SlideShare une entreprise Scribd logo
Tutorat Associatif Toulousain
                              Année universitaire 2008-2009
                                        PCEM1




                              Physiologie
                Commentaires de cours et QCM




                       Partenaire du Tutorat Associatif Toulousain

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain
Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites   1
Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain
Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites   2
En aucun cas le contenu de ce polycopié ne pourra
engager la responsabilité de la faculté de médecine ou
de mesdames et messieurs les professeurs.



Ce polycopié a été réalisé par :

Jean-Christophe Lecomte

Marie Estèbe

Marine Weyl




Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain
Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites   3
Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain
Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites   4
Présentation du polycopié


       La physiologie est une des matières phares du 2nd quadrimestre de PCEM1. En effet,
c’est une matière qui suscite un intérêt certain auprès des étudiants puisqu’elle est plus proche
de la pratique médicale que la plupart des autres matières. De plus, d’une certaine façon, cette
matière valorise la réflexion… en s’appuyant tout de même sur des notions à intégrer !


       Nous tenons à rappeler que ce polycopié proposé par le Tutorat Associatif Toulousain
est un complément de cours, pas un substitut ! En effet, au concours, seul le cours des
professeurs en charge de l’enseignement de la matière correspondante fait foi. De plus, le
cours est susceptible de connaître certaines évolutions (notamment la présentation du cours de
physiologie nerveuse dont le Pr Arnal a la charge).


       Ce polycopié est né de l’expression d’un besoin et s’attache donc à y répondre. Ainsi,
nous y avons intégré des fiches d’explications mais aussi de synthèse et, pour acquérir les
bonnes méthodes, des QCM-types rédigés.
Vous remarquerez à ce propos que le choix des QCM-types s’est porté sur ceux d’années
antérieures (généralement entre 2001 et 2003). Pourquoi un tel choix ? Pour deux raisons : tout
d’abord, il ne s’agit pas de QCM anciens, éculés mais de QCM-types donc revenant
régulièrement d’année en année. Enfin, la faculté ne fournissant des annales que sur les 5
dernières années, l’utilisation de ces QCM nous permettait d’enrichir vos annales de concours.


      Pour la réalisation de ce polycopié, nous avons fourni un travail sérieux et rigoureux.
Cependant, dans le cas où certains éléments auraient échappé à notre vigilance, nous serions
sensibles à vos remarques et diffuserions d’éventuelles précisions ou corrections. De fait, vous
pouvez donc nous contacter par courrier électronique :

   -   Marie ESTEBE :                         mariestebe@hotmail.com
   -   Jean-Christophe LECOMTE :              jclecomtejc@hotmail.com
   -   Marine WEYL :                          marineww@hotmail.com


       Nous vous souhaitons bon courage à tous pour le 2nd quadrimestre !


                                                                                                Les auteurs,
                                                                                         Marie, Marine et JC




Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain
Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites     5
Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain
Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites   6
Sommaire

       1ère partie : Physiologie des compartiments liquidiens de l’organisme
(Pr ADER) : Jean-Christophe LECOMTE et Marie ESTEBE

   -   Fiche 1 : Introduction.
   -   Fiche 2 : Composition des solutions biologiques.
   -   Fiche 3 : Méthodes d’études des solutions biologiques.
   -   Fiche 4 : Méthodes de notation des solutions biologiques : caractéristiques physico-
       chimiques.
   -   Fiche 5 : Volumes liquidiens de l’organisme.
   -   Fiche 6 : L’eau totale et ses divisions : compartiments intra-cellulaire et extra-cellulaires.
   -   Fiche 7 : Volume extra-cellulaire.
   -   Fiche 8 : Mesures et index du volume plasmatique.
   -   Fiche 9 : Composition du volume plasmatique (ionogramme plasmatique).
   -   Fiche 10 : Pression osmotique plasmatique.
   -   Fiche 11 : Liquide interstitiel : milieu intérieur.
   -   Fiche 12 : Liquide intra-cellulaire.
   -   Fiche 13 : Disposition générale et zones d’échanges.
   -   Fiche 14 : Echanges avec le milieu extérieur.
   -   Fiche 15 : Echanges entre plasma et liquide interstitiel.
   -   Fiche 16 : Echanges entre liquide interstitiel et liquide intra-cellulaire.
   -   Fiche 17 : Nourrisson et femme enceinte.
   -   Fiche 18 : Conclusion du cours et commentaire.
   -   Fiche 19 : QCM corrigés et rédigés.



       2ème partie : Bases de la physiologie nerveuse (Pr ARNAL) : Marie ESTEBE

   -   Fiche 1 : Introduction.
   -   Fiche 2 : Potentiel membranaire de repos.
   -   Fiche 3 : Potentiels électrotoniques.
   -   Fiche 4 : Potentiel d’action.
   -   Fiche 5 : Synapses.
   -   Fiche 6 : Synapse chimique.
   -   Fiche 7 : Différents types de récepteurs aux neurotransmetteurs.
   -   Fiche 8 : Neurotransmetteurs activateurs.
   -   Fiche 9 : Neurotransmetteurs inhibiteurs.
   -   Fiche 10 : Amines biogènes.
   -   Fiche 11 : Système nerveux organo-végétatif.
   -   Fiche 12 : QCM corrigés et rédigés.




Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain
Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites   7
3ème partie : Bases de la physiologie musculaire (Pr ARNAL) : Marie ESTEBE

   -   Fiche 1 : Structure du muscle strié squelettique (rappels) et mécanismes moléculaires de
       la contraction.
   -   Fiche 2 : La jonction neuro-musculaire.
   -   Fiche 3 : Mécanique de la contraction de la fibre musculaire.
   -   Fiche 4 : Métabolisme énergétique du muscle strié squelettique.
   -   Fiche 5 : Les différents types de fibres musculaires striées squelettiques.
   -   Fiche 6 : Contraction du muscle entier.
   -   Fiche 7 : Réflexes spinaux et contrôle moteur.
   -   Fiche 8 : Le muscle lisse : structure et rappels.
   -   Fiche 9 : Contraction du muscle lisse.
   -   Fiche 10 : QCM corrigés et rédigés.


       4ème partie : Communication cellulaire (Pr TACK) : Marine WEYL

   -   Fiche 1 : Principes de la communication cellulaire.
   -   Fiche 2 : Production et communication du message.
   -   Fiche 3 : Réponse des cellules-cibles.
   -   Fiche 4 : Régulation des systèmes endocriniens.
   -   Fiche 5 : Médiateurs paracrines et autacoïdes.
   -   Fiche 6 : QCM corrigés et rédigés.


       5ème partie : Bioénergétique (Pr TACK) : Marie ESTEBE

   -   Fiche 1 : Bases de la bioénergétique.
   -   Fiche 2 : Bioénergétique cellulaire : production d’énergie cellulaire.
   -   Fiche 3 : Bioénergétique cellulaire : stockage de l’énergie cellulaire.
   -   Fiche 4 : Bioénergétique cellulaire : exemples d’adaptation du métabolisme énergétique.
   -   Fiche 5 : Bilan énergétique chez l’homme : méthodes d’étude.
   -   Fiche 6 : Bilan énergétique chez l’homme : dépenses énergétiques.
   -   Fiche 7 : Besoins énergétiques et ration alimentaire.
   -   Fiche 8 : Gestion des stocks énergétiques.
   -   Fiche 9 : QCM corrigés et rédigés.




Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain
Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites   8
1ère partie : Physiologie des compartiments liquidiens de
                        l’organisme
                     (Pr ADER) : Jean-Christophe LECOMTE et Marie ESTEBE


   -   Fiche 1 : Introduction.
   -   Fiche 2 : Composition des solutions biologiques.
   -   Fiche 3 : Méthodes d’études des solutions biologiques.
   -   Fiche 4 : Méthodes de notation des solutions biologiques : caractéristiques physico-
       chimiques.
   -   Fiche 5 : Volumes liquidiens de l’organisme.
   -   Fiche 6 : L’eau totale et ses divisions : compartiments intra-cellulaire et extra-cellulaires.
   -   Fiche 7 : Volume extra-cellulaire.
   -   Fiche 8 : Mesures et index du volume plasmatique.
   -   Fiche 9 : Composition du volume plasmatique (ionogramme plasmatique).
   -   Fiche 10 : Pression osmotique plasmatique.
   -   Fiche 11 : Liquide interstitiel : milieu intérieur.
   -   Fiche 12 : Liquide intra-cellulaire.
   -   Fiche 13 : Disposition générale et zones d’échanges.
   -   Fiche 14 : Echanges avec le milieu extérieur.
   -   Fiche 15 : Echanges entre plasma et liquide interstitiel.
   -   Fiche 16 : Echanges entre liquide interstitiel et liquide intra-cellulaire.
   -   Fiche 17 : Nourrisson et femme enceinte.
   -   Fiche 18 : Conclusion du cours et commentaire.
   -   Fiche 19 : QCM corrigés et rédigés.




Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain
Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites   9
Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain
Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites   10
Fiche 1 :
                                               Introduction




   -   L’eau est le composant le plus abondant de notre organisme (qui comporte aussi des
       substances minérales et organiques).
   -   Répartition de l’eau dans l’organisme : pas homogène, différents compartiments
       liquidiens (= volumes = secteurs).
   -   Physiologie : en permanence, entrées = sorties.
       (Vocabulaire : entrées = gains = absorptions ; sorties = pertes = excrétions).
       Remarques :
           o La dimension temporelle de cette égalité n’est bien sûr pas la minute mais la
               journée.
           o Cette égalité est préservée grâce à des mécanismes nerveux et surtout
               endocriniens.
   -   Pathologie : il existe de nombreux déséquilibres hydro-électrolytiques dus à une
       altération des organes d’absorption et/ou d’excrétion (diarrhées, vomissements, brûlures
       étendues) et/ou à des anomalies endocriniennes (insuffisance sécrétoire en ADH).
   -   Thérapeutique : restauration de l’équilibre hydro-électrolytique (réanimation médicale).




Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain
Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites   11
Fiche 2 :
                          Composition des solutions biologiques

                                               Solution biologique




- Solutions physiologiques : non idéales car :
    o Beaucoup de soluté par rapport au volume du solvant.
    o Dissociation électrolytique pas toujours complète.
    o Certains solutés sont de grande taille (protéines >> 1 nm).




Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain
Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites   12
Fiche 3 :
                     Méthodes d’étude des solutions biologiques

       1. Méthode des bilans externes, bilan de l’eau.

   -   Méthode de base.
   -   Comparaison des entrées et des sorties liquidiennes sur 24h :
                                  bilan = gains – pertes.
   -   Bilan hydrique normal : nul ⇔ balance hydrique équilibrée ⇔ gains = pertes.

   -   Se référer au schéma du polycopié p3 : « Bilan hydrique normal » : à apprendre !
   -   Autres gains et pertes lors de la pratique médicale : apports parentéraux (perfusions) et
       pertes anormales (diarrhées, vomissements…).
   -   Il existe une multitude de bilans de l’eau (selon sujets, circonstances…).

   -   Il existe des mécanismes d’adaptation qui permettent l’annulation du bilan hydrique
       même quand les apports ou pertes non rénales changent :
           o Soif : sensation de manque d’eau => recherche d’eau.
           o Régulation du volume urinaire : augmenté ou diminué selon apports et pertes.

         Autres exemples de bilans hydriques normaux (mettant en évidence cette
   adaptation) :
         o Faible prise de boisson : diminution du volume urinaire => bilan hydrique tout de
             même nul.
         o Potomanie légère : augmentation du volume urinaire => bilan hydrique tout de
             même nul.
         o Activité en climat chaud : augmentation de la transpiration et des pertes
             respiratoires => augmentation des boissons et diminution du volume urinaire
             => bilan hydrique tout de même nul.
         o Lendemain de chirurgie gastrique : pas d’apports hydriques par l’alimentation
             mais apports parentéraux (supérieurs aux apports habituels) => augmentation du
             volume urinaire => bilan hydrique tout de même nul.

   -   Bilans hydriques anormaux :
           o Gains > pertes => gains – pertes > 0 => bilan positif.
           o Gains < pertes => gains – pertes < 0 => bilan négatif.

       Autres exemples de bilans hydriques anormaux :
          o Diarrhée profuse : pertes > gains => bilan négatif => déshydratation si apports
              pas modifiés en conséquence.
          o Traumatisme crânien avec diabète insipide : perturbation de l’hypothalamus
              => diminution du taux d’ADH => augmentation du volume urinaire (diabète
              insipide) => pertes > gains => bilan négatif.
          o Insuffisance rénale aiguë anurique : plus de production d’urine => gains > pertes
              => bilan positif => hyperhydratation.
          o Réhydratation post-opératoire excessive : gains > pertes => bilan positif.




Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain
Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites   13
2. Méthodes de dilution de traceurs : volumes liquidiens et masses échangeables.

   -   Pour des études spécialisées, pas en pratique journalière.

   a) Traceurs répartis dans des volumes liquidiens :

   -   Traceurs :
          o Substances inertes (colorants) ou substances radioactives non toxiques.
          o Facilement dosables.
          o Injectés par voie intra-veineuse puis se diluant dans un ou plusieurs
             compartiments liquidiens.

   -   Mesurer avec précision la quantité M de traceur injectée.

   -   Se référer au schéma du polycopié p6 « Dilution de traceurs » :
          o Phase I :
                  Pic de concentration du traceur.
                  Augmentation de la concentration sanguine du traceur jusqu’à un sommet.
                  Répartition du traceur dans le compartiment.
          o Phase II :
                  Diminution de la concentration sanguine du traceur de manière irrégulière
                     (car éventuelle diffusion hors du compartiment + début de disparition du
                     traceur) => non exploitable.
          o Phase III :
                  Diminution de la concentration sanguine du traceur de manière régulière
                     (car due à un seul facteur : disparition progressive du traceur)
                     => exploitable : fonction mono-exponentielle du temps correspondant donc
                     à une droite en coordonnées (semi-)logarithmiques.
                  Extrapolation de cette droite jusqu’à l’axe des ordonnées => détermination
                     de (log c0 puis) c0 (concentration théorique qui aurait été mesurée si
                     l’injection du traceur avait été instantanée et sa diffusion immédiate).

                                                   M
   -   => Volume de dilution du traceur utilisé : V =
                                                    c0
       Remarque : le volume de dilution ne correspond pas exactement à un espace
       anatomique => toujours préciser la nature du traceur employé.

   b) Traceurs répartis dans des masses d’électrolytes :

   -   Injection intra-veineuse de l’isotope radioactif d’un ion ( 24 Na , 42 K …) après comptage de
       l’activité injectée.
   -   Recueil des urines durant les 24h suivantes.
   -   Prélèvement sanguin 24h après l’injection.
                                                                act. _ injectée − act. _ excrétée _ urines
   -   => Masse (capital) échangeable en 24h de l’ion =
                                                                        act. _ sanguine _ à _ 24h




Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain
Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites    14
Fiche 4 :
                  Méthodes de notation des solutions biologiques :
                        caractéristiques physico-chimiques

         1. Concentration en notation molaire.

   -     Attention :
                                           molaRité ≠ molaLité :
                                  expressions proches mais pas identiques !



       - En mol/L de solution.                                - En mol/kg de solvant.
       - Ex du plasma sanguin normal :                        - Ex : sachant que 1000 mL (1L)
       dans 1000 mL se solution (plasma),                     d’eau pèsent 1 kg, on ne considère
       il y a 930 mL d’eau et 70 mL de                        plus le volume de solutés
       solutés.                                               dans 1000 mL de plasma mais dans
                                                              1000 mL d’eau (soit
                                                              1000
                                                                    × 1000 ≈ 1075 mL de plasma).
                                                               930


   Par conséquent : la concentration molale d’un soluté est toujours supérieure à sa
   concentration molaire.
   Remarque : la molarité peut varier avec le volume de solutés d’où certaines interprétations
   trompeuses (« fausses hyponatrémies » en cas d’augmentation de la concentration globale
   des solutés).

                                          mg / L
   -     mmol / L =
                       masse _ molaire _(moléculaire _ ou _ atomique)

   -     Cette notation :

S’applique :                                         Ne s’applique pas :
 o Aux molécules non dissociées.                      o Aux mélanges de substances (protéines).
 o Aux molécules dissociées ou                        o Aux substances de masse moléculaire
    électrolytes.                                        inconnue.
 o Aux ions.

   -     Gradients de concentration => transferts passifs par diffusion.

         2. Concentration en charges électriques = concentration ionique :

   -   mEq / L = mmol / L × valence
   - Notation parfois trompeuse (approximations) car :
        o Dissociation électrolytique pas tout à fait complète.
                           2+
        o Ca 2+ et Mg          partiellement liés aux protéines.
        o Valence variable selon température et pH.
   - Electroneutralité des liquides biologiques.
   - Gradients électriques => transferts passifs par diffusion.
Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain
Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites   15
3. Pression osmotique :

   -   La pression osmotique équivaut à la pression hydrostatique qu’il faudrait exercer pour
       annuler l’effet de la présence des solutés.
   -   OsmolaRité ≠ osmolaLité (même raisonnement que pour molaRité ≠ molaLité).
   -   mOsm / L = mmol / L × n _ particules
   -   La pression osmotique est surtout développée par des molécules de faible masse et
       des électrolytes dissociés (=> les protéines développent une faible pression
       osmotique).
   -   Par référence à la pression osmotique du plasma normal :
          o Isotonie = même pression osmotique.
          o Hypotonie = pression osmotique inférieure.
          o Hypertonie = pression osmotique supérieure.
   -   Gradients de pressions osmotiques => transferts passifs d’eau par osmose.
       Les transferts d’eau entre les différents compartiments liquidiens de l’organisme sont
       principalement régis par des gradients de pressions osmotiques.

