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Chapitre IIChapitre II
Le systLe systèème moteur somatique me moteur somatique
et et
le systle systèème moteur vme moteur vééggéétatiftatif
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Lorsque nous avons parlé des réseaux de neurones et du traitement de l’information, nous avons avons pris comme exemple « les réflexes »
Cette réponse est la conséquence de la stimulation du système moteur
Un neurone stimule un neurone qui stimule un neurone... (traitement de l’information en série)
réponse spécifique et prévisible
Système Nerveux Autonome qui commande les
« viscères »
SNCEncéphale et moelle épinière
SNPVoies de communication
entre le SNC et l’organisme
Nous avons vu que leNous avons vu que le SystSystèème Nerveuxme Nerveuxpeut être subdivispeut être subdiviséé en :en :
Voie motriceAvec les neurones moteurs
qui transmettent la commande motrice du SNC Effecteurs
Voie sensitiveAvec les neurones sensitifs
somatiques et viscéraux qui conduisent l’information des
Récepteurs SNC
Système Nerveux Somatique qui commande les muscles
squelettiques
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Il existe un système moteur somatique et un système moteur végétatif
I. Le système moteur somatique
Il innerve uniquement les muscles striés squelettiques dont l’excitation se traduit
par une contraction.
Les neurones qui commandent la musculature squelettique sont localisés :
dans le tronc cérébral pour les muscles du segment céphalique,
dans la moelle épinière pour le reste du corps.
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1. Organisation spinale de l’innervation somatiqueLes neurones moteurs qui commandent la musculature somatique (à l’exception du segment céphalique) sont situés dans la substance grise de la corne ventralede la moelle épinière.
Corne postérieure
Corne latérale
Corne antérieure ou ventrale
Mn
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Ils représentent la voie finale commune du contrôle des comportements moteurs.
ce sont eux qui commandent la contraction musculaire
Ces Mn sont appelés neurones moteurs inférieurs(par opposition aux neurones moteurs supérieurs des voies corticales),
Comment sont ils organisés?
Il existe une organisation segmentaire des Mn et une répartition particulière au sein de chaque segment de moelle épinière (cf. S1-U1-Phy1)
Comment fonctionnent ces Mn?
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2. Fonctionnement des neurones moteurs somatiques : les Mn α
Il existe 2 catégories de neurones moteurs somatiques au sein de la moelle épinière :
les Mn α (alpha) et les Mn γ (gamma).
Ce sont les Mn α qui sont directement responsables de la production de force par le muscle.
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Un Mn α innerve plusieurs fibres musculaires (12 à 1500) d’un même muscle.
L’ensemble constituépar le Mn α et les fibres musculaires qu’il innerve
constitue une unitémotrice Unité
motrice
Un Mn α a un corps cellulaire assez
volumineux et un axone α de gros diamètre (15-
20µm)
Mn α
Fibres musculaires
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Un muscle comporte diverses unités motrices
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La contraction d’un muscle résulte de
l’action individuelle ou combinée des unités
motrices de ce muscle.
Pool de Mn α
L’ensemble des Mn α qui innerve un muscle forme un pool ou population de
Mn α.
Comment agissent les Mn α sur les fibres musculaires?
Un Mn α communique avec ses fibres musculaires par le biais de l’Ach qui agit sur des récepteurs
spécifiques : récepteurs nicotiniques
Séquence de contraction-
relaxation des fibres
PA dans les fibres
musculairesPPSE
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L’activation des Mn αcause donc la
contraction musculaire.
Dans le prochain chapitre nous verrons comment sont
activés ces Mn.
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II. Le système moteur végétatif
Considéré comme un système à fonctionnement involontaire, souvent inconscient, le SNV est
aussi appelé Système Nerveux Autonome(SNA), dénomination donnée par Langley au
début du 20ième siècle.
Le Système Nerveux Végétatif (SNV), portion du système nerveux, contrôle et
coordonne l’activité des organes végétatifs.
