L`homéostasie

PHYSIOLOGIE HUMAINE
L'HOMEOSTASIE
 L'homéostasie représente les conditions relativement stables du milieu intérieur, qui résultent des réponses
compensatrices produites par les systèmes de régulation homéostatiques.
 L'homéostasie ne correspond pas vraiment à un état statique ou sans changement.
 Il s'agit plutôt d'un état d'équilibre dynamique dans lequel les conditions internes varient, mais toujours dans
des limites relativement étroites.
I. CARACTÉRISTIQUES DES SYSTÈMES DE RÉGULATION HOMÉOSTATIQUE
 Un stimulus est un changement décelable du milieu intérieur ou de l'environnement (= milieu extérieur).
 Ex. : une variation de température corporelle ou du milieu ambiant, de la concentration plasmatique de
potassium, de la pression sanguine, etc.
 Quel que soit le facteur contrôlé (= la variable), tous les mécanismes de régulation comportent au moins 3 éléments :
 Un récepteur : c'est un capteur qui 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).
 Ces informations vont du récepteur au centre de régulation en suivant la voie afférente.
 Le centre de régulation :
 Il fixe la valeur de référence (niveau ou intervalle) où la variable doit être maintenue.
 Il analyse aussi les données qu'il reçoit et détermine la réaction appropriée.
 La réaction résultante (= output) du centre de régulation est transmise à l'effecteur via la voie
efférente.
 L'effecteur : il permet la réponse du centre de régulation (= sortie) vis à vis du stimulus.
 La réponse de l'effecteur correspond à un changement de son activité.
 La réponse produit une rétroaction sur le stimulus pouvant être de 2 types :
 Soit une rétro-inhibition qui a pour effet de le réduire de sorte que le mécanisme de régulation cesse son
activité.
 Soit une rétro-activation qui a pour effet de le renforcer de sorte que la réaction se poursuit avec une intensité
croissante.
2) L'Homéostasie
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A. MÉCANISMES DE RETRO-INHIBITION
 C'est le mécanisme le plus fréquent.
 Dans ce cas, 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.
 C'est le principe d'un appareil de chauffage relié à un thermostat.
 Exemple n°1 : Le système endocrinien joue un rôle important dans le maintien de l'homéostasie.
 Ainsi, la glycémie (= concentration de glucose dans le sang) est régulée par un mécanisme de rétroinhibition faisant intervenir les hormones pancréatiques : insuline et glucagon.
 Les cellules de l'organisme doivent disposer d'un apport continu de glucose pour produire l'énergie cellulaire
(= ATP). Normalement la concentration de glucose dans le sang se maintient à environ 5 mmol /L (4,45 5,55 mmol/L).
 Après un repas riche en glucides, ceux-ci sont dégradés dans le système digestif en glucose qui passe alors
dans le sang et entraîne une augmentation rapide de la glycémie; d'où rupture de l'équilibre homéostatique.
 L'augmentation de la glycémie stimule les cellules pancréatiques productrices d'insuline (= cellules 
des îlots de Langerhans) qui libèrent alors cette dernière dans le sang.
 L'insuline accélère l'absorption du glucose par la plupart des cellules et favorise son stockage sous
forme de glycogène dans le foie et les muscles.
 La glycémie revient ainsi à la valeur de référence normale, ce qui diminue la stimulation de sécrétion
d'insuline.
 Le glucagon, l'autre hormone pancréatique (= cellules  des îlots de Langerhans), a un effet inverse.
 Il est libéré quand la glycémie tombe au-dessous de la valeur de référence.
 Lors d'un jeûne court ( ex. : 6 heures), la glycémie est basse, ce qui stimule la sécrétion de glucagon
dans le sang.
 Le glucagon agit alors sur le foie en lui faisant libérer dans le sang une partie des réserves de glucose
qu'il contient.
 La glycémie remonte donc jusqu'à l'équilibre homéostatique (pour cette variable).
2) L'Homéostasie
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 Exemple n°2 : La régulation de la température corporelle par l'hypothalamus est l'un des nombreux exemples
montrant le rôle du système nerveux dans le maintien du milieu intérieur.
 Lorsqu'un individu au repos se trouve dans une pièce dont la température est de 20°C, il perd de la chaleur vers
l'environnement car sa température interne est de 37°C.
