COURS N°3 - HOMÉOSTASIE RÉGULATION SYSTÈME (5.p) Flashcards

1
Q

G1 – INTRODUCTION: A L’HOMEOSTASIE.

A

➤Notion de système.

➤ Homéostasie. (régulation des systèmes biologiques).

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Q

G1➤Notion de système. (x2)

> Système.

A

➤Notion de système.
> Système.
☒ Ensemble d’éléments liés entre eux par des relations fonctionnelles stables. Exemples;
- En économie: système capitaliste / communiste.
- En physique: l’atome / la molécule.
- En astronomie: le système solaire.
- En écologie: la forêt tropicale.

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3
Q

G1➤Notion de système. (x2)

> Système physiologique.

A

> Système physiologique.
☒ Ensemble d’éléments biologiques (cellules, organes,..) liés entre eux par des relations fonctionnelles stables.
——————————————-
→ Organisme humain :
☒ C’est un système ouvert sur l’extérieur et traversé en permanence par un flux d’énergie et de matière.

☒ Il est composé de six principaux systèmes:

  • respiratoire.
  • cardiovasculaire.
  • nerveux.
  • hydro-électrolytique.
  • digestif.
  • musculo-squelettique.

☒ Les systèmes sont reliés entre eux et avec l’extérieur :

  • environnement.
  • aliment / boisson.
  • chaleur.
  • air inspiré / expiré.
  • comportement / pensée / paroles / stress.
  • exercice / action.
  • selles / urines.
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4
Q

G1➤ Homéostasie.

A

➤ Homéostasie. (= régulation des systèmes biologiques).
☒ Le fonctionnement harmonieux de l’ensemble des cellules nécessitent une certaine stabilité dans les caractéristiques du milieu intérieur dans lequel baignent les cellules = constance du milieu intérieur ou homéostasie (Claude Bernard).

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5
Q

> L’homéostasie est indispensable au…

A

→ L’homéostasie est indispensable au métabolisme cellulaire soumis aux contraintes dues aux modifications du milieu extérieur (stress, humidité, température, altitude,.) et aux besoins énergétiques internes (exercice musculaire, digestion, grossesse, croissance,..).

→ Certaines variables physiologiques doivent être maintenue à peu près constantes autour d’une valeur de consigne optimal pour assurer le fonctionnement cellulaire:

  • la température centrale.
  • le pH artériel.
  • la pression artérielle systémique moyenne (PAM).
  • le volume sanguin circulant.
  • la concentration plasmique de sodium.
  • la concentration plasmique de glucose..
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6
Q

> Certaines variables physiologiques doivent être maintenue..

A

→ Certaines variables physiologiques doivent être maintenue à peu près constantes autour d’une valeur de consigne optimal pour assurer le fonctionnement cellulaire:

  • la température centrale.
  • le pH artériel.
  • la pression artérielle systémique moyenne (PAM).
  • le volume sanguin circulant.
  • la concentration plasmique de sodium.
  • la concentration plasmique de glucose..
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7
Q

G2- COMMENT ASSURER L’HOMEOSTASIE? (x3)

A

➤ 1 – Régulation.
➤ 2 – Notions de système régulé.
➤ 3 – Contrôle ou régulation?

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8
Q

G2➤ 1 – Régulation définition ?

A

➤ 1 – Régulation.
☒ Systèmes intégrés de régulation: maintien des valeurs indispensables au fonctionnement de l’organisme dans une fourchette étroite. (voir schéma important !)

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9
Q

G2➤ 2 – Notions de système régulé.

◆ Rétrocontrôles («feed-back»). (x2)

A

> Rétrocontrôle négatif.

> Rétrocontrôle positif.

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10
Q

G2➤ 2 – Notions de système régulé.

> Rétrocontrôle négatif.

A

> Rétrocontrôle négatif.
☒ S’oppose aux contraintes pour que la variable régulée revienne à la valeur de consigne. = tend à réduire la perturbation.

→ Régulation à constance.
→ Permet de maintenir constante la grandeur caractéristique.

. Exemple;
- thermorégulation, régulation de la PAM.

