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La biologie

la science qui étudie les êtres vivants, leur structure, leur fonctionnement, leur évolution, ainsi que leurs interactions avec leur environnement. Elle couvre de nombreux domaines comme la génétique, la microbiologie, la zoologie, la botanique ou encore l’écologie.

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Symptômes physiques courants. Comment l’anxiété affecte-t-elle le corps ?

-Avec les tensions quotidiennes qu’une personne vit,  et à la lumière des moments importants ou des mauvaises nouvelles qu’elle reçoit,  beaucoup souffrent de sentiments d’anxiété à un moment donné de leur vie.

-De plus, pour les personnes atteintes d’un trouble anxieux, ces sentiments peuvent se transformer en pensées ou préoccupations répétitives qui affectent la vie quotidienne.

-Selon l’American Psychological Association, l’anxiété peut également être classée en fonction des symptômes physiques.

-La plupart de ces symptômes sont causés par la production excessive d’hormones de stress, notamment le cortisol,

l’adrénaline, la noradrénaline et la vasopressine, a déclaré le Dr Sai Achuthan, psychiatre consultant chez Cygnet Health Care au Royaume-Uni. Ces hormones activent la réaction de combat ou de fuite du corps, entraînant des symptômes tels qu’une accélération du rythme cardiaque, de la transpiration et une respiration rapide.

-Les experts ont identifié certains des symptômes physiques les plus courants de l’anxiété et les mécanismes qui les sous-tendent :

Mal de tête :

-Selon l’American Anxiety and Depression Association  les migraines et les maux de tête quotidiens chroniques sont fréquents chez les personnes souffrant d’un trouble anxieux.

Ashuthan a déclaré que le type de mal de tête le plus courant est un mal de tête de tension,  où l’individu ressent une bande serrée autour de sa tête.

Le Dr Anup Mathew, psychiatre en chef à la clinique Kanturaj au Royaume-Uni, a déclaré que les maux de tête peuvent être déclenchés par la libération d’hormones de stress, qui peuvent resserrer les vaisseaux sanguins dans le cerveau.

Cependant, il est souvent difficile de déterminer ce qui vient en premier : l’anxiété ou les maux de tête.

“Le mal de tête peut faire partie des symptômes de l’anxiété ou le mal de tête peut en fait conduire à l’anxiété”, a déclaré Achuthan.

Symptômes cardiovasculaires:

-Les personnes anxieuses signalent souvent des symptômes cardiovasculaires, comme une oppression thoracique ou un cœur qui bat la chamade. La raison en est, selon Matthew, que les hormones de stress peuvent provoquer une constriction des vaisseaux sanguins, ce qui entraîne une augmentation de la pression artérielle et une augmentation du rythme cardiaque.

-Selon une revue publiée dans le revue Frontiers in Psychiatry.

-Le nerf vague joue un rôle central dans la régulation de l’activité cardiaque : lorsqu’il ne fonctionne pas correctement, il peut empêcher le cœur de se contracter efficacement. Les auteurs de la revue ont écrit qu’une fréquence cardiaque plus faible prédispose en même temps un individu à une récupération plus lente des facteurs de stress.

Symptômes gastro-intestinaux:

-Lorsqu’un individu est anxieux, davantage d’hormones de stress pénètrent dans le système digestif, a déclaré Achuthan. Cela peut entraîner des problèmes digestifs, tels que des ballonnements, des douleurs abdominales, des nausées et de la constipation.

L’association entre l’anxiété et l’hypersensibilité viscérale (un seuil de douleur bas dans les organes internes) peut être due à une combinaison de facteurs génétiques et d’expériences précoces, selon une revue publiée dans la revue Frontiers in Systems Neuroscience.

La petite enfance est une période charnière pour le développement des circuits cérébraux responsables de la régulation du stress et de la douleur.

Certains polymorphismes génétiques peuvent augmenter le risque que ces circuits cérébraux ne se développent pas correctement.

