Physiologie humaine

Physiologie humaine
I/Introduction.
La physiologie humaine est basée sur 3 systèmes indispensables :
- Système hormonal : contrôler, surveiller la croissance des tissus et réguler la production de
substances.
- Système nerveux : transmission de messages, assurer une relation entre les organes, être
informé sur l'environnement, élaborer des comportements.
- Système immunitaire : reconnaitre et lutter contre les pathogènes extérieurs.
L'osmole :
- Unité de mesure qui détermine le nombre de mole d'un composé qui contribue à la pression
osmotique d'une solution.
- Pour une substance dissoute (particule), sa concentration détermine la pression osmotique
1mmole/ L dissoute = 1mosmole/ L.
L'équivalent :
- La concentration ionique d'une solution est le nombre de charges présentes dans la solution.
- [X]eq = [X] × nombre de charges (même si elles se compensent → mole de molécule chargée).
La pression osmotique :
Elle se définit comme la pression minimum qu'il faut exercer pour empêcher le passage d'un
solvant d'une solution moins concentrée à une solution plus concentrée aux travers d'une
membrane semi perméable.
L'osmose :
Mouvement d'eau au travers d’une membrane semi-perméable, du compartiment le moins
concentre au compartiment le plus concentre.
La molarité : la molarité est la concentration exprimée en mole par litre de solution.
L'osmolarité :
- L'osmolarité d'une solution est le nombre de moles de particules en solutions (osmole) dans
un litre.
- ex : 10mM de NaCl 20miliosmole (car dissociation).
Molalité et osmolalité :
- La molalité est la concentration en fonction de la masse du solvant, et non plus son volume.
- L'osmolalite est l'équivalent massique de l'osmolarité.
II/L’homéostasie.
L’homéostasie est le maintien de la constance du milieu intérieur en fonction des variations
externes.
Elle est régulée par différents organes.
Les organes régulateurs :
- Peau : température.
- Reins : eau et sels.
- Foie et pancréas : glycémie.
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-
Poumons : pression partielle des gaz.
1) Le milieu intérieur.
Il a pour rôle d'amortir l'impact des variations extérieurs et de s'interposer entre les cellules et le
milieu extérieur.
Chez les pluricellulaires, le milieu intérieur est divisé en trois compartiments :
Plasmatique (liquide qui contient des protéines, chargées négativement, retenant le sodium, d'où sa
plus grande concentration).
Interstitiel (entre les cellules).
Lymphatique (fait la lymphe avec le compartiment interstitiel par ultrafiltration du plasma au niveau
des capillaires, et a un aspect gélifie).
Les liquides extracellulaires sont neutres (sodium et chlore dissouts majoritaires), et le mouvement
des ions du a l'osmose et aux charges protéines est appelé équilibre de Donnan.
60% du corps est composé d'eau :
- 20% pour le milieu extracellulaire (15% lymphe, 5% plasma).
- 40% dans le milieu intracellulaire.
Le milieu intracellulaire est plus riche en potassium.
Pour déterminer ces valeurs on utilise la méthode des dilutions qui utilise un traceur spécifique au
compartiment à étudier (non toxique, non métabolisée, qui ne se diffuse pas...) puis on compare sa
concentration après un certain temps avec la concentration initiale.
III/L’échange entre les compartiments.
La turgescence et la plasmolyse sont possibles grâce à la libre circulation de l’eau à travers les
compartiments par osmose.
Les échanges d'eau à travers la paroi capillaire résultent :
- De la pression hydrostatique dans les deux sens (liée au pompage cardiaque).
- De la pression osmotique des protéines (ou pression oncotique).
Par ces mécanismes, 20 litre d'eau sortent des capillaires, 18 y retournent, et les 2 litres restant
vont dans les vaisseaux lymphatiques pour revenir au flux sanguin.
Une accumulation d'eau dans le milieu interstitiel engendre des œdèmes.
IV/Le transport membranaire.
Des protéines (transporteur, linker, récepteurs, enzymes) permettent le transport à travers la
membrane de molécules, ou de signaux chimiques.
Ces transports peuvent être actifs (avec nécessite d'énergie), ou passifs (grâce au gradient de
concentration).
