cours LTE1

1
Biologie 3
Physiologie Introduction à la physiologie Bases
physiologiques appliquées aux domaines de la
nutrition et de lhygiène
1- Milieu intérieur-Homéostasie-Endocrinologie
générale 2- Physiologie générale nerveuse 3-
Physiologie des grandes fonctions (physiologie
digestive)
16 h de CM 9h de TD
17/01/2007
2
Bruno Lapied CM TD Neurophysiologie
Physiologie digestive et rations alimentaires
Alain Hamon Université de Sciences Bât F RC salle
F004 2x 3h de TD sur PC 1- Régulation de la
pression artérielle 2- Simheart  Cur isolé 
Christian Legros CM Milieu intérieur Homeostasie
Endocrinologie Générale
3
-Baccalauréat scientifique à Aix en Provence
-Etudes universitaires à lUniversité
dAix-Marseille III DEUG de SNV Licence de
Physiologie et de Biologie Cellulaire Maîtrise
de Biochimie DEA de Neurosciences Option
Neurobiologie 1993
-Doctorat en Neurosciences 1 an de stage
post-doctoral (1993-97) Laboratoire du CNRS /
Etude de neurotoxines de scorpion -Stage
post-doctoral en Allemagne (1998 à 2002) Chef
déquipe ?Etudes pharmacologiques et structurales
des canaux potassium -Retour en France en
janvier 2002/ HDR en juillet 2003 chercheur
Génopole dEvry Laboratoire du CNRS /Génopole
dEvry/ Protéomique -Recrutement à lUniversité
dAngers en octobre 2004 Enseignant-chercheur En
seignement de physiologie et de
neurosciences Caractérisation des canaux
ioniques dinsecte au RCIM (Bruno
Lapied) Biologie Moléculaire
4
Quelques conseils de base
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5
Milieu intérieur-Homéostasie-Endocrinologie
générale
Introduction-définition de la physiologie I-
Milieu intérieur-Homéostasie-Endocrinologie
générale 1- Notion de milieu intérieur 2-
Situation du milieu intérieur 3- Nature
physico-chimique du milieu intérieur 4-
Dimensions des compartiments liquidiens ou
hydriques II- Homéostasie 1- Notion
dhoméostasie 2- Notion de boucle de
régulation III- Echanges entre les
compartiments IV- Endocrinologie générale 1- Les
glandes endocrines 2- Les hormones
6
Introduction- définition de la physiologie I-
Milieu intérieur 1- Notion de milieu intérieur
et dhoméostasie 2- Situation du milieu
intérieur 3- Nature physico-chimique du milieu
intérieur 4- Dimensions des compartiments
liquidiens ou hydriques
7
Introduction- définition de la physiologie I-
Milieu intérieur 1- Notion de milieu intérieur et
homéostasie 2- Situation du milieu intérieur 3-
Nature physico-chimique du milieu intérieur 4-
Dimensions des compartiments liquidiens ou
hydriques
Introduction- définition de la physiologie

• Science qui étudie le fonctionnement mécanique,
  physique et biochimique des organismes vivants,
  animaux ou végétaux, de leurs organes et de leurs
  organisations, de leurs structures et de leurs
  tissus.
• La physiologie humaine est en relation étroite
  avec la médecine
• La physiologie étudie également les interactions
  d'un organisme et de son environnement ...
• Etude des fonctions qui assurent le maintien de
  la vie des êtres vivants
• - La méthode d'étude de la physiologie se base
  sur celle des sciences expérimentales. En effet
  l'observation d'un processus biologique conduit à
  émettre une hypothèse explicative. On réalise
  alors une expérience pour confirmer ou infirmer
  l'hypothèse de départ.

8
Introduction- définition de la physiologie I-
Milieu intérieur 1- Notion de milieu intérieur et
homéostasie 2- Situation du milieu intérieur 3-
Nature physico-chimique du milieu intérieur 4-
Dimensions des compartiments liquidiens ou
hydriques
Une condition indispensable au maintien de la vie
des cellules les systèmes de communication
Communication cellulaire - Les cellules parlent
aux cellules !