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11
Q

G2➤ 2 – Notions de système régulé.

> Rétrocontrôle positif.

A

> Rétrocontrôle positif.
☒ Renforce la variation de la grandeur dans un sens donné. = tend à augmenter la perturbation.

→ Régulation à tendance.
→ Générateur d’instabilité ou de périodicité.

. Exemples;

  • déclenchement de l’ovulation: par sécrétion d’oestrogène et libération de LH (hormone lutéinisante.
  • déclenchement d’un potentiel d’action: régi par la conductance membranaire au sodium et potentiel transmembranaire.
  • alternance vielle-sommeil: implique le cortex et les formations réticulées.
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12
Q

G2◆ Caractéristiques des systèmes de régulation. (x8)

A

> Délai d’action.

> Sensibilité.

> Gain = Efficacité du système (pouvoir correcteur).

> Domaine de stabilité.

> Domaine d’instabilité.

> Compromis entre stabilité et précision.

> Boucle réflexe.

> Caractère adaptatif.

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13
Q

G2◆ Caractéristiques des systèmes de régulation. (x8)

1—> Délai d’action.

A

> Délai d’action.
☒ Temps de réponses du système.
. Exemple: régulation de la PAM:
- Court terme (seconde) pour barorécepteurs.
- Moyen terme (minutes) pour système hormonal (système rénine-angiotensine).
- Long terme (heures, jours) pour système neurohormonal (aldostérone) et mécanismes rénaux passif.

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14
Q

G2◆ Caractéristiques des systèmes de régulation. (x8)

2—> Sensibilité.

A

> Sensibilité.
Formule: S = △ε / △V Avec △ε variation du signal correcteur et △V variation de la variable à réguler.

→ Variation du signal correcteur obtenue par une variation donnée de la grandeur à réguler.
● Augmentation du nombre d’influx pour une augmentation d’une unité de la variable à réguler.
● Une sensibilité trop élevée peut conduire au domaine d’instabilité.

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15
Q

G2◆ Caractéristiques des systèmes de régulation. (x8)

3—>Gain = Efficacité du système (pouvoir correcteur).

A

> Gain = Efficacité du système (pouvoir correcteur).
Formule: G = △V avec régulation - △V sans régulation / △V avec régulation.
Et G = amplitude de la correction / écart résiduel.

☒ écart résiduel: différence entre valeur consigne et valeur corrigée.
☒ G < 0: rétrocontrôle négatif.
☒ G > 0: rétrocontrôle positif.
☒ G → -∞: écart résiduel nul.

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16
Q

G2◆ Caractéristiques des systèmes de régulation. (x8)

4—> Domaine de stabilité.

A

> Domaine de stabilité.

☒ Dans le domaine de stabilité, le système garde la variable proche de la valeur de consigne.

17
Q

G2◆ Caractéristiques des systèmes de régulation. (x8)

5—> Domaine d’instabilité.

A

> Domaine d’instabilité.

☒ Lors d’une variation trop importante de la variable, le système n’est plus capable de réguler (domaine d’instabilité).

18
Q

G2◆ Caractéristiques des systèmes de régulation. (x8)

6—> Compromis entre stabilité et précision.

A

> Compromis entre stabilité et précision.
☒ Plus un système a un gain élevé, plus sa tendance à l’oscillation autour de la valeur de consigne est élevée.
☒ Gain faible: pas d’instabilité (pas d’oscillation autour de la valeur consigne

19
Q

G2◆ Caractéristiques des systèmes de régulation. (x8)

7—> Boucle réflexe.

A

> Boucle réflexe.
☒ Exemple: sensibilité et stabilité d’une bouche réflexe lors de l’accélération du cœur (entraînant une augmentation de la PA).

→ 3 types de réponses:

  • Réponse vagotonique: Grande efficacité des barorécepteurs sur la PAM. = diminution rapide de la fonction cardiaque pouvant entraîner un malaise vagal.
  • Réponse sympathicotonique: Baisse lente et progressive de la fonction cardiaque = réponse par sécrétion hormonale.
  • Réponse mixte: Baisse rapide (liée à une réponse nerveuse) avant une ré augmentation de la fonction cardiaque (liée à une réponse issue d’une sécrétion hormonale).
20
Q

G2◆ Caractéristiques des systèmes de régulation. (x8)

8—> Caractère adaptatif.

