations génèrent du stress , en agissant comme des stimulus : ces agents stresseurs d'origine variée (physico chimique, physiologiques, psychologiques, sociologiques...) viennent menacer l’équilibre physique ou psychique d’un individu.

Ces stimulus vont déclencher une réponse adaptée de l'organisme

→ Identifier et classer quelques agents stresseurs, d’après vos expériences et les documents.

Les récepteurs au cortisol

Les cellules du complexe hypothalamo-hypophysaire possèdent des récepteurs au cortisol, de même que les structures du système limbique (amygdales hippocampe).

Fiches methodes ECE

Des conséquences pathologiques

Les dysfonctionnement cérébraux du système limbique peuvent engendrer diverses pathologies, physiques, psychologiques et comportementales..

Modifications des mécanismes régulateurs de l'hypothalamus

Les neurones de l'hypothalamus (du noyau NPV ) sont en situation normale, soumis à diverses influences inhibitrices : (1) le cortisol de la circulation sanguine, via un récepteur membranaire au cortisol (2) des messages nerveux en provenance des neurones à GABA (du noyau NPO), neurotransmetteur inhibiteur.

Relever les modifications de ces 2 influences lors d'un stress chronique . En déduire les conséquence de ces modifications sur l'activité de l'hypothalamus, puis celle de l'hypophyse. Compléter le schéma du cours ch7.

Le système limbique

Le système limbique, comprend un ensemble de structures profondes du cerveau, jouant un rôle important dans le comportement et les émotions. Il comprend notamment les amygdales, , centre de traitements des émotions en tout genre (joie, peur, colère...) , l'hippocampe centre de mémorisation des apprentissages. Il est étroitement connecté au cortex préfrontal qui reçoit et traite toute les informations sensorielles acte des décisions, ainsi qu'à l'hypothalamus, via un vaste réseau neuronique. Ces structures sont les 1 ères à etre activées par la présence d'un agent stresseur.

coupe coronale = frontale

coupe sagittale

Les effets du cortisol

Evolution de la glycémie après perfusion d'hydrocortisone

Le cortisol a de nombreux organes cibles. Chacune de leurs cellules possèdent des récepteurs intracellulaires au cortisol.

Étude de l'action d'injection d'adrénaline et du cortisol (à t 0) sur la concentration sanguine en glucose chez des chiens.

Quelques effets du cortisol sur le système immunitaire

Identifier des effets physiologiques du cortisol et leur interet dans une situation de stress aigu.

Un dérèglement de la résilience

Le stress chronique induit un dérèglement de la boucle de régulation impliquant l'axe hypothalamo-hypophyso-corticosurrénalien. Ce dérèglement est à l'origine de pathologies entrainant un épuisement de l'organisme.

Effet du stress chronique sur la production de CRH et d'ACTH chez des rats soumis à un stress thermique froid (4 h à 4°C) pendant 21 jours.

Relever les modficiations physiologiques d'un individu soumis au stresss chronique. En déduire leur origine en indiquant le type de dérèglement subi par la boucle régulatrice. Mettre en relation avec les malades du syndrome de Cushing

Le syndrome de Cushing

Le syndrome de Cushing est une affection rare qui touche environ 3 personnes sur 1million par an. Il est dû à une production excessive de cortisol (hypercorticisme) , responsable des différents symptômes observés (obésité , fatigue, diabète 2, pilosité....) et entraine en outre le dérèglement de la gestion du stress.

Relations hormonales au sein de l'axe hypothalamo hypophyso surrénalien

Les neurones de l'hypothalamus sécrètent une hormone: la CRH (Corticotropin Releasing Hormon). Les cellules endocrines de l'hypophyse sécrètent une hormone: l'ACTH (Adreno Cortico Trophic Hormone).

Evolution des concentrations en ACTH et cortisol suite à une perfusion continue de CRH

Identifier les relations hormonales entre ces 3 organes. Réaliser des expériences avec le logiciel pour valider ces relations.

L'impact du stress chronique sur la structure du cerveau

Modifications de 'l’activité cérébrale chez un patient dépressif conséquence d'un stress chronique

Structure des neurones de l'hippocampe

Analyse quantitative de la morphologie des neurones de l'hippocampe

En déduire les modifications cérébrales associées à un stress chronique. Pourquoi dit-on qu'il s'agit d'une plasticité, ''mal-adaptative''?

la glande cortico-surrénale

Les cellules de la glande cortico-surrénale (spongiocytes) sont dans la zone fasciculée. Leur métabolisme leur permet de synthétiser l'hormone cortisol à partir du cholestérol, puis de le sécréter dans le sang. Le cortisol appartient à une famille d'hormones : les glucocorticoïdes.

Logiciel STRESS

Quelles expériences pourrait-on envisager pour justifier cette sécrétion hormonale lors d'un stress?

La glande médullo-surrénale

Cette partie de la glande est constituée de cellules chromaffines, capables de sécréter une hormone, l’adrénaline , en quelques secondes. Les cellules chromaffines sont connectées à des neurones, issus du nerf splanchnique, et appartenant au système nerveux autonome (SNA), en relation avec le système nerveux cérébral.

Quelles expériences pourrait-on envisager pour justifier cette sécrétion hormonale lors d'un stress?

Logiciel STRESS

Relations anatomiques cerveau et glandes surrénales

La glande surrénale est un petit organe disposé au dessus de chaque rein. Elle est constituée de 2 parties : - la médullosurrénale (medulla) périphérique et - la cortico surrénale (cortex) interne. C'est une glande endocrine (sécrétrice d’hormones).

Quelles expériences pourraient-on envisager pour montrer le mode de communication entre les structures cérébrales et la glande médullo-surrenale?

Logiciel STRESS

Coupe transversale dans une surrénale de Rat (MO)

Le stress post-traumatique TSPT

Le TSPT (attentat, prise d’otage, conflit armé, accident traumatisant …) est une forme de stress chronique, souvent associée à des idées de mort .

Les effets de l’adrénaline

Identifier des effets physiologiques de l'adrenaline et leur interet dans une situation de stress aigu.

Partie B : poursuite de stratégie

Proposer une stratégie à l’oral à l'aide de la ressource complémentaire 1

Partie B

Evaluation de la communication et interprétation résultats

Schéma, dessin, tableau, graphique, capture écran... avec TITRE !

Rédiger une interprétation des résultats obtenus,en utilisant aussi les ressources initiales.

Étape spécifique à l’ORAL (sujets 1 en partie A et sujets 2 en partie B)

Évaluation de la conclusion

La conclusion reprend les résultats de l’interprétation de l’activité pratique ET de l’étape spécifique , en exerçant un esprit critique.

Une ressource complémentaire sera remise en fin d'épreuve afin de conclure.