• Contrôler, surveiller la croissance de certains
  tissus, réguler la production de substances
  nécessaires à l'organisme
• c'est la mission du système hormonal

• Transmettre des messages nerveux, assurer une
  relation entre les organes, être informé sur
  lenvironnement, élaborer des comportements
• c'est le rôle du système nerveux

• Reconnaître et détruire les  intrus les
  étrangers
• Cest lobjectif visé par le système immunitaire

9
Introduction- définition de la physiologie I-
Milieu intérieur 1- Notion de milieu intérieur et
homéostasie 2- Situation du milieu intérieur 3-
Nature physico-chimique du milieu intérieur 4-
Dimensions des compartiments liquidiens ou
hydriques
I- Milieu intérieur 1- Notion de milieu
intérieur et dhoméostasie
À laube des origines de la vie
Mil. Ambiant environnement milieu extérieur
10
Introduction- définition de la physiologie I-
Milieu intérieur 1- Notion de milieu intérieur et
homéostasie 2- Situation du milieu intérieur 3-
Nature physico-chimique du milieu intérieur 4-
Dimensions des compartiments liquidiens ou
hydriques
Production dénergie (ATP)
2 conditions à la survie des cellules
Maintien dun état stable (composition)
11
Introduction- définition de la physiologie I-
Milieu intérieur 1- Notion de milieu intérieur et
homéostasie 2- Situation du milieu intérieur 3-
Nature physico-chimique du milieu intérieur 4-
Dimensions des compartiments liquidiens ou
hydriques
Production dénergie (ATP)
2 conditions à la survie des cellules
Maintien dun état stable (composition)
Compartiment Intra-cellulaire stable
?
Compartiment Extra-cellulaire stable MILIEU
INTERIEUR
12
Introduction- définition de la physiologie I-
Milieu intérieur 1- Notion de milieu intérieur et
homéostasie 2- Situation du milieu intérieur 3-
Nature physico-chimique du milieu intérieur 4-
Dimensions des compartiments liquidiens ou
hydriques
Compartiment Extra-cellulaire stable MILIEU
INTERIEUR

• Le maintien de lintégrité/ stabilité de
  lorganisme a nécessité le développement de 2
  grands systèmes
• (a) Un système pour lutter contre les invasions
  microbiennes
• LE SYSTEME IMMUNITAIRE
• (b) des systèmes de régulation des paramètres
  physico-chimiques du milieu intérieur
  
  -
  SYSTEMES HOMEOSTATIQUES

13
Introduction- définition de la physiologie I-
Milieu intérieur 1- Notion de milieu intérieur et
homéostasie 2- Situation du milieu intérieur 3-
Nature physico-chimique du milieu intérieur 4-
Dimensions des compartiments liquidiens ou
hydriques
Définition de lhoméostasie
Tendance des organismes à maintenir une relative
stabilité interne  La constance du milieu
intérieur est la condition dune vie libre 
(Claude Bernard 1872) La relative stabilité est
maintenue grâce à des mécanismes
compensateurs. Grâce à ce milieu intérieur, les
organismes vont être moins sensibles aux
conditions dambiance. Ce milieu intérieur
sinterpose entre les cellules et lenvironnement
hostile. Les cellules subiront les variations du
milieu extérieur de manière plus atténuée,
amortie. Elles continuent cependant à  évoluer 
dans un milieu aquatique.