       4. Potentiel acide : pH :


   -                [ ]
        pH = − log H + = log
                                1
                               [ ]
                                H+



   -




       5. Remarques pour les calculs en rapport avec les protéines plasmatiques :

   -   Dans le plasma, les protéines sont sous forme d’anions : 1 mEq d’anions protéinates
       correspond environ à 4,5 g de protéines.
   -   Il n’existe pas d’expression molaire (en mmol/L) pour les protéines plasmatiques mais
       seulement une expression molale (en g/L) (car, du fait de leur grande diversité, il serait
       hasardeux de considérer une masse molaire moléculaire moyenne).
   -   La pression osmotique des protéines plasmatiques est de 1,5 mOsm/L (majorée par
       effet Donnan).




Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain
Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites   16
Fiche 5 :
                             Volumes liquidiens de l’organisme

   -   Volumes liquidiens en fonction du poids (masse) du sujet :




   -   Mesure des volumes liquidiens : utilisation de traceurs :
          o Volume hydrique total (VHT) : urée, antipyrine, eau lourde, eau tritiée.
          o Volume liquidien extra-cellulaire (VLEC) : inuline, mannitol, 82Br.
             => on peut déterminer le volume liquidien intra-cellulaire (VLIC) :
                    VLIC = VHT – VLEC = 60 – 20 = 40 % du poids du sujet.
          o Volume plasmatique (VP) :
                 Mesure directe : albumine colorée ou marquée à l’131I.
                 Mesure indirecte : volume sanguin total (VST déterminé en marquant des
                    hématies au 51Cr) et hématocrite.
       => on peut déterminer le volume liquidien interstitiel :
             VLI = VLEC – VP = 20 – 4 = 16 % du poids du sujet.




Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain
Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites   17
Fiche 6 :
                           L’eau totale et ses divisions :
                  compartiments intra-cellulaire et extra-cellulaires
      1. Divisions : secteurs ou compartiments intra-cellulaire et extra-cellulaires.
- Dans l’organisme, la répartition de l’eau n’est pas homogène :




Remarque : les pourcentages correspondent au volume de chaque compartiment liquidien en
fonction du poids total de l’individu.

- Le volume interstitiel correspond au milieu intérieur. Il est délimité par la surface cutanée, la
paroi des capillaires sanguins et la membrane plasmique des cellules.

       2. Eau totale :
   -   Pour mesurer le volume hydrique total (VHT), les traceurs injectés en intra-veineuse
       (parvenant donc dans le compartiment plasmatique) doivent diffuser partout et par
       conséquent traverser les parois capillaires (pour parvenir dans le milieu interstitiel) et les
       membranes plasmiques (pour parvenir dans le milieu intra-cellulaire).
       Exemples : urée, antipyrine, eau lourde, eau tritiée.
   -   VHT = 60 ± 10 % du poids total.
   -   L’étude approximative du VHT peut être réalisée par le suivi de la courbe de poids du
       sujet : les variations rapides du poids sont un très bon index de
       l’hydratation/déshydratation.
   -   Variations inter-individuelles du VHT :
           o Masse graisseuse : plus la masse graisseuse d’un sujet est grande, plus son
               contenu hydrique est faible.
               Exemples : obèse moyen : VHT = 50-55 % du poids corporel (< 60 %).
                             sujet longiligne : VHT = 65-70 % du poids corporel (> 60 %).
           o Sexe : le contenu lipidique est plus important chez la femme que chez l’homme
               => à taille et poids égaux, le VHT est inférieur chez la femme.
                    : VHT > 60 % du poids corporel.

                   : VHT < 60 % du poids corporel.
           o   Age : le contenu hydrique est très supérieur chez le nourrisson et tend à
               diminuer chez les personnes âgées (du fait de l’augmentation des tissus fibreux
               et graisseux avec l’avancée en âge).



Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain
Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites   18
Fiche 7 :
                                      Volume extra-cellulaire

   -   Pour mesurer le volume liquidien extra-cellulaire (VLEC), les traceurs injectés en intra-
       veineuse (et parvenant donc dans le liquide plasmatique) doivent pouvoir traverser les
       parois capillaires (pour parvenir dans le milieu interstitiel) mais pas les membranes
       plasmiques (pour ne pas parvenir dans le milieu intra-cellulaire).
       Exemples : inuline, mannitol, 82Br.
   -   VLEC ≈ 20 % du poids corporel mais ce volume est peu mesuré car hétérogène (il
       regroupe volume plasmatique et volume liquidien interstitiel).




Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain
Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites   19
Fiche 8 :
                        Mesures et index du volume plasmatique

  Mesure directe :            Mesure indirecte : VST et Ht                    Index (=> indirect) : VE
      traceurs
Albumine colorée         -   Mesure du volume sanguin                -   Volémie efficace (VE) : concept
ou albumine                  total (VST) :                               exprimant la relation entre le
marquée à l’131I                Après prélèvement, on                   contenu (volume sanguin
    grosses                     marque au 51Cr des                      circulant) et le contenant
       molécules                 hématies du sujet et on                 (volume de l’appareil
    demeurent                   mesure l’activité de celles-ci.         circulatoire). C’est la méthode la
       dans courant             On lui réinjecte ces hématies           plus utilisée.
       sanguin                       1      1                            Exemples :
    mesure du                   et,   hà      h après, on                   Vasoconstriction
                                     4      2
       volume                    effectue un nouveau                         => diminution du volume du
       plasmatique :             prélèvement sanguin pour                    contenant
       VP ≈ 4 % du               mesurer l’activité de ses                   => hypervolémie efficace.
       poids                     hématies.                                   Hémorragie => diminution du
       corporel                 Le VST correspond alors à                   volume du contenu
                                 un volume de dilution :                     => hypovolémie efficace.
                                 VST ≈ 7 % du poids                  -   Pour apprécier l’état de la VE :
                                 corporel                                    Pressions intra-
                         - Mesure de l’hématocrite (Ht) :                    vasculaires :
                             On prélève du sang veineux                      •    PSA (pression sanguine
                                dans un tube capillaire                           artérielle) : en mmHg, peu
                                hépariné.                                         sensible.
                             La centrifugation permet de                     • PVC (pression veineuse
                                séparer les cellules (qui                         centrale) : en cm H2O,
                                correspondent presque                             sensible (la faible
                                exclusivement aux hématies)                       épaisseur de la media des
                                du plasma.                                        veines n’ajoute pas de
                             => Ht correspond à 40-45 %                          pression), mesurée par
                                du VST (un peu plus élevé                         introduction d’un cathéter
                                chez l’homme que chez la                          relié à une colonne d’eau
                                femme).                                           et légèrement hépariné
                         - Le volume plasmatique correspond                       dans la veine du pli du
                         alors au produit du VST par le                           coude puis poussé jusqu’à
                         pourcentage de plasma qu’il                              l’atrium droit, PVC normale
                                          VST                                     = 5 ± 3 cm H2O.
                         contient : VP =       × (100 − Ht )                 Hématocrite et protidémie :
                                          100                                en pratique journalière, index
                         Exemple :                                           très employés du VP (pas du
                               7% _ du _ PC                                  VST).
                         VP =                 × (100 − 45)
                                     100                                     Exemples : diminution du VP
                         ⇒ VP ≈ 4% du poids corporel.                        => augmentation de l’Ht et de
                                                                             la protidémie (c’est même
                                                                             inversement proportionnel
                                                                             => on peut calculer le volume
                                                                             liquidien en excès ou en
                                                                             défaut).
                                                                             En revanche, diminution du
                                                                             VST => diminution de l’Ht et
                                                                             de la protidémie.
Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain
Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites      20
Fiche 9 :
                           Composition du volume plasmatique
                              (ionogramme plasmatique)
                  Plasma                                                   Sérum
Surnageant obtenu par centrifugation de sang            Surnageant obtenu par centrifugation de sang
avec anticoagulant.                                     sans anticoagulant.
                                                        => sérum = plasma – fibrinogène.

