HOMEOSTASIE,
COMPARTIMENTS LIQUIDIENS,
COMPOSITION CORPORELLE
Anatomie et Physiologie ?
L’anatomie et la physiologie touchent aux notions fondamentales qui nous permettent de comprendre l’organisme humain.
L’anatomie est l’étude de la structure des parties du corps et des relations qu’elles ont les unes avec les autres ;
la physiologie porte sur le fonctionnement des parties du corps,c’est-à-dire sur la façon dont celles-ci jouent leur rôle et permettent le maintien de la vie.
Il n’est possible d’expliquer la physiologie qu’à partir des structures anatomiques sous-jacentes.
La physiologie ?
La physiologie est l’étude du fonctionnement biologique normal, La physiologie étudie les mécanismes de régulation des grandes fonctions qu’accomplissent les organismes vivants :
I fonctions de conservation de l’individu : - nutrition,
- protection et - relation ;
I fonction de conservation de l’espèce :reproduction.
Pour les physiologistes
l’organisme est une machinerie dont les mécanismes peuvent être décrits sous forme d’événements physiques ou chimiques et de réactions causales, événements de même type que ceux qui se déroulent dans d’autres composants de l’univers.
Le domaine d’étude de la physiologie est large :
I A l’une des extrémité du spectre, elle s’intéresse à l’étude individuelle d’une protéine - par exemple : comment la conformation et les propriétés électriques d’une protéine lui confèrent le pouvoir d’agir comme canal aux ions sodium ?
I A l’autre extrémité, la physiologie s’intéresse à des processus beaucoup plus complexes et dépendent de nombreux organes séparés du corps - par exemple : comment le cerveau, le cœur, le rein et plusieurs glandes interviennent ensemble pour excréter dans les urines l’excès de sodium après un repas riche en sel ?
L’unité de base de tout organisme vivant est la cellule
La cellule est le plus petit élément capable d’accomplir les processus associés à la vie
En biologie, certaines activités sont fondamentales à toutes les cellules et représentent le minimum requis pour maintenir l’intégrité de la vie.
L’hépatocyte et l’amibe
La cellule hépatique (du foie) et l’amibe sont remarquablement similaires dans leurs façons d’échanger du matériel avec leur environnement immédiat, d’obtenir de l’énergie, de synthétiser des molécules complexes, de se dupliquer et de détecter et de répondre aux signaux dans leurs environnement immédiat
Caractéristiques fondamentales des cellules
Bien que les cellules d’un organisme multicellulaires soient souvent différentes les unes des autres et donc sont capables de remplir des fonctions très particulières, toutes partagent certaines caractéristiques fondamentales.
1 Obtenir de l’environnement extracellulaire des nutriments et de l’oxygène ;
2 Dans toutes les cellules l’oxygène se combine avec les hydrates de carbone, les graisses ou les protéines pour produire l’énergie nécessaire au fonctionnement cellulaire ;
3 Les mécanismes généraux de transformation des nutriments en énergie sont fondamentalement les mêmes dans toutes les cellules ;
4 toutes les cellules déversent les produits finaux de leurs réactions chimiques dans le liquides péricellulaire ;
5 Reconnaître les modifications de l’environnement de la cellule et y répondre ;
6 Contrôler dans une grande mesure les échanges de matières entre la cellule et son environnement ;
7 Transférer de la matière d’un compartiment à l’autre de la cellule.
Différents niveaux d’organisation structurale du corps
humain
Le but des physiologistes ?
C’est de comprendre l’intégrité de l’être vivant, mais
la fonction physiologique est souvent abordée en termes de systèmes isolés, chacun d’entre eux étant constitué de différents éléments organiques et structurels : systèmes cardiovasculaire, digestif, excréteur, respiratoire, nerveux, musculaire, ....
Niveaux d’organisation en physiologie : Au niveau
moléculaire
Niveaux d’organisation en physiologie : Au niveau des
organes et des systèmes
Niveaux d’organisation en physiologie : Au niveau de
l’organisme entier
La physiologie nous aide à comprendre :
Comment les processus de la vie fonctionnent et comment ils sont régulés ?
Les maladies et comment les traiter ?
Comment les organismes vivants font face ou s’adaptent à différents environnements ?
Les plantes (Physiologie végétale) ; Les animaux (Physiologie Animale) :
I L’homme et les autres mammifères ;
I Les oiseaux, Les reptiles, Les amphibiens, Les poissons . . . ; I Les invertébrés : Les insectes, Les mollusques . . .
Le genre de questions que les physiologistes se posent ?
Comment les mutations des gènes affectent les cellules, les organes et la fonction de l’organisme sein et malade ?
Comment certains diabétiques ont des problèmes cardiaques ? Que savez-vous du contrôle de la pression artérielle ?
Comment le cœur du sportif s’adapte à l’effort ?
Chez les personnes en microgravité (espace) : est-ce que l’exercice physique diminue la perte de calcium de l’os ? etc ...
Milieu intérieur (Environnement intérieur) ?
Amibe et Hépatocyte
Une amibe et une cellule de foie humaine, toutes les deux obtiennent leurs énergies de certaines substances nutritives (organiques).
Les réactions chimiques impliquées dans ce processus intracellulaire sont remarquablement semblables dans les deux types de cellules et impliquent l’utilisation d’oxygène et la production de dioxyde de carbone.
L’amibe prend l’oxygène directement du liquide l’entourant (son environnement externe) et élimine le dioxyde de carbone dans ce même liquide.
Mais comment la cellule du foie et toutes les autres parties internes du corps (de l’organisme) peuvent obtenir de l’oxygène et éliminent le dioxyde de carbone quand, contrairement à l’amibe, elles ne sont pas dans le contact direct avec l’environnement externe ?
Milieu intérieur
L’approvisionnement en oxygène est la fonction du système respiratoire qui capte l’oxygène de l’environnement externe et du système circulatoire qui le distribue à toutes les parties de l’organisme.
De plus, le système circulatoire emporte le dioxyde de carbone produit par toutes les cellules de l’organisme aux poumons, qui l’éliminent à l’extérieur.
De même les systèmes digestif et circulatoire ensemble permettent la mise à disposition, pour toutes les cellules de l’organisme, des substances
Milieu intérieur
Les déchets, autres que le dioxyde de carbone, sont transportés par le système circulatoire des cellules qui les ont produites aux reins et au foie, qui les excrète du corps.
Les reins règlent aussi les quantités d’eau et beaucoup d’autres éléments essentiels.
Milieu intérieur
L’effet global des activités des différents systèmes est de créer, dans l’organisme, un environnement dans lequel les cellules peuvent fonctionner et survivre.