Le transport en symport se fait en utilisant le gradient d'une molécule, et l'énergie est utilisée pour
aller contre celui d'une autre, de même pour l'antiport.
Ainsi, par diffusion, ou transport passif, on ne peut pas avoir de saturation.
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V/Les voies de communication entre les cellules.
Le système endocrinien se base sur des messages de nature chimique envoyés dans le sang
(hormone), qui donne une information soutenue.
Une hormone est une substance chimique élaborée par une cellule qui agit spécifiquement sur une
autre cellule.
Il existe deux types d’hormones :
- Locales :
 autocrine (sécrète pour elle-même).
 paracrine (sécrète autour pour les cellules avoisinantes).
- Circulante : endocrine qui utilise le sang pour se déployer dans le corps.
Glandes exocrines : sécrètent dans le milieu extérieur et utilise souvent des acini (sudoripares,
sébacées, vésicule biliaire et intestin).
Glandes endocrines : sécrètent dans le sang.
Le système endocrinien est impliqué dans une grande majorité des fonctions physiologiques :
Reproduction.
Homéostasie.
Croissance.
Au niveau du cerveau, l'hypophyse et l'hypothalamus sont impliqués dans le contrôle de la
production hormonale des autres glandes.
La réception d'une hormone stéroïde ou thyroïdienne :
- Se fait au niveau d'un récepteur hormonal.
- Il est transloqué dans la cellule.
- Active l'expression de gènes spécifiques pour synthétiser les protéines.
Pour les hormones peptidiques, elles sont reconnues par des récepteurs membranaires qui vont
synthétiser un transducteur, qui va activer un autre intermédiaire avant d'obtenir la réaction
souhaitée.
V/Homéostasie acido-basique.
L’homéostasie acido-basique permet de réguler la quantité de substances acides et basiques dans
l’organisme.
Elle régule ainsi le pH dont dépend de nombreuses réactions.
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Le milieu intracellulaire (pH=7) contient de nombreux tampons ainsi que des pompes
membranaires permettant de limiter la concentration en H+.
Le pH plasmatique est régulé par le pouvoir tampon du plasma, l'ajustement de la PCO2 sanguine
par l'action des poumons, l'ajustement de l'excrétion acide (ou réabsorption) au niveau du rein.
Quelques valeurs de pH :
- Suc gastrique : 1 à 1,5
- Salive : 6,3
- Urine : 4 à 8
- Plasma : 7,4 (si moins : coma et arrêt cardiaque, si plus : tétanie, convulsions, voire mort).3
L'organisme est toujours confronte a un excès d'acidité du :
- Volatils : métabolisme oxydatif cellulaire, respiration cellulaire, oxydation des nutriments.
- Fixe : vient du catabolisme des aliments, de l'activité musculaire et de l’élimination par le
rein.
Les tampons:
- Bicarbonate/carbonate HCO3 − /H2CO3.
- Hémoglobinates/hémoglobine Hb− /HbH.
- Oxyhémoglobinate/oxyhémoglobine HbO22− /HbO2 H.
- Protéinate/protéine Prot− /ProtH.
- Phosphate bibasique/phosphate monobasique HPO4− /H2 PO4.
- Acide organiques faibles dissocies RCOO−/ RCOOH.
Pour diagnostiquer une anomalie acido-basique, on se base sur les concentrations sanguines de
ces éléments, ainsi que sur la PCO2 et sur le pH plasmatique.
Acidose : pH trop bas.
Alcalose : pH trop haut.
VI/Le rôle du rein dans l’homéostasie.
La formation de l’urine :
Filtration du plasma au niveau
du glomérule.
Réabsorption des molécules
d’intérêt.
Sécrétion tubulaire qui termine
le travail du glomérule.
Le rein est constitué de sous-unité qui
fait son rôle : les néphrons.
Au niveau de l'anse, l'eau retourne dans le sang par osmose et pressions oncotique.
En fonction du milieu (présence ou non d'eau), l'anse est plus ou moins grande (et donc l'osmolarité)
ainsi, moins il y a d'eau dans le milieu, plus les anses sont longues, plus le gradient est élevé, et
donc les pertes d'eaux sont limitées.
Sur les 180 litres filtrés par jour, seuls 1,5 litres sont excrétés, donc 99% de l'eau est réabsorbée.
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