I. Les compartiments liquidiens de l'organisme








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Physiologie animale S5

L3 : Les grandes fonctions
Milieu intérieur

Physiologie cardiaque

Physiologie vasculaire

Respiration

Excrétion

Digestion

Nutrition
Chapitre 0 : Enthalpie et Entropie

En considérant nos organismes comme un ensemble fermé, ces ensembles, pour vivre, ont besoin d’énergie, ce sont les besoins énergétiques. Cette énergie sert à vivre tout simplement (ATP). Il a besoin aussi de grandir, de croitre. Même si les adultes ont déjà fini leur croissance, ils ont besoin de maintenir leur forme, maintenir la matière, ce sont les besoins plastiques. On peut regrouper l’ensemble des besoins d’un être vivant sous forme des besoins énergétiques et plastiques.

Le problème est que les êtres vivants ne sont qu’en milieu fluide, une cellule ne peut vivre qu’en milieu fluide (eau + autres substances). Les réponses à ces besoins vont venir de ce milieu fluide. On va distinguer alors 2 catégories d’êtres :

  • Certains ont de faibles besoins de ce milieu fluide : Autotrophes

  • Les autres, et notamment le monde animal, ont besoin d’un milieu beaucoup plus élaboré : Hétérotrophes.

Si l’on prend des êtres d’une seule cellule (ex : protozoaires), les échanges se feront avec le milieu ambiant, ça peut être suffisant. Mais même en regardant de près, si on prend par exemple la paramécie, il y a déjà une spécialisation pour améliorer les échanges. Elle a par exemple des cils, elle se déforme…

A plus forte raison, pour des êtres pluricellulaires (métazoaires), la question de l’échange devient plus difficile, les cellules en profondeur n’étant pas en contact. Pour résoudre ce problème de besoins, ces métazoaires vont mettre en place des systèmes pour être toujours en contact avec le milieu extérieur : imaginons des tuyaux qui parcourent l’être, et donnent accès aux cellules profondes. Ils forment le système circulatoire. Le système circulatoire regroupe le système respiratoire, le système digestif (amène les aliments), et il faut de l’eau dans l’organisme, il y a donc développement d’un milieu intérieur, et mise en place d’un appareil excréteur, qui évacue les déchets des cellules.

Au final, toutes ces fonctions permettent de nourrir la cellule au sens large, d’où le nom de fonction de nutrition, au sens large.




Chapitre 1 : Le milieu intérieur

I.Les compartiments liquidiens de l'organisme


Paramécie :

  • Milieu intérieur : à l’intérieur de la membrane plasmique

  • Milieu extérieur : milieu ambiant

Métazoaires : il y a de l’eau à l’intérieur de la membrane, c’est l’eau intracorporelle. L’eau à l’extérieur de la membrane est l’eau extracorporelle.

Si l’on va au-delà de ces compartiments, on retrouve le glutamate, qui peut être un neurotransmetteur, une protéine, ou de l’énergie. Il a plusieurs possibilités d’utilisation dans la cellule, et il n’y a donc plus de compartiment. On utilise alors le terme de « pool » pour exprimer cette utilisation inter-compartiments.

Le travail de physiologie consiste à s’intéresser à ces compartiments.

A.Un compartiment


On assimile le corps globalement, à un ensemble, c’est une boite noire représentée par un rectangle, l’intérieur est indéterminé. Notre but est de voir la quantité de liquide à l’intérieur (l’eau).


On va alors utiliser une technique d’astrophysicien, la métrologie. On utilise aussi la technique de dilution (= technique des traceurs). On va choisir une quantité de produit M, que l’on injecte, et on va attendre que cette quantité s’équilibre dans le volume que nous voulons mesurer. Dans le cas de l’espèce humaine, et dans le cas de petits animaux, c’est très rapide, environ 5 minutes. On va alors prélever une petite quantité de liquide dans ce milieu, et à ce moment là, on détermine la concentration de ce produit, étant donné que l’on a choisi la quantité initiale. On a alors :

C = M/V

On connaît C, on a injecté M, et donc on peut déduire V, notre inconnue, par une approche aussi simple que ça. On peut donc déterminer le volume total de liquide de l’organisme.

Les critères de choix du liquide à injecter sont simples :

  • Facilité de dosage

  • Toxicité nulle

  • Miscibilité du liquide dans le milieu aqueux, répartition homogène, harmonieuse, rapide, pour éviter l’élimination de ces étrangers du corps

L’idéal serait de prendre de l’eau pure, mais on ne pourrait pas la mesurer. Alors on prend de l’eau lourde, le deutérium (D2O), qui a les mêmes caractéristiques que l’eau, c’est un isotope. Cependant, la mesure se fait avec des appareils très couteux. Alors on pourrait utiliser le Tritium, dont la mesure est moins chère, mais il est radioactif, et donc risque d’irradier la personne.

On va alors s’orienter vers d’autres produits moins parfaits. Par exemple, l’antipyrine (à l’origine fabriquée pour lutter contre la fièvre), se répartit très bien et très rapidement. On peut aussi prendre le sulfanylamide.

On considère les résultats sur un homme « standard » : un homme d’1m70 et de 70kg.

Chez lui, l’eau corporelle est mesurée à 42 litres (60% du corps). Ceci pose des problèmes les étés très secs et chauds. Ce pourcentage varie avec l’âge. Les bébés perdent l’eau avec les diarrhées. Chez le nourrisson, ce pourcentage monte jusqu’à 72%, et diminue avec l’âge à 51% chez la personne âgée (70-80 ans). Cela varie aussi avec le sexe : chez la femme, il est légèrement plus faible : 55%.

L’être humain n’est pas une poche pleine d’eau, on considère alors l’homme en rectangle à 2 compartiments.
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