Physiologie Flashcards
Composition et définition de la membrane plasmique
- interface entre le milieu intra et extra cellulaire
- bicouche phospholipidique, avec des lipides/protéines/glucides
- film fluide, étanche - perméable
- pôle hydrophobe / hydrophile
- protéines intrinsèques / extrinsèques
Fonctions de la membrane plasmique
- Protection
- Reconnaissance
- Communication
- Inhibition de contact / barrière contre agents nocifs
- Transport de substances
Rôle de la mitochondrie
Fournir énergie à la cellule à partir de dégradation enzymatique des nutriments.
Fonctions de la mitochondrie
- Phosphorylation ooxydative
- Cycle de Krebs
Définition du réticulum endoplasmique
Réseau de membranes de tubules et de sacs applatis Granules (avec des ribosomes pour le REG)
Rôles du REG
Stocker et excréter des protéines synthétisé par les ribosomes
Rôles du REL
- Synthétiser des lipides (phospholipides, cholestérol) et les associer aux protéines pour créer des lipoprotéines
- Stocker le Calcium
Rôles de l’appareil de Golgi
Stocker les protéines synthétisées par le REG, les modifier et ajouter une portion glucidique aux protéines ou lipides
Définition du Cytosol
- Milieu hyalin/vitreux, homogène dans lequel baignent les organites cellulaires
- Liquide intracellulaire, qui constitue l’essentiel du contenue cellulaire
- Composition voisine à celle du plasma avec quelques différences
Différences entre le cytosol et plasma sanguin
- Cytosol : 139mM K+ ; 12 mM Na+ ; 107 mM P ; <0.0002 mM Ca+
- Plasma sanguin: 4 mM K+ ; 145 mM Na+ ; 2 mM P ; 1.8 mM Ca+
Définition du glycocalyx
- Cell coat
- Revêtement protecteur de la membrane cellulaire
- Composé d’une couche polysaccharides liée de manière covalente aux lipides et aux protéines de la membrane
Fonctions du glycocalyx
- Aider à la reconnaissance intercellulaire
- Fonction de rigidifiant de la membrane
Caractéristiques d’un récepteur
- Spécificité
- Affinité
- Saturabilité
- Réversibilité
- Couplage
Types de récepteur
- Récepteurs couplés à des protéines G
- Récepteurs à activitié Tyrosine Kinase
- Récepteur canaux
Définition d’un système
Notion arbitraire d’un ensemble d’éléments en interaction avec l’environnement
Système ouvert, fermé, isolé
- Ouvert: échange de matière et énergie
- Fermé: échange d’énergie seulement
- Isolé: aucun échange avec l’extérieur
Thermodynamique des systèmes vivants
Tirent leur énergie des nutriments qu’ils dégradent et transforment cette énergie en travail, chaleur et élaboration d’éléments nouveaux indispensables à la vie
Équilibre métastable
- Asymétrie dans les répartitions des charges électriques autour de la membrane plasmique
- -> polarisation électrique de la membrane (potentiel d’action) = indispensable au mintien de l’intégrité cellulaire (la vie)
- -> en désiquilibre thermodynamique
- Mécanisme actif : pompe ionique ATPas Na+K+ dépendante - maintient asymétrie - équilibre métastable
Cybernétique
Analyse des processus de contrôle et de communication entre les systèmes
Biocybernétique
- Étude des contrôles, communications ou de régulations des fonctions des systèmes de l’être vivant
Ensemble arbitrairement défini de tissus, D’organes, cellules reliés entre eux, pour accomplir une certaine fonction/résultat
Modélisation d’un système
Conception d’un modèle simple et représentatif pour décrire et comprendre le fonctionnement d’un système complexe physiologique
Fonctions homéostatiques
Régulateurs en constance et Régulateurs en tendance pour maintenir constant différents paramètres physico-chimiques du milieu intérieur dans des valeurs compatibles avec la vie
Deux catégories de mécanismes dans le processus de régulation
- Mécanisme passif - lois physique et chimique : pH plasma, tampons
- Mécanisme actif - extrinsèque au système : système neurveux et hormonale
Régulateur de constance
