La régulation des milieux intérieurs

Thèmes abordés

régulation, milieux intérieurs, équilibre acido-basique, glycémie, sodium, potassium

Résumé du document

Eau totale = 60% poids du corps, 42L pour un homme adulte de 70kg.
Différences selon l'âge (moins chez sujet âgé), selon le sexe (moins chez femme), selon le tissu (moins dans graisse que autres tissus).
Compartiments liquidiens = plasmatique (5%) + interstitiel (15%) dc HEC, avec échanges passifs entre
les deux, + intracellulaire (40%) dc HIC, avec échanges actifs avec interstitiel.
Turn over de l'eau = les apports d'eau doivent correspondre aux pertes (2,5L par jour, 1/30 poids chez
adulte, 1/10 chez nourrisson).

Extraits

[...] REGULATION DES MILIEUX INTERIEURS Milieux hydriques Eau totale = 60% poids du corps, 42L pour un homme adulte de 70kg Différences selon l'âge (moins chez sujet âgé), selon le sexe (moins chez femme), selon le tissu (moins dans graisse que autres tissus) Compartiments liquidiens = plasmatique + interstitiel HEC, avec échanges passifs entre les deux, + intracellulaire HIC, avec échanges actifs avec interstitiel Turn over de l'eau = les apports d'eau doivent correspondre aux pertes (2,5L par jour, 1/30 poids chez adulte, 1/10 chez nourrisson) Entrées = 1,3L boissons + 0,9L aliments + 0,3L eau d'oxydation Sorties = 1,5L urines + 0,9L respiration/sueur + 0,1L selles Volémie (échanges organisme/milieu ext, HEC) + osmolalité (échanges intra/extra-cellulaire, HIC) Mécanismes de régulation Exemple du rein = régulation neurohormonale de l'eau hypothalamus systèmes régulent la de l'eau = système rénine-angiotensine-aldostérone + ADH + atriopeptine produite par coeur Osmorégulation Osmolalité = mesure du nbre de particules osmotiquement actives (osmoles) de soluté par kg de solvant, osmolalité normale ~295 mosm/L Perte d'eau non compensée augmentation osmolalité EC (hypertonique) risque perte d'eau IC diminution volume cellulaire, variations concentrations IC déshydratation IC osmorécepteurs hypothalamus (noyaux périventriculaires, 3e ventricule médian) ouverture (hypertonicité 315mosm) ou fermeture (hypotonicité 215 mosm) canaux cationiques mécanosensibles ouverts fermés à valeur de consigne) augmentation soif (cortex frontal) + production ADH (hormone antidiurétique ou vasopressine) par hypothalamus (noyaux paraventriculaires) post-hypophyse augmentation réabsorption eau diminution diurèse (urines concentrées) Régulation de la volémie = ensemble des volumes extra-cellulaires, sans modif osmolalité = réduction volémique (volume sanguin circulant) si diminution taux plasmatique, concerne perte en eau et sel, barorécepteurs détectent de pression ds VCI et oreillette dte, volorécepteurs ds artère II] Sodium Principal cation extracellulaire natrémie 140 mmol/L, concentration intracellulaire 10-20 mmol/L Contenu total 60 mmol/kg de poids corporel dont 40 mmol/kg échangeables en 24h Entrées = apport alimentaire 250 mmol/L dont 50% de sels ajoutés et 50% d'aliments de base Sorties = pertes rénales (seules régulées) + selles (minimes sauf si diarhée jusqu'à 100 mmol/j) + sueur (10 mmol/L sauf si stress ou chaleur car débit et concentration en sodium augmente jusqu'à 60 mmol/L soit 500 mmol/j) Entrées sorties rétention immédiate d'eau pr maintenir natrémie cste augmentation Volume Sanguin Circulant volémie = variable régulée par réabsorption sodium au niveau néphron du rein) Régulation de la volémie : tt le sodium qui arrive dans le glomérule est filtré ( mmol traversent le glomérule et passent ds urine primitive par jour = débit filtration glomérulaire