A

> Caractère adaptatif.
☒ Lors d’une perturbation durable d’un système, on peut observer un glissement (changement) de la valeur de consigne en conservant intactes les propriétés des comparateurs. L’efficacité du système de régulation est alors ajustée autour de cette nouvelle valeur de consigne.

→ Le gain augmente (= amélioration du gain) par rapport au gain observé pendant la perturbation (jusqu’à la même valeur de gain de que celle observée avant la perturbation).

☒ Exemple;
Après plusieurs jours d’augmentation de la PAM, on observera un changement de sa valeur de consigne. Le gain est alors nul pour l’ancienne valeur de consigne et maximal pour la nouvelle valeur de consigne.

21
Q

➤ 3 – Contrôle ou régulation?

A

☒ Une variable contrôlée est une variable dont la valeur est ajustée en fonction des besoins de l’organisme tandis qu’une variable régulée a une valeur maintenue autour de la valeur de consigne (fourchettes étroites de valeurs).

22
Q

➤ 3 – Contrôle ou régulation? (x3)

> Variables régulées ?

A

> Variables régulées.

  • PAM (100 mm Hg).
  • Débit sanguin rénal.
  • Température centrale (37°C).
  • pH artériel (7,40).
  • Volume sanguin circulant (5 L).
  • Concentration plasmatique en sodium, natrémie.
  • Concentration plasmatique en glucose, glycémie.
23
Q

➤ 3 – Contrôle ou régulation? (x3)

> Variables contrôlées ?

A

> Variables contrôlées.

  • Fréquence cardiaque.
  • Résistance périphériques.
  • Débit cardiaque.
  • Débit sanguin musculaire.

/

/

  • Ventilation alvéolaire (pulmonaire) ou fréquence ventilatoire.
24
Q

➤ 3 – Contrôle ou régulation? (x3)

> Variables ni régulées ni contrôlées ?

A

> Variables ni régulées ni contrôlées.

  • PA systolique: Ps.
  • PA diastolique: Pd.
  • Pression différentielle= Ps – Pd.

/

  • Température cutanée.
  • pH veineux musculaire.

/

25
Q

➤ 3 – Contrôle ou régulation?

◆ Exemple: Régulation de la PAM.

A

→ On peut calculer la PA moyenne en fonction de la pression systolique (maximale) et diastolique (minimale):

Formule: Pmoyenne = Pd + 1/3.(Ps-Pd)

> Variation.
☒ Elle varie dans différentes conditions:
- l'âge.
- l'activité.
- le nycthémère.
- les repas.
- la grossesse.

> Mécanismes de régulation.
☒ Sept systèmes différents de régulation peuvent réguler la PA moyenne. Ils sont classés en fonction de la valeur de la PAM (domaine d’action) et de leur délai d’actions (temps nécessaire au système pour revenir à la PA moyenne optimale). Le gain de chaque mécanisme dépend de la valeur de PA moyenne.
☒ Remarque: la présence des barorécepteurs permet de réduire la variabilité de la PA mais ne modifie pas la valeur médiane (PAM) au cours des 24 cours.

→ Domaine d’action. (voir graphique).
→ Délai de l’action. (voir graphique).

26
Q

v

A

Les chémorécepteurs interviennent dans la régulation de la pression artérielle quand la pression artérielle moyenne est faible.

27
Q

v

A

Lorsqu’un mécanisme de régulation présente un gain égal à -1, cela signifie qu’il permet de réduire de moitié l’écart d’une grandeur à réguler par rapport à sa valeur de consigne

28
Q

;v

A

Dans le domaine de stabilité d’un système régulé, les mécanismes de régulation permettent de ramener la grandeur régulée vers sa valeur de consigne.

29
Q

v

A

Le caractère adaptatif d’un mécanisme de régulation permet d’augmenter son gain lors d’une augmentation durable de la grandeur à réguler.