Pour moduler les fonctions végétatives, c’est à dire les fonctions organiques
internes dont dépend l’Homéostasie de
l’organisme : digestion, respiration, circulation, …
le SNV dispose de 2 versants moteurs :
le sympathique et le parasympathique
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un fonctionnement réciproque car la plupart des organes reçoivent des terminaisons des 2 versants
Schématiquement :la partie sympathique est productrice d’énergiela partie parasympathique est restauratrice d’énergie
SNV (ortho)sympathique et le SNV parasympathique, sont 2 parties anatomiquement différentes dont les
fonctions sont globalement antagonistes mais complémentaires
Par l’activation plus ou moins importante de l’un et l’autre de ces 2 versants, le SNV peut assurer la stimulation ou le freinage de l’activité des organes
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1. L’innervation végétativeLes cibles :
Les muscles lisses
qui tapissent ou ceinturent la paroi de tous les organes creux et des vaisseaux (TD, bronches, vessie, veines, artères…)
qui, minuscules, sont disséminés dans le corps (muscles de la pupille, du cristallin, muscles horripilateurs de la peau…)
Le muscle cardiaque
Les glandes : qui produisent les larmes, la salive, les sucs digestifs, la sueur…
Effecteurs variés
efférencesSNVPSSNVS
ComparaisonComparaison
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Système nerveux végétatif Système nerveux somatique
Cibles variées différents types d’effecteurs
1 seul type d’effecteur : le muscle squelettique
SNC Effecteurs
Muscle squelettique
Muscle lisse ou cardiaque,
glandes…Voie efférente végétative
Voie efférente somatique
1. L’innervation végétativeLes ciblesLes voies efférentes ou motrices
Les voies motrices des 2 composantes du SNV qui contrôlent les différents organes effecteurs constituent des voies à 2 neurones.
Il y a 2 neurones entre le SNC et l’effecteur Il y a une synapse entre les 2 neurones
végétatifs de la voie motrice, dans un ganglion neurovégétatif.
SNC Ganglion neurovégétatif Effecteur
1er neurone 2ième neurone
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1er neurone : neurone pré-ganglionnaire ou protoneuroneAxone myélinisé de
petit diamètre (type B, diamètre 3γm, vitesse de conduction entre 3
et 15m/sec)
Corps cellulaire dans le SNC
Neuromédiateur Ach
Ganglion2ième
neurone
Ach ou NA
AchSNC
1er neurone Effecteur
2ème neurone : neurone post-ganglionnaire ou deutoneuroneAxone amyéliniquede petit diamètre (type C, diamètre 1γm, vitesse de
conduction entre 0,5 et 2m/sec)
Neuromédiateur différent pour les 2
versants du SNV
Sympathique: NA Parasympathique: Ach
Corps cellulaire dans le ganglion neurovégétatif
(hors du névraxe)
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L’Ach libérée au niveau du ganglion a toujours une action excitatrice.
Elle agit sur des récepteurs nicotiniques de type N1présents sur la membrane du neurone post-ganglionnaire
Ganglion2ième
neuroneAch1er neurone
Ach ou NA Effecteur
Différents récepteursR N1
L’Ach et la NA libérées par les deutoneurones ont des effets excitateurs ou inhibiteurs.
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Elles agissent sur des récepteurs :- différents pour les 2 neurotransmetteurs - fonction des cellules cibles pour un neurotransmetteur donné
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D’où des effets variés
ComparaisonComparaison
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Système nerveux végétatif Système nerveux somatique
Cibles variées différents types d’effecteurs
1 seul type d’effecteur : le muscle squelettique
voie motrice à 2 neurones aux axones de petit ∅ peu ou pas myélinisés Vc lente + 2 synapses
voie motrice à 1 neurone (Mn α) avec axone de gros ∅myélinisé Vc rapide + 1 synapse
2 neuromédiateurs Action sur différents types de récepteurs
1 seul neuromédiateur Action sur 1 type de récepteur : nicotinique N2
SNC
Muscle squelettique
Muscle lisse ou cardiaque,
glandes…
Voie efférente somatiqueAch ou NA
Ach
Ach
Voie efférente végétativeR N1
R N2
R ACh
R NA
www.physiologie.staps.univ-mrs.fr Les fibres post-ganglionnaires du SNA ne présentent pas à leur extrémité un renflement terminal ou bouton synaptique.