 Néanmoins, les réactions chimiques survenant dans les cellules de son organisme produisent de la
chaleur à un taux égal à celui de la déperdition de chaleur.
 L'organisme ne subit alors aucune perte ni aucun gain de chaleur, et la température corporelle demeure
constante.
 Dans ces conditions, le système est en équilibre dynamique pour la variable température car elle ne
change pas, au prix d'un apport constant d'énergie (= chaleur dans ce cas) afin de maintenir la constance
de la variable.

Si la température de la pièce est abaissée et maintenue à 5 °C, la déperdition de chaleur par la peau augmente
et l'équilibre dynamique entre les gains et les pertes de chaleur est rompu.
La température corporelle commence à descendre immédiatement.
Puis, très rapidement, divers processus homéostatiques limitent la chute de température :
 Les vaisseaux sanguins cutanés se contractent, ce qui diminue la circulation de sang chaud dans la peau
et réduit ainsi la déperdition de chaleur.
 Le sujet se recroqueville sur lui-même afin de réduire la surface cutanée disponible pour la déperdition.
 Le sujet frissonne et les réactions chimiques responsables des contractions musculaires constituant le
frisson produisent alors de grandes quantités de chaleur.

Dans cet exemple :
 Le stimulus est la diminution de la température corporelle ou de la température externe.
 Les thermorécepteurs (= capteurs du stimulus) sont les terminaisons nerveuses de certains neurones
répartis dans différentes régions du corps : thermorécepteurs cutanés et thermorécepteurs centraux
(= dans la paroi des vaisseaux sanguins).
 Les influx nerveux (= signal) produits par ces récepteurs sont transmis par les fibres nerveuses de la
voie afférente (= neurones sensitifs) à une région de l'encéphale (= l'hypothalamus) qui est le centre
de régulation.
 Ce centre de régulation produit à son tour les signaux transmis (= influx nerveux) par la voie efférente
(= neurones moteurs viscéraux) qui entraînent la contraction des muscles squelettiques ( frisson) et
des muscles entourant les vaisseaux sanguins cutanés ( vasoconstriction) : les muscles innervés par
la voie efférente correspondent donc aux effecteurs.

La production de chaleur va alors dépasser de manière transitoire la déperdition de chaleur afin que la
température corporelle puisse revenir à sa valeur d'équilibre.
À ce nouvel équilibre dynamique, les gains et les pertes de chaleur sont de nouveau égaux.
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 Les systèmes de régulation homéostatique ne peuvent maintenir une constance complète du milieu intérieur
vis à vis des changements continus de l'environnement.
 Ils ne font que minimiser les variations; c'est à dire que la valeur d'équilibre obtenue après régulation
homéostatique n'est pas tout à fait égale à celle de départ.
 Si les réponses de l'organisme réussissaient complètement à ramener la température corporelle à 37°C, les
neurones détecteurs de la baisse de température ne seraient alors plus stimulés et toute la chaîne des
phénomènes régulateurs s'arrêterait :
 les vaisseaux sanguins ne se contracteraient plus,
 le frisson cesserait,
 la température corporelle chuterait de nouveau car il n'y aurait plus de compensations.
 Conséquence : tant que l'exposition au froid continue, une certaine diminution de la température doit persister pour
servir de signal afin de maintenir les réponses : Il s'agit du signal d'erreur.
 Dans le cas de la variable "Température corporelle", les systèmes thermorégulateurs sont très sensibles, de telle
sorte que la température corporelle ne varie normalement que de 1°C, même vis à vis de variations fortes de
l'environnement.
 Remarque : Il existe beaucoup d'autres exemples de mécanisme de rétro-inhibition qui règlent le rythme cardiaque, la
pression artérielle, la fréquence et l'amplitude respiratoires ainsi que les concentrations d'O 2, de CO2 et de minéraux
dans le sang, etc.
B. MÉCANISMES DE RETRO-ACTIVATION
 Ils amplifient le stimulus de départ, ce qui entraîne un accroissement de l'activité (= sortie).
 Dans ce cas, le changement produit va dans la même direction que la fluctuation initiale de sorte que la
variable s'éloigne de plus en plus de sa valeur de départ.
 Ces mécanismes sont peu fréquents.