Lorsqu’une personne génétiquement prédisposée est exposée à des expériences précoces, telles qu’un traumatisme ou des abus, ses circuits neuronaux de la douleur peuvent se développer d’une manière qui renforce les sentiments de douleur et d’anxiété à l’âge adulte.

Matthew a déclaré que les hormones du stress peuvent également perturber l’équilibre des bactéries dans l’intestin,  entraînant une inflammation et d’autres problèmes digestifs.

Et une revue de 2021 publiée dans Clinical Psychology Review a révélé que les personnes souffrant d’un trouble anxieux ont tendance à avoir plus de bactéries inflammatoires (telles que Enterobacteriaceae et Desulfovibrio) et moins de bactéries bénéfiques (telles que Faecalibacterium).

Immunité affaiblie:

Ashuthan a déclaré que le cortisol, qui est produit en excès pendant les périodes d’anxiété, peut affecter le système immunitaire en perturbant la production de globules blancs qui combattent l’infection. “La libération continue de cortisol augmentera donc le risque d’infection”, a-t-il déclaré.

Problèmes respiratoires et vertiges:

-Angel Enrique, psychologue clinicien chez SilverCloud Telehealth, a déclaré qu’une respiration rapide et superficielle et des étourdissements sont des symptômes courants d’anxiété.

-Il a déclaré: «Nous devenons anxieux lorsque nous anticipons que quelque chose de grave pourrait arriver et que le corps réagit pour nous aider à faire face à une situation intense ou stressante. Cela se traduit par une réponse de combat ou de fuite. Et le corps réagira en augmentant notre respiration afin que nos poumons puissent transporter plus d’oxygène au cas où nous aurions besoin de nous échapper. Mais Enrique a déclaré que cela peut rendre les gens essoufflés, ce qui peut conduire à plus d’anxiété ou de panique.

-Une augmentation du rythme respiratoire peut également entraîner des étourdissements. “Lorsque nous devenons anxieux, nous commençons à respirer rapidement et profondément”, a déclaré Enrique. Cela conduit à de faibles niveaux de dioxyde de carbone dans le sang, provoquant des nausées, des étourdissements ou des picotements dans les mains ou les pieds.

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Comment les animaux respirent-ils sous l’eau ?

-Les animaux vivant dans l’eau ont adapté leur système respiratoire à l’environnement grâce à quelques astuces étonnantes. La plupart des animaux qui vivent dans l’eau ont des branchies. Pourtant, de nombreux mammifères, oiseaux, insectes, amphibiens et reptiles vivent aussi dans l’eau et plongent pour se nourrir. Ils ont des poumons qui ne sont pas adaptés pour respirer sous l’eau. Mais alors comment survivent-ils dans l’eau ?

-Les mammifères tels que les phoques, les vaches marines et les loutres de mer ne peuvent pas respirer sous l’eau, car ils n’ont pas de branchies. Ils doivent retourner à la surface de l’eau régulièrement.

-Les dauphins et les baleines ont spécifiquement adapté leur système respiratoire à leur environnement. Ils ne respirent pas par la bouche, mais utilisent des trous de respiration au sommet de leur tête. L’avantage : ils n’ont qu’à monter jusqu’à ce que leurs trous de respiration soient au-dessus de la surface de l’eau. Ils expirent d’abord l’air usé par le trou de respiration. Cela provoque souvent une petite fontaine, car il reste normalement de l’eau dans le trou de respiration après avoir plongé. Ensuite, ils inspirent par le trou de respiration ouvert et le referment avant de plonger à nouveau dans la mer.

-Les amphibiens ont des poumons, mais ne peuvent respirer qu’avec leur peau – les grenouilles par exemple. Lorsqu’ils sont sous l’eau, ils respirent avec leur peau. Sur terre, ils utilisent leurs poumons.