Cet environnement liquide (fluide) entourant chaque cellule est appelé : milieu intérieur.
Le milieu intérieur de l’organisme est le liquide extracellulaire
(littéralement, le liquide à l’extérieur des cellules), qui baigne chaque cellule.
C’est de ce liquide que les cellules reçoivent de l’oxygène et les substances nutritives et dans lequel elles excrètent les déchets.
Un organisme multicellulaires ne peut survivre que s’il peut maintenir la composition de son milieu intérieur dans un état compatible avec la survie des cellules individuelles.
En 1857, Claude Bernard a clairement décrit l’importance centrale du liquide extracellulaire :"de grandes fluctuations dans
Le milieu intérieur ?
Le milieu intérieur :Terme utilisé pour la première fois vers 1857 par Claude BERNARD (1813-1878).
"... Je crois avoir le premier insisté sur cette idée qu’il y a pour l’animal réellement deux
milieux : un milieu extérieur dans lequel est placé l’organisme, et un milieu intérieur dans lequel vivent les éléments des tissus. L’existence de l’être se passe, non pas dans le milieu extérieur, air atmosphérique pour l’être aérien, eau douce ou salée pour les animaux aquatiques, mais dans le milieu liquide intérieur formé par le liquide organique circulant qui entoure et où baigne tous les éléments anatomiques des tissus ; c’est la lymphe ou le plasma, la partie liquide du sang, qui, chez les animaux supérieurs, pénètrent les tissus et constituent l’ensemble de tous les liquides interstitiels, expression de toutes les nutritions locales, source et confluent de tous les échanges élémentaires....La fixité du milieu intérieur est la condition de la vie libre et indépendante... le mécanisme qui le permet est celui qui assure dans le milieu intérieur, le maintien de toutes les conditions nécessaires à la vie des éléments. Dans la vie constante, l’être vivant paraît libre et les manifestations vitales semblent produites et dirigées par un principe vital intérieur affranchi des conditions physiques ou chimiques extérieures. Cette apparence est une illusion. Tout au contraire, c’est particulièrement dans le mécanisme de la vie constante ou libre que ces relations étroites se montrent dans leur pleine évidence."
L’homéostasie
Exemples
Natrémie = 140 mOsm/L Hyponatrémie sévère (<120 mOsm/L) : Plasma hypotonique et eau se déplace vers les cellules
Gonflement des tissus, oedèmes,
Conséquences cérébrales graves (douleurs, coma)
Kaliémie = 4.5 mOsm/L HyperKaliémie (>5mOsm/L) Dépolarisation des cellules
Augmentation de l’excitabilité des cellules nerveuses et cardiaques Risques d’arythmies
L’homéostasie ? "La fixité du milieu intérieur est la condition de la vie libre et indépendante..."
On défini la constance relative de l’environnement interne comme l’homéostasie.
Des changements surviennent , mais l’ampleur de ces changements est petite et les changements sont maintenus dans des limites étroites.
Comme l’a souligné le physiologiste américain,Walter B. Cannon : une telle stabilité ne peut être réalisée que par l’intervention de processus physiologiques soigneusement coordonnés.
L’homéostasie est la base de la physiologie
Chaque cellule, partie d’un système organisé, contribue à l’homéostasie
Définition
L’homéostasie ( de homoios, semblable et stasie, rester) :est la capacité que peut avoir un système quelconque (ouvert ou fermé) à conserver son équilibre de fonctionnement en dépit des contraintes qui lui sont extérieures.
L’homéostasie désigne en physiologie le maintien de caractéristiques stables constantes du milieu intérieur.
C’est Walter Bradford Cannon en 1929qui a crée le terme homéostasiepour décrire les différents arrangements physiologiques qui permettent de rétablir l’état normal après une perturbation (The Wisdom of the Body,1932).
Selon W. B. Cannon,«l’homéostasie est
Le milieu intérieur
Le milieu intérieur est extérieur à la cellule, mais il est à l’intérieur de l’organisme.
C’est l’ensemble des liquides extracellulaires dans lesquels baignent toutes les cellules de l’organisme et dont la nature correspond aux besoins de chaque cellules.
Il leur permet d’être potentiellement en relation les unes avec les autres.
Tous les échanges assurant la vie de la cellule se font par l’intermédiaire du milieu intérieur.
Milieu intérieur : Le support physiologique du milieu
intérieur est constitué par les trois compartiments :
plasmatique, interstitiel et lymphatique.
Milieu intérieur : C’est le rôle des différents systèmes de
l’organisme de maintenir l’équilibre d’un tel milieu
L’homéostasie et Milieu intérieur
L’homéostasie permet :
Le maintien de la constance du milieu intérieur, malgré les
modifications induites par l’environnement extérieur ou l’activité de l’organisme ;
Cette stabilité est permise par des mécanismes régulateurs, Ainsi : Les paramètres du milieu intérieur ne varient que dans d’étroites limites ; Ces valeurs fixes des paramètres du milieu intérieur constituent donc un état défini, vers lequel l’organisme tend à revenir dès qu’il s’en éloigne:
Les constituants du sang ont des valeurs constantes : si on fait un prélèvement sanguin, on observe que les concentrations de ces constituants sont égales dans le temps et d’un individu à l’autre, ex : glycémie 1 g/Lsoit 0.5 mmol/L, la natrémie est de 142 mM/L, ...
Chez le malade, certaines grandeurs sont totalement différentes de la
Les grandeurs du milieu intérieur stabilisées par l’homéostasie sont :
La concentration en nutriments (glucose, acides gras, acides aminés, lipides...etc.) ;
La concentration d’O2 et de CO2;
La concentration de produits de déchets (urée, créatinine...etc.) ; Le pH (concentration de H+;
Les concentrations : de l’eau (osmolalité), du sel (NaCl) et d’autres électrolytes ;
La température centrale ;
Le volume sanguin et la pression artérielle...
Valeurs normales de quelques constituants importants des liquides extracellulaires
Val. normal. Interv. normal. Lim. survie Unités
Oxygène 90 80-105 10-1000 mmHg
Dioxyde de carbone 40 35-45 5-80 mmHg
Ion sodium 142 138-146 115-175 mmol/L
Ion potassium 4,2 3,8-5,0 1,5-9,0 mmol/L
Ion calcium 1,2 1,0-1,4 0,5-2,0 mmol/L
Ion chlore 108 103-112 70-130 mmol/L
Ion bicarbonate 28 24-32 8-45 mmol/L
Glucose 85 75-95 20-1500 mg/dl
Température corp. 37 36,6-37,4 18,3-43,3 ◦C
Equilibre acide-base 7,4 7,3-7,5 6,9-8,0 pH
Muscle squelettique : Valeurs normales
Les systèmes ou principaux appareils qui jouent un rôle dans l’homéostasie
"... Si l’on décompose l’organisme vivant en isolant ses diverses parties, ce n’est que pour la facilité de l’analyse expérimentale, et non point pour les concevoir séparément.