14
Introduction- définition de la physiologie I-
Milieu intérieur 1- Notion de milieu intérieur et
homéostasie 2- Situation du milieu intérieur 3-
Nature physico-chimique du milieu intérieur 4-
Dimensions des compartiments liquidiens ou
hydriques
2- Situation du milieu intérieur
Notion de compartiments
A- Le compartiment interstitiel B- Le
compartiment plasmatique C- Le compartiment
lymphatique
15
Introduction- définition de la physiologie I-
Milieu intérieur 1- Notion de milieu intérieur et
homéostasie 2- Situation du milieu intérieur 3-
Nature physico-chimique du milieu intérieur 4-
Dimensions des compartiments liquidiens ou
hydriques
Le milieu intérieur un liquide qui baigne les
cellules Sa composition correspond aux besoins de
chaque cellule
La survie des cellules est assurée grâce à des
échanges
16
Environnement
Introduction- définition de la physiologie I-
Milieu intérieur 1- Notion de milieu intérieur et
homéostasie 2- Situation du milieu intérieur 3-
Nature physico-chimique du milieu intérieur 4-
Dimensions des compartiments liquidiens ou
hydriques
H2O
Aliments H2O
Peau
CO2
O2
Des échanges avec lextérieur Permettent de
maintenir et renouveller le milieu intérieur
2nd Schéma au tableau
H2O
Daprès Marieb, Anatomie Physiologie humaines
17
Introduction- définition de la physiologie I-
Milieu intérieur 1- Notion de milieu intérieur et
homéostasie 2- Situation du milieu intérieur 3-
Nature physico-chimique du milieu intérieur 4-
Dimensions des compartiments liquidiens ou
hydriques
3- Nature physico-chimique du milieu intérieur
Seul le plasma et les compartiments
transcellulaires se présentent sous forme de
liquide. Le compartiment interstitiel constitue
un gel plus ou moins hydraté (partie aqueuse
immobilisée, prélèvements difficile). Il nest
pas homogène
Glucose 5 mmol/L Urée 5 mmol/L Na
140 mEq/L K 4-5 mEq/L H 4x1O-5 mEq/L
(pH 7,4)
Définir la concentration mEq/L
18
Introduction- définition de la physiologie I-
Milieu intérieur 1- Notion de milieu intérieur et
homéostasie 2- Situation du milieu intérieur 3-
Nature physico-chimique du milieu intérieur 4-
Dimensions des compartiments liquidiens ou
hydriques
3- Nature physico-chimique du milieu intérieur
Le compartiment plasmatique forme un tout
indissociable avec les élément figurés du sang
hématie, leucocytes et plaquette. Lensemble
constitue le sang.
Protéines 60-70 g/L Glucose 5
mmol/L Urée 5 mmol/L Na 140 mEq/L K
4 mEq/L Ca2 5 mEq/L Mg2 2 mEq/L H
4x1O-5 mEq/L (pH 7,4) Cl- 103 mEq/L HCO3-
25 mEq/L
19
Introduction- définition de la physiologie I-
Milieu intérieur 1- Notion de milieu intérieur et
homéostasie 2- Situation du milieu intérieur 3-
Nature physico-chimique du milieu intérieur 4-
Dimensions des compartiments liquidiens ou
hydriques
20
Introduction- définition de la physiologie I-
Milieu intérieur 1- Notion de milieu intérieur et
homéostasie 2- Situation du milieu intérieur 3-
Nature physico-chimique du milieu intérieur 4-
Dimensions des compartiments liquidiens ou
hydriques
4- Dimensions des compartiments liquidiens ou
hydriques
Méthode dévaluation traceur radioactif,
colorant - Eau totale (traceur urée, eau
tritiée) 60 du poids du corps soit 42 litres
pour un adulte de 70 kg - Compartiment
extracellulaire 20 du poids du corps
soit 14 litres pour un adulte de 70
kg plasma 5 (3,5 litres) liquide
interstitiel15 (10,5 litres) - Compartiment
intracellulaire 60-20 40 du poids du corps
soit 28 litres pour un adulte de 70 kg
21
(No Transcript)
22
II- Homéostasie 1- Notion dhoméostasie A-
Exemple de la Glycémie B- Composition du sang 2-
Notion de boucle de régulation
II- Homéostasie 1- Notion dhoméostasie A-
Exemple de la Glycémie B- Composition du
sang 2- Notion de boucle de régulation
23
1- Notion dhoméostasie Tendance des organismes
à maintenir une relative stabilité interne  La
constance du milieu intérieur est la condition
dun vie libre  Claude Bernard 1872 La relative
stabilité est maintenue grâce à des mécanismes
compensateurs La survie des cellules est liée au
maintien dans certaines limites de paramètre
physico-chimiques Température Glycémie pH Salinit
é
II- Homéostasie 1- Notion dhoméostasie A-
Exemple de la Glycémie B- Composition du sang 2-
Notion de boucle de régulation
24
A- Exemple de la Glycémie
II- Homéostasie 1- Notion dhoméostasie A-
Exemple de la Glycémie B- Composition du sang 2-
Notion de boucle de régulation
A jeun Glycémie 5-5,5 mM (0,9 g/L) la
glycémie varie de /- 30 Soit de 3,9 mM (0,7
g/L) à 7,2 mM (1,3 g/L)
-Si la Glycémie lt 3,9 mM Hypoglycémie -Si la
Glycémie gt 7,2 mM Hyperglycémie
Lorsque ces états sont fréquents, voire
permanents, il sagit détats pathologiques
Hyperinsulinémies Diabètes de type I (DID
15-20) et de type II (NDID 80)
25
Hypoglycémie
Hyperglycémie
II- Homéostasie 1- Notion dhoméostasie A-
Exemple de la Glycémie B- Composition du sang 2-
Notion de boucle de régulation
Fin 1er cours 2007
26
II- Homéostasie 1- Notion dhoméostasie A-
Exemple de la Glycémie B- Composition du sang 2-
Notion de boucle de régulation
Le glucose est toxique, la glycémie doit être
parfaitement régulée pour répondre aux besoins
énergétiques et ne pas créer désordre osmotique.