-Les reptiles ont des poumons et doivent donc retourner régulièrement à la surface de l’eau. Les crocodiles se sont, comme les baleines et les dauphins, adaptés à leur habitat : ils utilisent exclusivement leurs narines pour respirer. Lorsqu’ils sont en embuscade, vous ne pouvez souvent percevoir que leurs narines dépassant de l’eau. La tortue de rivière Fitzroy (rheodytes leukops) a développé une méthode assez inhabituelle : elle respire… avec ses fesses ! Ceci est possible grâce au tissu cellulaire extrêmement délicat de son cloaque (l’ouverture du corps pour les intestins et les organes génitaux).

-Les insectes ont des trachées et doivent retourner à la surface de l’eau pour respirer. Pourtant, de nombreux insectes aquatiques se sont astucieusement adaptés à cet habitat et ont développé plusieurs stratégies : hors de l’eau – comme les wigglers ou le scorpion d’eau. D’autres animaux prennent simplement l’oxygène avec eux. De petites bulles d’air “collent” aux minuscules poils sur le dos de l’araignée d’eau plongeante par exemple.

 

-Les poissons n’ont pas à retourner à la surface de l’eau. Ils ont des branchies, pour absorber l’oxygène de l’eau. Voici quelques faits intéressants sur l’oxygène dans l’eau : Il n’est pas facile d’absorber l’oxygène de l’eau lors de la plongée. L’air contient environ 30 fois plus d’oxygène que l’eau. Plus l’eau est chaude, plus la quantité d’oxygène qu’elle contient est faible.

-Il existe plusieurs espèces de poissons qui peuvent supporter des températures élevées de l’eau – comme le pupfish qui peut même survivre à des températures de l’eau allant jusqu’à 40 degrés Celsius. La plupart des poissons se sentent beaucoup mieux dans une eau plus froide, car elle contient plus d’oxygène. Pourtant, il n’y a pas de température qui s’applique à tous les poissons (comparez l’océan Arctique et les mers tropicales).

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Comment les animaux vivent dans des endroits froids ?

-Il est facile pour les humains de mettre plus de couches ou d’aller à l’intérieur pour rester au chaud en hiver, mais comment les animaux ont-ils évolué pour gérer le froid et la neige ?

-À mesure que les températures baissent, que les jours raccourcissent et peut-être même que la neige commence à tomber, les humains disposent d’une multitude de moyens pour rester au chaud. Nous pouvons mettre plusieurs couches de vêtements ou un grand manteau – des chapeaux, des gants et des écharpes peuvent couvrir des zones de peau qui peuvent être plus exposées aux éléments – ou nous pouvons chercher un abri dans un bâtiment chaud.

-Ces actions aident à garder les humains en sécurité et en bonne santé pendant une saison qui peut présenter divers risques pour la santé en raison des basses températures. La plupart des animaux ne peuvent pas rechercher ces mêmes méthodes pour se réchauffer et prospérer en hiver, mais ils ont développé des adaptations étonnantes pour survivre à des températures glaciales. Michigan State University Extension explore certaines des façons dont les animaux font face au climat hivernal.

-Selon le National Park Service, il existe trois stratégies principales pour que les animaux, ainsi que les insectes et les plantes, survivent à des températures froides : la migration, l’hibernation et la résistance (tolérance). Explorons chacun d’entre eux plus en détail.

1-Migration:

-La migration est le mouvement d’un groupe d’animaux d’un endroit à un autre, généralement dans le but de changer d’habitat ou de milieu de vie. On pourrait souvent penser à des oiseaux « volant vers le sud » pour l’hiver, mais la migration peut être bien plus que cela. Cela peut impliquer des déplacements vers l’est et l’ouest, des changements d’altitude vers le haut ou vers le bas d’une montagne, ou même un aller-retour vers plusieurs endroits à des moments différents. La durée varie en fonction de la distance parcourue. Cela peut prendre plusieurs heures, voire des jours, voire des semaines, aux animaux ou aux insectes pour terminer leur voyage.