En effet, quand on veut donner à une propriété physiologique sa valeur et sa véritable signification, il faut toujours la rapporter à l’ensemble et ne tirer de conclusion définitive que relativement à ses effets dans cet ensemble".
Claude Bernard (1865)
Le système tégumentaire
Composants: La peau et les structures qui en dérivent comme les cheveux et les poils, les ongles ainsi que les glandes sudoripares (sueur) et sébacées (sébum).
Fonction:
I Contribue à la régulation de la température du corps,
I protège le corps,
I participe à l’élimination des déchets, I contribue à la production de
vitamine D et
I reçoit directement certains stimuli comme la pression et la température.
Le système squelettique
Composants: tous les os du corps et les cartilages qui leur sont associés, toutes les articulations.
Fonction:
I Supporte et protège le corps, I permet les mouvements du corps.
I Par ailleurs, dans la moëlle osseuse sont hébergées les cellules à l’origine des cellules sanguines.
I Enfin, les os stockent des minéraux.
Le système musculaire
Composants: Les muscles striés
squelettiques auxquels on associe d’autres muscles comme le muscle cardiaque et les muscles lisses.
Fonction: Les muscles striés squelettiques : I sont le support de l’exécution des
mouvements,
I permettent le maintien de la posture et I produisent de la chaleur.
Le système nerveux
Composants: Le cerveau, la moelle épinière, les nerfs auxquels sont associés des organes des sens spéciaux tels que ceux de l’audition (la cochlée) et de la vision (rétine).
Fonction: Régule les différentes activités du corps grâce aux influx nerveux (Potentiels d’actions) générés dans les récepteurs en détectant les changements dans
l’environnement interne et externe : I en interprétant ces changements
(perception),
I en les intégrant pour élaborer une réponse adaptative à ces changements,
I en déclenchant une contraction musculaire et des sécrétions glandulaires.
Le système endocrine
Composants: Toutes les glandes et les cellules produisant des hormones. Il existe de nombreuses glandes endocrines comme l’hypophyse, la glande thyroïde et le pancréas par exemple.
Fonction: Régule par les hormones
circulantes les différentes activités du corps.
A noter que :les hormones sont
transportées par le sang et vont agir sur des cellules cibles souvent éloignées du point d’émission de ces hormones.
Le système cardiovasculaire
Composants: Le cœur, les vaisseaux sanguins et le sang qui y circule.
Fonction:
I Distribue l’oxygène et les nutriments aux cellules,
I enlève le dioxyde de carbone et les déchets de l’environnement des cellules,
I aide à maintenir l’équilibre acido-basique, I aide à la protection contre les maladies en
transportant les éléments de défense immunitaire ,
I contribue à la régulation de la température du corps (sang circulant est un vecteur de température). Par ailleurs,
I il empêche les hémorragies en déclenchant
Le système lymphatique et immunitaire
Composants: Vaisseaux lymphatiques et la lymphe qui y circule, les organes contenant du tissu lymphoïde (à l’origine des lymphocytes) comme la rate, le thymus, les ganglions lymphatiques et les amygdales.
Fonction:
I Achemine en les réincorporant dans le système cardiovasculaire, sous la forme de plasma, le liquide interstitiel et la lymphe ainsi que les protéines qu’ils contiennent.
I Transporte les graisses du tractus
gastro-intestinal au système cardiovasculaire.
I Filtre les fluides corporels et contribue à la production de certains globules blancs.
I Favorise la protection contre la maladie en produisant des anticorps ou en attaquant directement les corps étrangers : cellules ou organismes.
Le système respiratoire
Composants: Les poumons et les voies aériennes associées soit à l’intérieur des poumons (bronches, bronchioles, alvéoles pulmonaires), soit à l’extérieur des poumons (trachée artère, larynx, pharynx, bouche.
Fonction:
I Fournit l’oxygène au sang qui le transporte jusqu’aux cellules et élimine les déchets de l’environnement cellulaire,
I aide à réguler l’équilibre acido-basique.
I Permet la production de vibrations vocales (phonation).
Le système digestif
Composants: Un long tube appelé tractus gastro-intestinal auquel sont associées des glandes digestives comme les glandes salivaires, le foie et la vésicule biliaire et le pancréas.
Fonction:
I Transforme physiquement par broyage puis chimiquement les aliments en nutriments assimilables par les cellules,
I Élimine les déchets solides.
Le système excréteur
Composants: Les reins, les uretères, la vessie, l’urètre, ensemble d’organes qui produisent, stockent, et éliminent l’urine.
Fonction:
I Régule le volume et la composition chimique du sang,
I élimine les déchets,
I régule l’équilibre volumique et électrolytique des compartiments liquidiens.
Le système reproducteur
Composants: Organes qui produisent les spermatozoïdes
(testicules) et les ovules (ovaires) ; les trompes de Falope et les cornes utérines chez la femme, l’épididyme, levas deferens et le pénis chez l’homme.
Fonction: Assure la reproduction de l’organisme et la
perpétuation de l’espèce.
Les systèmes de régulation de l’organisme
Le corps humain comporte des milliers de systèmes de régulation
Les plus compliqués sont les systèmes génétiques de régulation qui dans toutes les cellules contrôlent les fonctions intracellulaires et extracellulaires.
De nombreux autres systèmes de régulation contrôlent les fonctions de certaines parties des organes ;
d’autres agissent à travers l’organisme entier pour contrôler les relations entre les organes.
Exemples
L’appareil respiratoire, en association avec le système nerveux, règle la concentration de dioxyde de carbone dans le liquide extracellulaire.
Le foie et le pancréas règlent la concentration de glucose dans le liquide extracellulaire.
Mécanismes de régulation de l’homéostasie
Les réponses homéostatiques du corps sont régulées par le système nerveux et le système endocrine agissant en synergie ou indépendamment
Exemple : Effort physique
Lors d’un effort musculaire intense, les fibres musculaires puisent dans le sang de grandes quantités d’oxygène et y rejettent en abondance du dioxyde de carbone.
1 Certaines cellules nerveuses (parfois associées à des récepteurs) détectent les changements chimiques sanguins (moins d’O2 et plus de CO2) et envoient au cerveau les messages informatifs.