27
Comment se distribue le glucose dans lorganisme?
II- Homéostasie 1- Notion dhoméostasie A-
Exemple de la Glycémie B- Composition du sang 2-
Notion de boucle de régulation
Milieu intérieur
Les compartiments glucidiques ?
Glucose libre Disponible 35g
28
II- Homéostasie 1- Notion dhoméostasie A-
Exemple de la Glycémie B- Composition du sang 2-
Notion de boucle de régulation
Glucose libre Disponible 35g
29
(Foie, Rein, Muscle, Cerveau)
II- Homéostasie 1- Notion dhoméostasie A-
Exemple de la Glycémie B- Composition du sang 2-
Notion de boucle de régulation
Glycogénolyse
Glycogénogénèse
Glucose
Glycolyse
Néoglucogénogénèse
Acétyl CoA
30
Etat de jeûne et état post-pandrial
II- Homéostasie 1- Notion dhoméostasie A-
Exemple de la Glycémie B- Composition du sang 2-
Notion de boucle de régulation
Insuline
2 états nutritionnels
Glucagon et autres hormones hyperglycémiantes
31
Variation de la glycémie au cours et après un
repas
II- Homéostasie 1- Notion dhoméostasie A-
Exemple de la Glycémie B- Composition du sang 2-
Notion de boucle de régulation
Etat post-prandial
Jeûne
repas
120 100 80
mg/100ml
-60
60
120
180
240
0
Temps (min)
32
Evolution de la sécrétion dinsuline et de
glucagon
II- Homéostasie 1- Notion dhoméostasie A-
Exemple de la Glycémie B- Composition du sang 2-
Notion de boucle de régulation
Hormone hypoglycémiante Cellule ?/ pancréas
endocrine
Hormone hyperglycémiante Cellule ?/ pancréas
endocrine
33
Glycémie ?
II- Homéostasie 1- Notion dhoméostasie A-
Exemple de la Glycémie B- Composition du sang 2-
Notion de boucle de régulation
Cellules ? du pancréas Libèrent de linsuline
Cellules ? du pancréas sont inhibées
Insulinémie ? Glucagonémie ?
Foie Captation et utilisation du
glucose Synthèse de glycogène Synthèse de TG
Muscles et Adipocytes Captation et utilisation du
glucose Synthèse de glycogène Synthèse de
TG Synthèse dATP Synthèse de protéines
Rétroaction
Les processus métaboliques dutilisation du
glucose sont stimulés - Captation des substrats
par les cellules - Activation le métabolisme de
ces substrats
Glycémie ?
34
Glycémie ?
II- Homéostasie 1- Notion dhoméostasie A-
Exemple de la Glycémie B- Composition du sang 2-
Notion de boucle de régulation
Cellules ? du pancréas libèrent du glucagon
Cellules ? du pancréas sont inhibées
Insulinémie ? Glucagonémie ?
Foie Synthèse de glucose Dégradation de
glycogène Captation des AG et aa Formation de
corps cétoniques
Muscles Dégradation de glycogène Captation et
dégradation des AG, libération de
aa Adipocytes dégradation des TG libération dAG
et de glycérol
Rétroaction
Les processus métaboliques dutilisation du
glucose sont inhibés - Epargne du glucose,
libération dAG et de glycérol - Néoglucogénèse
pour libérer du glucose
Glycémie ?
