Homéostasie - Intro SBI4U.

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1 Homéostasie - Intro SBI4U

2 Organisation cellulaire
les cellules forment les tissus; les tissus forment les organes; les organes forment les systèmes; les systèmes organiques forment un organisme.

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5 Funambule - Denis Josselin http://www. artemia
Lorsque nous sommes peu ou pas familiers avec le concept d'homéostasie, l'association des mots "équilibre" et "dynamique" peut paraître paradoxale car, pour plusieurs, le mot équilibre est souvent synonyme de stabilité ou d'absence de mouvement. En fait, c'est cette conception qui n'est pas exacte. Pour mieux comprendre, prenons l'exemple d'un funambule qui marche sur un fil de fer, celui-ci est indiscutablement en équilibre sur ce dernier. Par contre, il se doit de bouger constamment certaines parties de son corps ou de bouger une perche qu'il porte au bout de ses bras afin de maintenir son équilibre précaire. À chaque mouvement de balancier du fil dans l'espace correspond des mouvements compensatoires de son corps afin de rétablir l'équilibre.  Nous pourrions même affirmer que, dans cet exemple, l'équilibre du funambule dépend essentiellement de ses mouvements. Si notre funambule ne réussit pas rapidement à rétablir son équilibre en effectuant les mouvements appropriés, la chute est inévitable. Ainsi, tant et aussi longtemps que le funambule effectue tous les mouvements compensatoires nécessaires, il demeure en équilibre dynamique sur le fil. Par analogie, nous pouvons dire qu'au niveau cellulaire, il se passe un peu la même chose. Même si nous ne pouvons pas le percevoir de l'extérieur, l'environnement interne de notre organisme est le siège d'innombrables et continuels changements lesquels provoquent des déséquilibres. Tout comme le funambule sur son fil, les cellules se doivent donc de réagir afin de compenser adéquatement ces déséquilibres.  Nous pouvons donc affirmer que tant et aussi longtemps que les cellules effectuent toutes les actions compensatoires, l'organisme demeure en équilibre dynamique c'est-à-dire en homéostasie. Si les cellules ne réussissent pas rapidement à rétablir l'équilibre interne en effectuant les actions compensatoires appropriées, un déséquilibre majeur que nous appellerons "la maladie" est inévitable, tout comme la chute pour le funambule l'était s'il ne faisait pas les bons mouvements. Une personne en santé est en homéostasie mais à l'inverse, dans certains cas, une personne peut se maintenir en homéostasie sans être en santé. À titre d'exemple, une personne asthmatique, donc considérée comme non en santé, peut satisfaire ses besoins en oxygène par un mécanisme compensatoire d'hyperventilation. Tant et aussi longtemps que l'hyperventilation comble ses besoins cellulaires en oxygène, l'homéostasie est maintenue. Si l'hyperventilation est insuffisante, alors les cellules manquant d'oxygène ne peuvent plus remplir leurs fonctions spécifiques et l'homéostasie est rompue : à la limite ultime du déséquilibre, la mort peut arriver. Cette situation de déséquilibre est très dramatique mais il est heureux que les diverses situations ne soient pas toutes aussi violentes ou aiguës. Dans la plupart des cas, les situations sont plutôt chroniques et le déséquilibre évolue d'une façon progressive. Dans tous les cas, l'organisme doit cependant réagir ou intervenir afin de compenser cet état de déséquilibre physiologique. À cette seule condition, l'homéostasie est maintenue Lorsque tous les niveaux d’organisation du corps humain assurent la satisfaction des besoins physiologiques, l’organisme maintient un état d’équilibre dynamique appelée HOMÉOSTASIE

6 Homéostasie Tendance de l’organisme à maintenir constants différents paramètres physiologiques à l’intérieur des limites étroites permises pour la vie, équilibre dynamique. Dérivé du grec homoios (égal ou semblable à) et stasis (état ou position) Permet le maintien de conditions internes dans des limites optimales pour les réactions chimiques vitales