2 En réponse le cerveau, après avoir intégré l’information, envoie un message en direction du cœur pour qu’il pompe le sang plus rapidement et plus intensément en direction des poumons ; là, le sang peut se débarrasser de son excès de dioxyde de carbone et se charger rapidement en oxygène nécessaire. Simultanément, le cerveau envoie des messages nerveux aux muscles respiratoires pour qu’ils se contractent plus fréquemment.
3 En définitive, davantage de dioxyde de carbone est exhalé et d’avantage d’oxygène est inhalé.
Régulation de la respiration par retrocontrôle négatif suite à
un changement de PCO
2, PO
2et du pH (H
+) du sang
Mécanismes de régulation de l’homéostasie
Les réponses homéostasiques du corps sont régulées par le système nerveux et le système endocrine agissant en synergie ou indépendamment
Le système nerveux régule l’homéostasie en détectant les déviations par rapport aux normes "set point" :valeur consigne ou point de réglage puis en envoyant des messages sous la forme d’influx nerveux en direction des organes concernés capables de s’opposer aux
conséquences du changement.
Le système endocrine -ensemble de glandes et tissus qui sécrètent dans le sang des substances chimiques appelées hormones- régule aussi l’homéostasie.
Tandis que les influx nerveux entraînent des réactions rapides, les hormones provoquent des effets différés dans le temps mais qui se prolongent longtemps après la cessation du stimulus.
Mécanismes de régulation de l’homéostasie
Les réponses homéostasiques du corps sont régulées par le système nerveux et le système endocrine agissant en synergie ou indépendamment
La communication entre les différentes parties de l’organisme est essentielle au maintien de l’homéostasie.
Le système nerveux et le système endrocrinien assurent la majorité des communications, respectivement au moyen d’influx nerveux transmis par les nerfs et des hormones transportées par le sang.
L’objectif global de la régulation homéostasique peut se résumer à :
- Mesurer ; - Comparer ; - Corriger.
Exemple : Système de régulation homéostatique de la
Pression artérielle
Mécanismes de régulation de l’homéostasie
Entrée et Sortie (Input, output)
Généralement, la physiologie d’un organisme peut être étudiée à travers ses paramètres stabilisés par des systèmes effecteurs.
Ces systèmes effecteurs reçoivent des informations correspondant aux paramètres d’entrée ou grandeurs d’entrée (on dit aussi "input"), et agissent sur des paramètres de sortie ou grandeurs réglées (on dit de même "output").
Les principaux composants d’un système homéostatique
Un système de régulation homéostatique doit contenir :
Un détecteur : récepteur qui mesure la valeur de la variable régulée et détecte le changement dans le milieu intérieur ou l’environnement et réagit à ce stimulus, en envoyant des informations (= entrée) au centre de régulation (= centre d’intégration).
Un mécanisme pour établir la valeur normal de référence (niveau ou intervalle). Dans le modèle ci-dessus ce mécanisme est représenté par le "Set point" (point de réglage, valeur consigne) ;
Un détecteur d’erreur (error detector) qui compare le signal transmis par le récepteur à la valeur consigne (Set point). Le résultat de cette comparaison est un signal d’erreur (par rapport à la valeur normal) qui sera interprété par le centre intégrateur (controller) ;
Le centre d’intégration (de régulation) interprète le signal d’erreur et détermine la valeur de sortie (output), la réaction appropriée transmise aux effecteurs ;
Les effecteurs qui sont les éléments qui déterminent la valeur de la variable régulée.
Rétrocontrôle négatif : Système de régulation simple
Système de régulation homéostatique
L’existence de capteurs (récepteurs) dans le corps, de différentes variables : systèmes de détection permanents qui "analysent" la variable et l’envoie au système central qui va la comparer à une valeur de consigne (ou set point) et là , deux possibilités :
1 La valeur relevée est semblable au set point, donc le point de contrôle est atteint, tout va bien, il n’y a aucun changement ;
2 La valeur relevée est différente du set point, et alors là le point de contrôle n’est pas atteint, le système central envoie un "signal d’erreur" à un organe effecteur pour provoquer sa réponse qui va rétablir la valeur de la variable en question de façon à ce qu’elle soit correcte.
Exemple d’homéostasie : la température corporelle.
Un homme au repos, légèrement vêtu dans une pièce. La température de la pièce est de 20◦C et son humidité est modérée.
La température corporelle interne du sujet est de 37◦C et donc il perd de la chaleur dans son environnement externe ;
Cependant, les réactions chimiques dans les cellules de son organisme produisent de la chaleur à un taux égal au taux de perte (de chaleur).
Dans ces conditions, l’organisme du sujet ne subit aucun gain net ni pas de perte de chaleur et sa température corporelle reste constante ; On dit que le système est dans un état stable, défini comme un état dans lequel une variable particulière (ici la température) ne change pas mais de l’énergie (dans ce cas, la chaleur) doit être continuellement ajoutée pour maintenir cette variable constante.
Cet exemple illustre une généralisation fondamentale de
l’homéostasie : la stabilité d’une variable interne est réalisée par la mise en place d’un équilibre entre les entrées et les sorties.
Exemple d’homéostasie : la température corporelle.
(Shiver : frisson ; Sweat : sueur, transpiration)
De grandes fluctuations de l’environnement, se traduisent par de petites fluctuations dans le milieu intérieur :
exemple : la température corporelle
Exemple de la température corporelle
Maintenant nous baissons rapidement la température de la pièce à 5◦C.
Ceci augmente immédiatement la perte de chaleur par la peau de notre sujet, renversant l’équilibre dynamique entre le gain de chaleur et la perte.
La température corporelle commence donc à chuter très rapidement, cependant, une variété de réponses homéostasiques arrivent à limiter la baisse de la température corporelle.
Ces réponses sont récapitulées dans la figure ci-dessous :
Exemple de la température corporelle
La réponse homéostasique est :
1 Vasoconstriction des vaisseaux sanguins de la peau, réduisant la quantité de sang chaud coulant par la peau et réduisant ainsi la perte de chaleur.
2 A la température ambiante de 5◦C, la constriction des vaisseaux sanguins ne peut pas éliminer complètement la perte supplémentaire de chaleur de la peau. Le sujet se pelotonne pour réduire la superficie de la peau disponible pour la perte de chaleur. Cela aide un peu, mais la perte excessive de chaleur continue toujours, et la température corporelle continue à baisser, bien qu’à un rythme plus lent. Il a un désir fort de mettre plus de vêtements - des réponses
comportementales "volontaires" sont des événements souvent cruciaux dans l’homéostasie- mais aucun vêtement n’est disponible.