35
Hypothalamus
Stress Récepteurs au Glucose
CRF
1- Augmentation de la dégradation des
protéines 2- Formation de glucose
(néoglucogénèse) 3- Lipolyse dégradation des
lipides 4- Résistance au stress/ apport dénergie
aux cellules 5-Anti-inflammatoires
adénohypophyse
Axe hypothalamo-hypophysaire
ACTH
Glucocorticoïdes Cortisol
Surrénale
36
II- Homéostasie 1- Notion dhoméostasie A-
Exemple de la Glycémie B- Composition du sang 2-
Notion de boucle de régulation
Dérèglement du système de régulation
Pathologie
Hyperinsulinémies Diabètes de type I (DID 15-20)
et de type II (NDID 80)
37
B- Composition du sang
II- Homéostasie 1- Notion dhoméostasie A-
Exemple de la Glycémie B- Composition du sang 2-
Notion de boucle de régulation
- Caractères généraux
Phase dispersante Liquide (93 eau) 3,5 l dans
lorganisme
Cellules spécialisées Éléments figurés du
sang Son volume hématocrite 45
90
38
Le plasma contient de l'eau, des protéines, des
substances organiques et des substances minérales
II- Homéostasie 1- Notion dhoméostasie A-
Exemple de la Glycémie B- Composition du sang 2-
Notion de boucle de régulation
39
II- Homéostasie 1- Notion dhoméostasie A-
Exemple de la Glycémie B- Composition du sang 2-
Notion de boucle de régulation
Gluco-dépendants anucléés Durée de vie 120 j 3
millions de GR meurent / s Transports des gaz O2
fixé à lhémoglobine
Hématies ou érythrocytes
5x106 /mm3
40
II- Homéostasie 1- Notion dhoméostasie A-
Exemple de la Glycémie B- Composition du sang 2-
Notion de boucle de régulation
41
II- Homéostasie 1- Notion dhoméostasie A-
Exemple de la Glycémie B- Composition du sang 2-
Notion de boucle de régulation
Valeurs normales pour les éléments cellulaires du
sang chez l'homme 
Cellules/mm3
du total des leucocytes
Leucocytes
9000
-
-
Neutrophiles
5400
50-70
Eosinophiles
275
1-4
Basophiles
35
0,4
Lymphocytes
2750
20-40
Monocytes
540
2-8
Erythrocytes
5x106
-
Thrombocytes
3x105
-
42
II- Homéostasie 1- Notion dhoméostasie A-
Exemple de la Glycémie B- Composition du sang 2-
Notion de boucle de régulation
Hématopoïèse production des éléments figurés
43
- La Volémie ou masse sanguine
II- Homéostasie 1- Notion dhoméostasie A-
Exemple de la Glycémie B- Composition du sang 2-
Notion de boucle de régulation
Volume sanguin total (Vs) contenu dans
lorganisme. Il constitue un paramètre
hémodynamique fondamental.
Volume du compartiment plasmatique (Vp) 5 du
poids du corps
44
II- Homéostasie 1- Notion dhoméostasie A-
Exemple de la Glycémie B- Composition du sang 2-
Notion de boucle de régulation
Répartition de la masse sanguine
Circulation pulmonaire petite circulation
Circulation systèmique Grande circulation
Au repos, 30-40 sont distribués aux muscles
striés et 60-70 aux viscères
Paramètre sujet à régulation - variations
physiologiques (âge, grossesse, entraînement
sportif) - variations pathologiques
(hémorragies, anémies, polyglobulie)
45
Rappel sur la circulation
II- Homéostasie 1- Notion dhoméostasie A-
Exemple de la Glycémie B- Composition du sang 2-
Notion de boucle de régulation
Faible pression
Circulation pulmonaire
10- 25 mm Hg
Cur gauche
Cur droit
Circulation systémique
Haute pression
Pression constante Faible Au niveau veineux
80- 130 mm Hg
46
II- Homéostasie 1- Notion dhoméostasie A-
Exemple de la Glycémie B- Composition du sang 2-
Notion de boucle de régulation
2- Notion de boucle de régulation
La plupart de ces paramètres physico-chimiques
sont régulés par différentes voies - Voie de
régulation nerveuses (arc réflexe) - Voie de
régulation hormonale - Voie mixte ou
neuro-hormonale
Ces voies sont en fait des voies de communication
47
La base des communications cellulaires/ Notion de
Récepteurs
II- Homéostasie 1- Notion dhoméostasie A-
Exemple de la Glycémie B- Composition du sang 2-
Notion de boucle de régulation
Médiateur chimique
Décodage de linfo effecteur
48
Voies de communication cellulaire/ médiateurs
chimiques
II- Homéostasie 1- Notion dhoméostasie A-
Exemple de la Glycémie B- Composition du sang 2-
Notion de boucle de régulation
Autre modes Sécrétions paracrine et autocrine

• - Distance daction
• - Temps de latence
• Durée de leffet
• Intensité de leffet

Schéma au tableau
49
Homéostasie maintien dun état stable
II- Homéostasie 1- Notion dhoméostasie A-
Exemple de la Glycémie B- Composition du sang 2-
Notion de boucle de régulation
comment réaliser cet équilibre dynamique?