-De nombreux facteurs peuvent avoir une incidence sur le moment où les animaux « savent » qu’il est temps de se déplacer, notamment la durée de la journée, les changements dans la nourriture disponible et la quantité d’énergie nécessaire pour rester au chaud. Des exemples d’animaux migrateurs sont le casse-noisette de Clark, le wapiti et le cerf mulet, tous trouvés dans le parc national des Glaciers au Montana. Ces trois animaux vivent en hauteur dans les montagnes pendant l’été, mais se rendent au pied de la montagne en hiver pour un meilleur accès à la nourriture et des conditions météorologiques plus clémentes.

-Bien que la migration puisse sembler être une très bonne option pour éviter les hivers, elle impose beaucoup de stress aux animaux car il faut tellement d’énergie pour voyager et une fois qu’ils arrivent, il y a toujours une concurrence pour les ressources, comme la nourriture et l’abri, avec les espèces indigènes.

2-Hibernation:

-L’hibernation est la deuxième stratégie pour survivre aux températures froides. L’hibernation est une dormance ou une inactivité à long terme, tandis que la «torpeur» est le terme décrivant l’inactivité à court terme.

-La définition de l’hibernation tirée du “Winter Ecology Teacher’s Guide” du National Park Service est “… un état physique dans lequel la fonction corporelle d’un animal ralentit afin de conserver son énergie pendant une saison sans nourriture ni eau, et avec des températures froides”.

-Cette fonction corporelle plus lente se caractérise par une diminution de la température corporelle et une réduction de la respiration ou de la respiration. L’animal se recroquevillera généralement en une boule serrée pour aider à rester au chaud, la température corporelle chutera et la respiration et le rythme cardiaque ralentiront.

-Ces actions réduisent la quantité d’énergie que l’animal doit dépenser pour rester en vie afin qu’il puisse vivre des réserves de graisse qu’il a développées au lieu de devoir constamment chercher de la nourriture.

-Les stratégies d’hibernation existent sur un continuum allant des “vrais hibernants” à un “sommeil profond” et enfin un “sommeil occasionnel”. Des exemples de véritables hibernants sont les écureuils terrestres et les marmottes colombiens, qui subissent tous deux une chute de température corporelle extrême (90 degrés Fahrenheit normalement contre 39 F pendant l’hibernation) et une respiration très lente (une respiration toutes les quatre à six minutes).

-Les ours, en revanche, appartiennent à la catégorie du sommeil profond car ils ne subissent pas la chute extrême de la température corporelle ; au lieu de cela, ils développent un pelage épais avant l’arrivée de l’hiver. Les ratons laveurs et les écureuils gris entrent dans la catégorie du sommeil occasionnel car ils restent généralement actifs pendant l’hiver, sauf en cas de températures extrêmement glaciales.

3-Résistance:

-La dernière adaptation évolutive est la résistance ou la tolérance au froid. Il existe de nombreuses façons dont cette adaptation a évolué chez différentes espèces.

-Les animaux qui vivent dans des climats froids ont tendance à être plus gros, de sorte que leur rapport masse corporelle/surface est plus élevé. Par exemple, les ours du temps froid comme les ours polaires sont plus gros que les ours des régions tropicales comme les ours malais.

-Les oiseaux gonflent leurs plumes pour garder une couche d’air autour de leur corps, se blottissent pour se réchauffer ou se perchent dans les cavités des arbres.

-Les petites oreilles et queues sont une autre adaptation que les animaux ont, comme le pika, un parent du lapin. Les petits appendices proches du corps restent chauds et résistent aux engelures par rapport aux grandes oreilles ou aux longues queues.