- Système effecteur capable de réaliser une action pour maintenir un paramètre (grandeur réglée/de sortie) à une valeur constante (grandeur de consigne)
- S’oppose aux variations des grandeurs d’entrée
- rétroaction négative-
Régulateur en tendance
- Régulateur physiologique
- rétroaction positive-
- Rares en physiologie, tjrs couplé à des régulateurs de constance, pour éviter que le système aboutisse à une impasse
Homéostat
- Appareil ou système qui simule l’homéostasie
- Système-régulateur
Deux systèmes: système réglé et système réglant
Système réglé
- Constitué par le compartiment par lequel est définie la grandeur réglée, caractérisé par :
- son volume
- ses grandeurs d’entrée (débit entrée et sortie)
- grandeur de sortie (grandeur réglée)
Système réglant
- Agit sur le système réglé pour corriger les variations de la grandeur réglée et la maintenir proche de la grandeur de consigne
- Informé en permanence sur le fonctionnement du système réglé par une voie de communication
Voie de communication
- Émetteur-capteur (comparateur de la valeur de consigne)
- Transmetteru
- Récepteur-effecteur
Émetteur-capteur du Thermostat du corps humain
- Thermorécepteurs localisés dans l’enveloppe cutanée et organes abdominaux
- Thermorécepteurs centraux sont les plus importants: hypothalamus
Transmetteurs du thermostat du corps humain
Système nerveux :
- Nerfs sensoriels transmettent info des capteurs vers centre intégrateur (hypothalamus)
- Voies nerveuses efférentes transmettent info générée vers effecteurs
Récepteur-effecteurs du thermostat du corps humain
- Muscle squelettique (chaleur)
- Muscles lisses (vasodilatation, vasoconstriction)
- Glandes sudoripares (évaporation de la sueur)
Rétroaction
Effet en retour sur les grandeurs d’entrée, afin de maintenir la grandeur réglée au voisinage de la grandeur de consign
Liquides de l’organisme
- Liquide intracellulaire : à intérieur des cellules
- Liquide extracellulaire : à extérieur des cellules
- Plasma
- Liquide interstitiel
- Lymphe
trois constituent le milieu intérieur - Liquide cérébrospinal, liquide synovial, humeur aqueuse - transcellulaires
Pression osmotique
principalement assurée
- par la conc. du K+ en intra-cellulaire
- par la conc. du Na+ en extra-cellulaire
Régulation de entrée/sortie de l’eau
- Entrée : soif (récepteurs sensibles à augmentation d’osmolalité plasmatique au hypothalamus)
- Sortie : hormone anti-diurétique (ADH, vasopressine) - (produite à hypothalamus et sécrétée par post-hypophyse) - en réponse à augmentation d’osmolalité plasmatique et diminution du volume plasmatique
Composition des liquides de l’organisme
slide 12 - Cusan5
Plasma, Interstitiel > Intracellulaire - Na+ ; Cl- ; HCO3- inverse - K_ ; HPO42-/H2PO4- ; protéines ( pas de protéine dans interstitiel)
Régulation de entrée/sortie du sodium Na+
- Entrée : pas de régulation
- Sortie : 2 facteurs hormonaux : aldostérone ; facteur natriurétique auriculaire (FNA)
Aldostérone
- Facteur hormonale pour le Na+
- En la diminuant (hyponatrémie) : hormone minéralocorticoide sécrétée par corticosurrénale
- au niveau du rein en favorisant la réabsorption du Na+ vers le plasma (+ sécrétion de K+ dans urines)
FNA
facteur natriurétique auriculaire
- En l’augmentant (hypernatrémie)
- Diminution de la réabsorption de sodium rénale et donc diminution de la rétention d’eau
Potassium K+
- Cation intracellulaire majoritaire
- Déterminant du pouvoir osmotique intracellulaire et du volume intracellulaire
98% intra et 2% extra
Régulation du K+
Aldostérone
- Excrétion de K+ dans les tubules rénaux
Compartiment extracellulaire LEC
- Secteur vasculaire : hématies et plasma - 4% eau totale
- Secteur interstitiel : 16% eau totale; lymphe est ratachée avec 2% eau totale
les deux séparés par capillaire sanguin
Compartiment intracellulaire
66% eau totale
composition très hétérogène
principal cation : K+ et H2PO4-
protéines : potentiel de repos transmembranaire
Fonctions du Système lymphatique