3 Si la perte de chaleur ne peut pas être empêchée, la seule façon de rétablir l’équilibre est d’augmenter les contractions des muscles squelettiques : frisson thermique qui produit de grandes quantités de chaleur.
Mécanismes de régulation de l’homéostasie
Le corps humain est un organe social composé de 100 000 milliards cellules organisées en de nombreuses structures fonctionnelles (tissus et organes).
Chaque structure fonctionnelle contribue pour une part à l’homéostasie du milieu intérieur.
Tant que le milieu intérieur est normal, les cellules vivent et fonctionnent normalement.
Chaque cellules bénéficie de l’homéostasie et y contribue.
La raison d’être de tout système de contrôle est la variable à contrôler : Température corporelle ; Osmolarité ; Pression Artérielle ; Glycémie ; pH ; O
2; CO
2...
De façon générale si certaines variables deviennent excessives ou insuffisantes, un système de rétrocontrôle négatif agit pour ramener la variable aux alentours d’une valeur moyenne et maintenir ainsi
l’homéostasie.
Variables typiques régulées par homéostasie
Variable
régulée limite normale Récepteur
si connu Centre de
contrôle Effecteurs Réponse (de l’effecteur) PO2 75-100 mmHg Chémorécepteurs :
(corpuscules carotidiens, crosse aortique)
Tronc cérébrale Diaphragme et
muscles respiratoires Changements de la fréquence respiratoire et du volume tidal (volume courant=0,5Lau re- pos)
PCO2 34-45 mmHg Chémorécepteurs (corpuscules caroti- diens et crosse aortique et medulla (BR))
tronc cérébral Diaphragme et
muscles respiratoires Changements de fréquence res- piratoire et volume tidal
[K+] 3,5-5,0 meq/l Chémorécepteur (cor-
tex surrénalien) cortex surréna-
lien Rein modification réabsorp-
tion/sécrétion deK+ [Ca++] 4,3-5,3
meq/L(ionisé) chémorécepteurs (glandes parathy- roides)
glandes para-
thyroïde Os, Rein et Intestin altère la réabsorption de[Ca++, altère résorption/accrétion de l’os et altère l’absorption de Ca++
[H+] 35-45 nM/L
(pH 7,35- 7,45)
chémorécepteurs (cor- puscules carotidiens, crosse aortique et plancher du 4ème ventricule)
Tronc cérébral Diaphragme et
muscles respiratoires Changements de la fréquence respiratoire et du volume tidal et modification de la sécrétion/réabsorption de H+/bicarbonates
Variable
régulée limite normale Récepteur
si connu Centre de
contrôle Effecteurs Réponse (de l’effecteur) Glycémie 70-110 mg/dl Nouriture :
Chimiorécepteurs (pancréas) A jeûne : Chimiorécepteurs (hypothalamus, pancréas)
Pancréas Foie, Tissus adipeux et muscles squelettiques
Modifications du sto- ckage/métabolisme/libération du glucose et des composés apparentés
Température 37◦C Thermorécepteurs
(hypothalamus, peau) Hypothalamus Vaisseaux sanguins et glandes sudoripares de la peau
muscles squelettiques
changements des résistances périphériques, du taux de sécré- tion de la sueur et frissonne- mentmodification des gains/pertes de chaleur
Pression artérielle moyenne
93 mmHg Méchanorécepteurs (sinus carotidien et crosse aortique)
Tronc cérébral Coeur et vaisseaux
sanguins Modifications de la fréquence cardiaque, des résistances pé- riphériques, de l’ionotropisme cardiaque et du tonus veineux Vol Sanguin 5 litres Méchanorécepteurs
(Vaisseaux sanguins : corps carotidien) (Cœur : Oreillette et ventricule) (Rein : appareil jux- taglomérulaire et arté- rioles afférentes)
Tronc cérébral Hypothalamus oreillette Rein
CœurVaisseaux sanguins
ReinIntestin
Modifications de la fréquence cardiaque, des résistances pé- riphériques, de l’ionotropisme cardiaque
Modification de la réabsorption duNa+et de l’eau Modification de l’absorption de l’eau
Gain d’un système de régulation
On appelle gain d’un système de contrôle l’efficacité avec laquelle ce système maintient l’homéostasie.
Le gain est défini comme le rapport de la correction à la variation initiale ou encore comme le rapport de l’erreur à la variable considérée
Gain= Correction Erreur
Gain d’un système de régulation : Exemple
Si un grand volume de sang est transfusé à un sujet dont le système de régulation de la pression artérielle (PA) ne fonctionne pas
correctement, la PA passe de 100 mmHg (valeur normale) à 175 mmHg.
Si le même volume sanguin est transfusé à un sujet dont le système de régulation fonctionne, la PA ne dépasse pas 125 mmHg. Donc : Le système de régulation a "corrigé" la variation de la PA de -50mmHg (125 au lieu de 175 mmHg) ,
Il reste cependant une augmentation de +25 mmHg qu’on appel
"erreur" et donc le système n’est pas à 100% efficace pour empêcher l’augmentation, donc
pour la PA, le gain = - 50/+25 = - 2 ( l’augmentation de la PA ne se fait que de 1/3 : 25 mmHg au lieu de 75 mmHg).
Le gain du système de régulation de la température corporelle est d’environ - 33. Ainsi,
Les systèmes de rétrocontrôle
Le rétrocontrôle est le processus par lequel la réponse met fin au stimulus de départ ou réduit son intensité.
La valeur de la variable change dans une direction opposée au changement initial et revient à une valeur d’équilibre.
Rétrocontrôle hormonal
Exemple : L’hypophyse
L’hypophyse est capable de mesurer le taux sanguin d’une hormone et, en retour, d’agir sur la glande responsable de la sécrétion de l’hormone en cause pour en ajuster la production aux besoins du moment (qui dépendent notamment du stress, du degré d’activité, de la position du corps, de l’état nutritionnel du sujet, de la température ambiante, etc.) et, plus largement, sur tout le système endocrinien pour réguler le taux des hormones qui participent à la même fonction.
L’hypophyse
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Deux types de rétrocontrôles
Rétrocontrôle négatif, rétrocontrôle positif
Schématiquement, on peut en distinguer deux types de régulations, selon les relations entre les paramètres d’entrée et de sortie. En effet, les paramètres d’entrée (grandeur d’entrée) et de sortie (grandeur réglée) sont asservis (dépendants), car les variations des uns sont sous le contrôle des variations des autres.
