Exercice 2 - Choix 1 · Bac Sciences de la Vie et de la Terre Amérique du Nord 2021 (jour 1)

EXERCICE 2 – Comportements, mouvement et système nerveux (8 points)

Une pathologie suite au vêlage

On peut observer chez les ruminants et en particulier chez la vache laitière, une pathologie liée au vêlage caractérisée par un symptôme particulier, la paralysie. Elle est qualifiée par les éleveurs de « fièvre de lait ». 8% des vaches sont atteintes en France. La vache atteinte est incapable de se lever, les muscles ne se contractent plus. Cette paralysie « flasque » survient dans les heures qui suivent le vêlage, c'est-à-dire la naissance du veau. Si elle n'est pas soignée par un traitement vétérinaire approprié, cette « fièvre de lait » peut conduire à la mort.

Nicole Ruest, médecin vétérinaire, Clinique vétérinaire Centre-du-Québec.

Expliquer l’origine de la paralysie « flasque » qui atteint certaines vaches à la suite d’un vêlage.

Vous organiserez votre réponse selon une démarche de votre choix intégrant des données issues des documents et les connaissances complémentaires nécessaires.

Document 1 – Étude comparée de la variation de la calcémie dans le plasma sanguin chez des vaches ayant été affectées par une fièvre de lait et chez celles qui ne l'ont pas été

Document 2 – La production du colostrum et du lait

Le veau se nourrit en tétant des liquides au niveau des mamelles de la vache. À la naissance du veau la vache produit au niveau des mamelles un premier liquide: le colostrum. Au bout d’environ 7 jours la vache produit un autre liquide: le lait qui remplace le colostrum.

Le colostrum est un liquide riche en protéines, anticorps et minéraux tel le calcium, le magnésium, le sodium et le potassium…

Ce sont les cellules épithéliales mammaires qui produisent les liquides qui sont consommés par le veau.

Les cellules épithéliales mammaires prélèvent dans le sang des capillaires les éléments permettant la synthèse du colostrum et du lait.

Document 3 – Étude de la concentration en ions calcium dans le colostrum de vaches saines et de vaches atteintes

Lors d’un vêlage un vétérinaire diagnostique une « fièvre de lait » chez une vache. Le tableau ci-dessous présente quelques différences physiologiques entre une vache atteinte et une vache saine.

Vache atteinte de « fièvre de lait »

Vache saine

Concentration en calcium du colostrum

460 mg/dL

170 à 230 mg/dL

Température corporelle

36,5 °C

38 à 39 °C

Fréquence cardiaque

104 battements par minute

60 à 80 battements par minute

D'après Ecole vétérinaire, Universidad Cardenal Herrera

Document 4 – L'origine du calcium des cellules musculaires

Le taux moyen de calcium d’une vache saine est compris entre 8 et 10 mg/dL de sang. Si le taux moyen de calcium sanguin descend en dessous de 7 mg/dL de sang l’animal est en hypocalcémie.

Dans des conditions normales les cellules musculaires prélèvent le calcium dans le sang. Le flux de calcium du sang vers les cellules musculaires devient insuffisant dans les situations où l’animal est en hypocalcémie.

D'après « le calcium dans l'organisme » collection 128, D Richard et P Valet et médecine/sciences Identification fonctionnelle du canal calcique réticulum sarcoplasmique 1992, modifié.

Document 5 – Interactions entre les molécules d’actine associées en myofilaments et les têtes de myosine lors de la contraction musculaire

Pour se contracter les cellules musculaires ont besoin de calcium. Celui-ci interagit avec les filaments d’actine pour permettre la fixation des molécules de myosine. Le schéma ci-dessous montre les interactions à l’échelle des molécules qui permettent la contraction des cellules musculaires.

D'après thèse: « Régulation du couplage excitation-contraction par le cholestérol et l'oxyde nitrique dans la fibre musculaire squelettique de souris » Sandrine Pouvreau, modifié.