-Des couches plus épaisses de fourrure ou de poils poussent pour agir comme une couche supplémentaire d’isolation. Les chèvres de montagne ont des sous-couches de laine très épaisses et des poils creux qui maintiennent l’air emprisonné près du corps, empêchant ainsi le froid et l’humidité d’entrer. Semblables aux chèvres de montagne, les orignaux ont également un pelage avec des poils creux pour les garder au chaud.

-Des heures de clarté plus courtes aident à déclencher des réponses de la «glande maîtresse» du corps, l’hypothalamus, pour changer de comportement ou d’apparence pour se préparer au froid. Certains animaux augmenteront leur consommation de nourriture pour constituer des réserves de graisse, ce qui leur permettra de survivre avec un approvisionnement alimentaire réduit.

-D’autres animaux, comme les castors ou les écureuils roux, créent une cache de nourriture, ce qui signifie qu’ils collectent de la nourriture supplémentaire lorsqu’elle est disponible, la stockent et ont ensuite un approvisionnement pour l’hiver.

-Les lièvres d’Amérique, les belettes, les renards arctiques et les lagopèdes changent tous de couleur à l’approche de l’hiver. Leur fourrure ou leurs plumes passent du brun au blanc, ce qui leur procure deux avantages majeurs : La nouvelle fourrure ou les nouvelles plumes sont plus épaisses et agissent comme un meilleur isolant que le pelage d’été brun, et le changement de couleur permet de camoufler ces animaux dans la neige pour éviter les prédateurs et chasser les proies.



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La survie des animaux dans le désert ?

-Les déserts de la Terre sont loin d’être des friches sans vie. Malgré les conditions difficiles et sèches, de nombreux déserts abritent un large éventail coloré d’animaux et d’insectes. Comment tous ces animaux parviennent-ils à survivre dans un environnement aussi impitoyable ? Il s’avère que différentes créatures ont développé une gamme fascinante de stratégies pour survivre et prospérer dans le désert.

1-Éviter la chaleur:

-Le désert est un immense espace ouvert, ce qui signifie qu’il n’y a pas beaucoup de répit face au soleil brûlant. Pour de nombreux animaux du désert, la recherche de l’ombre est primordiale pour la survie. Certains animaux se rafraîchissent à l’ombre d’un gros cactus ou d’un rocher. L’écureuil terrestre du Cap, originaire d’Afrique, utilise sa queue touffue comme un parasol, apportant de l’ombre partout où il va.

2-Se cacher pendant la journée:

Lorsque vous êtes caché dans un terrier souterrain, la chose la plus intelligente à faire est de faire une sieste. De nombreux animaux fouisseurs du désert sont également nocturnes, ce qui signifie qu’ils dorment pendant la journée et sont actifs la nuit. Le désert se refroidit considérablement la nuit, permettant à ces créatures de faire une pause dans la chaleur étouffante.

3-Fouiller:

-Bien sûr, il y a toujours de l’ombre à trouver sous terre. Les serpents, les renards du désert et les mouffettes ne sont que quelques-unes des espèces d’animaux qui creusent sous terre pour éviter les heures les plus chaudes de la journée.

4-Lumière réfléchissante:

-Toutes les créatures ne craignent pas la lumière du soleil. Les fourmis argentées, une espèce d’insecte originaire du désert du Sahara, ont une adaptation incroyable qui les maintient au frais même en plein soleil de midi. Ces fourmis sont couvertes de poils métalliques qui non seulement confèrent aux fourmis leur couleur métallique distinctive, mais reflètent également la lumière du soleil, l’empêchant d’atteindre le corps des fourmis.

5-Chercher de l’eau dans des endroits insolites:

-Les déserts les plus secs de la Terre reçoivent environ un demi-pouce de précipitations par an, sous forme de brouillard condensé. L’eau est si rare que la plupart des animaux du désert obtiennent de l’eau non pas en la buvant, mais à partir de sources de nourriture. Les plantes du désert contiennent souvent une petite quantité d’eau, suffisante pour que ces animaux efficaces puissent survivre. Les oiseaux et les reptiles du désert obtiennent souvent de l’eau en mangeant des insectes.

