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1 LHOMÉOSTASIE Dr J.F. VINCENT IFSI 1ere année 08 octobre 2010.

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1 1 LHOMÉOSTASIE Dr J.F. VINCENT IFSI 1ere année 08 octobre 2010

2 2 Le milieu intérieur ( ) Claude Bernard Le milieu intérieur est défini comme lensemble des paramètres régulés pour assurer la survie Chaque paramètre (par exemple, la natrémie, la glycémie etc…) est régulé dans une zone de valeurs idéales, limites inférieure et supérieure de la normale Lhoméostasie vient du concept de milieu intérieur défini par Claude Bernard

3 3 INTRODUCTION Stabilité du milieu intérieur (homéostasie) est une condition essentielle à la vie, grâce à : Stabilité du milieu intérieur (homéostasie) est une condition essentielle à la vie, grâce à : équilibre hydrique équilibre hydrique équilibre électrolytique équilibre électrolytique équilibre acido-basique équilibre acido-basique Thermorégulation Thermorégulation Équilibre hormonal… Équilibre hormonal…

4 4 1. Contrôle de la glycémie

5 5 Valeurs normales de glycémie A jeun: 0.7 à 1.10 g/l Post-prandial (2h après le repas): < 1,40 g/l 1 g/l = 5,5 mmol/l

6 6 Contrôle de la glycémie Le glucose : combustible énergétique indispensable au métabolisme cellulaire. Il entre dans les cellules : soit de manière « libre » : tissus non insulino- dépendants (cerveau, rein, globules rouges) soit uniquement grâce à linsuline : tissus insulino- dépendants (foie, muscles, tissu adipeux)

7 7 La glycémie est stable dans le sang grâce - au glucose apporté par lalimentation en phase de digestion - au glucose produit par le foie en phase de je û ne Elle est maintenue stable (0.8 à 1.2 g/l) par un système hormonal qui assure une régulation fine Contrôle de la glycémie

8 8 Le pancréas sécrète deux hormones: - linsuline = cest la seule hormone hypoglycémiante - le glucagon = cest une hormone hyperglycémiante Régulation hormonale de la glycémie

9 9 Cellules sécrétant linsuline (cellules β pancréatiques) Cellules sécrétant le glucagon (cellules pancréatiques) Ilot de langerhans

10 10 INSULINE L Insuline hormone anabolisante (synth è se musculaire) agit en se liant à son r é cepteur, situ é sur les membranes cellulaires des tissus insulino-d é pendants permet l entr é e du glucose dans la cellule. Seule hormone hypoglyc é miante, elle diminue le taux de glucose dans le sang en assurant: o Son stockage dans le foie et les muscles sous forme de glycog è ne : glycog é n è se o Son utilisation par la cellule : glycolyse Elle inhibe o La lipolyse (lib é ration d acides gras par le tissu adipeux) o La lib é ration de glucose à partir du glycog è ne du foie et des muscles (glycog é nolyse)

11 11 GLUCAGON Le glucagon: hormone hyperglyc é miante - stimule la glycog é nolyse - stimule la n é oglucog é n è se dans le foie - augmente la production endog è ne de glucose - inhibe la glycolyse - Il favorise donc la sortie du glucose dans le flux sanguin et empêche sa d é gradation. Il existe d autres hormones hyperglyc é miantes: cortisol, cat é cholamines, hormones thyro ï diennes, hormone de croissance...

12 12 Foie Organe +++ de contrôle de la glycémie Réserve de glucose de lorganisme Libère plus ou moins du glucose selon les besoins Libère du glucose lors du jeûne (pour éviter lhypoglycémie) Stocke du glucose lors des repas (pour éviter lhyperglycémie ) Linsuline et le glucagon agissent surtout au niveau du foie

13 13 Insuline basse Glucagon élevé Glycémie minimale stable Cerveau GR rein A jeun: il faut éviter lhypoglycémie La glycémie se stabilise à 0,8 g/l Le muscle ne consomme pas de glucose Glucose libéré Tissus adipeux Glycogène

14 14 Acides gras Insuline élevée Glucagon diminué Le foie stocke une grande partie des glucides alimentaires Le muscle stocke les glucides alimentaires Il oxyde moins de lipides Le tissu adipeux refait ses réserves de lipides Lors du repas Le corps refait ses réserves de glucides et de lipides

15 15 LINSULINE Sécrétion physiologique dinsuline Au moment des repas, les pics d'insuline provoquent la mise en réserve, dans le foie et les muscles, du sucre apporté par les aliments. Permet également de faire entrer le glucose dans les cellules En dehors des repas et la nuit, la baisse de l'insuline permet la libération du sucre qui a été mis en réserve dans le foie à la suite des repas. Insuline : seule hormone hypoglycémiante Sécrétion dinsuline en réponse à une augmentation de la concentration sanguine de glucose