Remarque:
Elles cheminent le long des cellules de l’organe effecteur et leurs vésicules libèrent « en passant » le neuromédiateur.
l’action porte simultanément sur une zone étendue de l’organe
généralisation possible de la réponse à tout l’organe.
Elles portent un chapelet de renflements : les « varicosités axonales » contenant le neurotransmetteur.
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Toutes ces caractéristiques rendent la transmission dans le Système Nerveux Végétatif beaucoup plus
lente que dans le Système Nerveux Somatique
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2. Particularit2. Particularitééss
du versant sympathiquedu versant sympathique
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entre les segments thoraciques et lombaires (T1 à L2 voir L3 selon les auteurs)
Les corps cellulaires de tous les neurones préganglionnairessont situés dans la substance grise de la moelle épinière au niveau de la corne intermédio-latérale
système thoraco-lombaire
Anatomiques
L’axone moteur du premier neurone de la chaîne sympathique
Nerf rachidien
- chemine dans le nerf rachidien correspondant,
Rameau communicant blanc
- quitte ce nerf par un fin rameau nerveux : rameau communicant blanc (axone myélinisé)
Ganglionparavertébral
- pour rejoindre un ganglion de la chaîne ganglionnaire latéro-vertébrale (ou paravertébrale)
Racine ventrale
- quitte la moelle épinière par la racine ventrale,
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La chaîne sympathique
latérovertébrale est située sur les flancs de la
colonne vertébrale.
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Une fois dans le ganglion de la chaîne sympathique
? ?
2 possibilités pour l’axone du protoneurone
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1/ L1/ L’’axone duaxone du protoneuroneprotoneurone se termine au niveau de cette se termine au niveau de cette chachaîîne ganglionnaire : ne ganglionnaire :
la synapse avec le neurone post-ganglionnaire s’effectue dans le ganglion de la chaîne sympathique para vertébrale, au même niveau ou à un autre étage.
Racine ventrale
Nerf rachidien
Rameau communicant blanc
Ganglionparavertébral
innervation des effecteurs sous cutanés (muscles lisses des vaisseaux sanguins des glandes sudoripares ou sébacées de la peau) et des viscères de la cavité thoracique.
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Neurone post-
ganglionnaire
Rameau communicant
blancRameau
communicant gris
Neurone pré-ganglionnaire
Ganglion de la chaîne latéro-
vertébrale
Nerf sympathique (fibres post-
ganglionnaire)
Nerf spinal
Ganglion de la chaîne latéro-
vertébrale
Innervation des principaux viscères
de la cavitéthoracique
Innervation des
effecteurs sous cutanés
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2/ L2/ L’’axone duaxone du protoneuroneprotoneurone traverse le ganglion de la chatraverse le ganglion de la chaîîne ne sympathique sympathique latlatééroro--vertvertéébrale et poursuit son cheminbrale et poursuit son chemin
la synapse avec le neurone post-ganglionnaire s’effectue dans un ganglion préviscéral situé plus en périphérie
Nerf splanchnique
(Fibre pré-ganglionnaire)
Rameau communicant
blanc
Substance grise
Fibre post-ganglionnaire
Ganglion préviscéral
Innervation des principaux viscères
de la cavité abdominopelvienne
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Dans les 2 cas, la chaîne sympathique latéro-vertébrale est le lieu de transit obligé des fibres sympathiques.
Les ganglions étagés de cette chaîne sont connectés entre eux.
Ils donnent naissance :
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- aux rameaux communicants gris qui retournent aux nerfs spinaux pour distribuer leurs fibres dans les régions somatiques du corps (ex. innervation artérielle des membres)
- et aux nerfs splanchniques qui innervent les viscères, les glandes de la tête, du cou du thorax de l ’abdomen et du pelvis
Ganglion préviscéral
Nerf splanchnique
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Particularités pharmacologiquesLe neuromédiateur libéré par le SNSympathique est :
la Noradrénaline (NA) qui appartient à la famille des catécholamines
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La synapse sympathique
PA entrée de calcium
Ca++
fusion des vésicules avec la membrane de la terminaison nerveuse
libération de la NA dans la fente synaptique
La NA agit sur 2 types de récepteurs : α et β adrénergiques
Les effets de la NA sont fonction du type de récepteurs présents sur la membrane plasmique des cellules cibles
effets différents selon que les récepteurs sont des Rα ou des Rβ
Les cibles peuvent comporter l’un ou l’autre ou les 2 types de récepteurs.