6-Stocker l’eau pendant de longues périodes:

Une fois qu’un animal du désert a obtenu quelques gouttes d’eau précieuse, il est important de la faire durer le plus longtemps possible. De nombreuses créatures du désert ont évolué pour pouvoir stocker de l’eau dans leur corps.

7-Dissiper la chaleur:

-Une petite quantité d’eau en excès peut être utilisée pour se rafraîchir. Certaines espèces d’oiseaux du désert peuvent évaporer l’eau de leur bouche pour se rafraîchir. D’autres animaux, comme les renards Fennec, ont d’énormes oreilles qui répartissent l’excès de chaleur sur une grande surface.

8-Estivation:

-Lorsque tout le reste échoue, certains animaux du désert hibernent simplement pendant les périodes particulièrement chaudes et sèches. Ces animaux s’enfouissent dans le sol, dormant jusqu’à ce que la température baisse légèrement ou que de l’eau devienne disponible.

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Comment l’humanité a découvert le monde invisible des cellules

La génétique moderne a été lancée par la pratique de l’agriculture : le moine morave Gregor Mendel a découvert des gènes en croisant des pois avec un pinceau dans le jardin de son monastère à Brno. Le généticien russe Nikolai Vavilov s’est inspiré de la sélection des cultures. Même le naturaliste anglais Charles Darwin avait noté les changements extrêmes dans les formes animales créés par l’élevage sélectif. La biologie cellulaire, elle aussi, a été stimulée par une technologie modeste et pratique. La science savante est née d’un bricolage peu savant.

Dans le cas de la biologie cellulaire, c’était tout simplement l’art de voir : le monde mesuré, observé et disséqué par l’œil. Au début du XVIIe siècle, une équipe d’opticiens néerlandais père et fils, Hans et Zacharias Janssen, a placé deux lentilles grossissantes en haut et en bas d’un tube et a découvert qu’elles pouvaient grossir un monde invisible. Les microscopes à deux lentilles seraient éventuellement appelés « microscopes composés », tandis que ceux à lentille unique étaient appelés « simples » ; tous deux s’appuyaient sur des siècles d’innovation dans le soufflage du verre qui avait fait son chemin des mondes arabe et grec jusqu’aux ateliers de verriers italiens et hollandais.

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Les méthodes d’etude de la cellule !

-Les principales méthodes et techniques dont dispose actuellement la biologie cellulaire sont reparties en trois aspects.

 01 – Aspect morphologique :

-Les méthodes optiques d’examen peuvent se pratiquer de deux manières :

-étude de cellules vivantes, soit directement dans l’organisme (examen vital)

grâce à l’utilisation de colorants non nocifs ou vitaux,

soit isolées à partir de fragments de tissus, examen supra vital.

-étude de cellules préalablement tuées suivant des méthodes diverses qui conservent leur morphologie et leur composition,

dans un état aussi voisin que possible du vivant (fixation ou congélation)

-Le plus couramment, les observations se font au microscope photonique ou au microscope électronique.

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La cellule cancereuse !

-Du latin cancer (« crabe, chancre, cancer »), apparenté au grec καρκινος, karkinos (« écrevisse »). Ce nom aurait été donné par Hippocrate, parce que le cancer « a des veines étendues de tous côtés, de même que le crabe a des pieds ». La même source ajoute que « son nom lui vient, selon quelques-uns, de ce que quand il s’est emparé d’un organe, il ne le lâche plus, de même que fait le crabe quand il s’est attaché à quelque chose.

-Les modifications structurales des cellules tumorales intéressent essentiellement l’organisation moléculaire, elles se traduisent par des modifications des propriétés de la membrane plasmique et du noyau dont y parmi on cite :

-Augmentation de la fluidité membranaire (augmentation de l’instauration des phospholipides et baisse de la quantité du cholestérol membranaire.

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