 Ils déclenchent des événements pouvant s'auto-entretenir et se dérouler ainsi "en cascade".
 Ils n'assurent donc pas en général le maintien de l'homéostasie de l'organisme.
 La coagulation sanguine intervenant en cas de déchirure d'un vaisseau sanguin (1) est un exemple de régulation par
rétro-activation.
 Les plaquettes s'agglutinent immédiatement sur le site de la blessure (2) et 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 (4).
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 Autre exemple :
 L'augmentation de la force et de la fréquence des contractions du muscle utérin (= myomètre) au cours de
l'accouchement.
 La pression croissante sur le col utérin par l'enfant active des récepteurs de pression. Ceux-ci envoient des
influx nerveux à l'hypothalamus qui libère alors l'ocytocine (= hormone).
 Celle-ci est transportée par le sang jusqu'à l'utérus où elle stimule le myomètre qui se contracte de plus en plus
fort en poussant l'enfant encore plus loin dans le canal génital.
 Ce cycle induit des contractions de plus en plus fréquentes et vigoureuses jusqu'à ce que l'accouchement soit
terminé.
 À ce moment, le stimulus "Pression" disparaît, ce qui arrête le mécanisme de rétro-activation.
 Conclusion sur les systèmes de régulation homéostatique :
Les points 1 et 2 ont déjà été développés dans cette partie du cours.
Le point 3 a déjà été abordé en conclusion du cours sur le milieu intérieur :
 Un système de régulation homéostatique a pour fonction de maintenir relativement constante une propriété
physique ou chimique du milieu intérieur.
 Donc, aucune valeur régulée de l'organisme ne possède qu'une seule valeur "normale".
 On trouve plutôt une gamme plus ou moins étendue de "valeurs normales" selon la variable
considérée et les conditions externes (= valeurs de référence pour les analyses médicales).
 Ex. : Pour la température corporelle, la variable est maintenue dans un intervalle de valeurs normales
compris entre 36 et 38 °C.
(Autres exemples : le pH sanguin maintenu entre 7,36 et 7,42; la pO2 artérielle entre 71 et 104 mm Hg; la concentration
plasmatique en sodium entre 138 et 143 mEq/L , en potassium entre 3,5 et 4,5 mEq/L, en glucose entre 3,9 et 5,8 mmol/
L, etc. Les limites de certains de ces paramètres varient en fonction de l'âge et du sexe).
 Le point de réglage d'une variable donnée peut être réajusté en réponse à des perturbations de l'environnement.
 De plus, les points de réglage de certaines variables régulées peuvent aussi être réajustés
physiologiquement, c'est à dire que les valeurs que les systèmes de régulation homéostatique essaient de
maintenir relativement constantes peuvent être modifiées.
 Ex. : la fièvre où l'élévation de la température corporelle survient par suite d'une infection.
Les systèmes de thermorégulation homéostatique fonctionnent toujours durant la fièvre, mais ils maintiennent la
température à une valeur plus élevée.
Cette élévation est un mécanisme adaptatif qui permet de combattre l'infection.
 Les points de réglage ne varient pas seulement en fonction des stimuli extérieurs (ex. dans la fièvre : présence de
bactéries) mais aussi sur une base rythmique durant la journée.
 Par exemple, le point de réglage de la température corporelle est plus élevé durant le jour que durant la nuit.
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
(Autre exemple : autour de la période d'ovulation, la température corporelle s'élève de 1°C environ => courbe
ménothermique).
 Les mécanismes homéostatiques ne peuvent pas maintenir simultanément toutes les variables constantes (point
5).
 Ex. : la température corporelle est maintenue constante au prix de grandes variations de la circulation cutanée
et de la contraction des muscles squelettiques.
 De plus, comme plusieurs propriétés du milieu intérieur sont étroitement liées entre elles, le maintien de la constance
d'une variable ne peut se faire qu'en écartant de leur valeur habituelle d'autres propriétés.
C. LA RÉGULATION PRÉDICTIVE
 Elle prévoit ou anticipe les changements de la variable régulée :
 accélère les réponses homéostatiques de l'organisme,
 réduit ainsi au minimum les fluctuations de la valeur de la variable régulée.