x natrémie) 99% du sodium filtré sera réabsorbé = 66% ds tube contourné proximal + 30% ds anse de Henlé + dans tubule jonctionnel et canal collecteur du sodium est éliminé, ce qui correspond aux entrées digestives équilibre Régulation sous dpdce de systèmes neuro-hormonaux eux-même déclenchés par variations de volémie = le système rénine-angiotensine-aldostérone : si baisse de volémie baisse de pression artérielle diminution de tension des cellules de l'appareil juxta-glomérulaire du tubule contourné distal (macula densa capte la pression) sécrétion de rénine transformation angiotensinogène (foie) en angiotensine I transformation en angiotensine II dans les poumons par une enzyme vasoconstriction augmentation pression artérielle (feedback négatif) activation échangeur Na-H ds tube contourné proximal augmentation [NaCl] urinaire dans tube distal (macula densa) production aldostérone par cortico-surrénales 2 actions Activation d'une kinase (rapide) activation ENac côté apical tubulaire de la cellule (laisse entrer Na depuis lumière tubulaire vers milieu intracellulaire en gradients de voltage et de concentration) + activation pompe Na/K ATPase côté basal capillaire (fait sortir sodium dans le sang en échange de potassium avec consommation d'ATP) Augmentation expression gènes codant pour Na/K ATPase et ENaC (plusieurs heures) nbre plus important de récepteurs ds la mb stimulation système orthosympathique activation récepteurs β+ à adrénaline dans appareil juxta-glomérulaire et donc augmentation rénine + augmentation fraction filtrée + activation échangeur Na-H ds tube contourné proximal augmentation réabsorption sodium par le rein (réabsorption eau, restauration volémie) Inhibiteurs de réabsorption Na par le rein = NO, endothéline et acidose chronique + atriopeptine (produite par cellules AD si tension) en inhibant production rénine, aldostérone et ENaC dans canal collecteur Pharmacologie : diurétiques = diminuent réabsorption sodium et eau, furosémide inhibe cotransporteur Na/K/2Cl dans branche ascendante de anse de Henlé, épargneurs de potassium inhibent entrée passive de sodium via ENaC dans canal collecteur directement (amiloride) ou indirectement en s'opposant à l'aldostérone (spironolactone ou aldactone) III] Potassium Principal cation intracellulaire 150 mmol/L, concentration extracellulaire ou kaliémie 4 mmol/L Contenu total 50 mmol/kg de poids (3000 mmol dans organisme), plus as chez la femme, le sujet âgé et le sujet obèse 90% intracellulaire extracellulaire dont osseux et LEC Entrées = apport alimentaire 100 mmol/j ; Sorties = 90% pertes urinaires (rein a plus de difficultés à gérer une hypokaliémie) + 10% selles/sueurs minimes sf si diarrhées (100 mmol/L) pertes débit-dpdtes Régulation de la kaliémie nécessité d'une régulation très fine car variations 30 mmol contenu EC modifie 50% concentration et 20% potentiel de mb alors que variations IC ne modifie ni l'un ni l'autre (Ek = -61 log Régulation à court terme (en aigu) = échanges potassium intra / extra-cellulaire = si prise alimentaire, choc, activité physique 40% charge en K va entrer dans cellules sous influence insuline et catécholamines comme adrénaline (activation pompe Na/K-ATPase) + 50% éliminés par le rein en qq heures (adrénaline augmente aldostérone) + 10% régulés dans les 48h (alcalose active échangeur Na-H couplé aux canaux potassiques de fuite et favorise hypokaliémie, acidose les inhibe et favorise hyperkaliémie) Régulation à plus long terme (de fond) = bilan potassique rein = ttt le potassium qui arrive dans le glomérule est filtré (700 mmol