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Chapitre 1 Homéostatie Flashcards

(82 cards)

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1
Q

l’homéostatie est

A

-l’un des 8 concepts fondamentaux en biologie

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Q

l’……. et ……………… ont souligné que ……………

A

AAMC (American Association of Medical College), HH Medical Institute (Howard Hugues)

-l’homéostasie est l’un des fondements scientifiques nécessaires aux futurs médecins
-Capacité à mobiliser et appliquer les connaissances sur l’homéostasie constitue une compétence fondamentale

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3
Q

2 concepts primordiaux

A

-Un macroscopique: l’homéostasie
-Un microscopique: le concept de membrane cellulaire et tout ce que cela implique

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4
Q

but de l’homéostasie

A

proposer une représentation mentale et visuelle correcte d’un mécanisme homéostatique générique

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5
Q

Claude Bernard

A

médecin expérimentaliste, physiologiste français du 19e siècle, considéré comme le père de la médecine expérimentale. Il est le père du concept de l’homéostasie.

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6
Q

caractéristique des organismes complexes

A

les organismes complexes (multicellulaires) sont capables de maintenir le milieu intérieur quasiment constant face aux variations du monde extérieur

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7
Q

William Cannon

A

Physiologiste qui invente le terme d’homéostasie pour reprendre le concept de Claude Bernard en le précisant.

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8
Q

La théorie de l’homéostasie se développe sur…

A

-plusieurs variables d’intérêts dont 5 facteurs biologiques clés

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9
Q

quels sont les 5 facteurs biologiques clés

A

le pH, la température centrale, la glycémie, la calcémie, l’osmolarité plasmique

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10
Q

qu’est-ce que Cannon a particulièrement décrit

A

les 5 paramètres et leur mécanisme de régulation

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11
Q

le pH est

A

le déterminant de l’activité enzymatique

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12
Q

la température centrale

A

influence l’activité enzymatique et constitue un reflet du niveau métabolique d’un organisme vivant

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13
Q

la glycémie est

A

la plaque tournante énergétique cellulaire

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14
Q

la calcémie est

A

la plaque tournante de tous les phénomènes contractiles et de nombreuses voies de signalisation cellulaire

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15
Q

l’osmolarité est

A

une variable particulière importante pour l’intégrité de la membrane plasmique

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16
Q

Arthur Guyton

A

Au milieu des années 60, Guyton est le premier à appliquer aux systèmes biologiques physiologiques, l’approche développée en ingénierie des systèmes contrôlées (automatisme) et propose le premier ouvrage pédagogique incluant cette théorie/approche (“textboox of medical physiology”)

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17
Q

Etymologie de homéostasie

A

Homoios (semblable) et stasis (crises qui naissent de conflits internes)

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18
Q

Définition Homéostasie

A

capacité d’une entité à maintenir son équilibre interne malgré les contraintes internes et externes (non spécifique à la physiologie)

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19
Q

mécanisme homéostatique

A

mécanisme ayant vocation à maintenir les variables régulées de l’environnement intérieur dans une étendue de valeurs compatibles avec la vie et réduire le bruit pendant le transfert d’informations dans les systèmes physiologiques

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20
Q

Distinction entre

A

-variables régulées
-variables non régulées

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21
Q

Variables régulées

A

“Sensed”, mesurées, implique des capteurs dédiées dans le système qui permettent de les maintenir dans un certain intervalle de valeurs

But : maintenir les variables dans une fourchette de valeur par des mécanismes régulées

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22
Q

Exemples de variables régulées

A

-Pression artérielle moyenne (capteurs=barorécepteurs; système de régulation de la PA)
-température centrale (capteurs=thermorécepteurs; système de régulation de la température chez l’organisme homéotherme)

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23
Q

Variables non régulées

A

“Controlled”, contrôlée, n’implique pas de capteur dédié. Mais ces variables sont modifiables/modulables par le système, mais ce ne sont que des variables d’ajustement.

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24
Q

Exemple de variables non régulées

A

-Fréquence cardiaque= contrôlée= pas de capteur dédié, mais modifiable par le SNV dans le cadre de la régulation de la pression artérielle par exemple, mais pas de capteur dédié, donc non régulée