On distingue deux types de rétrocontrôle :
1 Rétrocontôle négatif ;
2 Rétrocontrôle positif
Le mécanisme de rétrocontrôle induit une diminution ou une augmentation des taux d’hormones dans le sang
Le rétrocontrôle négatif aboutit à une diminution du taux d’une hormone dans le sang. Ainsi, l’augmentation du taux sanguin de cortisol, au-delà d’un certain seuil, freine la sécrétion de cortocotrophine (ACTH) des cellules corticotropes de l’hypophyse. La corticotrophine est une hormone qui accroît la sécrétion de cortisol par les glandes surrénales.
Le mécanisme de rétrocontrôle induit une diminution ou une augmentation des taux d’hormones dans le sang
Le rétrocontrôle positif aboutit à une augmentation du taux d’une hormone dans le sang. Le mécanisme se déclenche lorsque le taux sanguin d’une hormone donnée atteint un certain seuil. Exemple :
L’œstradiol est une hormone sexuelle produite par l’ovaire sous l’action de l’
hormone lutéinisante (LH).
Lorsqu’il se maintient plus de 48 heures au-delà d’un certain seuil, il peut provoquer une augmentation de la sécrétion de lutéotropine par les cellules hypophysaires. Cette sécrétion plus importante de lutéotropine a pour
Feedback négatif simple
Agit en constance du paramètre à réguler autour d’une valeur référence
Rétrocontrôle négatif de l’axe hypothalamo-hypophyso -surrénalien : Exemple de Superposition
ACTH : Corticostimuline ou corticotrophine ; CRH : Corticoliberine ou Corticotropin Releasing Hormone ; AVP : Arginine-vasopressine ou ADH (Hormone antidiurétique) ; PVN : Noyau Para-Ventriculaire de l’hypothalamus
Feedback négatif avec ajustement du point de réglage
Si le système ci dessus n’est pas suffisant, il existe un second système de contrôle qui ajuste le premier afin de s’adapter, Donc :
le second système de contrôle va adapter le premier de deux manières :
1 en agissant sur la valeur de consigne "Set point" (qu’il modifie selon les conditions) ;
2 en agissant sur la réponse (qu’il amplifie ou modère).
Commande de prédiction : Contrôle de la soif
Systèmes de feedback opérants dans des directions
opposées : Régulation de la glycémie
Systèmes de feedback opérants dans des directions
opposées : Régulation de la glycémie
Feedback positif
Agit en renforçant la commande au lieu de la freiner.
Ici, il n’y a pas de valeur de consigne qui existe et plus on a le
"produit" plus ça stimule le système qui va relancer une réponse, qui va re-stimuler le système central ...etc.
Cela se fait jusqu’à un certain point, un point de rupture "BANG" qui va déclencher l’arrêt de la réponse et du stimulus de cette réponse.
Rétrocontrôle positif
Exemple 1 : Adaptation du cœur après une saignée de 1 et 2 litres
Rétrocontrôle positif
Exemple 1 : Adaptation du cœur après une saignée de 1 et 2 litres
Si le sujet perd rapidement 2 litres de sang, le volume sanguin est faible qu’il est insuffisant pour que le pompage cardiaque reste efficace.
La pression artérielle diminue et le débit sanguin dans le myocarde diminue aussi.
Le tissu cardiaque n’est plus alimenté suffisamment, la force de contraction cardiaque diminue, ce qui diminue encore le pompage cardiaque et par conséquent le débit coronaire, d’où une diminution encore plus grande de l’activité du cœur.
Ce cercle vicieux se répète jusqu’à la mort, c’est une rétroaction positive. Par contre,
Si le sujet ne perd que 1 litre de sang, les systèmes de rétrocontrôle négatifs qui règlent le débit cardiaque et la pression artérielle surmonteront le rétrocontôle positif.
Le sujet survivra, car sa fonction cardiaque restera assurée.
Les rétroactions positives peuvent parfois être utiles
Exemple 2 : Coagulation sanguine
Les rétroactions positives peuvent parfois être utiles
Exemple 2 : Coagulation sanguine
Lorsqu’un vaisseau sanguin est rompu et qu’un caillot commence à se former, de nombreux facteurs de coagulations (enzymes) sont activés dans le caillot lui même.
Certains d’entre eux agissent sur d’autres enzymes encore inactivés dans le sang autour du caillot en les activant, ce qui augmente la coagulation.
le processus se poursuit jusqu’à l’obstruction de la plaie et l’arrêt du saignement.
(1) Les plaquettes s’agglutinent immédiatement sur le site de la blessure (2) elles libèrent des substances chimiques qui attirent d’autres plaquettes (3) L’accumulation de plaquettes induit la séquence des événements aboutissant à la formation d’un caillot.
Rétrocontrôle positif
Exemple 3 : Potentiel d’action
Rétrocontrôle positif
Exemple 4 : Contraction du myomètre par l’ocytocine au cours de l’accouchement
Les phénomènes d’anticipations
Ils causent une réponse avant que ne change une grandeur réglée.
Exemple
Quand les aliments sont encore dans le tube digestif, un mécanisme d’anticipation aboutit à la production d’une hormone qui favorise la
captation et le stockage de nutriments par les cellules après leur absorption par le tube digestif.
Cette réponse anticipée a pour effet de réduire l’augmentation de la concentration des nutriments absorbés.
Les perturbations de l’homéostasie peuvent entrainer la maladie et la mort
Quand un ou plusieurs des systèmes de l’organisme ne fonctionnent pas correctement, l’homéostasie est perturbée et toutes les cellules souffrent car elles ne bénéficient plus d’un environnement optimal, il en résulte différents états physiopathologiques, selon le type et l’intensité de la perturbation de l’homéostasie.
De graves perturbations de l’homéostasie peuvent être mortelles.
Chapitre 2 : Les compartiments liquidiens de l’organisme
Les compartiments liquidiens de l’organisme
Echanges d’eau
Les membranes cellulaires et la paroi capillaire sont très perméables à l’eau qui peut donc se déplacer aisément d’un compartiment à l’autre.
Deux facteurs déterminent les mouvements d’eau : I L’osmose
I La pression hydrostatique générée par le système cardiovasculaire (pompe cardiaque et résistance vasculaire)
Définition
On désigne par osmose le transfert d’eau d’une solution diluée
(hypotonique) vers une solution concentrée (hypertonique) au travers d’une membrane semi-perméable (perméable à l’eau, mais non aux ions et aux grosses molécules en solution).
Le rein est le principal organe effecteur pour l’équilibre de l’eau du corps
Le volume des compartiments liquides de l’organisme est stable
Le maintien du volume quasi constant des liquides de l’organisme et de la stabilité de leur composition est essentiel pour l’homéostasie.
Les entrées et les sorties de liquide sont équilibrées à l’état stable malgré qu’il y a en permanence des échanges de liquides et de substances dissoutes avec l’environnement et entre les différents compartiments de l’organisme.
