Cours de physiologie animal du 03/05/06
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Cours de physiologie animale du 03/05/06 Suite du : C) mécanismes régulateurs locaux : 3) Cas de la peau : Le débit sanguin qui arrive à la peau est largement supérieur aux besoins énergétiques de ce tissu. Ce sang n’empreinte pas le réseau des capillaires mais empreinte des shunts artério-veineux, c'està-dire un vaisseau qui va directement de l’artériole a la veinule sans passer par le réseau capillaire. On constate que plus le sang empreint ses shunts artérioveineux, plus la thermolyse (perte de température au niveau de la peau) est faible. La quantité de sang dirigé vers les shunts artério-veineux dépend des besoins de thermolyse de la peau. La circulation dans la peau s’organise en fonction des besoins en thermolyse et pas en fonctions en O2de la peau. Conclusion générale : L’homéostasie est la constance des paramètres physicochimique du milieu intérieur. On a vu deux exemples : - régulations de la glycémie - régulations de la pression artérielle A retenir : 1 * La constance du milieu intérieur ne signifie pas la fixité mais signifie une variations dans des limites plus ou moins étroites, par exemple : la constance de la glycémie : la glycémie varie entre 0.8g/L et 1.2g/l Chez la vache : 0.3g/l et 0.4g/L, donc plus faible. La pression artérielle systolique : varie entre 100mmHg et 140 mmHg pour l’homme (plus importante chez la girafe) La natrémie = [Na+] plasmatique : varie de 140mEq et 144mEq. 2* les différents paramètres du milieu intérieurs sont liées par des lois physiques, par exemples : - la volémie qui influence la pression artérielle et la pression osmotique. Les différents paramètres sont aussi liés par les besoins physiologiques : - La pression artérielle et la ventilations sont liés pour maintenir un apport d’oxygène suffisent aux cellules. 3* Un paramètre constant peut être dérégulé pour satisfaire aux besoins plus urgent de l’organisme, par exemple : - en cas d’asphyxie d’effort musculaire, la Pco2 augmente, ce qui entraîne une augmentation de la PA à des valeurs supérieurs à la normale pour satisfaire les besoins d’élimination du Co2. 4* Les limites d’une valeurs constantes sont variables selon les paramètres, par exemple : - la régulation de la PA entre 100-140mmHg, c'est-à-dire plus ou moins 20% - la régulation de la natrémie 140-144mmHg, c'est-à-dire plus ou moins 1.5% Donc ce sont des variations dans des limites très étroites pour la natrémie, si un sujet a une natrémie plus basse que la limite, il risque une déshydratation en quelques minutes et la mort. III) Les boucles de régulations en physiologie : Chez les mammifères, les cellules ne fonctionnent pas comme les cellules déconnectées physiologiquement les unes des autres. Les cellules sont intégrées dans un tout fonctionnelles. Cette intégration est assurés par un dialogue intercellulaire : une cellule A contrôle le fonctionnement d’une cellules B : C’est le contrôle, mais ceci implique que A est informés de l’efficacité de son contrôle sur B. Il va donc y avoir une informations en retour : rétrocontrôle. (Schéma1) L’ensemble constitue une boucle de régulation c'est-à-dire un dialogue permanent entre A et B. ON va se poser 3 questions : 1- qu’est qu’une boucle de régulation ? 2- Comment ça marche? 