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25
exemple typique de système contrôlée
boucle de rétrocontrôle négatif (feedback).
26
de combien d'éléments est constitué un système contrôlé
5 éléments: -Capteur dédié -Valeur consigne -Centre de contrôle -Effecteurs -Valeur régulée
27
Capteur dédié
ce capteur est à l'origine d'un signal, d'une information en lien avec la mesure de la valeur d'intérêt
28
Valeur consigne
information d'une valeur cible à atteindre, idéale
29
centre de contrôle
à l'origine du traitement de l'information. Il y a intégration spatio-temporelle, puis confrontation de l'information issue du capteur avec le signal issu de la structure qui donne la valeur consigne. La différentielle entre les deux va être à l'origine d'un signal envoyé aux effecteurs
30
Quand parle-t-on de système contrôlé
SI et seulement SI on a au moins ces 5 éléments présents
31
De quoi est composé le centre de contrôle
détecteur d'erreur et contrôleur
32
citer les étapes du mécanisme régulateur homéostatique
1) la valeur consigne et la valeur mesurée par le capteur convergent vers le détecteur d'erreur 2) Ce dernier génère un signal d'erreur qui est corrélé à la différence entre la valeur x et la valeur y. 3) Ce signal est intégré par le contrôleur qui génère les signaux adaptés à l'ensemble des effecteurs adaptés 4) Ces effecteurs modifient alors leurs propriétés et leur activité permettant une modification de la variable régulant qui tend alors vers sa variable cible. Ceci est vrai quelles que soient les perturbations intérieures et extérieures
33
perturbation extérieure
tout changement de condition environnementales extérieures qui, in fine, modifie l'environnement intérieur
34
perturbation intérieure
tout changement de structure ou de fonction de l'organisme qui, in fine, modifie, amplifie la variable régulée
35
milieu intérieur
ensemble du compartiment extracellulaire et des sous compartiments qui le compose/ intérieur de l'organisme
36
citer deux "exemples" du milieu intérieur
-tout ce qui est contenue dans les vaisseaux: compartiment vasculaire (vaisseaux lymphatiques et sanguins-divisé en un secteur plasmatique et un secteur cellulaire -tout ce qui n'est pas contenue dans les vaisseaux: compartiment interstitiel
37
quel environnement est régulé par les organismes homéostatiques
milieu intérieur
38
Tous les systèmes de feedback négatif sont-ils des systèmes homéostatiques ?
NON: le feedback n'est ni nécessaire, ni suffisant pour définir un système homéostatique
39
exemples de systèmes ayant un feedback mais qui ne relèvent pas d'un système homéostatique
-réflexe myotatique -cortisolémie
40
D'autres types de mécanisme de contrôles peuvent-ils maintenir l'homéostasie ?
OUI: cas du feed-forward ou contrôle anticipateur
41
Que permet le feed forward ou contrôle anticipateur
-permet au corps de prédire un changement d'état (physiologique) de l'organisme et d'initier une réponse qui va limiter la variation des variables régulées: limitation de l'écart à la normale prévisible -minimise les effets de perturbation et maintien de l'homéostasie
42
Exemple de feed-forward
Augmentation anticipatrice de la ventilation au cours de l'exercice pour limiter l'hypoxie induite par l'exercice
43
valeur consigne
valeur de la variable régulée à atteindre, c'est la valeur souhaitée de sortie d'un système
44
analogie : régulateur de vitesse
vitesse consigne, vitesse mesurée, signal erreur, contrôleur= logiciel, effecteurs= moteur et ses sous composants, perturbateurs = vent ou non planéité de la route
45
Difficulté
Nous ne connaissons pas les mécanismes moléculaires ou cellulaires qui génèrent des valeurs consignes
46
Ce que l'on sait
C'est que certains systèmes physiologiques se comportent comme s'il y avait une valeur consigne utilisée pour réguler les variables biologiques
47
à quoi sont sujettes les valeurs consignes
les valeurs consignes sont sujettes à variation: ponctuellement, de façon permanente, ou cycliquement
48
exemples de variations
-phénomène physiologique discret (fièvre) -hiérarchie des homéostats: régulation de la PaCO2 (=pression partielle de CO2 dans les artères qui varie selon l'état respiratoire du patient) -horloges biologiques: rythmes circadiens thermiques (la valeur de référence de la température centrale varie selon le rythme biologique circadien) Ainsi une valeur consigne doit toujours être contextualisée
49
Les mécanismes homéostatiques agissent-ils de façon on-off ?
NON -les signaux contrôles sont toujours présents, en permanence, et déterminent en continu l'état des effecteurs -les effecteurs exercent une activité tonique -les signaux contrôles et l'activité des effecteurs peuvent devenir nuls, mais le mécanisme régulateur est actif en permanence, ne relève pas du type on-off
50
systèmes physiologiques