- Drainer le liquide interstitiel
- Transport des lipides alimentaires et vitamines absorbés par el tube digestif
- Assurer les réponses immunitaires, production des lymphocytes T et B
Mécanismes de défense contre les variations pH de l’organisme
- Tampons intra et extra-cellulaire
- Réponse respiratoire
- Réponse rénale
Tampons intra et extra-cellulaires
- Tampon bicarbonate (H2CO3 / HCO3-)
- Tampon phosphates (acide phosphorique H3PO4)
- Tampon hémoglobine
- Tampon protéines
Maintien du pH
- Élimination des H+ par les reins
- Élimination du CO2 par les poumons
Perméabilité de la paroi capillaire et membrane cellulaire aux substances
- H2O, substances liposolubles : deux sont perméable
- Protéines et hématies : deux sont imperméables
- Substances hydrosolubles
Paroi capillaire : très perméable < 40A - perméable >40 A
Membrane cellulaire : peu perméable < 40 A - imperméable > 40 A
Échanges entre le plasma et le liquide interstitiel sont dépendants de :
- Perméabilité endothéliales capillaires
- Pression hydrostatique capillaire
- Pression osmotique (capillaire, interstitiel)
- > Phénomène de Starling (dynamique d’échanges)
Échanges entre le liquide interstitiel et les cellules sont dépendants de :
- Spécificité / perméabilité sélective du transport membranaire
- Pression osmotique cellulaire
Phénomène de Starling
dynamique d’échanges capillaires
***à étudier plus en profondeur
Transport passif
- sans consommation d’énergie
- Diffusion simple : transport de composés directement à travers la bicouche lipidique
- Diffusion facilitée : à l’aide d’une protéine de transport spécifique
Transport actif
transport de composés à travers la bicouche lipidique grâce à une protéine de transport qui consomme de l’énergie sous forme d’ATP et va contre le gradient électrochimique
- primaire ou secondaire
Types de transport membranaire
- Transport passif
- Osmose
- Transport actif
Osmose
mouvement de solvant/eau à travers une membrane semi-perméable, sous l’action d’une molécule osmotiquement active (protéines)
Cellules (selon cible hormonale)
- Endocrine
- Paracrine
- Autocrine
- Intracrine
Types de cellules endocrines
- sécrétrices de protéines
- sécrétrices d’hormones stéroides
Cellules sécrétrices de protéines
- Noyaux volumineux (synthèses de ribosomes)
- REG et appareil de Golgi très développé
- Vésicules de sécrétion
- Libération du contenu des vésicules par exocytose
Cellules sécrétrices d’hormones stéroides
- REL très développé
- Bcp de mitochondries
- Vacuoles lipidiques
Morphologie d’une cellule endocrine
- Synthèse protéique : synthèse et maturation de l’hormone
- Transport
- Formation de vacuoles, stockage d’hormones
- Sécrétion hormonale, exocytose
Trois familles d’hormones
- Hormones peptidiques
- Hormones stéroides
- Hormones dérivées de la tyrosine
Hormone peptidique
- hydrophile, insoluble dans l’eau
- incapable de franchirla membrane plasmique
Hormone stéroide
- précurseur: cholestérol
- lipohiles, franchir la membrane plasmique
Hormone dérivées de la tyrosine
- hormones des glandes thyroidiennes
- hormones catécholaminergiques sécrétées par les médullosurrénales
Synthèse des hormones peptidiques
- transcription du gène en ARNm dans le noyau
- traduction de l’ARNm en AA dans ribosome
- maturation du polypeptide dans le RE et Golgi
- sécrétion de l’hormone par exocytose
Activation de la synthèse des hormones peptidiques
- transcription du gène codant un précurseur de l’hormone plus long que hormonne active : pré-pro-hormone
- radical pré permet l’ancrage de la prtéine en cours de synthèse
- lorsque protéine est synthétisé, le peptide signal est clivé
- pro-hormone migre vers Golgi et est stockée dans vésicules golgiennes
- pro-hormone clivé par enzymes intra-vésiculaires, qui permet formation de l’hormone active
Synthèse des stéroides
- Stockage du cholestéroles dans les vacuoles lipidiques
- Transport du cholestérol vers les mitochondries