3- A quoi sa sert ? I) Défénitions des boucles de régulations : A) La glycémie : L’insuline est hypoglycémiante, elle contrôle la glycémie. - Si on fait une injection de glucose chez un animal, ça provoque une augmentation de la sécrétion d’insuline. - Si on fait des cultures in vitro de cellules des îlots de langhérans, la production d’insuline est d’autant plus importante in vitro que la concentration en glucose du milieu est importante. Ces deux expériences montrent que la glycémie rétrocontrôle la sécrétion d’insuline. (schéma2) L’insuline agit sur le tissu adipeux pour réguler la glycémie. Le rétrocontrôle est dit négatif puisque l’effet de l’hormone (chute de la glycémie) induit une baisse de la sécrétion d’insuline. L’ensemble de cette boucle va contrôler la glycémie. - Si la glycémie augmente, la sécrétion d’insuline augmente, ce qui permet une baisse compensatoire de la glycémie. - Si la glycémie baisse, la sécrétion d’insuline baisse ce qui permettra une augmentation compensatoire de la glycémie. C’est une boucle de régulation simple ; la glycémie est la grandeur à réguler, elle modifie ellemême le niveau du régulateur c'est-à-dire le niveau d’insuline. B) la préssion artérielle : (schéma3) II) Diversité de l’organisation des boucles de régulation : A)Variété du niveau d’origine du rétrocontrol : 1-Régulation à partir de l’hormone elle-même : Exemple : la production de testostérone par le testicule : Testicule : - organe à double fonction - production de spermatozoïde - production d’hormone masculine (principalement testostérone) Schémaaaaaaa Le testicule est constitué de tube se jetant dans différents canaux. Les spermatozoïdes sont formés en continu dans les tubes séminifères qui sont le siège de la spermatogenèse. Dans les cellules de Leyding, il y a des enzymes stéroïdiennes. Une des enzymes de la stéroïdogénèse est la Béta-hydroxylase. La testostérone inhibe elle-même la synthèse de la Bétahydroxylase. Il existe une boucle de régulation ultra courte au niveau même de la synthèse du régulateur. L’enzyme transforme le précurseur en amont de la testostérone qui est sécrétée. 2-Régulation à partir de l’effet biologique final : - Régulation glycémique : la glycémie régule la production d’insuline. Régulation de la PA : la PA, perçue par les barorécepteurs, régule l’activité du cœur. 3-Régulation à partir d’intermédiaire : - Ex : la régulation de la glycémie par une hormone de croissance : Growth Hormone. Comment ça marche ? - Hypophyse : glande qui se trouve en dessous du cerveau, est constitué de deux parties, d’une part la neurohypophyse, et d’autre part de l’adénohypophyse ou l’hypophyse glandulaire. La neurohypophyse sécrète des hormones telle que l’ADH=AVP par exemple. L’adénohypophyse sécrète d’autres hormones telles que la GH, LH, FSH, prolactine, etc.… - L’hypothalamus communique avec l’hypophyse par la tige hypophysaire. L’hypothalamus sécrète des neurohormones qui agissent sur l’adénohypophyse, modifiant la sécrétion de GH. Cette dernière agit sur le tissu adipeux et le muscle pour augmenter la glycémie, valeur régulée. Hypothalamus Rétrocontrôles Neurohormones Adénohypophyse GH Tissu adipeux Muscle Glycémie Contrôles : l’hypothalamus contrôle la sécrétion de GH par l’hypophyse, cette GH va agit sur le tissu adipeux et le muscle pour modifier la glycémie. Rétrocontrôles : la glycémie exerce un rétrocontrôle sur la sécrétion de neurohormones, mais la GH exerce elle aussi un rétrocontrôle sur la sécrétion de neurohormones. Ici le point de départ (GH) est un intermédiaire. B)Variété des transmissions : 1-Uniquement des facteurs circulants : Parfois, il existe un facteur circulant spécifique de la voie de rétrocontrôle, c’est-àdire un facteur dont le rôle est d’exercer le rétrocontrôle. Ex : régulation de la spermatogenèse : La spermatogenèse se fait dans les tubes séminifères. Coupe d’un tube séminifère : Queue des spermatozoïdes FSH Lumière du tube Séminifère 1 Spermatogenèse Cellules germinales Cellule de Sertoli 1 : Contrôle Sertolien de la spermatogenèse Les cellules de Sertoli agissent sur les cellules germinales pour assurer leur évolution, c’est ce qu’on appelle le contrôle Sertolien de la spermatogenèse. La spermatogenèse ne peut se faire en absence du contrôle des cellules de Sertoli, qui sont elles-mêmes contrôlées par la FSH. En absence de FSH, la cellule de Sertoli est inactive et il n’y a plus de spermatogenèse ! Comment se font les contrôles et