Ainsi, les entrées de liquide sont très variables et doivent être équilibrées précisément avec les sorties de façon que le volume du liquide de l’organisme n’augmente ni ne diminue.
Tous les compartiments liquidiens de l’organisme sont isotoniques (sauf urine, sueur)
Le mouvement de l’eau à travers les membranes cellulaires se produit rapidement et facilement .
La distribution de l’eau entre les compartiments est essentiellement le résultat de cette circulation.
Valeurs normales des concentrations plasmatique et
intracellulaire (muscle squelettique)
Osmolarité et tonicité ? Ce sont 2 conceptes différents
L’osmolarité tiens compte du nombre de particules totales dans une solution. Elle est indépendante de toute membrane.
La tonicité est une propriété d’une solution en référence à une membrane ;
La tonicité est l’osmolalité efficace, et elle est égale à la somme des concentrations des solutés qui ont la capacité d’exercer une force osmotique à travers la membrane.
Sa valeur est donc inférieure à l’osmolalité par la concentration totale des solutés «inefficace» qu’elle contient. Par exemple, l’urée n’est pas une particule osmotiquement active, mais c’est malgré tout une osmole.
Osmolarité plasmatique = (Natrémie x 2) + Glycémie + urémie Osmolarité efficace (= tonicité) = (Natrémie x 2) + Glycémie
Les mouvements de l’eau : L’huile et l’eau ne se mélangent pas
L’eau et les lipides sont les deux principaux types de solvants dans le corps.
La membrane cellulaire "lipidique" sépare le fluide intracellulaire du fluide extracellulaire.
Les substances solubles dans l’eau ne traversent généralement pas les membranes lipidiques à moins que des mécanismes de transport spécifiques ne soient présents. On pourrait s’attendre à ce que l’eau ne traverse pas non plus facilement les membranes cellulaires.
En effet, dans les bicouches lipidiques artificielles, l’eau ne traverse pas facilement, ce qui est conforme aux attentes.
. . . mais paradoxalement, l’eau traverse presque toutes les membranes du corps avec beaucoup de facilité !
I Comment cela peut-il être ainsi ?
I Comment ça se passe ? (c.-à-d. quelle est la voie et le mécanisme par lesquels l’eau traverse les membranes ?)
Les molécules d’eau traversent les membranes cellulaires par 2 voies que l’on peut appeler voie "des lipides" et voie des canaux à eau.
Quelle est la «voie lipidique» ? Quelle est la «voie canaux à eau» ?
La «voie lipidique» : elle concerne l’eau qui traverse la bicouche lipidique de la membrane cellulaire par diffusion. I
Cela ne semble pas initialement très crédible au regard de l’idée
«l’huile et l’eau ne se mélangent pas» MAISnéanmoins, c’est extrêmement important, car cette voie est disponible dans TOUTES les cellules du corps.
Pour exprimer cela légèrement différemment : L’idée «huile et eau ne se mélangent pas» peut être quantifiée en tant que coefficient de partage (c’est-à-dire le rapport de la concentration de l’eau dans la phase lipidique par rapport à sa concentration dans la phase aqueuse).
Ce coefficient de partage est comme prévu extrêmement bas : environ 10−6 soit 1 à un million.
En plus, il y a deux autres faits non moins importants à considérer : I la concentration d’eau dans l’eau est extrêmement élevée ;
I la surface de la membrane cellulaire est très grande (par rapport au volume contenu).
La «voie lipidique» : elle concerne l’eau qui traverse la bicouche lipidique de la membrane cellulaire par diffusion. II
Ces facteurs doivent être inclus lors de la prise en compte de la diffusion à travers la membrane (telle que quantifiée par la loi de Diffusion de Fick) et ils neutralisent de manière significative la très faible perméabilité.
La composition en lipides des différentes membranes cellulaires varie de sorte que le débit de fluide à travers les membranes cellulaires varie aussi.
La voie des canaux à eau
Dans certaines membranes, le flux d’eau est très élevé et ne peut pas être expliqué par la diffusion de l’eau à travers les barrières lipidiques.
Un examen de ce fait a conduit à l’hypothèse que les membranes doivent contenir des protéines qui constituent un canal aqueux à travers lequel l’eau peut passer.
Les canaux d’eau ont maintenant été trouvés et l’écoulement de l’eau à travers ces canaux peut résulter de la diffusion ou de la filtration.
Quels autres facteurs sont importants pour le passage de l’eau à travers les membranes ? I
Jusqu’à présent nous avons fait référence à l’eau se déplaçant d’un côté d’une barrière lipidique à l’autre ce qui est est important pour la membrane cellulaire.
D’autres «membranes» doivent être considérées. en particulier la membrane capillaire et la membrane endothéliale lymphatique.
Les capillaires naissent des métartérioles mais aussi parfois des artérioles directement ; véritable lieu des échanges, ils forment un réseau fortement anastomosé et leur abondance dépend des besoins fonctionnels des tissus.
Leur diamètre varie de 3 à 10 µm et leur paroi est très fine : un endothélium avec sa lame basale et quelques fines fibres de collagène.
L’endothélium est constitué de cellules endothéliales comportant des dispositifs de jonction complexes jouant un rôle de barrière important
Quels autres facteurs sont importants pour le passage de l’eau à travers les membranes ? II
On distingue : les capillaires continus, les capillaires fenestrés et les sinusoïdes.
Les cellules endothéliales possèdent, chacune sa propre membrane cellulaire, mais aussi une voie potentielle pour l’eau et les solutés existant à la jonction des cellules adjacentes.
La super famille des aquaporines (AQP)
à ce jour, plus de 450 aquaporines ont été découvertes et sont les membres constituants de la superfamille des aquaporines (plus souvent appelée famille MIP à cause de l’antériorité de la description de la protéine MIP-AQP0 sur celle d’AQP1).
Les AQP sont donc présentes dans les trois grandes lignées du vivant : Archae, bactéries et eucaryotes.
Dans les espèces pluricellulaires, le nombre d’AQP est plus important que chez les unicellulaires : ainsi, le génome de la plante Arabidopsis thaliana ou du riz compte plus de 30 AQP ;
Hormis leur rôle classique (transport d’eau et glycérol), certaines aquaglycéroporines des plantes transportent des métaux toxiques tels que l’arsenic.
Chez les mammifères, ce sont 13 aquaporines ou aquaglycéroporines
Localisation et classification des 13 AQP humaines
Aquaporines : bases structurelles communes
Les aquaporines sont des protéines de 23-31 kDa, constituées de 250-300 acides aminés, dont les extrémités C- et N-terminales sont intracytosoliques.