 Exemple :
 Les neurones sensibles à la température (= thermorécepteurs centraux des vaisseaux sanguins) qui
déclenchent les mécanismes de régulation homéostatique par rétroaction négative sont à l'intérieur de
l'organisme.
 Par ailleurs, il existe des neurones sensibles à la température dans la peau (= thermorécepteurs cutanés ou
périphériques) ; ceux-ci détectent la température ambiante.
 Quand la température ambiante chute, les neurones cutanés détectent immédiatement le changement. Ils
transmettent alors cette information à l'encéphale qui envoie des signaux aux vaisseaux sanguins et aux
muscles afin de favoriser la production et la conservation de chaleur.
 Dans ce cas, la régulation prédictive anticipe la chute de température corporelle en activant les réponses
thermorégulatrices avant même que la température interne ait commencé à chuter.
 Ce type de régulation agit de concert avec le mécanisme de rétro-inhibition précédemment décrit.
D. L'ACCLIMATATION
 Les systèmes de régulation homéostatique sont des adaptations biologiques héréditaires.
 La capacité d'un individu de s'adapter à un stress environnemental donné peut s'accroître par une exposition
prolongée à ce stress.
 Ce type d'adaptation correspond à l'acclimatation.
 L'exposition répétée ou prolongée à un stress environnemental augmente l'aptitude de l'organisme à répondre à ce
stress.
 L'acclimatation correspond donc à l'augmentation de l'efficacité de réponse d'un système de régulation
déterminé : la réponse est alors plus rapide et plus intense.
 Exemple :
 La transpiration est un mécanisme qui augmente la déperdition de chaleur de l'organisme et tend ainsi à
réduire l'élévation de la température corporelle dans un environnement chaud.
 Si un individu est soumis à une température élevée durant une semaine et qu'il accomplit le même exercice
physique chaque jour, il transpire plus rapidement et davantage le 7 ème jour par rapport au premier jour.
 Il a subi un changement adaptatif provoqué par l'exposition à la chaleur et s'est donc acclimaté à la chaleur.
 Par contre, l'acclimatation à la chaleur est complètement réversible. Si l'exposition quotidienne à la chaleur est
interrompue, le taux de transpiration de l'individu revient à la valeur d'origine avant acclimatation.
E. LES RYTHMES BIOLOGIQUES
 Les rythmes circadiens correspondent à des variations rythmiques auxquelles sont soumises plusieurs fonctions
de l'organisme environ toutes les 24 heures. Ex. :
 La veille, le sommeil, la température corporelle, la concentration des hormones dans le sang, l'excrétion des
ions dans l'urine, etc.
 Ces rythmes de l'organisme sont commandés de l'intérieur.
 En effet, les facteurs environnementaux ne créent pas le rythme, mais sont plutôt les signaux temporels
nécessaires à l'entraînement du rythme, c'est à dire le réglage de sa périodicité.
 Certaines régions de l'hypothalamus fonctionnent comme horloge biologique vis à vis des rythmes
circadiens.
 Le cycle lumière/ obscurité est le signal environnemental le plus important.
 La température ambiante ou l'heure des repas sont aussi des signaux environnementaux.
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 Intérêt des rythmes biologiques pour l'homéostasie :



Les réponses homéostatiques par rétro-inhibition sont des réponses correctives car elles ne surviennent
qu'après les perturbations de l'équilibre dynamique.
Au contraire, les rythmes biologiques permettent l'utilisation des mécanismes homéostatiques de façon
immédiate au moment où il est probable qu'une perturbation survienne, mais avant qu'elle ait effectivement lieu
(= par anticipation).
Ex. : L'excrétion urinaire du potassium (= K+) est élevé le jour et faible la nuit.
 Cela est utile car nous ingérons du potassium dans notre alimentation durant le jour, mais pas pendant la
nuit quand nous dormons.
 L'existence du rythme circadien du potassium permet donc d'atténuer les fluctuations de la quantité de
K+ dans l'organisme et permet ainsi d'anticiper toute perturbation pour cette variable.
F. LE VIEILLISSEMENT ET L'HOMÉOSTASIE
 On considère que la plupart des maladies sont causées par un déséquilibre homéostatique, c'est à dire par une
perturbation de l'homéostasie.