- Synthèse intra-mitochondriale de métabolites de cholestérol
- métabolites diffusent jusu’au RE et convertis en hormones actives
- hormones actives diffusent à traavers la membrane plasmique, et rejoignent la circulaiton sanguine
Synthèse des hormones thyroidiennes
- Captation de l’iode et synthèse de thyroglobuline
- Fixation de l’iode sur les groupes tyrosyl de la thyroglobuline
- Couplage (T1+T2=T3; 2xT2=T4 –> T3 et T4 fixées à thyroglobuline)
- Stockage dans la colloide
- Libération de T3 et T4 après le passage par microendocytose de la colloide dans la cellule épithéliales, la thyroglobuline est hydrolysée
2 éléments essentiel dans le codage du message hormonale
- Modulation d’amplitude : variations dans la concentration plasmique de l’hormone
- Structure chimique 3D : spécifie l’information qu’elle véhicule
Émetteur, transmetteur et récepteurs de la communication hormonale
Émetteur et capteur-comparateur : glande endocrine
Transmetteur : plasma sanguin
Récepteur : cellules cibles
Transmission de l’info entre récepteur moléculaire et site effecteur se fait grâce à …
un transducteur qui transforme l’info pour produire une réaction biochimique intracellulaire et une activation de l’effecteur (réponse biologique)
Caractéristiques de la réception extracellulaire
- Récepteur constitué d’une protéine des sept domaines transmembranaires en hélice.
- Couplage avec une classe de protéines essentielles pour transduction intracellulaire du signale: les protéines G
- Activation de l’enzyme l’adénylate cyclase et synthèse d’AMPc ( Second Messenger)
- Activation d’une cascade de réactions de phosphorylation via la stimulation de la protéine
kinase ( PKA ). - Amplification du message et effets biologiques: activation autres enzymes, modification de la perméabilité membranaire, synthèse de protéines, déclenchements de sécrétions……..effets biologiques.
Caractéristiques de la réception intracellulaire
- Récepteurs essentiellement nucléaire.
- Couplage de l’hormone avec le récepteur et modification de la conformation stérique
du récepteur ( permet de se lier a l’ADN ). - Liaison avec une séquence spécifique d’ADN
- Activation ( ou inhibition ) de la transcription de gènes
- Synthèse de nouvelles protéines ( effet biologique)
Notion de pulsatilité de la sécrétion hormonale
sécrétion des hormones n’est pas effectuée de façon linéaire
mais comme des impulsions d’amplitude et de fréquence différentes
Types de commandes de sécrétion hormonale
- de nature hormonale (effet hormone sur récepteur de la cellule cible)
- nerveuses (stimulation nerveuse sur la cellule cible)
- chimiques (effet du glucose sur la cellule cible pancréatique)
- ioniques (conc plasmique de l’ion peut provoquer sécrétion d’un hormone)
1,2 : hormonale
3,4 : humorale
Mécanismes de commandes hormonale
- rétrocontrôle inhibiteur
- rétrocontrôle stimulateur
Composantes du système nerveux
- 10% neurones
- 90% cellules gliales
Classification des neurones (fonctionnelles)
- sensitifs : sensorielle afférente
- moteurs : motrice efférentes
- interneurones : intégrative perception
Classification des neurones (structures)
- multipolaires : encéphale, moelle épinière - neurones moteurs
- bipolaires : rétine, oreille interne, aire olfactive du cerveau
- unipolaires : neurones sensitifs
Cellules gliales
- microgliales
- astrocytes
- épendymaires
- oligodendrocytes
Cellules microgliales
- petite taille, noyau arrondi / ovalaire dense
- proviennent des cellules sangyines, pénètrent dans le SN
- défense du tissu cérébral et à la réaction inflammatoire
Astrocytes
- forme étoilé, nombreux prolongements de la cellule
- rôle nourricier
- capter les éléments nutritifs du sang pour fournir énergie nécessaire à activitié des cellules nerveuses
- formation des NT
Cellules épendymaires
- forme cylindrique, taille variable
- paroi des cavités cérébrales contenant le liquide céphalo-rachidien