traversent le glomérule et passent ds urine primitive par jour = débit filtration glomérulaire x kaliémie) Réabsorption 65-70% dans tube contourné proximal Réabsorption 15-30% ds anse de Henlé Mécanismes actifs ds tubules distaux et canal collecteur Cellule principale = pompe Na/K-ATPase apicale fait rentrer K dans la cellule depuis circulation sanguine puis celui-ci passe dans l'urine grâce aux canaux potassiques ROMK apicaux (tubulaire) en de et du gradient électrique créé par canaux sodiques ENac qui font entrer Na dans cellule mécanisme actif de sécrétion du K vers l'urine Cellule intermédiaire = pompe H/K-ATPase apicale capable de repomper K depuis urine et de le faire passer dans le sang grâce à des canaux potassiques basaux, peu actif dans conditions standards, pourra gérer une hypokaliémie (mais pas totalement) en diminuant la kaliurie (kaliurie augmente en de kaliémie de façon sigmoïde) Si hypo ou hyperkaliémie, risque de tachycardie ou fibrillation ventriculaire Pharmacologie = furosémide (lasilix) augmente sécrétion tubulaire de potassium, amiloride (épargneur) l'inhibe Glycémie Glycémie normale 0,7-1g/L à jeun, éviter hypoglycémie car glc seul support énergétique pr neurones et hyperglycémie provoque déshydratation Bilan entrées/sorties dans circulation Entrées = alimentaires (110/j minimum) + métaboliques (glycogénolyse, néoglucogenèse ds foie) Sorties = utilisation (cerveau, muscles) + stockage (glycogénogenèse ds foie, tissu adipeux, milieux interstitiels et muscle) + élimination rénale (sf si glycémie > 1,8g/L) Régulation métabolique Foie Glycémie élevée = glycogénogenèse (glycogène synthétase) + tranfo° glc en aa ou glycérol (lipogenèse) Glycémie basse = glycogénolyse + néoglucogenèse à partir aa, glycérol après lipolyse ou lactates (glycoclyse anaérobie) Muscle = pdt période post-prandiale (après repas) ou après exercice physique Glycogénogenèse Glucolyse ou glycogénolyse donnant glc-6-P voie glycolyse anaérobique (lactates + ATP) ou voie oxydative aérobique (CO2 + H2O + ATP) patho = myopathies métaboliques comme glycogénose (déficit enzyme glycogénolyse), ex maladie de Pompe (déficit en maltase acide) Régulation hormonale Insuline (seule hormone hypoglycémiante) = détection diminution glycémie par ilôts β pancréas synthèse insuline entrée glc ds cellules + stimulation glucolyse ou glycogénogenèse ds foie et muscle + inhibition glycogénolyse et néoglucogenèse hépatiques Glucagon = détection augmentation glycémie par ilôts α pancréas synthèse glucagon stimulation glycogénolyse et néoglucogenèse hépatiques + inhibition glycogénogenèse Autres hormones hyperglycémiantes Cortisol (produit par cortico-surrénale) = stimulation néoglucogenèse + inhibition conso glc Hormone de croissance hypothalamo-hypophysaire = diminution capatation glc par muscle + stimulation néoglucogenèse et glycogénolyse hépatiques + augmentation glucagon Hormones thyroïdiennes = effet minime Cathécolamines (adrénaline et NA du symp produites par médullo-surrénale) = stimulation glycogénolyse et sécrétion glucagon + inhibition sécrétion insuline Contrôle de régulation hormonale Insuline = stimulation par hormones intestinales, parasymp et glucagon (rétrocontrôle négatif) + inhibition par (nor)adrénaline du sympathique, somatostatine et leptine Glucagon = stimulation par (nor)adrénaline du sympathique (jeûne, stress et exercice physique stimulent fibres symp directes au pancréas et libération catécholamines), hormone de croissance VI] Thermorégulation Températures optimales set point 37°C (confort thermique 33-37°C) Familles d'ê.v. [...]