 Lorsque nous avançons en âge, nos organes et nos mécanismes de régulation deviennent de moins en moins
efficaces.
 Notre milieu intérieur est donc de plus en plus instable, ce qui crée un risque croissant de maladie et entraîne
les modifications inhérentes au vieillissement.
 Les manifestations du vieillissement sont une détérioration graduelle du fonctionnement des tissus, de tous les
systèmes et appareils ainsi qu'une dégradation de la capacité des mécanismes homéostatiques de répondre
aux stress environnementaux.
 On trouve également des exemples de déséquilibre homéostatique dans la plupart des situations pathologiques,
quand les mécanismes normaux de rétro-inhibition ne sont plus capables de jouer leur rôle.
II. ÉQUILIBRE ET HOMÉOSTASIE CHIMIQUE
 L'équilibre d'une composante chimique donnée dépend de plusieurs systèmes homéostatiques.
 Remarque : Le schéma montre toutes les voies possibles intervenant dans l'équilibre des composés chimiques en
général.
Dans la plupart des cas, seul un certain nombre de ces voies interviennent dans la régulation d'une substance
particulière. Ex. : Les électrolytes minéraux comme le Na ne peuvent pas être synthétisés, ni pénétrer par les
poumons, ni être éliminés par le métabolisme (= transformés en une autre substance).
 Le réservoir est la quantité rapidement disponible (= rapidement mobilisable) d'une substance particulière dans
l'organisme. Il reçoit des substances de toutes les voies et leur en fournit à toutes.
 Les voies à gauche de la figure sont les sources de gain de l'organisme.
 Une substance peut pénétrer dans l'organisme par : le tube digestif ou les poumons.
 Elle peut aussi être synthétisée par les cellules à partir d'autres matériaux.
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 Les voies à droite de la figure sont les sources de perte de l'organisme.
 Une substance peut être éliminée dans :
 l'urine, les matières fécales,
 l'air expiré,
 le liquide menstruelle (= les règles),
 les desquamations de la peau, les poils, les ongles, la sueur et les larmes.
 Elle peut aussi être transformée chimiquement et éliminée par le métabolisme.
 La partie centrale de la figure représente la distribution de la substance dans l'organisme.
 La substance peut soit :
 être retirée du réservoir pour être accumulée dans des dépôts de réserve comme c'est le cas pour
l'accumulation du Ca dans l'os,
 quitter les dépôts de réserve pour revenir au réservoir,
 Être incorporée de façon réversible dans une structure moléculaire comme le Ca qui s'associe en partie
aux protéines plasmatiques ou l'iode à la thyroxine.
 On a 2 notions importantes :
 L'équilibre au niveau de l'organisme entier dépend du bilan entre les gains nets et les pertes nettes.
 La concentration du réservoir dépend de cet équilibre, mais aussi des échanges de la substance à l'intérieur
de l'organisme.
 Le schéma ci-contre montre un bilan équilibré en Ca2+ (= calcium ionisé) :
 Au niveau de l'organisme entier (= milieu extérieur + milieu intérieur) :
L'apport alimentaire (25 mmol/24h) = élimination fécale (19 mmol/24h) + élimination urinaire (6 mmol/24h).
 Au niveau du milieu intérieur uniquement :
le gain net (absorption intestinale = 10 mmol/24h) = la perte net (sécrétion intestinale = 4 mmol/24h +
élimination urinaire = 6 mmol/24h).
 les échanges entre le réservoir (= plasma sanguin + liquide interstitiel) et le dépôt de réserve (= les os) sont
équilibrés :
8 mmol/24h incorporé dans les os (= accrétion osseuse) pour 8 mmol/24h libéré par les os (= résorption
osseuse).
 Pour toute substance chimique, 3 bilans sont possibles :
 Bilan négatif : la quantité totale de la substance dans l'organisme diminue.
 Bilan positif : la quantité totale de la substance dans l'organisme augmente.
 Bilan équilibré.
 Exemple n°2 : régulation du bilan en ions sodium Na+.
 Ce sont principalement les reins qui régulent le bilan du Na+.
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
Ceux-ci excrètent dans l'urine une quantité approximativement égale à la quantité de Na+ ingérée chaque jour.
(On considère dans cet exemple que les pertes de l'organisme sont seulement d'origine urinaire => simplification
car rôle secondaire de la sueur, les larmes, etc.)
