Physiologie des régulations (III)

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1 Physiologie des régulations (III)

2 Physiologie des régulations
I- Généralités sur la notion de régulation en physiologie Introduction: Notion de Milieu intérieur- Homéostasie et Régulation Les compartiments hydriques de l’organisme Milieu intérieur Lymphe Composition ionique des différents compartiments hydriques Notions de boucles de régulation II- La régulation de la glycémie-Contrôle de la prise alimentaire Comportement Régulé: Comportement alimentaire Régulation à long terme de la prise alimentaire Régulation hormonale et hypothalamique du comportement alimentaire et du tissu adipeux Vue moderne de la régulation à long terme de la prise alimentaire Faim et satiété Rôle de l’hypothalamus Vue moderne de la régulation à cours terme de la prise alimentaire : Les signaux de satiété directement liés à la prise alimentaire III- La régulation de l’équilibre minéral Existence d’une relation entre glande surrénale et équilibre minéral La régulation de l’équilibre acido-basique Notion de tampon Les perturbations de l’équilibre acido-basique IV- La régulation de la pression artérielle et de la volémie V- Régulation rénale VI- Intégration neuro-humorale: axe hypothalamo-hypophysaire VII- Régulation respiratoire VIII- Régulation cardiaque IX- Régulation digestive X- Régulation hormonale - Principes généraux de physiologie endocrine - notion de communication endocrine - les hormones - principes d'action des hormones - mode d'action des hormones : récepteurs membranaires et récepteurs nucléaires - Principales régulations endocrines. Relations avec le système nerveux - Physiologie de la régulation de la faim - Physiologie de la régulation de la soif - Physiologie de la reproduction - Les hormones thyroïdiennes et la régulation du métabolisme et de la croissance - La régulation endocrine de la calcémie et de la croissance osseuse - Les hormones pancréatiques et la régulation de la glycémie XI- La thermorégulation

3 La régulation de l’équilibre minéral

4 Existence d’une relation entre glande surrénale et équilibre minéral
La maladie d’Addison, causée par une destruction progressive de la partie corticale des glandes surrénales, entraîne (entre autres manifestations) : - une élimination excessive de Na+ dans l’urine et donc une hyponatrémie - une diminution de l’élimination de K+ dans l’urine et donc une hyperkaliémie Le syndrome de Conn, causé par une tumeur bénigne de la glande surrénale, entraîne au contraire une hypernatrémie et une hypokaliémie. La rétention de Na+ entraîne secondairement une rétention d’eau et une hypertension artérielle. tumeur

5 Découverte de l’aldostérone
Les observations médicales précédentes sont confirmées par l’expérimentation animale. Chez le chien surrénalectomisé, l’excrétion de Na+  et celle de K+ . L’injection IV d’extraits de corticosurrénale chez cet animal  l’excrétion sodique après un temps de latence de 40 mn. 20 40 60 80 100 min - 40 % réabsorption de Na+ excrétion de Na+ (µEq/mn) 97 98 99 100 - 20 extraits injectés par voie IV H3C CH2OH HO C O La substance active des extraits est l’aldostérone, une hormone stéroïde.

6 Origine cellulaire et biosynthèse de l’aldostérone
REIN glande surrénale uretère cortex médulla

7 Origine cellulaire et biosynthèse de l’aldostérone
gaine fibreuse zone glomérulée zone fasciculée zone réticulée médullosurrénale

8 Origine cellulaire et biosynthèse de l’aldostérone
La zone glomérulée est formée d’amas cellulaires arrondis (glomérules). La zone fasciculée est formée de cellules alignées en faisceaux parallèles.

9 Origine cellulaire et biosynthèse de l’aldostérone
desmolase 3- DH 21- hydroxylase 11- hydroxylase aldostérone synthase En bleu : enzymes du REL En rose : enzymes mitochondriales Les anticorps anti-aldostérone synthase marquent sélectivement les cellules de la zone glomérulée. L’aldostérone est donc synthétisée dans cette zone.

10 Localisation des cellules cibles de l’aldostérone
liaison de [3H] aldostérone TCP anse de Henle TCD canal collecteur Liaison de [3H aldostérone] le long du néphron chez le rat. L’hormone se lie à la partie terminale du néphron (cellules du TCD et du canal collecteur). Comme toutes les hormones stéroïdes, l’aldostérone pénètre dans ses cellules cibles et se concentre dans le noyau : elle agit au niveau des gènes.

11 Mécanismes d’action de l’aldostérone sur ses cellules cibles
urine cellule tubulaire sang L’aldostérone entre dans la cellule cible et se lie à un récepteur cytoplasmique aldostérone

12 Mécanismes d’action de l’aldostérone sur ses cellules cibles
urine cellule tubulaire sang L’aldostérone entre dans la cellule cible et se lie à un récepteur cytoplasmique Le complexe hormone-récepteur stimule la transcription de gènes spécifiques dans le noyau aldostérone

13 Mécanismes d’action de l’aldostérone sur ses cellules cibles
urine cellule tubulaire sang L’aldostérone entre dans la cellule cible et se lie à un récepteur cytoplasmique Le complexe hormone-récepteur stimule la transcription de gènes spécifiques dans le noyau aldostérone ARNm canal sodique Des canaux sodiques et des pompes Na/K sont synthétisées dans le cytoplasme pompe Na/K ATP canal K+ ATP