systèmes dynamiques et systèmes complexes
51
Quelle est la différence entre effecteurs et réponses physiologiques
-effecteur: entité physique (cellule, tissu, organe, ect) -réponse: changement d'état physique puis chimique puis physiologique de l'effecteur (sudation, vasodilation ect)
52
changement de la variable régulée
conséquence d'un changement de fonction ou fonctionnement, pas la réponse en soi
53
exemples de la différence entre effecteurs et réponses physiologiques
Fréquence cardiaque/Pression artérielle Effecteur : Cœur Réponse :Modification d'équilibre ionique des cellules cardiaques Variable contrôlée : augmente/diminue Variable régulée : augmente/diminue
54
Exemple 2 de la différence entre effecteurs et réponses physiologiques
Thermorégulation L'augmentation de la sécrétion de glandes sudoripares et la vasodilation des vaisseaux de la peau sont des réponses thermorégulatrices Effecteurs: glandes sudorales et vaisseaux cutanés Réponse: sécrétion sudorale et relaxation musculaire lisse vasculaire Variables contrôlées: débit de sueur et diamètre artériolaire cutané Variable régulée: Température corporelle
55
signification de "relativement constant au cours du temps"
-les variables régulées sont maintenues à des valeurs appartenant à une fourchette plus étroite que si elles n'étaient pas régulées. Pas de valeur unique mais intervalle -la fourchette de valeur dans laquelle les variables régulées sont maintenues est compatible avec la vie/survie de l'organisme. L'étendue de l'intervalle dépend de la variable régulée: ex H+ ou osmolarité extracellulaires vs glycémie -les fourchettes de valeurs autorisées dépendent des variables régulées, sont sujettes à variation (selon état par ex), sont pour la plupart pas expliquées/comprises
56
comment est déterminée la fourchette
par la nécessité d'un milieu intérieur compatible et permissif avec la survie, le développement et la multiplication des organismes
57
de quoi dépend la largeur de la fourchette
de l'importance de la variable, de l'effet plus ou moins délétère qu'elle a lorsqu'elle sort de sa zone optimale
58
quelles variables physiologiques sont homéostatiquement régulées
-celles qui présentent les 5 éléments critiques de la chaîne du schéma 1
59
Valeur normale de PaO2
75-100 mmHg
60
Capteur localisation de PaO2
ChémoR: corps carotides/corps aortiques
61
Valeur normale de PaCO2
34-45 mmHg
62
Capteur localisation de PaCO2
Chémo R : idem et bulbe rachidien
63
Valeur normale de [K+]
3,5-5,0 mEq/l
64
Capteur localisation de [K+]
ChémoR: cortex surrénal
65
Valeur normale de [Ca2+]
4,3-5,3 mEq/l
66
Capteur localisation de [Ca2+]
ChémoR: glandes parathyroïde
67
Valeur normale de [H+]
35-45 nM
68
Capteur localisation de [H+]
ChémoR: corps carotidiens et aortiques, bulbe rachidien, plancher du IV ventricule et rein
69
Valeur normale de la glycémie
70-110 mg/dl
70
Capteur localisation de la glycémie
Jeûne: HPT, pancréas Nourris: pancréas
71
Valeur normale de la température
37°C
72
Capteur localisation
ThermoR: HPT, peau
73
Valeur normale de PAM
93 mmHg
74
Capteur localisation du PAM
MécanoR: sinus carotidiens et arche aortique
75
Valeur normale de la volémie
5 L
76
Capteur localisation de la volémie
MécanoR: Vx corps carotidiens, coeur atria ventricules, reins: appareil juxtaglomérulaire et artérioles afférentes
77
Valeur normale de l'osmolalité
280-296 mosM/kg
78
Capteur localisation de l'osmolalité
OsmoR: HTP
79
Contre-exemple 1:
Taux sérique de bilirubine ou dérivés azotés. Produits de dégradation du métabolisme cellulaire, bilirubinémie et azotémie parfois annoncées comme variables homéostatiques. Mais bien que maintenues dans des intervalles étroits de valeurs par des phénomènes dynamiques, ne remplissent pas les conditions (pas de capteur interne dédié) pour dire qu'il existe un système de contrôle homéostatique.
80
contre-exemple 2
Cortisolémie Parfois annoncée comme une variable homéostatique régulée, car le mécanisme comprenant un élément de la chaine du schéma 1, ici, le feed-back, contrôlant le niveau de cortisolémie, confusion entre mécanisme de rétrocontrôle et homéostatique. Mais il n'existe pas de capteur dédié, les variables régulées sont la glycémie et le niveau de stress. Le feedback négatif est une modulation de l'axe corticotrope lui-même, qui module la sécrétion d'autres hormones cortisol-dépendants.
81
Et si la variables régulée est impliquée dans plusieurs modèles homéostatiques
Notion de hiérarchisation des homéostats: priorisation donnée à certains systèmes régulateurs.
82
Pourquoi hiérarchisation des homéostats
il est plus salvateur pour un organisme de prioriser certain de ses homéostats au détriment d’autres, plutôt que de les maintenir tous mais à des valeurs moins strictes

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