Apports équivalents aux pertes ES
Modèle hydraulique simple
50
Homéostasie maintien dun état stable
II- Homéostasie 1- Notion dhoméostasie A-
Exemple de la Glycémie B- Composition du sang 2-
Notion de boucle de régulation
comment réaliser cet équilibre dynamique?
Point dappui
Apports équivalents aux pertes ES
par une contre-réaction
Flotteur
E
H
S
Modèle hydraulique simple
51
Le système réglé est un compartiment où la valeur
dun paramètre physico-chimique va être stabilisé
HOMEOSTAT
Équilibre si entrées sorties/ X est constant
Ex cuve deau/ température
52
La boucle de régulation fait intervenir une voie
de communication
Variable réglé
53
Principe de fonctionnement dune boucle de
régulation feed-back négatif
Point de consigne Xo
Capteur-comparateur émetteur
?X X Xo
signal derreur
Point de sommation
Régulateur
Y
X
signal de correction
Système régulé
- Point dinversion
X valeur à linstant t de la variable ?X
variation de la variable à réguler Y signal de
correction
perturbation
54
Constituants des systèmes réflexes de régulation
homéostatique
Centre Intégrateur
Voie afférente
Voie efférente
Récepteur
Effecteur
stimulus
Réponse
début
-
feed-back négatif
55
III- Echanges entre les compartiments 1-
Echanges entre plasma et Liquide
interstitiel A- Notion dosmose B- Echangeur
capillaire C- Schéma de Starling 2- Echanges
entre Liquide interstitiel et milieu
intracellulaire A- Transport passif B-
Transport actif
56
III-Echanges entre les compartiments 1-
Echanges entre plasma et Liquide interstitiel A-
Notion dosmose B- Echangeur capillaire C- Schéma
de Starling 2- Echanges entre Liquide
interstitiel et milieu intracellulaire A-
Transport passif B- Transport actif
1- Echanges entre plasma et Liquide
interstitiel A- Notion dosmose
Les réserves deau sont caractérisées par la
concentrations globales des particules (molécules
et espèces ioniques) qui y sont
dissoutes concentration osmolaire ou osmolarité
(osmoles par litre
(Osm.L-1) 1 Osm ? 1 mole de particule dissoute
1 solution molaire de glucose (1M) ? 1 Osm.L-1 1
solution molaire de NaCl (1M) ? 2 Osm.L-1 1
solution molaire de CaCl2 (1M) ? 3 Osm.L-1
Plus la concentration en particules augmente,
plus celle de leau diminue et inversement.
Exercices au tableau
57
III-Echanges entre les compartiments 1-
Echanges entre plasma et Liquide interstitiel A-
Notion dosmose B- Echangeur capillaire C- Schéma
de Starling 2- Echanges entre Liquide
interstitiel et milieu intracellulaire A-
Transport passif B- Transport actif
Equilibre des concentrations
Membrane Semi-perméable
glucose (1M)
NaCl (0,5 M)
Solutions isotoniques
58
III-Echanges entre les compartiments 1-
Echanges entre plasma et Liquide interstitiel A-
Notion dosmose B- Echangeur capillaire C- Schéma
de Starling 2- Echanges entre Liquide
interstitiel et milieu intracellulaire A-
Transport passif B- Transport actif
Lorsquil y a un déséquilibre de concentrations
un mouvement deau OSMOSE
La direction de losmose dépend uniquement de la
différence dans la concentration totale du soluté
de part et dautre de la membrane etnon de la
nature du soluté Quand la membrane sépare des
solutions isotoniques, leau traverse à la même
vitesse dans les 2 directions il n y a donc pas
de flux osmotique net de leau entre les
solutions isotoniques
59
III-Echanges entre les compartiments 1-
Echanges entre plasma et Liquide interstitiel A-
Notion dosmose B- Echangeur capillaire C- Schéma
de Starling 2- Echanges entre Liquide
interstitiel et milieu intracellulaire A-
Transport passif B- Transport actif
PRESSION OSMOTIQUE (posm) IMPACT SUR LES CELLULES
Pression exercée par une situation de
déséquilibre ionique Proportionnelle à la
quantité de particules dissoutes
TURGESCENCE
PLASMOLYSE
60
III-Echanges entre les compartiments 1-
Echanges entre plasma et Liquide interstitiel A-
Notion dosmose B- Echangeur capillaire C- Schéma
de Starling 2- Echanges entre Liquide
interstitiel et milieu intracellulaire A-
Transport passif B- Transport actif
Perturbation de léquilibre hydrique
Déséquilibre Osmotique Le milieu
intra-vasculaire devient hypertonique
Comportement de prise de boisson Limitation des
pertes deau par les reins
Le milieu interstitiel Deviendra à son tour
hypertonique
Deshydratation cellulaire Souffrance des cellules
61
