TRAVAUX DIRIGES DE THERMOREGULATION
TRAVAUX DIRIGES DE PHYSIOLOGIE ANIMALE PARCOURS BIOLOGIE ET SANTE, Semestre 5
Année universitaire, 2020-2021
Filière Sciences de la Vie, Semestre 5
Module Physiologie des Grandes Fonctions I
Exercice I- Parmi les propositions suivantes, cocher celle (s) qui est (sont) juste(s):
1- Le syndrome de Luft
A- est du à l'absence congénitale des glandes sudoripares B- est du au développement du tissu adipeux brun
C- est responsable d'une diminution de la température centrale
D- résulte d'un défaut de couplage de la phosphorylation oxydative.
2- Parmi les facteurs inducteurs des hyperthermies, sont A- le phéochromocytome
B- l'hyperthyroïdisme C- l'exercice physique
D- le syndrome de Christ-Siemens.
3- Les espèces adaptées à la chaleur sont caractérisées par A- un faible métabolisme basal
B- un faible turnover d'eau
C- une faible isolation thermique
D- un faible débit de filtration glomérulaire.
Exercice I- Parmi les propositions suivantes, cocher celle (s) qui est (sont) juste(s):
1- Le syndrome de Luft
A- le Syndr. de Ch Siemens est l'absence congénitale des gldes Sud.
B- l’hyperplasie due à T4 = développement du tissu adipeux brun C- est responsable d'une augmentation de la température centrale D- résulte d'un défaut de couplage de la phosphorylation oxydative, présence des UCP/mb mitoch int du MSS.
2- Parmi les facteurs inducteurs des hyperthermies, sont A- le phéochromocytome
B- l'hyperthyroïdisme C- l'exercice physique
D- le syndrome de Christ-Siemens.
3- Les espèces adaptées à la chaleur sont caractérisées par A- un faible métabolisme basal
B- un faible turnover d'eau
C- une faible isolation thermique
D- un faible débit de filtration glomérulaire.
Exercice II- Parmi les propositions suivantes, cocher les
réponses physiologiques qui pourraient être sollicitées au cours de la lutte contre le froid chez un homéotherme au repos:
1- inhibition de la sécrétion d'aldostérone 2- inhibition de la sécrétion du glucagon
3- fermeture des anastomoses au niveau des extrémités
4- augmentation du débit sanguin des muscles striés squelettiques 5- diminution du débit sanguin périphérique
6- augmentation de la prise alimentaire
7- polyglobilie et acidose respiratoire au niveau des extrémités 8- stimulation de la sécrétion de la vasopressine
9- vasodilatation de la graisse brune
10- découplage de la phosphorylation oxydative.
Exercice II- Parmi les propositions suivantes, cocher les
réponses physiologiques qui pourraient être sollicitées au cours de la lutte contre le froid chez un homéotherme au repos:
1- inhibition de la sécrétion d'aldostérone 2- inhibition de la sécrétion du glucagon
3- fermeture des anastomoses au niveau des extrémités
4- augmentation du débit sanguin des muscles striés squelettiques 5- diminution du débit sanguin périphérique
6- augmentation de la prise alimentaire
7- polyglobilie et acidose respiratoire au niveau des extrémités 8- stimulation de la sécrétion de la vasopressine
9- vasodilatation de la graisse brune
10- découplage de la phosphorylation oxydative.
Protéines découplantes (UCP) Vasodilatation périphérique Métabolisme de Base Vasodilatation musculaire Coefficient thermique Sommeil hivernal
Quotient respiratoire Regroupement, pelotennement, mise en boule Chaleur de vaporisation latente Activation orthosympathique
Curarisation du muscle strié squelettique Humidité relative Perfusion intra-veineuse d’adrénaline Fourrure
Anastomoses Mode de vie nocturne
Polypnée thermique Agitation thermique
Exercice III-Donner l’importance physiologique des paramètres, des interventions expérimentales et des réponses thermorégulatrices
indiqués dans le tableau ci-dessous :
Protéines découplantes (UCP): DPO Vasodilatation périphérique: thermolyse Métabolisme de Base: ZNT Vasodilatation musculaire: thrmogenèse Coefficient thermique: 5 kcal/L d’O2 Sommeil hivernal: adaptation au froid Quotient respiratoire: VCO2/VO2
Regroupement, pelotennement,
mise en boule: augmenter l’Isol.
Thermique Chaleur de vaporisation latente: 580kcal/L
d’eau
Activation orthosympathique: lutte contre le froid
Curarisation du muscle strié squelettique:
inhibition de la TAF
Humidité relative: facteur limitant de l’évaporation sudorale
Perfusion intra-veineuse d’adrénaline:
recherche d’une TSF, consomm d’O2
Fourrure: isolation thermique, adaptation au F
Anastomoses: sphincters péricapillaires, modulation du DSC (froid:F, chaleur: O)
Mode de vie nocturne: petits mammifères désertiques
Polypnée thermique: hyperventilation au repos, transfert therm de la muq resp vers l’air (entrée par les N, sortie par la gueule)
Agitation thermique: pertes thermiques par convection (en contact avec l’air ou l’eau)
Exercice III- Donner l’importance physiologique des paramètres, des interventions expérimentales et des réponses thermorégulatrices
indiqués dans le tableau ci-dessous :
Exercice IV- Chez 2 espèces homéothermes A et B, on a comparé l'évolution du métabolisme (M) à différentes T° ambiantes.