16 16 Que se passe-t-il si on ne peut plus sécréter dinsuline ? Cest la cause du diabète de type 1 insuline = 0

17 17 Hyperglycémie chronique sécrétion diminuée dinsuline et/ou diminution de son efficacité DNID ou de type 2: Insulinorésistance +insulinopénie DID ou de type 1: Destruction auto-immune des cellules des îlots de Langherans - Carence en insuline majeure - Début clinique brutal - Glycémie reste normale tant que les cellules sont capables de faire face aux besoins en insuline - Début insidieux DIABÈTES

18 18 2. Hormones thyroïdiennes

19 19 Lénergie et sa régulation Comment réguler les réserves : régulation des oxydations Lactivité physique participe à la régulation des oxydations Les hormones thyroïdiennes sont capitales pour réguler les oxydations des glucides et des lipides

20 20 Glande thyroïde= 2 lobes + un isthme

21 21 Un rôle important des hormones thyroïdiennes Les 2 hormones: -FT3 -FT4 (majoritaire) favorisent loxydation des réserves du corps.

22 22 Régulation du fonctionnement thyroïdien Les 2 hormones: -FT3 -FT4 (majoritaire) Sont dosées en permanence par le cerveau (hypothalamus) qui détecte les écarts des valeurs normales.

23 23 Lhypothalamus est une zone du cerveau qui dose en permanence les hormones produites par les glandes endocrines. Cest également le centre qui contrôle le poids et la soif. Lhypothalamus est reliée à lhypophyse.

24 24 Régulation du fonctionnement thyroïdien Les 2 hormones: -FT3 -FT4 (majoritaire) Sont dosées en permanence par le cerveau (hypothalamus) qui détecte les écarts des valeurs normales. Lhypothalamus avertit lhypophyse qui elle-même va agir sur la thyroïde par une hormone hypophysaire: la TSH

25 25 Régulation du fonctionnement thyroïdien hypothalamus hypophyse TSH thyroïde FT3, FT4 Boucle de régulation endocrinienne

26 26 3. Contrôle de la température ou thermorégulation

27 27 La thermorégulation

28 28 La thermogénèse

29 29 La thermolyse

30 30 La régulation de la température

31 31 Dérèglement de la température

32 32 Dérèglement de la température

33 33 4. Équilibre phospho-calcique

34 34 Rôle du Ca et du Ph Tissu osseux contient : 99% masse calcique totale 90% du phosphore total Masse calcique autre que le squelette (1 %) importance physiologique qualitative Ca = élément essentiel de la physiologie membranaire (canaux Ca) des infrastructures cellulaires et des protéines porteuses lactivité enzymatique la coagulation Phosphore extra osseux Importance +++ dans les processus énergétiques : ATP, ADP, AMPc

35 35 Répartition du calcium dans le compartiment extra-cellulaire Ca plasmatique : 2.25 à 2.62 mmol/ 2 formes Calcium libre ou ionisé : 55% Calcium lié aux protéines : 45% Albumine : 30% Globulines : 10%

36 36

37 37

38 38

39 39

40 40 Si calcémiePTH Diminution de la calciurie

41 41 Augmentation De la phosphaturie

42 42

43 43

44 44

45 45 5. Équilibre acido-basique

46 46 Acides et bases Un acide : Molécule qui donne des ions H+ pH : entre 0 et 7 Une base Molécule qui capte des ions H+ pH entre 7 et 14 Soude caustique Eau pure Liquide gastrique Café noir Tomates Vin Jus de citron sang neutre basebasebasebase acideacideacideacide

47 47 Bases physiologiques Quest-ce que le pH ? Proton H+ : potentiel énergétique Électrode à pH : mesure le potentiel énergétique = activité de H+ Le pH : log 1/[H+] Exemples pH=1 [H+] = 1/10 moles/l pH=2[H+] = 1/10x10 moles/l pH=3[H+} = 1/10 3 moles/l

48 48 Physiologie pH sanguin stable pH= 7.4log 1/[H+] [H+]= nmol/l

49 49 pH pH maintenu à 7.4 En dépit dune production en grande quantité dacides sous 2 formes 1 acide volatil Acide carbonique (H2CO3) venant du CO2 Des acides non volatils À partir de lalimentation Des métabolismes

50 50 Systèmes tampons Définition Un tampon est une substance qui capte les ions H+ pour limiter les variations de pH Exemple H+ + HCO3-H2CO3 Le système H2CO3/HCO3- est un système tampon

51 51 Systèmes tampons Tampons extracellulaires HCO3-/H2CO3 = 99% Protéinates, AA soufrés, phosphates Tampons intracellulaires Protéines Dans le GR : hémoglobine Os : phosphates Autres cellules : protéinates et phospates