 Un individu a un apport et une excrétion de Na+ de 7g/jour et une quantité stable de Na+ dans son organisme.
 Le 2ème jour, la consommation de Na+ passe à 15 g/ jour; les reins excrètent alors un peu plus de 7g de Na+
dans l'urine.
Résultat : il y a rétention d'un excès de Na+ avec un bilan sodique positif (partie haute de la figure).
 Les reins font mieux le 3ème jour, mais il faut attendre le 4ème jour, avant que l'excrétion urinaire atteigne 15 g de
Na.
Dès lors, les sorties et les entrées sont de nouveau égales et le bilan sodique redevient équilibré.
 Bien que ce bilan soit de nouveau équilibré, l'individu a près de 3% de Na+ corporel en plus si on le compare au bilan
équilibré quand il ingérait 7 g (partie haute de la figure).
 En fait, ce sont ces 3 % en plus qui constituent le signal d'erreur pour les systèmes de régulation; ceux-ci
amènent ainsi les reins a excréter 15 g de Na+/ jour plutôt que 7g.
 Remarque : Le changement de la variable régulée, exprimé en %, (= + 3 %) est dérisoire comparé au
changement de l'apport (> + 100 %).
III. LES COMPOSANTES DES SYSTÈMES HOMÉOSTATIQUES
A. LES RÉFLEXES
 Ce sont les systèmes de régulation homéostatique décrits précédemment :
 La réponse de l'effecteur peut produire :
 Soit, une rétro-inhibition qui diminue alors l'importance du stimulus.
 Soit, une rétro-activation qui augmente le stimulus de départ.
 Soit, aucune rétroaction comme dans le cas de l'odeur de nourriture qui stimule la sécrétion d'une
hormone gastrique (= la gastrine) sans pour autant éliminer l'odeur de nourriture (= stimulus).
 Les composantes possibles des réflexes sont donc :
 soit des influx nerveux,
 soit des hormones.
 Les effecteurs peuvent être :
 soit le tissu musculaire pour les influx nerveux dont la réponse correspond à une production de tension et de
mouvement ;
 soit le tissu glandulaire pour les hormones dont la réponse correspond à une sécrétion ;
 soit n'importe quel autre type de tissu (cf. exemple de la régulation de la glycémie par absorption du glucose
sanguin par les tissus en général et par le foie sous le contrôle de l'insuline : période post-prandiale).
B. LES RÉPONSES HOMÉOSTATIQUES LOCALES
 Elles sont déclenchées par un changement du milieu intérieur ou de l'environnement (= stimulus) et entraînent une
modification locale de l'activité cellulaire qui contrecarre le stimulus.
 À la différence du réflexe qui agit à distance, une réponse locale ne survient que dans le voisinage du stimulus.
 Ex. Une lésion de la peau entraîne les cellules de la zone lésée à libérer certaines substances chimiques qui aident les
défenses locales contre une extension du mal : la réaction inflammatoire est un exemple de réponse
homéostatique locale.
C. LES MESSAGERS CHIMIQUES INTERCELLULAIRES
 Ils interviennent dans les réflexes et les réponses locales.
 Ils en existent de 3 sortes concernant les réflexes (= action à distance) :



Une hormone est un messager chimique entre la glande endocrine qui la sécrète et la cellule cible sur laquelle
agit spécifiquement l'hormone; elle est véhiculée par le sang.
Un neurotransmetteur permet à des neurones de communiquer entre eux ou avec les cellules effectrices :
Un neurone modifie l'activité du neurone voisin en libérant de ses terminaisons un neurotransmetteur qui
diffuse dans l'espace intercellulaire séparant les 2 neurones ou constitue le signal agissant sur des cellules
effectrices.
Une neurohormone est libérée par un certain type de neurone et pénètre dans la circulation sanguine pour
agir sur des cellules cibles éloignées.
Elles se comporte donc comme une véritable hormone libérée par un neurone.
 Ils existent 2 sortes de messager chimique concernant les réponses locales :
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

Un agent paracrine est synthétisé par les cellules et libéré dans le liquide extracellulaire en réponse au
stimulus approprié.
Il diffuse alors jusqu'aux cellules voisines et exerce son effet particulier sur les cellules cibles.
