Exercice 2 · Bac Sciences de la Vie et de la Terre Polynésie jour 2 - Remplacement 2023

Expliquer les effets de l'EPO sur l'organisme à court et à plus long terme.

Réponse : Introduction L'EPO (érythropoïétine) est une hormone naturelle qui stimule la production de globules rouges. Injectée sous forme de synthèse par certains sportifs d'endurance, elle améliore artificiellement les performances à court terme. À plus long terme, elle expose à de graves risques cardiovasculaires. Quels sont ces effets ? --- 1. Les effets recherchés à court/moyen terme : de meilleures performances aérobies - Hausse de l'hématocrite et du transport d'O₂ : - Le Document 3 montre que les injections d'EPO (jours 10 à 38) font passer l'hématocrite de 45 % à environ 52 %. - Un pic d'environ 56 % est atteint au jour 45, puis l'hématocrite redescend (environ 49 % au jour 59) après l'arrêt des injections. - L'hématocrite est la proportion du volume sanguin occupée par les globules rouges : sa hausse traduit un plus grand nombre d'hématies. - D'après le Document 1, chaque globule rouge contient de l'hémoglobine, qui fixe 4 molécules d'O₂ sur ses 4 chaînes. - Le sang transporte donc davantage d'O₂ vers les muscles. - Une demande en O₂ qui croît avec l'effort : - Le Document 2 montre que la consommation d'O₂ augmente avec l'intensité de l'effort : environ 2 L/min à 125 W, environ 4,2 L/min à 260 W. - La performance d'endurance dépend donc de l'approvisionnement des muscles en O₂. - Production d'ATP et contraction musculaire (Document 4) : - Le pyruvate issu de la glycolyse est oxydé dans la mitochondrie grâce à l'O₂, ce qui fournit 36 ATP par glucose. - La fixation de l'ATP sur les têtes de myosine rompt les ponts actine-myosine. - L'hydrolyse de l'ATP active ensuite les têtes de myosine, qui se fixent à l'actine et pivotent en faisant glisser les filaments d'actine. - Plus d'O₂ permet plus d'ATP aérobie, donc une contraction plus soutenue : la puissance et l'endurance augmentent. --- 2. Les effets néfastes à plus long terme : des risques cardiovasculaires - Hyperviscosité du sang : - D'après le Document 5, la viscosité du sang est proportionnelle à l'hématocrite. - Au-delà de 52 %, la circulation est perturbée. Ce seuil est dépassé sous EPO (jusqu'à 56 % au Document 3). - Des caillots peuvent alors se former. - Thrombose : - L'IRM des carotides montre une thrombose qui obstrue une artère carotide chez le sportif B, consommateur d'EPO. - Chez le sportif A, les deux carotides sont perméables et symétriques. - Accident vasculaire cérébral (AVC) : - L'obstruction de la carotide prive de sang, donc d'O₂ et de glucose, la partie du cerveau qu'elle irrigue. - L'IRM cérébrale du sportif B montre une vaste zone lésée dans l'hémisphère droit (D), absente chez le sportif A. - Les neurones privés d'O₂ ne produisent plus assez d'ATP et meurent (nécrose). - Il peut en résulter des séquelles graves : paralysies, troubles du langage, voire la mort. --- Conclusion - À court terme, l'EPO augmente le nombre de globules rouges et donc le transport d'O₂ vers les muscles. - Elle favorise ainsi la respiration cellulaire et la production d'ATP nécessaire au cycle actine-myosine, ce qui améliore les performances d'endurance. - À plus long terme, l'hématocrite excessif (> 52 %) rend le sang trop visqueux. - Cela favorise les thromboses, par exemple de la carotide, et les AVC aux lésions cérébrales graves. - Ces dangers justifient la lutte antidopage et le suivi par le passeport biologique.