- régler échange entre LCR et SNC
Oligodendrocytes
- formation de myéline du SNC
- plus peits que les astrocytes
Gaines de myéline
- enveloppe lipidique et protéique
formé par - cellules de Schwann - SNP
- oligodendrocytes - SNC
Surface axonale contient des charges négatives interne et positive externe, grâce à l’action de…
la pope ATPase Na+K+ déprendante et des protéines
Dépolarisation et repolarisation correspondent à …
- dépolarisation : entrée de Na+ dans la cellule
- repolarisation : sortie de K+, ouverture des canaux potassiques
Émetteur-capteur de la voie de communication neuronale
- ensemble des dendrites et corps somatiques du neurone
- contient jonctions post-synaptiques
- transforme message chimique en électrique, PPS
- génère une dépolarisation
- déclence un potential d’action au début de l’axone
Transmetteur de la voie de communication neuronale
- axone
- propage message nerveux le long de l’axone par phénomène de dépolarisation et repolarisation de la membrane axonale
- propagation dans un seul sens
Récepteur-effecteur de la voie de communication neuronale
- extrémité axonale, élément pré-synaptique
- exocytose de vésciules et libération de NT
- transforme info électrique en chimique synaptique, donc transducteur
10 étapes d’une synapse
slide 18, Cusan7
Émetteur-capteur de la voie de communication synaptique
- récepteur-effecteur de la voie de communication neuronale
- élément de l’arborisation axonale, bouton pré-synaptique
- présence de vésicules avec NT
- électrique à chimique
Transmetteur de la voie de communication axonale
- fente synaptique
- conc. NT = paramètre signifiant du message nerveux chimique au sein de la voie
Récepteur-effecteur de la voie de communication synaptique
- complexe somato-dendritique, émetteur-capteur du neurone suivant
- liaison avec récepteur spécifiques et activation post-synaptique -> potentiel post-synaptique
Organisation du synstème nerveux
- Central : encéphale et moelle épinière
- Périphérique
- somatique
- autonome
- entérique
(divisions afférentes et efférentes)
Types de neurones du système somatique
- sensitifs : récepteurs sensoriels somatiques : peau, articulation, muscle, vue, ouie, goût, odorat, toucher
- moteurs: aux muscles striés squelettiques
Types de neurones du système autonome
- sensitifs : récepteurs sensoriels autonomes : vaisseaux sanguins, viscères; douleurs gastriques, codiques, douleurs du coeur, voies urinaires
- moteurs : muscles lisses, cardiaques et glandes exocrines et endocrines
- sympathique
- parasympathique
SN autonome parasympathique et sympathique
SN autonome
- régule la constance du milieu intérieur, homéostasie
parasympathique
- inhibiteur
- régule milieu intérieur en situation basale
- ralentissement général des organes, stimulation du système digestif
sympathique
- excitateur
- situation de stress, mobilise énergie nécessaire
NT associés au SN somatique
- Acétylcholine
relais synaptique
NT associés au SN autonome
- Parasympathique : acétylcholine, neurones pré- et post-ganglionnaire
- Sympathique : acétylcholine (pré) , noradrénaline, adrénaline (deux post-ganglionnaires)
Principaux NT de la classe excitateur
- acétylcholine
- catécholamines : dopamine, noradrénaline, adrénaline
- sérotonine
- aa excitateurs
+localisation
Principaux NT de la class inhibiteur
- GABA
- Glycine
+localisation
Transmetteurs de la voie de communication nerveuse
- nerfs sensoriels périphériques : message nerveux sensorielsdes intéro/extérorécepteurs au SNC
- SNC : transmission du message
- Nerfs moteurs périphériques : message nerveux moteur du SNC vers extéro/intérofecteurs su SN somatique et viscéral
Trois formes de communication entre le SN et SE
- quelques neurons hypothalamiques sécr;tent des neurohormones qui agissent directement sur des cibles périphériques
- hypothalamus sécrète des neurohormones (libérines) qui agissent sur les celles de l’adénohypophyse.