[...] Régulation chaleur corporelle = poïkilothermes variable non régulée) + homéothermes régulée, Homme) + hétérothermes (homéothermes dont varie ds certains cas, hibernants) Provenance chaleur corporelle = endothermes (chaleur produite par organisme, indpdte milieu ext, Homme) + ectothermes (dpd milieu ext) Thermorécepteurs Périph = terminaisons nerveuses libres (peau) = nocicepteurs au froid Centraux = neurones hypothalamiques = aire préoptique hypothalamus ant (chaud) + post (froid) Perception dpd de initiale, vitesse du chgmt et superficie cutanée (champs récepteurs) Adaptation thermorécepteurs (max ds zone de confort thermique) Structures de régulation Canaux thermo-TRT (Temperature activated transient receptor potentiel ion channels) = canaux cationiques 6STM, intracellulaires = TRPv1 (chaud agoniste capsaïcine) + TRPv2 (chaud + TRPm8 (froid stimulation neurone sensible chaud thermolyse Diminution capteur si neurones sensibles au chaud et froid connectés et s'inhibent mutuellemt dc impossible de dépasser 42°C de corporelle (max décharge neurones sensibles froid) Mécanismes mis en jeu Thermogenèse = vasoconstriction (stimulation centres symp par hypothalamus post), érection pileuse, frisson (augmentation excitabilité motoneurones spinaux), thermogenèse chimique (qq heures, phosphorylations oxydatives mitochondries, tissu adipeux brun), augmentation thyroxine (qq mois, augmentation métabolisme basal si chgmt de milieu ext) Thermolyse = pertes cutanée, vasodilatation (inhibition centres symp), hypersudation, hyperventilation, inhibition thermogenèse chimique et frisson Thermorégulation comportementale = synthèse hypothalamus mémoire syst limbique décision cortex frontal Accès fébrile = pyrogènes activation lymphocytaire prod cytokines, IL1, TNFα, INFγ, IL6 (ne passent pas BHE) prod prostaglandine E2 (passe BHE) inhibition neurone sensible au chaud, et rétrocontrole négatif sur neurone sensible au froid inhibition thermolyse et activation thermogenèse 1ère poussée de fièvre décale valeur de consigne thermogenèse élimination pyrogènes valeur consigne revient à la normale mais corporelle reste élevée thermolyse VII] Liquide Cérébro Spinal (LCS) Liquide transparent baignant ensemble du SNC compartiment central (cavités intraventriculaires : V3, V4, VL) + périph (autour du cerveau, espace ss-arachnoïdiens) communiquant via foramen Lushka Méninges = dure-mère (aponévrose très solide), arachnoïde (feutrage plus lâche), pie-mère (mb fine) Orifices = trou de Magendie (V4/cerveau médial) + trous de Luschka (V4/cerveau médial) + foramen de Monroe (V3/VL) 140L dont 40 ds ventricules, composition = 99% eau, protéinorachie 0,35g/L (70 pr sang), glycorachie 0,6g/L pr sang), chlorurorachie 115meq/L (100 pour sang), isotonique au sang, pas de cellules, composition identique à espace extracellulaire SNC Synthèse = 600mL/j (débit sanguin cérébral 700mL/min), renouvelé 4 fois par jour 90% par plexus choroïdes = différenciation syst piemère/capillaires avec capillaire fenêtrés bordés par cellules épendymaires synthétisant LCS (3g de tissu) Passage Na sang à cellule (échangeur Na/H) passage Na ds LCS (pompe Na/K/ATPase) Passage CO2 sang à cellule formation H2CO3 avec H2O venant du sang formation HCO 3grâce à anhydrase carbonique passage HCO 3ds LCS (en échange de et H2O Régulation = acétazolamide inhibe anhydrase carbonique et stimulation β-adrénergique sur récepteurs prot G active Na/K/ATPase via AMPc 10% par parenchyme cérébral Résorption 75% par granulations Pacchioni = cellules épendymaires particulières au niveau villosités arachnoïdiennes, sinus veineux dure-mériens et manchons méningés des nerfs rachidiens 25% par parenchyme cérébral Flux = pression normale 10cmH2O Flux global = équilibre production/résorption (augmentée si toux, éternuements, selles . [...]