7 http://cours. cegep-st-jerome. qc. ca/101-902-m

8 De nombreux facteurs peuvent influencer le travail cellulaire et donc les besoins énergétiques. Plusieurs de ces facteurs proviennent de changements qui surviennent dans l'environnement externe. Ainsi, nous pouvons facilement imaginer que les besoins énergétiques des gens qui habitent des climats froids et qui doivent continuellement se protéger contre le froid et les pertes de chaleur ne sont pas les mêmes que ceux qui habitent des climats tempérés. De même, un individu vivant dans un milieu insalubre, fortement infesté de parasites et de microorganismes pathogènes doit présenter un système de défense immunitaire très efficace ce qui exige une dépense d'énergie équivalente. Ou encore, vivre dans un environnement urbain où l'air est pollué demande à plusieurs des cellules de notre muqueuse respiratoire d'effectuer un travail accru de nettoyage et de filtration de cet air vicié. Notes Images

9 http://il-faut-sauver-la-terre. skyrock. com/1741105078-LeS-De-DeChEtS

10 Ceci était les facteurs externe. Il y a aussi les facteurs interne Plusieurs autres facteurs provenant de changements de l'environnement interne presque tous reliés aux caractéristiques personnelles d'un individu, comme sa grandeur, son poids, son âge ainsi que ses activités physiques et intellectuelles peuvent également influencer la quantité d'énergie nécessaire au bon fonctionnement de son organisme. Ainsi, les besoins énergétiques des jeunes enfants en croissance sont différents de ceux des personnes âgées. Dans le même ordre d'idée, les besoins énergé­tiques d'un travailleur de la construction sont beaucoup supérieurs à ceux d'un individu qui travaille assis toute la journée. Par contre, si cette dernière personne décide de se construire une maison, ses besoins énergétiques vont être sensiblement les mêmes que l'autre travailleur.

11 Exemples de mécanismes homéostatiques
Concentration du glucose sanguin (100mg/ml sang); pH sanguin (7,4); tension artérielle (120/80 mm Hg); température corporelle (37 oC);

12 Éléments nécessaires au maintien d’un équilibre homéostatique
Stimulus Récepteur Régulateur (intégrateur) Effecteur Rétroaction

13 1. Stimulus Stress auquel le système doit réagir

14 2. Récepteur Mécanisme qui permet d’identifier le stimulus, habituellement nommé voies afférentes ou sensitives dans un système biologique

15 3. Régulateur (intégrateur)
Mécanisme qui permet d’analyser le stimulus dans le but de prendre une décision (maintien de l’équilibre)

16 4. Effecteur Mécanisme qui permet d’initier la réponse (réaction), habituellement nommé voies efférentes ou motrices dans un système biologique

17 Rétroaction Réponse qui affectera à son tour le stimulus

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19 Différents types de rétroaction
Mécanisme de rétro-inhibition (ou rétroaction négative) Mécanisme de rétroactivation (ou rétroaction positive) 

20 Rétro-inhibition (rétroaction négative)
La majorité des mécanismes de régulation de l’homéostasie sont des mécanismes de rétro- inhibition. Définition : ce sont des systèmes qui, par leur réponse, mettent fin au stimulus de départ ou réduisent son intensité.

21 Exemples Exemple non biologique : appareil de chauffage relié à un thermostat; Exemples biologiques : régulation de la température corporelle; régulation de la glycémie; rythme cardiaque; pression artérielle; la fréquence et l’amplitude respiratoire; concentration d’oxygène, de gaz carbonique et de minéraux sanguin.

22 Copier diagramme 4,5 et 4,6 p.110

23 Rétroactivation (rétroaction positive)
Définition : les mécanismes de rétroactivation font augmenter le stimulus de départ. Contrairement aux mécanismes de rétro- inhibition, les mécanismes de rétroactivation contrôlent habituellement des phénomènes peu fréquents qui ne nécessitent pas d’ajustement continu. Ne maintient pas l’homéostasie.

24 Exemples Exemples biologiques : La coagulation sanguine; contraction utérine lors de l’accouchement.

25 Le problème Après 38 belles semaines de grossesse, Jacqueline commence à sentir des contractions de plus en plus fortes. Après 24 heures de contractions, une belle petite fille est née. Réponse Le facteur perturbateur Le fœtus pousse plus fort sur le col. Le fœtus est poussé contre le col utérin. Effecteur Boucle de contrôle positive Augmentation de la production hormonale Augmentation de la force de contraction + Le stimulus Étirement du col Centre intégrateur Récepteur Lorsque la pression disparaît, la rétroaction arrête. Réagit à la pression sur le col

26 Copier la figure 4,7 p. 111 dans Biologie 12

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28 Déséquilibre homéostatique
La plupart des maladies sont causées par un déséquilibre homéostatique En vieillissant, les organes et les mécanismes de régulation sont moins efficaces = risque de maladie.