La figure ci-dessous, représente les résultats obtenus:
1- Quel sera l’effet d'une curarisation de la musculature striée
squelettique, sur les capacités thermogénétiques de lutte contre le froid chez l'espèce B?
2- Quel sera l’effet du traitement par un bêtabloqueur
adrénergique, sur les capacités thermogénétiques de lutte contre le froid chez l'espèce A?.
D’après la figure, l’espèce A est plus adaptée au froid que
l’espèce B; car A possède le MB le plus élevé et la TCI le plus faible. Donc,
1- une curarisation de la musculature striée squelettique, va Réduire les capacités thermogénétiques de lutte contre le froid Chez l'espèce B, qui utilise essentiellement une TAF pour lutter Contre le froid
2- alors qu’un traitement par un bêtabloqueur adrénergique, va réduire les capacités thermogénétiques de lutte contre
le froid chez l'espèce A, qui utilise essentiellement une TSF (TAB) lors de la lutte contre le froid.
Exercice V- Chez une espèce animale, on a mesuré le
métabolisme (M) à différentes températures ambiantes (Ta).
Les résultats obtenus sont représentés dans la figure ci-dessous.
1- Calculer la consommation d’oxygène en L/h/Kg dans la zone B.
2- Donner la valeur de la température critique inférieure.
3- Sachant que l’espèce étudiée est adaptée au froid, expliquer le mécanisme physiologique thermorégulateur fondamental mis en jeu dans la zone A.
4- Sur la même figure, tracer la courbe de la thermolyse (Kcal/h/Kg) de l’espèce étudiée.
5- Donner les modalités du transfert thermique impliquées dans A.
6- Donner l’équation de l’équilibre thermique dans la zone A.
1- Calculer la consommation d’oxygène en L/h/Kg dans la zone B.
2- Donner la valeur de la température critique inférieure.
3- Sachant que l’espèce étudiée est adaptée au froid, expliquer le mécanisme physiologique thermorégulateur fondamental mis en jeu dans la zone A.
4- Sur la même figure, tracer la courbe de la thermolyse (Kcal/h/
Kg) de l’espèce étudiée.
5- Donner les modalités du transfert thermique impliquées dans A.
6- Donner l’équation de l’équilibre thermique dans la zone A.
Exercice VI- Chez la même espèce, d’autres expérimentations ont été réalisées pour explorer les capacités thermogénétiques fonctionnelles de lutte contre le froid. Ces expérimentations
ont abouti aux résultats suivants :
1- La perfusion intraveineuse d’une solution de Noradrénaline induit une augmentation de la consommation d’oxygène.
Quelles sont les conditions expérimentales pour faire ce test?
2- La mesure simultanée du métabolisme global de l’animal et de l’activité mécanique d’un muscle de la cuisse à différentes T°a, montre l’existence d’un décalage thermique. Définir le décalage thermique
3- La consommation d’oxygène par une suspension
mitochondriale préparée à partir d’un tissu isolé de l’espèce, se maintient stable après addition de l’ADP à cette suspension.
Quel est le phénomène essentiel dégagé par ce test
4- A partir des données expérimentales ci-dessus, justifier que votre espèce est un mammifère et tirer trois arguments pour démontrer qu’elle est bien acclimatée au froid.
Exercice VII- Chez une espèce animale on a mesuré le métabolisme (M) à différentes températures ambiantes (Ta). Les résultats obtenus sont représentés dans la figure ci-dessous.
1- S’agit il d’une espèce homéotherme ?, justifier votre réponse ? 2- Nommer les zones A, B, C et D
3- Donner une méthode expérimentale pour mesurer le M 4- Donner les conditions expérimentales pour mesurer le MB
5- Calculer la consommation d’O2 basale de cette espèce en L/h/Kg.
B A
Exercice VIII- Chez 2 lots d’individus d’une espèce animale
homéotherme, l’un a été acclimaté au froid (8°C) et l’autre à la T° de
Neutralité thermique (23°C), on a préparé des coupes histologiques au niveau d’un organe (fig.1).
1- Définir les termes soulignés.
2- Analyser les observations microscopiques et tirer une conclusion.
Figure 1
3- Analyser les résultats de la figure 2 et tirer une conclusion.
4- Donner le mécanisme de la thermogénèse sans frisson.
Figure 2
A partir du même organe, on a préparé une suspension mitochondriale, pour mesurer la consommation d’O2 (fig.2).