14 Mécanismes d’action de l’aldostérone sur ses cellules cibles
urine cellule tubulaire sang L’aldostérone entre dans la cellule cible et se lie à un récepteur cytoplasmique Le complexe hormone-récepteur stimule la transcription de gènes spécifiques dans le noyau aldostérone ARNm canal sodique Des canaux sodiques et des pompes Na/K sont synthétisées dans le cytoplasme pompe Na/K ATP canal K+ Le résultat final est une  de la réabsorption de Na+ et de la sécrétion de K+ K+ K+ K+ ATP Na+ Na+ Na+ Na+

15 Autres cibles de l’aldostérone
canal excréteur glande sébacée Immuno-détection du récepteur de l’aldostérone dans les canaux excréteurs des glandes sudoripares (Kenouch et al. 1994, JCEM) Les glandes sudoripares sont une des cibles extra-rénales de l’aldostérone. L’aldostérone permet de produire une sueur pauvre en Na+ en stimulant la réabsorption de cet ion par les canaux reliant les glandes à l’extérieur. Autres cibles : glandes salivaires, intestin. glande sudoripare follicule pileux

16 Contrôle de la sécrétion d’aldostérone par la kaliémie
3 4 5 6 K+ plasmatique (mEq/l) aldostérone plasmatique (ng/l plasma) 200 400 600 hyperkaliémie corticosurrénale  aldostérone TCD du néphron  K+ urinaire correction +

17 Contrôle de la sécrétion d’aldostérone par le système rénine-angiotensine
L’injection IV d’extraits de cortex rénal produit une hypertension (1898). La substance responsable de cet effet est la rénine, une protéine libérée dans le sang par les cellules juxtaglomérulaires localisées dans la paroi de l’artériole afférente des glomérules. artériole afférente T C P CJG artériole efférente

18 Contrôle de la sécrétion d’aldostérone par le système rénine-angiotensine
La rénine est stockée dans des granules et libérée dans le sang par exocytose, sous l’influence de divers stimuli (voir plus loin). granules de rénine artériole afférente

19 Contrôle de la sécrétion d’aldostérone par le système rénine-angiotensine
enzyme de conversion angiotensineII angiotensineI rénine angiotensinogène NH2AspArgValTyrIleHisProPheHisLeuLeuValTyrSer     enzyme de conversion rénine

20 Contrôle de la sécrétion d’aldostérone par le système rénine-angiotensine
L’hypertension observée résulte de la forte vasoconstriction provoquée par l’angiotensine (visible ici au niveau du mésentère).

21 cellule de la zone glomérulée
Contrôle de la sécrétion d’aldostérone par le système rénine-angiotensine cellule de la zone glomérulée L’angiotensine stimule la synthèse d’aldostérone par les cellules de la zone glomérulée de la cortico-surrénale en se liant à un récepteur membranaire. Cette liaison active une voie de transduction qui aboutit à une  du taux de Ca2+ et de PKC.

22 centres bulbaires orthosympath.
Contrôle de la sécrétion d’aldostérone par le système rénine-angiotensine angiotensinogène angiotensine maintien osmolarité surrénales  aldostérone  réabsorption Na+  volémie  pression artérielle vasoconstrict. artérioles centres bulbaires orthosympath.  fréquence cardiaque hypothalamus  ADH soif

23 centres bulbaires orthosympath.
Les facteurs contrôlant la sécrétion de rénine : la pression artérielle angiotensinogène  pression artérielle cellules JG rénine angiotensine maintien osmolarité surrénales  aldostérone  réabsorption Na+  volémie  pression artérielle vasoconstrict. artérioles centres bulbaires orthosympath.  fréquence cardiaque hypothalamus  ADH soif

24 Les facteurs contrôlant la sécrétion de rénine : la natrémie
macula densa TCP TCD La macula densa représente une zone spécialisée de la paroi du néphron à l’entrée du tube contourné distal.

25 Les facteurs contrôlant la sécrétion de rénine : la natrémie
macula densa macula densa lumière tubulaire glomérule cellules JG

26 Les facteurs contrôlant la sécrétion de rénine : la natrémie
macula densa cellules JG artériole afférente PG rénine  Na+ PG = prostaglandines

27 Les facteurs contrôlant la sécrétion de rénine : résumé
glomérule fibres nerveuses orthos. macula densa CJG artériole efférente artériole afférente La sécrétion de rénine est stimulée par 3 facteurs principaux : la diminution de la pression sanguine dans l’artériole afférente la diminution de la concentration en Na+ dans le liquide tubulaire au niveau de la macula densa l’augmentation du tonus orthosympathique

28 Une hormone antagoniste de l’aldostérone : l’ANP
 débit urinaire de Na+ (µEq/mn) injections L’injection IV d’extraits d’oreillettes entraîne une brusque augmentation de l’excrétion de Na+ (courbe rouge). Les extraits de ventricules n’ont pas cet effet (courbe noire). La substance active des extraits et un peptide : l’ANP (atrial natriuretic peptide). temps (mn)

29 Une hormone antagoniste de l’aldostérone : l’ANP
Les cellules auriculaires qui produisent l’ANF sont à la fois des myocytes et des cellules endocrines.

30 Une hormone antagoniste de l’aldostérone : l’ANP
Localisation des récepteurs de l’ANP dans le rein. On les trouve au niveau des glomérules (G) et de la médulla (M).

31 Une hormone antagoniste de l’aldostérone : l’ANP
GFR = glomerular filtration rate