52 52 Rôle du poumon cellules CO2 : à mmol/j CO2 + H2O H2CO3HCO3- + H+ Réaction rapide du poumon pour éliminer les acides

53 53 Rôle des reins Régulation du taux de HCO3- Réabsorption tubulaire Régénération tubulaire Réaction lente Sang : H + Urines: NH 4 +, H 2 PO 4 - H+

54 54 6. Équilibre hydro-electrolytique

55 55 INTRODUCTION Osmoles : molécules osmotiquement actives dans une solution, càd, qui exercent un pouvoir dattraction des molécules deau (pression osmotique) Osmoles : molécules osmotiquement actives dans une solution, càd, qui exercent un pouvoir dattraction des molécules deau (pression osmotique) 5 mmol de glucose dans 1 l deau = 5 mosm/L 5 mmol de glucose dans 1 l deau = 5 mosm/L 5 mmol de NaCl dans 1 l deau = 5 mmol de NaCl dans 1 l deau = 5 mosm de Na mosm de Cl - = 10 mosm/L Osmolarité plasmatique : quantité dosmoles par litre de plasma (eau plasmatique + protides + lipides) (mOsm/L) Osmolarité plasmatique : quantité dosmoles par litre de plasma (eau plasmatique + protides + lipides) (mOsm/L) Osmolalité plasmatique : quantité dosmoles par litre deau plasmatique (mOsm/kg) = 290 mOsm/kg Osmolalité plasmatique : quantité dosmoles par litre deau plasmatique (mOsm/kg) = 290 mOsm/kg

56 56 LEAU : Répartition Eau totale 60% du poids corporel, répartie dans Compartiment intra-cellulaire Compartiment intra-cellulaire 40% du poids du corps 40% du poids du corps Compartiment extra-cellulaire Compartiment extra-cellulaire 20% du poids du corps 20% du poids du corps eau plasmatique 5% eau plasmatique 5% (eau contenue à lintérieur des vaisseaux) eau interstitielle 15% eau interstitielle 15% (au contact des membranes cellulaires, séparée de leau plasmatique par un endothélium) Eau

57 57 LEAU : Répartition Eau totale 60% du poids corporel, répartie dans Compartiment intra-cellulaire Compartiment intra-cellulaire Compartiment extra-cellulaire Compartiment extra-cellulaire Compartiment trans-cellulaire 1,5% (transport actif de liquide extra-cellulaire séparée de leau plasmatique par un épithélium : sécrétions du tube digestif et de ses annexes, lymphe, LCR). Compartiment trans-cellulaire 1,5% (transport actif de liquide extra-cellulaire séparée de leau plasmatique par un épithélium : sécrétions du tube digestif et de ses annexes, lymphe, LCR). Peut constituer un "troisième secteur" : ascite (insuffisance hépatique, occlusion intestinale, péritonite, pancréatite), pleurésie... Peut constituer un "troisième secteur" : ascite (insuffisance hépatique, occlusion intestinale, péritonite, pancréatite), pleurésie...

58 58 LEAU : Mouvement Leau diffuse librement entre les compartiments extra- et intra-cellulaires selon la loi de losmose = transfert passif du compartiment à faible concentration dosmoles vers celui à forte concentration dosmoles Leau diffuse librement entre les compartiments extra- et intra-cellulaires selon la loi de losmose = transfert passif du compartiment à faible concentration dosmoles vers celui à forte concentration dosmoles La pression osmotique est principalement assurée La pression osmotique est principalement assurée par le potassium (K + ) en intra-cellulaire par le potassium (K + ) en intra-cellulaire par le sodium (Na + ) en extra-cellulaire par le sodium (Na + ) en extra-cellulaire K+K+

59 59 LEAU : Mouvement Dans des conditions physiologiques, losmolalité des liquides extra-cellulaires est égale à losmolalité des liquides intra-cellulaires Dans des conditions physiologiques, losmolalité des liquides extra-cellulaires est égale à losmolalité des liquides intra-cellulaires Toute modification de losmolalité extra-cellulaire va entraîner des mouvements deau pour rétablir léquilibre Toute modification de losmolalité extra-cellulaire va entraîner des mouvements deau pour rétablir léquilibre hors des cellules quand lOsm plasm augmente = déshydratation intra-cellulaire hors des cellules quand lOsm plasm augmente = déshydratation intra-cellulaire vers les cellules quand lOsm plasm diminue= hyperhydratation intra-cellulaire vers les cellules quand lOsm plasm diminue= hyperhydratation intra-cellulaire