III-Echanges entre les compartiments 1-
Echanges entre plasma et Liquide interstitiel A-
Notion dosmose B- Echangeur capillaire C- Schéma
de Starling 2- Echanges entre Liquide
interstitiel et milieu intracellulaire A-
Transport passif B- Transport actif
B- Echangeur capillaire
Echanges entre les compartiments plasmatique et
interstitiel sont permis grâce à la perméabilité
de la membrane capillaire.
Sphincters précapillaires Ouverts Débit sanguin?
Sphincters précapillaires Fermés Débit sanguin?
62
III-Echanges entre les compartiments 1-
Echanges entre plasma et Liquide interstitiel A-
Notion dosmose B- Echangeur capillaire C- Schéma
de Starling 2- Echanges entre Liquide
interstitiel et milieu intracellulaire A-
Transport passif B- Transport actif
C- Schéma de Starling
Il y a des flux permanents deau et de solutés
entre le compartiment plasmatique et le milieu
interstitiel qui sont sous le contrôle de
différences - pression osmotique
(concentration des solutés) - pression
hydrostatique
La pression hydrostatique est la pression exercée
par le sang en tant que liquide (conséquence de
lhémodynamique générale (pompe cardiaque,
diamètre et surface capillaire).
Membrane capillaire
Comp. interstitiel
Comp. plasmatique
63
(No Transcript)
64
Hypothèse de Starling Sens des flux deau le
long du capillaire
35 25 12
Pression mm Hg
Longueur du capillaire
Mouvements deau
diffusion
Courant sanguin
65
III-Echanges entre les compartiments 1-
Echanges entre plasma et Liquide interstitiel A-
Notion dosmose B- Echangeur capillaire C- Schéma
de Starling 2- Echanges entre Liquide
interstitiel et milieu intracellulaire A-
Transport passif B- Transport actif
Conséquences de perturbations des échanges entre
le comp. P et I
dème Accumulation deau dans le Cpt I.
(augmentation de la pression veineuse due à une
insuffisance cardiaque) Ascite hyperpression
veineuse due à une compression de la veine
porte dèmes de famine Diminution de la
concentration plasmatique en protéine et de
losmolarité du sang
66
III-Echanges entre les compartiments 1-
Echanges entre plasma et Liquide interstitiel A-
Notion dosmose B- Echangeur capillaire C- Schéma
de Starling 2- Echanges entre Liquide
interstitiel et milieu intracellulaire A-
Transport passif B- Transport actif
2- Echanges entre Liquide interstitiel et milieu
intracellulaire A- Transport passif B-
Transport actif
A- TRANSPORT PASSIF
Diffusion simple notion de gradient de
concentration notion de gradient
électrochimique Diffusion facilitée notion de
protéines de transport
B- TRANSPORT ACTIF
Cas de la pompe Na / K
67
III-Echanges entre les compartiments 1-
Echanges entre plasma et Liquide interstitiel A-
Notion dosmose B- Echangeur capillaire C- Schéma
de Starling 2- Echanges entre Liquide
interstitiel et milieu intracellulaire A-
Transport passif B- Transport actif
La membrane plasmique
Modèle de la mosaïque fluide
Une barrière imperméable à leau
68
III-Echanges entre les compartiments 1-
Echanges entre plasma et Liquide interstitiel A-
Notion dosmose B- Echangeur capillaire C- Schéma
de Starling 2- Echanges entre Liquide
interstitiel et milieu intracellulaire A-
Transport passif B- Transport actif
La membrane plasmique
Modèle de la mosaïque fluide
Une barrière imperméable à leau

• La perméabilité des membranes seules varie selon
  les molécules
• Les petites molécules apolaires diffusent
  rapidement (O2, N2)
• Les petites molécules polaires non chargées
  diffusent plus lentement (CO2, H2O, urée)
• - Les grosses molécules polaires et chargées ne
  diffusent pratiquement pas (glucides)
• - Les grosses molécules et les ions ne diffusent
  pas

69
III-Echanges entre les compartiments 1-
Echanges entre plasma et Liquide interstitiel A-
Notion dosmose B- Echangeur capillaire C- Schéma
de Starling 2- Echanges entre Liquide
interstitiel et milieu intracellulaire A-
Transport passif B- Transport actif
70
III-Echanges entre les compartiments 1-
Echanges entre plasma et Liquide interstitiel A-
Notion dosmose B- Echangeur capillaire C- Schéma
de Starling 2- Echanges entre Liquide
interstitiel et milieu intracellulaire A-
Transport passif B- Transport actif
La présence de transporteurs est donc nécessaire
pour permettre aux petites molécules et aux ions
non perméants de traverser la membrane.