De façon globale et simplifiée on peut dire que la NA active les α et inhibe les β mais la réalité est beaucoup plus complexe…
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La fixation de la NA sur les Rα
La fixation de la NA sur les Rα1portés par les cellules cibles
sympathiques engendre une stimulation
vasoconstriction des artérioles qui irriguent la plupart des organes
portés par les terminaisons nerveuses parasympathiques
inhibition de la libération de l’Achrenfort de sa propre action
β
La fixation de la NA sur les Rα2 portés par les terminaisons présynaptiques
inhibition libération NA autorégulation
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La fixation de la NA sur les R β
La fixation de la NA sur les R β1portés par les cellules cibles sympathiques engendre une stimulation
ex.1 : augmentation de la force de contraction du myocarde,
ex.2 : lipolyse au niveau des adipocytes, ex.3 : glycogénolyse hépatique et musculaire
La fixation de la NA sur les R β2engendre une relaxation
ex. relâchement des muscles bronchiqueswww.physiologie.staps.univ-mrs.fr
Systèm
e adr
énerg
ique
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Le sympathique favorise :
- L’action dirigée vers l’extérieur
- La mobilisation des ressources
- L’effort bref et intense
Il est impliqué dans les réactions d’alerte lors de changements rapides de l’environnement ou de situation d’urgence
Rôle de défense de l’organisme
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Système ergotrope
Voie efférente sympathique : cas particulier de la médullo- surrénale
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Ach
Neurone préganglionnaire
sympathique
Cellules chromaffines de la médullo-
surrénale
Hormones : A et NA libérées dans la
circulation
L ’action du versant sympathique du SNV sur la médullo-surrénale s ’exerce par l’Ach qui est libérée par
les fibres pré-ganglionnaires.
Les cellules chromaffines de la médullo-surrénales sont en
fait des neurones post-ganglionnaires non
différenciés en cellules nerveuses.
Elles libèrent de l ’A et de la NA dans la circulation sanguine ce sont des
hormones et non des neuromédiateurs.
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3. Particularit3. Particularitééss
du versant parasympathiquedu versant parasympathique
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Anatomiques On distingue :* Le parasympathique crânienLes corps cellulaires des neurones préganglionnaires sont regroupés dans des noyaux du tronc cérébral.
* Le parasympathique sacréLes corps cellulaires des neuronespréganglionnaires sont situés dans la substance grise de la moelle épinière sacrée, de S2 à S4
L’axone myélinisé du protoneurone gagne le ganglion parasympathique situé à proximité
ou à l’intérieur même des effecteurs,
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Pour le parasympathique crânien
Crânien
SacréS2S3S4
Nerf vague ou pneum
ogastrique (X)
en cheminant avec certains nerfs crâniens, en particulier
le nerf vague ou pneumogastrique, 10ième paire
de nerfs crâniens (X).