A la membrane cellulaire, les AQP forment des tétramères. C’est une organisation qui s’est révélée caractéristique des protéines de la famille.
C’est chaque monomère, et non la partie centrale du tétramère, qui ménage en son centre un pore qui conduit l’eau (et ou le glycérol) de part et d’autre de la membrane.
Les études faites sur AQP1 montrent que le débit d’eau traversant la membrane à travers chaque monomère est de 3 milliards de molécules d’eau par seconde, avec une sélectivité à l’eau telle que les ions sont exclus, y compris les protons dont le diamètre est cependant inférieur à celui d’une molécule d’eau.
Effet sur le volume cellulaire
Le mouvement de l’eau à travers les membranes cellulaires est essentiel pour l’intégrité cellulaire mais peut causer des problèmes.
Une petite différence de concentration en soluté entraîne un très grand gradient de pression osmotique à travers la membrane cellulaire et les membranes cellulaires des cellules animales ne peuvent résister à aucun gradient de pression appréciable.
Le mouvement de l’eau peut éliminer les différences d’osmolalité à travers la membrane cellulaire, mais cela constitue à lui seul un problème car il entraîne une altération du volume cellulaire.
Ce qui n’est généralement pas souhaitable pour la plupart des cellules qui ont besoin d’un volume (cellulaire) constant pour maintenir un fonctionnement optimal.
Par conséquent, la régulation de la concentration de soluté intracellulaire est essentielle pour le contrôle du volume cellulaire.
Les compartiments liquidiens de l’organisme
Eau Totale : 42 litres
Eau Totale du Corps (ETC) varie de 50 à 70% du poids corporelle (moy : 60%) ;
chez un homme moyen (70Kg) : 0,6×70kg =42Kg ou 42L
Les compartiments liquidiens de l’organisme
Eau totale : Répartition par tissus
Tissus % eau % PC H2O litres
Peau 72 18 9,1
Muscles 76 41,7 22,1
Squelette 22 16 2,5
Cerveau 74,8 2,0 1,0
Foie 68,3 2,3 1,0
Sang 83,0 8,0 4,65
Intestin 74,5 1,8 1,0
Tissus Adipeux 10,0 10+ 0,7
Eau Totale : Répartition en compartiments
Liquide Intracellulaire (LIC ou ICF) : 40% PC = 28L Liquide Extracellulaire (LEC ou ECF) : 20% PC
= 14L
Plasma : 4-5% du PC = 20% LEC = 3,5L
Les compartiments liquides de l’organisme
Compartiment liquide intracellulaire (LIC)
LIC est composé de pas moins de 1014 petits volumes cellulaires.
le concept d’un seul compartiment unifié LIC est purement artificiel.
En réalité le LIC est un compartiment virtuel, c’est la somme de ce grand nombre de petits volumes discontinus. Cependant, ces petits volumes ont certaines propriétés communes :
I Localisation : la distinction entre LIC et LEC est facile à comprendre, ils sont séparés par les membranes cellulaires.
I Composition : LIC riche en K+et Mg++ et pauvre en Na+ et Cl−. I La tonicité du LIC dépend des changements du LEC.
Liquide extracellulaire (LEC)
Le LEC est divisé en plusieurs petits compartiments : Plasma, Liquide interstitiel (LIS), Fluide de l’os et des tissus conjonctifs denses et des fluides transcellulaires.
Ces différents compartiments ont différentes localisations et différentes cinétiques.
Liquide extracellulaire (LEC)
1. Liquide interstitiel (LIS) : c’est aussi un compartiment virtuel
Il baigne toutes les cellules.
C’est le lien entre le LIC et le compartiment intravasculaire.
l’oxygène, les nutriments, les déchêts et les messagers chimiques, tous, passent à travers le LIS.
Il a la même composition que le LEC (sauf faible concentration en protéines par rapport au plasma).
La lymphe fait partie du LIS. Le système lymphatique ramène vers le sang les protéines et l’excès du LIS.
Liquide extracellulaire (LEC)
2. Le plasma
C’est le seul compartiment liquide bien distingué dans sa localisation.
La différence avec le LIS :
I Forte concentration en protéines ; I Important flux (fonction de transport).
Le sang contient les globules rouges et blancs en suspension, c’est pourquoi le plasma a été appelé "LIS du sang".
Le compartiment sanguin est composé de LEC (plasma) et LIC (eau des globules rouges).
Liquide extracellulaire (LEC)
3. Fluide de l’os et du tissus conjonctif dense
Il est significatif : 15% de l’eau totale.
Il est lentement mobilisable.
Liquide extracellulaire (LEC)
4. Le liquide transcellulaire
C’est un petit compartiment qui est formé de tous les liquides du corps qui sont formés par l’activité cellulaire de transport.
Il est contenu dans un espace limité par des cellules épithéliales et il a des fonctions spécialisées.
Il inclut : le liquide céphalorachidien, liquide du tractus
gastrointéstinal, liquide de la vessie (urine), liquides des humeurs aqueuses et les liquides synovials (articulations) ....
Sa composition électrolytique est très variée (tableau).
Liquides transcellulaires
Liquide extracellulaire (LEC)
Le liquide extracellulaire fonctionnel (LECF)
L’eau contenue dans les os et les tissus conjonctifs denses et dans le compartiment transcellulaire est quantitativement significative, mais elle est très lentement mobilisable que le reste de l’eau du LEC.
La part restante du LEC est égale au LEC fonctionnel : LECF = LEC - (liquide de l’os + liquide des tissus conjonctifs denses + liquide transcellulaire).
LECF est important quand on considère les effets des interventions en cliniques sur les liquides de l’organisme.
le rapport : LIC/LECF = 55/27,5 alors que LIC/LEC = 55/45.
Qu’est ce qui détermine la distribution de l’eau corporelle totale entre le LIC et le LEC ?
Supposons pour l’instant que les cellules contiennent une quantité constante de soluté qui donne au LIC une certaine tonicité. Alors, L’eau peut traverser les membranes cellulaires facilement. Donc, la tonicité intracellulaire doit être toujours égale à la tonicité du LEC.
Le compartiment plasmatique est en contact avec l’extérieur, donc les changements du volume et de l’osmolarité des liquides corporels surviennent à travers des changements survenant d’abord dans le liquide extracellulaire.
NB :L’osmolarité extracellulaire est déterminée par la concentration de sodium :
Osmolarité(mosmol/l) = [Na+] (mmol/l) +0,055×[glucose] (mmol/l) +0,36×[Azote uréique] (mmol/l)
∼