   -       Description du plasma :
              O Liquide jaune clair.
              O 2,2 fois plus visqueux que l’eau.
              O Limpide à jeun / trouble, opalescent après un repas riche en graisses.
   -       Composition du plasma :
              O Eau : 90-92 % du plasma.
              O Protéines : 70-72 g/L de plasma.
              O Substances organiques non protéiques : azotées, glucidiques, lipidiques…
              O Constituants minéraux et substances ionisées (même si dissociation
                 électrolytique pas toujours totale) => ionogramme plasmatique.
   -       Ionogramme plasmatique (Bilan Electrolytique Sanguin) :

                      Cations                                                 Anions
O Na : natrémie = 140 mEq/L
       +
                                                        O   Cl : chlorémie = 103 mEq/L
                                                               -

O K+ : kaliémie = 3,5-5 mEq/L (sans                     O   HCO3− : bicarbonatémie = 25 mEq/L
   hémolyse par garrot ni contractions                      (légèrement supérieure dans le plasma
   musculaires)                                             veineux)
O Ca2+ : calcémie = 5 mEq/L mais seuls 50%              O   Protéinates (Pr-) : protéinémie = 16 mEq/L
   sous forme ionisée (les autres 50% sont                  (1 mEq ≈ 4,5 g de protéinates)
   liés aux protéines)                                  O    PO4 − : phosphatémie = 2 mEq/L
                                                                3
O Mg2+ : magnésémie = 1,8 mEq/L mais
   seuls 65 % sous forme ionisée (les autres            O   SO4 − : sulfatémie = 1 mEq/L
                                                                2


   35 % sont liés aux protéines)                        O   Anions organiques (citrates, lactates,
O Fe2+, Zn2+, Cu2+ : 0,2 mEq/L                              pyruvates…) = 4-5 mEq/L
   /! Ca2+ et Mg2+ sont bivalents.
Total des cations ≈ 152 mEq/L                           Total des anions ≈ 152 mEq/L

   Par conséquent, le plasma :
         O Est électriquement neutre.
         O Correspond principalement à une solution de NaCl et de NaHCO3 (car Na+, Cl-
                    −
            et HCO3 sont les principaux ions le composants).
         O La quantité de Na+ détermine le volume plasmatique (et, plus globalement, le
            volume des liquides extra-cellulaires).
            Lors d’une variation isotonique de Na+, ce n’est pas la natrémie ([Na+]) qui change
            mais la quantité de Na+ contenue dans le plasma => le volume plasmatique
            change proportionnellement.
            Exemple d’un gain isotonique de Na+ : + 140 mEq de Na+ avec 1 L d’eau
            (=> natrémie constante).
         O Anions indosés = [ Na ] − ([Cl ] + [ HCO3 ]) < 12 ± 3mEq / L (si physiologique).
                                    +      −         −


                       En cas de valeur supérieure, on parle de « trou anionique » (acidose).
         O Emploi de préfixes : « normo- », « hyper- », « hypo- ».


Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain
Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites   21
Fiche 10 :
                              Pression osmotique plasmatique

   -   Pression osmotique totale (POT) :
          O Calculée à partir de la mesure de l’abaissement du point de congélation du
              plasma (∆t°C cryoscopique en prenant pour référence le point de congélation de
              l’eau pure soit 0°C).
          O POT ≈ 290 mOsm/kg.
   -   Pression osmotique efficace (POE) :
          O Un soluté très diffusible ne crée pas de gradient de concentration => pas de
              gradient de pression osmotique (PO) => on ne considère pas ce soluté.
          O POE = POT – PO développée par les solutés très diffusibles (urée et
              glucose).
          O => POE ≈ 290 – 10 ≈ 280 mOsm/kg.
   -   Calcul approché :
          O POT ≈ 2 [Na+] + azotémie + glycémie ≈ 2 x 140 + 5 + 5,5 ≈ 290 mOsm/kg.
          O POE ≈ 2 [Na+] ≈ 2 x 140 ≈ 280 mOsm/kg.
   -   => La concentration du Na+ (= [Na+] = natrémie) détermine la pression osmotique
       du plasma (et, plus globalement, la pression osmotique des liquides extra-
       cellulaires).
       Variation non isotonique de Na+ (hypo- ou hypertonique) => variation de la natrémie
       => de la PO plasmatique.
       Exemple d’un gain hypertonique de Na+ : + 140 mEq de Na+ pour seulement 1 L d’eau
       => augmentation de la natrémie => augmentation de la POE.
          Or les gradients de PO sont à l’origine de transferts passifs d’eau par osmose.
          => Une augmentation de la natrémie tend à faire augmenter dans le temps le
       volume plasmatique (et, plus globalement, le volume des liquides extra-cellulaires)
       (aux dépens du volume liquidien intra-cellulaire) (voir explication page suivante).




Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain
Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites   22
/! dans les QCM :
     - Une hypernatrémie entraîne une déshydratation cellulaire.
       En effet, une hypernatrémie entraîne forcément un transfert passif d’eau par osmose du
       compartiment intra-cellulaire vers le compartiment plasmatique (extra-cellulaire).
     - Une hypernatrémie n’entraîne pas mais tend à entraîner une augmentation du volume
       plasmatique (VP).
       (1) En effet, comme vu ci-dessus, « l’hypernatrémie
       entraîne forcément un transfert passif d’eau par
       osmose du compartiment intra-cellulaire vers le
       compartiment plasmatique (extra-cellulaire) ». Il y a
       donc arrivée d’eau dans le compartiment plasmatique.
       (2) Cependant, si l’hypernatrémie est due à une perte
       hypotonique (perte de beaucoup d’eau pour peu de Na
       +
         , par exemple d’origine rénale) et que cette perte
       perdure, alors le VP continuera de diminuer. Cela
       correspond au cas d’un départ d’eau hors du
       compartiment plasmatique.
       (3) Par conséquent, malgré le transfert d’eau du
       compartiment intra-cellulaire vers le compartiment
       plasmatique (déterminé par l’hypernatrémie), il y a tout
       de même diminution du VP (puisque le départ d’eau
       hors du compartiment plasmatique est supérieur à
       l’arrivée d’eau dans celui-ci).
        (4) De fait, il n’y a pas d’implication directe entre hypernatrémie et augmentation du VP
        mais une tendance à l’augmentation du VP (qui se traduira par une augmentation
        effective du VP en l’absence de perte hypotonique associée).




Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain
Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites   23
Fiche 11 :
                             Liquide interstitiel : milieu intérieur

   -   Le milieu intérieur est délimité par la surface cutanée, la paroi des capillaires sanguins et
       la membrane plasmique des cellules.
   -   Il n’y a pas de mesure directe : VLI = VLEC – VP = 20 – 4 = 16 % du poids du sujet.
   -   Le liquide interstitiel est hétérogène car il comprend :
            O Le liquide interstitiel proprement dit = lymphe non canalisée.
            O La lymphe canalisée (dans les vaisseaux lymphatiques).
            O Les liquides transcellulaires (LCR, liquides de l’œil et de l’oreille interne,
               liquides dans les séreuses, dans le tube digestif, dans les néphrons…).
   -   Etude du liquide interstitiel proprement dit (lymphe non canalisée) :
            O Structure physique : gel à une pression infra-atmosphérique :
                    Gel : matière physique relativement déshydratée.
                    Eau et substances dissoutes sont enfermées dans une trame de cellules et
                      de fibres protéiques.
                    La pression hydrostatique interstitielle est dite « négative » (car infra-
                      atmosphérique) : Pi = - 3 mmHg.
                    Le volume liquidien interstitiel (VLI) peut augmenter d’environ 30-40 %
                      sans que la pression dans le milieu interstitiel ne dépasse la pression
                      atmosphérique.
                      Au-delà de la pression atmosphérique, la pente est plus élevée et l’inflation
                      du volume interstitiel est telle qu’elle devient visible et palpable : oedèmes.
            O Composition : ultra-filtrat plasmatique :
                    Ultra-filtrat plasmatique : plasma (quasi-)dépourvu de protéines.
                    Vocabulaire : pression oncotique = pression colloïde osmotique =
                      pression osmotique développée par les protéines.

                              Paroi des capillaires de la grande circulation
                                           (semi-perméable)

     Liquide plasmatique (dans un capillaire)                      Liquide interstitiel
[protéinates] = 72 g/L                            >  [protéinates] = 2 g/L
=> pression oncotique capillaire :                  => pression oncotique interstitielle :
πc = 25 mmHg = 1,5 mOsm/kg                        > πi = 4 mmHg
      Différence majeure entre liquide plasmatique et liquide interstitiel.
      Rôle fonctionnel majeur.
      Il y a davantage d’anions protéinates dans le liquide plasmatique par rapport au liquide
        interstitiel.
      Le liquide interstitiel comporte plus d’anions non protéiques et un peu moins de cations
        (Na+) :
   -                                                    -
[Cl ] = 103 mmol/L                                 < [Cl ]+ = 110 mmol/L
[Na+] = 140 mmol/L                                 > [Na ] = 132 mmol/L




Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain
Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites   24
Fiche 12 :
                                       Liquide intra-cellulaire
   -   VLIC = VHT – VLEC = 60 – 20 = 40 % du poids chez un sujet moyen.
   -   Composition difficile à déterminer :
          O Problème du prélèvement => on préfère des cellules accessibles et en grand
             nombre : par simple prise de sang (hématies, leucocytes), par culture cellulaire...
          O Toutes les cellules n’ont pas la même composition en eau et en substances
             minérales quant à leur liquide intra-cellulaire.
             Exemples : hépatocyte : 70 % d’eau / adipocyte : 10 % d’eau.
   -   Composition du liquide intra-cellulaire :

                 Cations principaux                                         Anions principaux
       +
 O K : [K ] ≈ 150 mEq/L >> kaliémie
             +
                                                              O PO    3−
                                                                      4
   (=> presque tout le K+ de l’organisme se                   O Protéinates ++
   trouve à l’intérieur des cellules).                        O SO4 − .
                                                                   2
 O Mg2+ : [Mg2+] ≈ 40-50 mEq/L >> magnésémie.
 O Peu de Na+ : [Na+] << natrémie.

    Le liquide intra-cellulaire a une composition totalement différente de celle du liquide
       extra-cellulaire (et notamment de celle du plasma sanguin).
    Il faut en permanence des transports actifs pour maintenir cette différence de
     composition.
     Ces transports actifs sont coûteux en énergie.
    Dépense énergétique permanente.