Les macromolécules sont transportées par des
phénomènes d'exocytose et d'endocytose.
71
Loi de FICK
Si C1 gt C2
?N quantité de soluté ?t temps de
diffusion ?x distance (épaisseur membrane) ?C
différence de concentration
72
La quantité de soluté ?N qui migre en un certain
temps ?t sur une distance ?x est inversement
proportionnelle à cette distance. Elle est
proportionnelle à la surface du plan de migration
A Elle est proportionnelle à la différence de
concentration ?C existant de part et dautre du
plan
73
Calcul du flux (J) d un soluté à travers une
membrane. Le flux représente la quantité de
substance ?N qui migre en un temps ?t à travers
une surface de membrane A
La structure de la membrane nintervient pas sur
la répartition du soluté. Par conséquent, cette
répartition est homogène dans les différents
compartiments (compartiments aqueux et
membranaire). De plus, lépaisseur de la
membrane est difficile à connaître. Alors, on
associe au terme coefficient de diffusion D, un
coefficient de perméabilité K
74
Cas des molécules chargées
Le déplacement d une molécule chargée (ion
inorganique) entre deux compartiments C1 et C2
génère un potentiel électrique
E différence de potentiel Z charge de lion F
constante de Faraday (96520 Coulombs) T
température absolue (273 C) en Kelvin
L association du gradient de concentration
gradient électrique GRADIENT ELECTROCHIMIQUE
Le flux dune substance à travers le membrane va
être déterminé par la résultante des forces ou
gradients
75
La présence de transporteurs est donc nécessaire
pour permettre aux petites molécules et aux ions
non perméants de traverser la membrane.
Les protéines de transport
Protéine de type UNIPORT A Protéine de type
SYMPORT B Protéine de type ANTIPORT C
76
soluté
ping
pong
77
Cinétique dune diffusion simple comparée à celle
dune diffusion facilitée faisant intervenir
une protéine porteuse
saturation
Vmax
diffusion simple
La vitesse de la diffusion facilitée atteint un
maximum lorsque la protéine porteuse est
saturée
diffusion facilitée par un transporteur
vitesse de transport
Vmax/2
KM
concentration de la molécule transportée
78
Transport actif consommation dénergie Contre un
gradient
La pompe Na/K est une ATPase
membranaire Elle est électrogénique 3 Na
pour 2 K Il existe donc un flux net de
charge Elle participe au maintien du potentiel
de membrane (10) Elle est inhibée par un
alcaloïde végétal la OUABAINE
http//neurobranches.chez-alice.fr/flash/communica
tion/4_Pompe_NaK.swf
79
Transport actif cas de la pompe Na/K
2
?
?
?
1
3
extracellulaire
ADP
?
?
?
?
ATP
intracellulaire
4
6
?
?
?
?
?
5
80
La pompe Na/K est une ATPase
membranaire Elle est électrogénique 3 Na
pour 2 K Il existe donc un flux net de
charge Elle participe au maintien du potentiel
de membrane (10) Elle est inhibée par un
alcaloïde végétal la OUABAINE