60 60 LEAU : bilan Entrée/Sortie Entrées : Entrées : boissons et alimentation = 2000 ml / 24h boissons et alimentation = 2000 ml / 24h eau endogène issue de loxydation des glucides/lipides/protides = 300 ml / 24h eau endogène issue de loxydation des glucides/lipides/protides = 300 ml / 24h Sorties : Sorties : digestive (fécès), pulmonaire (vapeur deau expirée), cutanée (perspiration, sudation) digestive (fécès), pulmonaire (vapeur deau expirée), cutanée (perspiration, sudation) rénale (diurèse) : ajustable (phénomène de concentration ou dilution des urines), de façon à obtenir un bilan hydrique nul, assurant une osmolalité plasmatique constante rénale (diurèse) : ajustable (phénomène de concentration ou dilution des urines), de façon à obtenir un bilan hydrique nul, assurant une osmolalité plasmatique constante

61 61 LEAU : régulation Entrée/Sortie Entrées : la soif Entrées : la soif Récepteurs sensibles à une augmentation de losmolalité plasmatique au niveau de lhypothalamus Récepteurs sensibles à une augmentation de losmolalité plasmatique au niveau de lhypothalamus Sorties : lhormone anti-diurétique (ou vasopressine) Sorties : lhormone anti-diurétique (ou vasopressine) Produite par lhypothalamus et sécrétée par la post-hypophyse, en réponse Produite par lhypothalamus et sécrétée par la post-hypophyse, en réponse À une augmentation de losmolalité plasmatique (mise en jeu dosmorécepteurs hypothalamiques) À une augmentation de losmolalité plasmatique (mise en jeu dosmorécepteurs hypothalamiques) À une diminution du volume plasmatique (mise en jeu de volorécepteurs de loreillette gauche) À une diminution du volume plasmatique (mise en jeu de volorécepteurs de loreillette gauche) En présence dADH réabsorption de leau et concentration des urines En présence dADH réabsorption de leau et concentration des urines En absence dADH excrétion deau et dilution des urines En absence dADH excrétion deau et dilution des urines

62 62 LE SODIUM (Na + ) Principal cation du compartiment extra-cellulaire. Concentration plasmatique (natrémie) = 140 ± 5 mmol/L Principal cation du compartiment extra-cellulaire. Concentration plasmatique (natrémie) = 140 ± 5 mmol/L Importance +++ du Na + dans le maintien de losmolalité plasmatique influe sur les phénomènes de contraction-inflation du volume cellulaire Importance +++ du Na + dans le maintien de losmolalité plasmatique influe sur les phénomènes de contraction-inflation du volume cellulaire Si hyponatrémie hypo-osmolalité plasmatique diffusion de leau vers Si hyponatrémie hypo-osmolalité plasmatique diffusion de leau vers le secteur interstitiel le secteur interstitiel œdème des tissus œdème des tissus le secteur intra-cellulaire le secteur intra-cellulaire œdème cérébral = danger de mort ! œdème cérébral = danger de mort !

63 63 OEDEME CEREBRAL Scanner normal œdème cérébral

64 64 Bilan Entrée/Sortie du sodium Entrées : Entrées : boissons et alimentation : variable selon les habitudes alimentaires boissons et alimentation : variable selon les habitudes alimentaires Sorties : Sorties : digestive (fécès), cutanée (sudation) digestive (fécès), cutanée (sudation) rénale (natriurèse) : adaptable via lexcrétion de Na + dans les urines de façon à obtenir un bilan sodé nul, assurant une osmolalité plasmatique constante rénale (natriurèse) : adaptable via lexcrétion de Na + dans les urines de façon à obtenir un bilan sodé nul, assurant une osmolalité plasmatique constante

65 65 Régulation Entrée/Sortie du Na+ Entrées : pas de régulation des entrées chez lhomme Sorties : 2 facteurs hormonaux règlent la natriurèse En la diminuant (qd hyponatrémie): laldostérone Hormone minéralocorticoïde sécrétée par la corticosurrénale Agit au niveau du rein en favorisant la réabsorption du Na + vers le plasma (couplée à une sécrétion de K + dans les urines) En laugmentant (qd hynernatrémie) : le facteur natriurétique auriculaire (FNA) Hormone sécrétée par le cerveau et loreillette gauche Inhibe la sécrétion daldostérone et augmente le débit de filtration glomérulaire (et donc de la perte en Na+)

66 66 Le POTASSIUM (K + ) Cation intracellulaire majoritaire déterminant du pouvoir osmotique intra-cellulaire et donc du volume intra-cellulaire. Cation intracellulaire majoritaire déterminant du pouvoir osmotique intra-cellulaire et donc du volume intra-cellulaire. Répartition : Répartition : - 98 % intracellulaire Kalicytie = 100 – 150 mmol/l (muscle +++, foie, hématies) - 2% extra-cellulaire : liquides interstitiels et plasma Kaliémie = 3,5 – 5 mmol/l - ! Prélèvement sanguin : pas de stase veineuse importante avec garrot, pas dagitation brutale des tubes, sinon fausse hyperkaliémie Dyskaliémie importante = Urgence vitale +++ Dyskaliémie importante = Urgence vitale +++


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