   -   Remarque : dans le liquide intra-cellulaire :
         O La dissociation électrolytique est incomplète.
         O De nombreux ions sont liés aux protéines (=> ne développent pas eux-mêmes
            une pression osmotique supplémentaire).
         => malgré les différences de concentrations ioniques entre ces deux liquides,
         POintra-cellulaire ≈ POextra-cellulaire (à l’état physiologique).




Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain
Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites   25
Fiche 13 :
                       Disposition générale et zones d’échanges
   -   Se référer au schéma du polycopié p 14.
   -   On peut représenter les différents compartiments liquidiens de manière juxtaposée mais,
       en réalité, la disposition est concentrique. En effet, le milieu intra-cellulaire n’a aucun
       contact avec le milieu extérieur, le milieu extérieur est en contact avec la fraction
       plasmatique et celle-ci est séparée du milieu intra-cellulaire par le liquide interstitiel.
   -   Il existe 4 voies d’échanges entre milieu extérieur et liquide plasmatique :
           O Glandes sudoripares (surface cutanée) : pertes (perspiration et transpiration).
           O Voies respiratoires : pertes (vapeur d’eau de l’air expiré).
           O Tube digestif : entrées (aliments et boissons) et pertes (selles).
           O Reins : pertes (excrétion urinaire).
   -   Les échanges entre les différents compartiments sont permanents : l’équilibre hydro-
       électrolytique est dynamique.


                                        Fiche 14
                             Echanges avec le milieu extérieur
   -   Les échanges d’électrolytes se font comme ceux de l’eau.

       1.     Exemples : bilans de l’eau, du Na+ et du K+ (pour une alimentation mixte : non
              végétarienne).

   -   Bilan sodé :
           O 1 g de NaCl correspond à 17 mmol de Na+.
           O Apports : dans aliments + sel en tant que condiment (appétence particulière) : 150
              mmol/24h.
           O Pertes : sudorales et fécales (≈ 10 %) + excrétion urinaire : 150 mmol/24h.
           O Bilan : nul car l’excrétion urinaire est réglée de façon à annuler le bilan sodé
              (homéostasie sodée).
   -   Bilan potassique :
           O Apports : dans aliments (fruits et légumes +++) : 100 mmol/24h.
           O Pertes : sudorales et fécales (≈ 10 %) + excrétion urinaire : 100 mmol/24h.
           O Bilan : nul car l’excrétion urinaire est réglée de façon à annuler le bilan
              potassique (homéostasie potassique).
           O Remarque : pour un végétarien, les apports en K+ sont supérieurs => l’excrétion
              urinaire est supérieure afin d’annuler le bilan potassique.

       2.     Reins : organes principaux de régulation.

   -   Les reins jouent un rôle de régulation pour l’eau et les ions (Na+, K+…) :
       apports = pertes non-rénales + pertes rénales.
       (=> bilan = apports – pertes = 0)
                                                 Excrétion urinaire : réglée dans de
                                                 larges dimensions afin d’annuler le
                                                 bilan hydro-électrolytique.




Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain
Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites   26
Fiche 15 :
                       Echanges entre plasma et liquide interstitiel
        1.       Voie principale : échanges transcapillaires.

    -   Capillaires de la circulation systémique :
          O Très grande surface d’échanges.
          O Variable : multipliée par 3 à 4 lors d’une vasodilatation.

    a) Par diffusion :

    -   Liquide plasmatique et liquide interstitiel ont une agitation permanente => il s’effectue
        des transferts massifs dans les 2 sens, de plusieurs dizaines de litres par minute.
    -   Cependant, ces transferts se font également dans les 2 sens => ils ne modifient ni le
        volume plasmatique, ni le volume liquidien interstitiel.

    b) Par (ultra-)filtration / réabsorption : relation pressions hydrostatiques / pressions
       oncotiques (schéma de Starling).

    -   J v = K f ( ∆ P − ∆ π ) = K f [ ( Pc − Pi ) − (π c − π i )] avec :
            O J v : flux transcapillaire par unité de temps.
             O    K f : coefficient d’ultra-filtration, caractérise la perméabilité du capillaire en
                  fonction de la perméabilité hydraulique et de la surface d’échanges des capillaires
                  (selon le type de capillaire et son état de vasomotricité).
             O     Pc : pression hydrostatique capillaire, décroît entre le pôle artériel (où
                Pc = 27 mmHg ) et le pôle veineux (où Pc = 12mmHg ) => Pc > 0 => favorise la
               sortie de liquide plasmatique.
           O Pi : pression hydrostatique interstitielle, Pi = − 3mmHg , « négative » car infra-
               atmosphérique => favorise la sortie de liquide plasmatique.
           O π c : pression oncotique capillaire, π c = 25mmHg > 0 => favorise l’entrée de liquide
               interstitiel.
           O π i : pression oncotique interstitielle, π i = 4mmHg > 0 => favorise la sortie de
               liquide plasmatique.
    - Se référer au schéma « Echanges capillaires par filtration-réabsorption » du polycopié
        p16.
                    Pôle artériel                                        Pôle veineux
Pc = 27 mmHg                                         Pc = 12mmHg
=> Pf = ∆ P − ∆ π = [ ( Pc − Pi ) − (π c − π i )]   => Pf ' = [12 − (− 3)] − ( 25 − 4) = 15 − 21
=> Pf = [ 27 − (− 3)] − (25 − 4) = 30 − 21                      => Pf ' = − 6mmHg < 0
=> Pf = 9mmHg > 0                                               => la force résultante est orientée de l’extérieur
=> la force résultante est orientée de l’intérieur              vers l’intérieur du capillaire : réabsorption.
vers l’extérieur du capillaire : filtration.                    On définit ainsi : Pr = 6mmHg (> 0 car de sens
                                                                opposé à celui de Pf ' ).

=> Pr < Pf
=> force de rappel < force d’expulsion.
    (réabsorption)               (filtration)

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain
Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites          27
-   Se référer au schéma p16 du polycopié :
          O Débit sanguin dans les capillaires = débit cardiaque (car circuit fermé) => débit
              sanguin ≈ 5,5 L/min.
                    VST
          O VLP =        × (100 − Ht )
                     100
                                       débit _ sanguin                 5,5
              ⇒ débit plasmatique =                    × (100 − Ht ) =     × (100 − 45)
                                             100                       100
              ⇒ débit plasmatique ≈ 3L / min
                                                                   0,5
          O Débit de filtration = 0,5% × débit _ plasmatique =         ×3
                                                                  100
              ⇒ débit de filtration = 15 mL/min.
          O Débit de réabsorption = 13,5 mL/min.
          O => + 1,5 mL/min dans le liquide interstitiel.
          O L’équilibre des échanges est maintenu grâce à la circulation lymphatique.
          O Ces échanges sont certes quantitativement peu importants mais sont
              fonctionnellement très importants.

   -   Schéma de Starling :
       (Se référer aux schémas p17 du polycopié)
          O Les pressions favorisant la sortie de liquide plasmatique correspondent à :
              ( Pc − Pi ) − (π i ) = Pc + π i − Pi
          O La pression favorisant l’entrée du liquide interstitiel correspond à : π c .
          O L’intersection des deux droites correspond au passage d’une zone de filtration à
              une zone de réabsorption.
          O => les échanges changent mécaniquement quand les pressions changent.

       Exemples :
          O Collapsus, choc : => diminution de Pc => diminution de la somme des pressions
            de filtration => diminution de L f (longueur de capillaire dévolue à la filtration) /
               augmentation de Lr (longueur de capillaire dévolue à la réabsorption).
               => filtration < réabsorption => anoxie tissulaire.
           O   Insuffisance cardiaque droite ou globale : => augmentation de la Pc veineuse
               => augmentation de la somme des pressions de filtration => augmentation de L f /
               diminution de Lr .
               => filtration > réabsorption => oedèmes.
           O   Hypoprotidémie (dénutrition, syndrome néphrotique, cirrhose…) : => diminution de
               π c => augmentation de L f / diminution de Lr .
               => filtration > réabsorption => oedèmes.




Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain
Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites   28
2.     Voie accessoire : drainage lymphatique.

   -   Voie d’échanges à un seul sens.
   -   Les vaisseaux lymphatiques naissent en doigts de gants dans le secteur interstitiel et se
       regroupent progressivement pour constituer le conduit thoracique et la grande veine
       lymphatique qui se jettent dans les confluents veineux jugulo-subclaviers gauche et droit.
       => La lymphe canalisée revient à la circulation systémique : ainsi, 2 à 4 L de liquide par
       jour sont ramenés du secteur interstitiel vers le secteur plasmatique.
   -   => Le drainage lymphatique :
           O Annule le bilan des échanges entre liquide plasmatique et liquide interstitiel
              (≈1,5 mL/min).
           O Maintient dans le liquide interstitiel une concentration en protéines basse.
              En effet, la lymphe canalisée est riche en protéines : 20-30 g de protéines par litre
              (< plasma mais > liquide interstitiel). Ainsi, la lymphe canalisée draine les
              protéines du liquide interstitiel.
   -   Quand un canal lymphatique est obturé, il se forme un œdème localisé :
       lymphoedème.




Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain
Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites   29
Fiche 16 :
           Echanges entre liquide interstitiel et liquide intra-cellulaire
Se référer au schéma du polycopié p18.

   -   Remarques :

           o   Sur les transferts passifs par diffusion : les transporteurs protéiques (intervenant
               dans la diffusion facilitée) augmentent le débit de transfert mais sont
               saturables.

           o Sur les transports actifs :
                 Primaires : les pompes ioniques ATPasiques hydrolysent de l’ATP pour
                    leur fonctionnement => dépense d’énergie. La plus répandue est la 3Na
                    +
                     /2K+ATPase qui se trouve au niveau des membranes plasmiques de
                    toutes les cellules (et qui est à l’origine du potentiel transmembranaire).
                    C’est grâce à l’existence de ces pompes qu’existent et que sont
                    maintenues les différences de concentration entre liquide intra-
                    cellulaire et liquide extra-cellulaire (sinon mort cellulaire).
                 Secondaires et tertiaires : créent un gradient de concentration G’ en
                    utilisant l’énergie d’un 1er gradient de concentration G. En effet, en
                    entrant dans la cellule du fait de son gradient de concentration, le Na+
                    entraîne l’entrée du glucose (symport, co-transport Na+/Glc) et la sortie
                    du Ca2+ (échangeur, antiport Na+/Ca2+). Dans ces transports actifs, l’ion
                    qui a entraîné le transport est toujours mobilisé dans le sens de son
                    gradient de concentration alors que la substance transportée est
                    toujours mobilisée contre son gradient de concentration.

           o Sur les transports passifs de l’eau par osmose :
                 En fonction des gradients osmotiques : des zones de faible pression
                    osmotique (PO) vers les zones de PO élevée.
                 En physiologie, la PO intra-cellulaire est fixe => les gradients osmotiques
                    sont presque exclusivement dus aux changements de la PO extra-
                    cellulaire.
                 => Les variations de la PO efficace des liquides extra-cellulaires (LEC)
                    (=> la natrémie) règlent les transferts hydriques et le volume des
                    liquides intra-cellulaires (LIC) (l’hydratation cellulaire).
                    Exemple : pertes hypotoniques => le sujet perd plus d’eau que de Na+
                    => augmentation de la [Na+] : hypernatrémie => augmentation de la PO
                    des LEC => sortie d’eau de la cellule, passivement : déshydratation
                    cellulaire.
                    Ainsi :
                    Pertes hypotoniques ou gains hypertoniques => augmentation de la
                    natrémie => augmentation de la PO des LEC => déshydratation
                    cellulaire.
                    Pertes hypertoniques ou gains hypotoniques => diminution de la
                    natrémie => diminution de la PO des LEC => hyperhydratation
                    cellulaire.
                 Transferts hydriques : très peu à travers la membrane plasmique (car
                    hydrophobe) mais par aquaporines.



Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain
Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites   30
Fiche 17
                                Nourrisson et femme enceinte
       1. Nourrisson.

   -   Contenu hydrique très supérieur à celui d’un adulte.
       (80 % du poids corporel)
   -   Répartition du volume hydrique total différente de celle d’un adulte :
          o VLEC ≈ VLIC (volume des liquides extra-cellulaires ≈ volume des liquides intra-
             cellulaires).
          o Volume interstitiel proportionnellement très supérieur à celui d’un adulte.

   -   Risques très importants de déshydratation :
          o Dépendance totale vis-à-vis de l’environnement.
          o Grande surface cutanée.
          o Immaturité rénale : concentration des urines inférieure => réabsorption inférieure
            à celle d’un adulte.
          o Forte activité métabolique => importante nécessité d’élimination.
          o Turn-over de l’eau plus intense et plus rapide (renouvellement d’⅓ des LEC /24h).

       2. Femme enceinte.

   -   Au terme de la grossesse (36 semaines) :
          o Prise de poids ≈ +12kg (±10%).
          o dont 8L d’eau (moitié/moitié mère/fœtus et annexes).

   -   Rétention hydrique très importante dans tous les secteurs (et tout particulièrement
       dans le liquide interstitiel).
   -   Rétention ionique importante.
   -   Rétention hydrique > rétention sodée => gain hypotonique => baisse
       physiologique de l’osmolalité plasmatique : -8 à -10 mOsm/kg.

   -   => Déplacement provisoire mais total de la normalité physiologique : hypervolémie et
       hyperhydratation globale.




Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain
Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites   31
Fiche 18 :
                           Conclusion du cours et commentaire

       1. Conclusion du cours.

   -   Cette hétérogénéité dans la répartition du volume hydrique total détermine :
          o Une contrainte biologique : la régulation homéostasique => régulation permanente
              et très précise avec des limites de variation très étroites.
          o Indépendance, liberté biologique.

       2. Commentaire.

   -   Ce cours comporte quelques données chiffrées mais est plutôt accessible du point de
       vue difficulté (d’autant plus qu’il est relativement court).
   -   L’idéal serait donc de gagner un maximum de points sur les QCM relatifs à ce cours.
   -   Les QCM correspondants à ce cours sont les 4 premiers des 20 du concours.
   -   Traditionnellement, il existe 5 types principaux de QCM en physiologie des
       compartiments liquidiens :
           o Sur des solutions : solvant, soluté, électro-neutralité, concentration molaire,
              concentration ionique, pression osmotique…
           o Sur des échanges hydro-électrolytiques avec le milieu extérieur (≈ cas cliniques).
           o Sur les propriétés d’un compartiment.
           o Sur des cas cliniques (déshydratations +++).
           o Sur les cas particuliers du nourrisson et de la femme enceinte.




Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain
Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites   32
Fiche 19 :
                                     QCM corrigés et rédigés

       1. Exemples de QCM-types sur les solutions.

QCM 1 : (QCM 1, concours 2002) On compare deux solutions supposées idéales : l‘une
de 19,06 g de chlorure de magnésium (MgCl2) dans un litre d’eau ; l’autre de 17,55 g de
chlorure de sodium (NaCl) dans un litre d’eau. Il est exact que :
      A- Les deux solutions ont la même concentration molaire.
      B- Les deux solutions contiennent le même nombre d’ions.
      C- Les deux solutions développent la même pression osmotique.
      D- La solution de MgCl2 contient autant d’anions que de cations.
      E- La solution de NaCl contient autant d’anions que de cations.

       Masses atomiques : Na = 23 ; Mg = 24,3 ; Cl = 35,5.

QCM 2 : (QCM 1, concours 2004) On compare deux solutions supposées idéales : l‘une
de 11,324 g de chlorure de potassium (KCl) dans un litre d’eau ; l’autre de 11,100 g de
chlorure de sodium (CaCl2) dans un litre d’eau. Il est exact que :
      A. La concentration molaire de la solution de KCl est supérieure à celle de la solution de
         CaCl2.
      B. La concentration ionique de la solution de KCl, exprimée en mEq/L, est inférieure à
         celle de la solution de CaCl2 également exprimée en mEq/L.
      C. La solution de CaCl2 contient plus de mEq de cations que la solution de KCl.
      D. La solution de CaCl2 contient moins de mEq de cations que de mEq d’anions.
      e. Les deux solutions développent des pressions osmotiques inférieures à celle du
         plasma sanguin normal.

       Masses atomiques : K = 39 ; Cl = 35,5 ; Ca = 40.

       2. Exemples de QCM-types sur les échanges hydro-électrolytiques avec le milieu
          extérieur.

QCM 3 : (QCM 1, concours 2001) Un sujet sain ajoute habituellement de grandes
quantités de sel à sa nourriture. Son ingestion journalière totale correspond à 20 g de
NaCl. Sachant qu’il perd 25 mmol de Na+ par 24 heures dans les selles et la sueur, il est
exact que :
       a. Son bilan journalier de sodium est positif.
       b. Sa natrémie est égale ou supérieure à 147 mmol/L de plasma.
       c. Son excrétion urinaire de sodium est d’environ 315 mmol pour 24 heures.
       d. Le volume de ses liquides extra-cellulaires est supérieur à la normale.
       e. Le volume de ses liquides intra-cellulaires est inférieur à la normale.

QCM 4 : (QCM 2, concours 2001) Un sujet sain et végétarien ingère tous les jours 250
mmol de potassium. Sachant qu’il perd 20 mmol de potassium par jour dans les selles et
la sueur, il est exact que :
      A- Son bilan journalier du potassium est nul.
      B- Sa kaliémie est égale ou supérieure à 5,5 mmol/L de plasma.
      C- Son excrétion urinaire de potassium est d’environ 150 mmol par 24 heures.
      D- Sa masse de potassium échangeable en 24 heures est supérieure à la normale.
      E- Sa kaliémie est comprise entre 3,5 et 5 mmol/L de plasma.
Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain
Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites   33
3. Exemples de QCM-types sur les propriétés de compartiments.