rétrocontrôles de ce système ? L’hypophyse sécrète la FSH qui stimule en permanence les cellules de Sertoli pour que ces dernières assurent le maintien de la spermatogenèse. Rq : La FSH stimule uniquement les cellules de Sertoli. Le rétrocontrôle est important et difficile ! Comment l’hypophyse peut être informé du niveau de spermatogenèse qui se fasse au niveau des testicules ? Ce rétrocontrôle se fait grâce à la sécrétion d’une hormone par la cellule de Sertoli : l’inhibine, qui inhibe spécifiquement la sécrétion de FSH et dont la sécrétion est stimulée par la FSH. Hypothalamus Inhibine Adénohypophyse FSH Sertoli Cellules germinales Spermatogenèse S’il existe un déficit de la fonction Sertolienne, il y a deux conséquences : une diminution de la spermatogenèse ainsi qu’une diminution de la sécrétion d’inhibine, qui entraîne une augmentation de la sécrétion de FSH qui va sur stimuler les cellules de Sertoli, ce qui va permettre un retour à la normale de la spermatogenèse. 2-Uniquement des voies nerveuses : Ex : cf. régulation de la PA. 3-Voies nerveuses et endocrines : Ex : réflexe neuro-humoral (??? à vérifier) au moment de l’allaitement. Le stimulus initial est la stimulation tactiques des mécanorécepteurs (??? A vérifier également) des mamelons qui provoque la naissance d’un influx nerveux qui est transmis par voie nerveuse jusqu’à l’hypothalamus. Ce dernier répond en sécrétant l’ocytocine, agissant sur les cellules myoépithéliales entourant les alvéoles en provoquant leur contraction, et donc provoque l’éjection de lait. L’hypothalamus sécrète également des neurohormones qui agissent sur l’adénohypophyse pour augmenter la sécrétion de prolactine, qui stimule la synthèse de lait par les cellules alvéolaires. Hypothalamus Neurohypophyse Neurohormones Ocytocine Influx nerveux Adénohypophyse sensitif Prolactine Stimulation du mamelon Cellules Cellules alvéolaires myoépithéliales Production de lait Ejection de lait Réflexe neuro-humoral : une partie nerveuse et une partie humorale. C)Variété des contrôles : 1-Rétrocontrôles négatifs : S’il existe une augmentation de la valeur à réguler, alors la mise en jeu de la boucle de régulation permet une diminution compensatrice de cette valeur. Et inversement, s’il existe une diminution de la valeur à réguler, alors la mise en jeu de la boucle de régulation permet une augmentation compensatrice de la valeur à réguler. En résumé, la mise en jeu de la boucle de régulation permet un retour à la normale. 2-Boucle de rétrocontrôles positifs : S’il existe une augmentation de la valeur à réguler, la mise en jeu de la boucle de régulation provoque une hyper-augmentation de cette valeur. Autrement dit, la variation dans 1 sens de la valeur est amplifiée par cette boucle de régulation. Ex : cycle menstruel chez la femme : c’est une activité cyclique. L’ovaire émet de façon cyclique, 1 ou plusieurs ovocytes. Les menstruations se produisent tous les 28 jours, statistiquement, l’ovulation se produit à peu près vers le 14ème jours du cycle. La phase qui se trouve en amont de l’ovulation s’appelle la phase folliculaire, et la phase en aval la phase lutéale. Pendant la phase folliculaire, on assiste à la croissance folliculaire, un follicule grossit et atteint environ 3-4cm de diamètre avant l’ovulation, et est visible (et là ya un vieux gar qui a sifflé ! souvenez-vous XD). Après l’ovulation, les cellules folliculaires résiduelles forment le corps jaune, qui va subsister pendant toute la phase lutéale, puis régresse en absence de fécondation, persiste dans le cas contraire ! Pendant la phase folliculaire, les follicules sécrètent de l’œstrogène, pendant la phase lutéale, le corps jaune sécrète de la progestérone. J0 J14 J4 Phase Folliculaire J28 Phase Lutéale Menstruation Ovulation Cellules folliculaires Ovocyte Corps Jaune Sécrétion d’oestrogène Sécrétion de progestérone Une image plus jolie ^^ :