(Rq : les neurotransmetteurs ne sont pas assimilés à des agents paracrines).
Un agent autocrine est une substance qui agit seulement sur la cellule qui l'a sécrété.
Dans ce cas, le messager chimique n'est pas intercellulaire.
Spécificité des récepteurs pour les messagers
chimiques
 Un neurone, une cellule d'une glande endocrine ou tout autre type cellulaire peuvent sécréter le même messager
chimique :
Ainsi un même messager peut être à la fois une hormone, un neurotransmetteur, un agent paracrine ou autocrine
selon le type cellulaire qui l'a sécrété et la situation des cellules cibles.
 Ex : La noradrénaline NA est à la fois un neurotransmetteur libéré par les neurones du SNA sympathique,
mais aussi une hormone libérée par les glandes surrénales.
L'histamine est à la fois un neurotransmetteur libéré par certains neurones de l'encéphale, mais aussi un
agent paracrine libéré dans la peau par les mastocytes (effets : vasodilatation des vaisseaux sanguins
cutanés et œdème).
IV. LES RÉCEPTEURS
 Le récepteur a 2 significations différentes. Il est :
 Soit le capteur du stimulus dans l'arc réflexe (= système de régulation homéostatique).
 Soit le récepteur des messagers chimiques présent au niveau des cellules cibles qui constituent l'effecteur (=
de l'arc réflexe).
 Dans ce qui suit, on s'intéresse seulement au 2ème sens => messagers chimiques des cellules effectrices :
 Les récepteurs des messagers chimiques sont des protéines ou des glycoprotéines situées :
 soit sur la face externe de la membrane plasmique ;
 soit à l'intérieur de la cellule.
Dans ce 2ème cas, ce sont les hormones liposolubles qui traversent la membrane plasmique riche en lipides
pour se lier à des récepteurs intracellulaires (Ex.: hormones stéroïdes et la thyroxine).
 La liaison du messager au récepteur des cellules de l'effecteur déclenche les événements conduisant à la réponse
cellulaire.
 Les cellules diffèrent par le type de récepteurs qu'elles portent.
 Un nombre restreint de types cellulaires (voir un seul) possède ainsi les récepteurs requis pour se lier à un
messager chimique donné, ce qui explique la spécificité des interactions entre messager et récepteur.
 Les autres propriétés sont :
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

La saturation : il existe une limite maximale à la capacité de réponse car il y a un nombre fini de récepteurs
disponibles qui deviennent saturés à un certain moment.
La compétition est la capacité de différents messagers de structure semblable d'entrer en compétition pour se
lier au même récepteur.
 On a 2 types de molécules compétitrices vis à vis des messagers chimiques qui peuvent avoir une utilisation
médicale :
 Les antagonistes - Ex. : la mifépristone (= principe actif de la pilule abortive) qui occupe les récepteurs utérins
de la progestérone en empêchant son action habituelle de blocage des contractions du myomètre.
 Les agonistes - Ex. : la dobutamine, le Dobutrex qui ont un effet cardiotonique (= sympathicomimétique
bêtastimulant) sur le cœur
=> traitement des insuffisances cardiaques aiguës dans le cadre par exemple des soins intensifs.
A. LA RÉGULATION DES RÉCEPTEURS
 Le nombre de récepteurs d'une cellule peut être diminué ou augmenté. Il s'agit de :
 La régulation à la baisse.
Ex : la présence prolongée d'une forte concentration d'insuline, qui stimule l'accumulation du glucose par les
cellules cibles, entraîne une régulation à la baisse de ses récepteurs (=> diminution du nombre de récepteurs).
Résultat : on a une atténuation de la faculté de l'insuline de produire une accumulation du glucose dans les
cellules cibles.
 La régulation à la hausse.
Ex : quelques jours après avoir coupé les nerfs innervant un muscle (=> élimination du neurotransmetteur libéré
par ces nerfs), celui-ci se contracte en réponse à l'injection expérimentale de quantités de neurotransmetteur
bien inférieures à celles auxquelles un muscle innervé répond habituellement (=> augmentation du nombre de
récepteurs au niveau des fibres musculaires).
 Les régulations à la hausse et à la baisse sont des réponses physiologiques.
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