- activité de certaines glances endocrines est modulée par l’innervation autonome directement
Trois voies de communication en série de l’axe hypothalamo-hypophysaire
- hormonale hypothalamique
- associée à l’adénohypophyse
- associée à la glande endocrine périphérique
Émetteur-capteur, transmetteur et récepteur-effecteur de la voie de communication hormonale hypothalamique
- neurone parvocellulaire hypothalamique, messager chimique = libérine
- sang portal du SPHH
- cellule endocrine adénohypophysaire
Émetteur-capteur, transmetteur et récepteur-effecteur de la voie de communication associée à l’adénohypophyse
- récepteur hypophysaire / cellule endocrine, messager chimique = stimuline
- sang
- cellules d’une glande endocrine périphériques
Émetteur-capteur, transmetteur et récepteur-effecteur de la voie de communication associée à la glande endocrine périphérique
- récepteurs périphériques
- sang
- cellules cibles effectrices qui expriment le récepteur de l’hormone périphérique
Axe corticotrope
- voies de communication hormonales de la corticolibérine (CRH et de la vasopressine (AVP ou ADH) -> stimulent libération de corticostimuline (ACTH) par les cellules corticotropes adénohypophysaires
- cellules cibles : glance corticosurrénale qui sécrètent les glucocorticoides
Rôle des glucocorticoides
- métabolisme glucidique
- métabolisme protéique
- métabolisme lipidique
Axe gonadotrope
- voie de communication hormonale de la gonadolibérine (GnRH ou LHRH) -> libération des gonadostimulines (FSH et LH)
Axe gonadotrope (Homme)
- Homme : cible de FSH = cellules de Sertoli (spermatozoide), cible de LH = cellules de Leydig (testotérone)
Axe gonadotrope (Femme)
- Femme : FSH et LH controlent le cycle menstruel, cible de FSH = cellules folliculaires (progestérone, estradiol), cible de LH = cellules de la thèque (testostérone ovarienne
Axe somatotrope
- voies de communication hormonales de la somatolibérine (GHRH) et de la somatostatine (SRIH)
- GHRH -> augmentation de sécrétion d’hormone de croissance (GH)
- SRIH -> diminution de la sécrétion de GH
La surrénale : à l’interface des systèmes de communication nerveux et hormonal
- partie externe : corticosurrénale
- origine mésodermique
- synthétise et sécrète des stéroides
- partie interne : médullosurrénale, partie du SN végétatif orthosympathique (sympathique)
- origine nerveuse
- catécholamines (adrénaline, noradrénaline, dopamine)
- et neuropeptides (enkephalines, VIP, neuropeptide Y)
Réaction de l’organisme face à un état de stress
- activation dy système nerveux sympathique entrainant un ensemble de réactions qui aboutissent à un état d’activité physiologique plus élevé
- augmentation de la demande O2 et en substrats énergétiques
- fibre nerveuse excité sécrète des neuromédiateurs (adrénaline, noradrénaline, dopamine) qui vont agir sur des récepteurs des organes cibles
trois types de récepteurs (action des catécholamines)
- récepteurs alpha et bêta adrénergiques
- récepteurs dopaminergiques (Da)
Notion de stress et les phases
- lésions consécutives a un trauma physique, agression microbienne, exposition au froid, attaque par un congénère ou prédateur
- phase d’alarme
- phase de résistance
- phase d’épuisement
Phase d’alarme
- trois F (fright, fight, flight) : peur, combat, fuite)
- dominé par la réponse du SNA sympathique avec deu composantes
- composante nerveuse : augmentation du tonus
- composant endocrine : libération massive d’addrénaline par médullosurrénale sous controle stimulateur du nerf splanchnique (SNA)
Phase de résistance
- mobilisation de l’axe hypothalamo-hypophysaire corticotrope : trois niveux de communication
- neurones hypothalamiques synthétisent la CRH et AVP
- hormonale de ACTH adénohypophysaire
- hormonale des glucocorticoides
Phase d’épuisement
- état de stress prolongé
acceptation de la défaite caractérisé par : - impossibilité d’agir à de nouvelles agressions
- effets négatifs de concentration élevés de glucocoritocoides sur l’organisme
- diminution éventuelle de la capacité de sécrétion en glucorticoides (épuisement)
stade d’épuisement, la mort peur survenir.