Pour le parasympathique sacré
en cheminant avec les nerfs sacrés
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Rappel :
Les nerfs crâniens innervent la tête et le cou sauf le X, le nerf vague,
qui innerve plusieurs organes des cavités
abdominale et thoracique
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Le nerf va gu e ( X)
PharynxPoumonsCœurEstomacVésiculePancréasReinIntestin
Au niveau du ganglion viscéral, le protoneurone fait synapse avec le neurone post-ganglionnaire dont l’axone amyélinique innerve :
(l’iris)
(le myocarde)
Pour le parasympathique
sacré
Partie supérieure
Partie inférieure
Pour le parasympathique
crânien
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Particularités pharmacologiquesLe neuromédiateur libéré par le SNS est généralement:
l’Acétylcholine (Ach)
Remarque : certains neurones de la voie parasympathique libèrent un autre neurotransmetteur système NANC (non adrénergique et non cholinergique)www.physiologie.staps.univ-mrs.fr
La synapse parasympathique
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L’Ach libérée par les terminaisons des deutoneuronesparasympathiques agit sur des récepteurs muscariniques
Récepteur muscarinique de type M1ganglions et glandes sécrétrices Action stimulante
Récepteur muscarinique de type M2Myocarde Effet inhibiteur
Récepteur muscarinique de type M3Muscle lisse et glandes sécrétrices Stimulant
L’effet produit par la fixation du médiateur chimique sur son récepteur dépend des protéines présentes sur la
membrane des cellules cibles.
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contraction
M3
M3
M3
M2M3
M3
M3
M3
Systè
me cho
liner
gique
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MyosisAccommodationTension intra-oc. ⇓Larmes
BroncoconstrictionSécrétions ⇑
FréquenceConduction a-v ⇓Tension art. ⇓
Péristaltisme ⇑Tonus ⇑Sécrétions ⇑Sphincters ⇓
MictionDetrusor ⇑Sphincters ⇓
Érection(vasodilatation)
Salivationsécrétion aqueuse, riche enions et enzymes, vasodilatationAutres sécrétions ⇑muqueuses, pancréas etc...
Il est impliqué dans les fonctions de restauration de
l’individu... et dans le contrôle des activités dans
des conditions normales
Le parasympathique
- Met l’organisme au repos
- Favorise la digestion, l’absorption et le stockage d’énergie
Rôle de récupération
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Système trophotrope
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4. Mise en jeu des deux syst4. Mise en jeu des deux systèèmesmes
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Majoritairement les 2 versants du SNA ont des effets antagonistes sur les mêmes organes
Ils innervent les mêmes organes et ont des effets opposés sur ces organes
dualité d’innervation
fonctionnement réciproque ou antagoniste
frein et accélérateur sur une voiture
Régulation fine de l’activité d’un organe par modulation du niveau d’activation et du niveau
d’inhibitionwww.physiologie.staps.univ-mrs.fr
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Les fibres sympathiquesproviennent de la moelle
épinière.
La plupart des fibres
parasympathiquessont dans des
nerfs crâniens, le nerf vague (X)
surtout.
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A côté de ce fonctionnement réciproque ou antagoniste majoritaire existent 2 autres types
de fonctionnement
*Glandes exocrines du TD :
+ ParaS sécrétion : effet on
*Muscles horripilateurs de la peau : + S contraction : effet on
*Paroi des artérioles :
+ S vasoconstriction : effet on
Le fonctionnement « on-off »lié au fait qu’un seul versant contrôle l’organe
+ effet on
- effet off
*Glandes salivaires :
+S et +ParaS sécrétion de salive
abondante et riche en enzymes quand paraS / peu abondante et riche en mucus quand S
Le fonctionnement synergiquelié au fait que les 2 versants engendrent les mêmes effets.
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5. R5. Réécapitulatif des particularitcapitulatif des particularitéés des s des deux versants du SNAdeux versants du SNA
ww
w.p
hysi
olog
ie.st
aps.u
niv-
mrs
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Voies sympathiques Voies parasympathiques
Centres cérébraux :nerfs craniens (III,VII, IX, X) et sacrés : nerfs pelviens
Centres médullaires cervico-thoraciques et lombaires, C8/L1,L2
Fibre pré-ganglionnaire longue
Fibre pré-ganglionnaire courte
Relais ganglionnaire proche des organes voire même dans les organes
Relais ganglionnaire loin des organes
Fibre post-ganglionnaire courte
Fibre post-ganglionnaire longue
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Cas particulier: médullo-surrénale
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L’activation des centres moteurs végétatifs
sympathique et parasympathique cause des effets très variés fonction non seulement des neuromédiateurs
libérés mais également des récepteurs portés par les cellules cibles.
Dans le chapitre suivant nous verrons comment sont
activés ces neurones moteurs végétatifs.
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