QCM 5 : (QCM 3, concours 2003) Il est exact que le volume liquidien extra-cellulaire :
     A) Peut être mesuré par la dilution de traceurs traversant les parois capillaires et les
         membranes cellulaires.
     B) Représente environ 20 % du poids corporel d’un adulte.
     C) Représente une fraction plus importante du poids corporel chez les nourrissons et
         les enfants que chez les adultes.
     D) Est constitué d’une solution homogène dans laquelle les solutés sont partout à la
         même concentration.
     E) Est constamment augmenté quand la natrémie dépasse 145 mmol/L.

QCM 6 : (QCM 3, concours 2004) Il est exact que le volume liquidien intra-cellulaire :
     A- A la même composition ionique que le liquide interstitiel.
     B- Peut être mesuré directement par la dilution d’un traceur qui traverse les parois des
         capillaires sanguins et les membranes plasmiques des cellules.
     C- Est plus riche en protéinates que le liquide plasmatique.
     D- Représente environ 28 litres chez un adulte en bonne santé, de morphologie normale
         et pesant 70 kg.
     E- Augmente quand la pression osmotique efficace des liquides extra-cellulaires
         diminue.

       4. Exemples de QCM-types sur des cas cliniques.

QCM 7 : (QCM 4, concours 2001) Au cours d’un épisode de gastro-entérite aiguë, un
enfant de 5 ans, antérieurement sain, a une température corporelle de 39,5°C. Il vomit et
a de la diarrhée. Sa pression veineuse centrale est inférieure à la normale et son
hématocrite est de 50%. L’ionogramme plasmatique indique : Na+ = 152 mEq/L et K+ = 2,5
mEq/L. Il est exact que :
       a. Son volume plasmatique est inférieur à la normale.
       b. Le volume de ses liquides intra-cellulaires est inférieur à la normale.
       c. L’excrétion de sodium dans les urines de 24 heures est diminuée.
       d. Le volume de ses urines de 24 heures est diminué.
       e. Ses pertes d’eau par les voies cutanée et respiratoire sont diminuées.

QCM 8 : (QCM 4, concours 2002) Un homme âge de 84 ans présente une infection
broncho-pulmonaire aiguë depuis 48h. Il est prostré, incapable de s’alimenter et de boire.
Sa température corporelle est de 40,5°C. L’ionogramme plasmatique indique : Na+ = 154
mEq/L, K+ = 4,8 mEq/L alors que la protidémie est de 65 g/L. Il est exact que :
      A- Son bilan hydrique journalier est négatif.
      B- La perte hydrique urinaire est réduite.
      C- Le déficit liquidien concerne surtout le volume extra-cellulaire.
      D- Le déficit liquidien concerne surtout le volume intra-cellulaire.
      E- Les pertes hydriques cutanées et respiratoires sont réduites.




Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain
Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites   34
5. Exemples de QCM-types sur nourrisson et femme enceinte.

QCM 9 : (QCM 4, concours 2003) A la 36ème semaine d’une grossesse normale, il est exact
qu’on observe :
      A) Une prise de poids totale d’environ 8 kg.
      B) Une augmentation du volume des liquides intra-cellulaires proportionnellement plus
         importante que celle du volume des liquides extra-cellulaires.
      C) Une augmentation du volume des liquides interstitiels proportionnellement plus
         importante que celle du volume des liquides intra-cellulaires.
      D) Une augmentation du volume plasmatique proportionnellement plus importante que
         celle du volume des liquides interstitiels.
      E) Un abaissement d’environ 3 % de la pression osmotique du plasma sanguin.

QCM 10 : (QCM 4, concours 2004) Il est exact qu’un nourrisson en bonne santé, âgé de 1
mois et pesant 4 kg :
      A- A un volume liquidien total d’environ 2,4 L.
      B- A un volume liquidien extra-cellulaire d’environ 1,6 L.
      C- Absorbe 530 à 540 mL d’eau par jour.
      D- Excrète 530 à 540 mL d’eau par jour.
      E- A une plus grande surface cutanée qu’un adulte lorsqu’elle est exprimée par kg de
         poids corporel.




Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain
Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites   35
Corrections :

QCM 1 : CDE
                                            mg / L                      19,06.10 3
A : MgCl2 : mmol / L =                                               =                = 200
                       masse _ molaire _(moléculaire _ ou _ atomique) 24,3 + 2 × 35,5
                      17,55.10 3
    NaCl : mmol / L =            = 300
                      23 + 35,5
B : Les concentrations ioniques des deux solutions sont différentes :
    MgCl2 : mEq / L = mmol / L × valence = 200 × 4 = 800
    NaCl : mEq / L = 300 × 2 = 600
C : MgCl2 : mOsm / L = mmol / L × n _ particules = 200 × 3 = 600
    NaCl : mOsm / L = 300 × 2 = 600
D et E : électro-neutralité !

QCM 2 : ABC
                                           mg / L                         11,324.10 3
A : KCl : mmol / L =                                                    =             = 152
                     masse _ molaire _(moléculaire _ ou _ atomique)        39 + 35,5
                        11,100.10 3
    CaCl2 : mmol / L =                = 100
                       40 + 2 × 35,5
B : KCl : mEq / L = mmol / L × valence = 152 × 2 = 304
    CaCl2 : mEq / L = 100 × 4 = 400
                                    +        −   [KCl] 152
C : KCl : électro-neutralité => [K ] = [Cl ] =           =       = 51
                                                     2       2
          => K+ : mEq / L = mmol / L × valence = 51 × 1 = 51
                                                        [CaCl 2 ] 100
    CaCl2 : électro-neutralité => [Ca 2+ ] = 2[Cl − ] =           =    = 50
                                                           2         2
          => Ca2+ : mEq / L = mmol / L × valence = 51 × 1 = 51
D : électro-neutralité => cette solution contient autant de mEq de cations que d‘anions.
E : KCl : mOsm / L = mmol / L × n _ particules = 152 × 2 = 304 > 290 > 280
    CaCl2 : mOsm / L = 100 × 3 = 300 > 290 > 280

QCM 3 : C
A : nul puisqu’il s’agit d’un sujet sain.
B : 140 mmol/L (environ) puisqu’il s’agit d’un sujet sain.
C : Gains : ingestion de 20 g de NaCl soit 20 × 17 = 340 mmol de Na+ (puisque 1g de sel
correspond à 17 mmol de Na+).
    Pertes : pertes fécales et sudorales de 25 mmol de Na+ + pertes rénales (x) qui permettent
l’annulation du bilan sodé.
                       i. x = 340 – 25 = 315 mmol.
D et E : tous les volumes liquidiens de ce sujets ont normaux puisqu’il s’agit d’un sujet sain !




Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain
Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites   36
QCM 4 : AE
A : puisqu’il s’agit d’un sujet sain…
B : inférieure (3,5 à 5 mmol/L de plasma)… puisqu’il s’agit d’un sujet sain !
C : Gains : ingestion de 250 mmol de K+.
     Pertes : pertes fécales et sudorales de 20 mmol de K+ + pertes rénales (x) qui permettent
l’annulation du bilan potassique.
                       ii. x = 250 – 20 = 230 mmol.
D : puisqu’il s’agit d’un sujet sain !
E : puisqu’il s’agit d’un sujet sain ! (8ème fois…Vous voyez que ce n’est pas sorcier la
physiologie des compartiments liquidiens !).

QCM 5 : BC
A : pas les membranes cellulaires.
D : on y distingue notamment le volume plasmatique du volume interstitiel (de compositions
différentes)…
E : tend à augmenter.

QCM 6 : CDE
B : indirectement : VLIC = VHT – VLEC
D : VLIC = 40 % du poids corporel = 40 % x 70 = 28 L.

QCM 7 : ABCD
A : car sa PVC est diminuée et son hématocrite est augmenté.
B : déshydratation (fièvre + vomissements + diarrhée).
C : rétention sodée associée à la rétention hydrique au niveau rénal : rétention hydro-sodée. En
effet, le plus souvent, les 2 fonctionnent en paire :
Volume plasmatique insuffisant => nécessité d’une rétention hydrique.
Or c’est la quantité de sodium qui détermine le volume plasmatique (et, plus globalement, le
volume des liquides extra-cellulaires).
=> Il faut retenir du Na+.
D : tentative de compensation rénale de la déshydratation.

QCM 8 : ABD
A : car apports diminués (ne s’alimente pas et ne boit pas) et pertes augmentées (fièvre).
B : tentative de compensation rénale de la déshydratation.
C et D : l’organisme a plutôt tendance à préserver le VLEC (et plus particulièrement le VP)
quitte à sacrifier (dans un 1er temps du moins) le VLIC.
E : augmentées du fait de la fièvre.

QCM 9 : CE
A : ≈ +12kg (±10%).
B, C et D : proportionnellement, on a : ↑ VLEC > ↑ VLIC ;
            plus précisément : ↑ VLI > ↑ VLIC > ↑ VP.
     −8
E:      ≈ − 3%
    280

QCM 10 : BCDE
A : VHT (nourrisson) = 80 % du poids corporel = 80 % x 4 = 3,2 L.
B : VLEC (nourrisson) = 40 % du poids corporel = 40 % x 4 = 1,6 L.
C et D : ce volume correspond au turn-over quotidien d’⅓ du VLEC.



Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain
Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites   37
Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain
Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites   38
2ème partie : Bases de la physiologie nerveuse
                                       (Pr ARNAL) : Marie ESTEBE


   -   Fiche 1 : Introduction.
   -   Fiche 2 : Potentiel membranaire de repos.
   -   Fiche 3 : Potentiels électrotoniques.
   -   Fiche 4 : Potentiel d’action.
   -   Fiche 5 : Synapses.
   -   Fiche 6 : Synapse chimique.
   -   Fiche 7 : Différents types de récepteurs aux neurotransmetteurs.
   -   Fiche 8 : Neurotransmetteurs activateurs.
   -   Fiche 9 : Neurotransmetteurs inhibiteurs.
   -   Fiche 10 : Amines biogènes.
   -   Fiche 11 : Système nerveux organo-végétatif.
   -   Fiche 12 : QCM corrigés et rédigés.




Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain
Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites   39
Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain
Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites   40
Fiche 1 :
                                               Introduction

   1) Activité du cerveau.

            Récepteurs :
            des organes des                                                   Effecteurs : les
            sens, des muscles                                                 muscles
            et des                                                            squelettiques.
            articulations.
                                                                              Efférences motrices
        Afférences somatiques                   Somatique




                                                  SNC




                                                Végétatif




                                                                              Effecteurs : les
                      Récepteurs                                              glandes, le muscle
                      viscéraux                                               lisse et le muscle
                                                                              cardiaque.
                Afférences viscérales
                                                                          Efférences végétatives
   Le SNC a une partie viscérale et une partie somatique.
          -La partie somatique est la partie vers laquelle se dirigent les afférences somatiques
   (provenant des récepteurs des organes des sens, des muscles et des articulations) et qui
   envoie les efférences motrices vers les muscles striés squelettiques.
          -La partie autonome reçoit les afférences viscérales (provenant des récepteurs des
   viscères) et envoie des efférences vers les muscles lisses, le muscle cardiaque…

   Etude des arcs réflexes : un stimulus provoque une réponse réflexe. Ex : expériences de
   Pavlov et les réflexes conditionnés.

   2) Gènes, épigenèse et plasticité neuronale.

           a) Non linéarité entre le nombre de gènes et la complexité du cerveau.
              -Par exemple, la souris et l’homme ont le même nombre de gènes mais on connaît
       bien sûr leurs différences...
              -Ceci s’explique par :-une immense réserve combinatoire.
                                     -l’expression des gènes selon une séquence temporo-
       spatiale au cours du développement.


           b) Variabilité épigénétique.
              -Evolution par essais/erreurs.
              -Développement différent du cerveau en fonction de l’interaction avec
       l’environnement. Exemples de jumeaux.
Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain
Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites       41
c) Plasticité : (au niveau embryonnaire+++ mais aussi à l’âge adulte +/-)
              -C’est la capacité générale des neurones et des synapses de changer de
       propriétés en fonction de leur activité.
              -Dès le développement embryonnaire, le nombre de synapses explose puis il y a
       une sélection des contacts synaptiques et la mort de certains neurones peut être
       accélérée ou retardée.

   3) Les systèmes neuronaux sont :

           a) Ouverts : Il y a un échange d’informations et d’énergie avec le monde extérieur.
           b) Motivés : Le SNC ne reçoit pas passivement des informations de l’extérieur, il est
                producteur de représentations et il explore et teste en permanence
                l’environnement. On parle « d’exploration organisée » car les informations qu’il
                reçoit sont confrontées avec celles qu’il possède en mémoire.

   4) Multiples évolutions :

           a) Jean-Baptiste de Lamarck :
              -Il a proposé une conception transformiste du monde basée sur deux facteurs :
                      -la tendance des organismes à se complexifier.
                      -La diversification des espèces due à l’influence de l’environnement.
       (L’animal module ses habitudes, utilise -ou pas- ses organes, qui se développent ou
       régressent en fonction de l’environnement)
              -Il propose aussi l’hérédité des caractères acquis (exemple du cou de la girafe).

           b) Charles Darwin :
              Il a proposé un modèle en rupture avec le modèle transformiste : le modèle
       sélectif, avec deux phases :
                      -la 1ère est aléatoire : des variations spontanées et aveugles ont lieu. Elles
       ont une nature héréditaire.
                      -La 2ème est une phase de tri, de sélection de certaines variations. C’est la
       sélection naturelle, que Darwin appelle « la lutte pour la vie » : ne peuvent se
       multiplier que les individus dont la composition héréditaire est telle qu’ils arrivent à vivre
       et à se reproduire dans un environnement particulier.

           c)  Jacques Monod :
               « Le hasard et la nécessité ».
               -Il a suggéré d’étendre le modèle de Darwin à l’évolution des idées et de la
       culture. Les représentations, les idées, la culture... peuvent être externalisées et mises
       en commun ou être stockées dans des mémoires non cérébrales (écriture).
               -Comprendre le monde, agir sur lui et transmettre cette culture d’une génération à
       l’autre permet d’élever le niveau de connaissance…

           d) Jean-Pierre Changeux :
             -Le cerveau élabore une pensée universelle qui se communique par le langage.
             -L’évolution culturelle a pris le relais sur l’évolution biologique (destinée à la
       survie) dans un souci d’exactitude dans la représentation du monde. En effet, la
       pensée scientifique et la recherche de la vérité sont primordiales dans nos sociétés.




Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain
Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites   42
Fiche 2 :
                               Potentiel membranaire de repos


Toutes les cellules sont polarisées, seuls les neurones et les cellules musculaires sont
excitables.

   1) Principes fondamentaux de l’électricité.

       -Concentrations ioniques :
           ions                Milieu extracellulaire                  Milieu intracellulaire
          Na+                           150                                      15
            Cl-                         110                                      10
            K+                           5                                      150
                                                                     +Protéines et composés
                                                                           phosphorylés

       -N.B. : les liquides intra- et extra-cellulaires sont électriquement neutres.

      -Le potentiel électrique est une différence de potentiel (ddp exprimée en mV), qui varie
en fonction de la répartition ionique.

   2) Potentiel de membrane.

       -Le potentiel de membrane est du signe de l’excès de charges à l’intérieur de la cellule.

       -Il est compris entre -5mV et -90Mv. Sa valeur est de -70mV pour les neurones.

       -Le potentiel de membrane peut varier en fonction :
             -Des différences de concentration dans les milieux intra- et extra-cellulaires.
             -Des différences de perméabilité membranaire.
                     -par les canaux ioniques.
                     -par les pompes (minimes).

Remarques :
  - Pour un ion donné, plus la perméabilité (sélective) est grande, plus la contribution
     de ce type d’ion au potentiel de membrane est grande.

   -   Attention : lorsque l’on compare 2 potentiels de membrane, on raisonne par rapport à la
       valeur absolue. Ainsi, un potentiel membranaire de -90mV est plus grand qu’un
       potentiel membranaire de -70mV (car 90>70) et lorsqu’un potentiel de membrane
       « augmente », il s’éloigne de la valeur du seuil.

   -   Ce sont le Na+, le K+ et le Cl- qui assurent les variations du potentiel de membrane.
       => voir le tableau récapitulatif des différents transports de ces ions à la page suivante.




Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain
Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites   43
Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain
Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites   44
Fiche 3 :
                                    Potentiels électrotoniques


   1) Pour commencer… quelques définitions !

     On définit les changements de potentiel membranaire par rapport au potentiel
membranaire de repos (-70mV) :

     -Dépolarisation : le potentiel membranaire devient moins négatif que le potentiel
membranaire de repos et se rapproche de 0 (sa valeur absolue diminue => « le potentiel
membranaire diminue »).

       -Hyperpolarisation : le potentiel membranaire devient plus négatif que le potentiel
membranaire de repos et s’éloigne de 0 (se rapproche du potentiel d’équilibre du K+ : -90mV)
(sa valeur absolue augmente => « le potentiel membranaire augmente »).

       -Repolarisation : retour au potentiel membranaire de repos.

       -Inversion de polarité : le potentiel de membrane devient positif (se rapproche du
potentiel d’équilibre du Na+ : +60mV).


   2) Caractéristiques des potentiels électrotoniques

       -Il s’agit de phénomènes locaux : transmission de l’information sur de courtes
   distances.

      -Il peut s’agir d’une dépolarisation ou d’une hyperpolarisation. Ils peuvent donc être
   excitateurs ou inhibiteurs.

       -L’amplitude dépend de l’intensité du stimulus.

       -Il n’y a pas de seuil.

       -La durée est variable : parfois plusieurs dizaines de ms.

       -La dépolarisation est maximale près de l’origine de la stimulation :
          o A l’intérieur de la cellule : les ions positifs se déplacent des zones (+) vers les
             zones de repos (-).
          o A l’extérieur de la cellule : les ions positifs se déplacent des zones (+) vers les
             zones dépolarisées (-).

       -La circulation est décrémentielle : l’amplitude de la dépolarisation décroît avec la
       distance.

       -Phénomènes de sommation possibles : temporelle et/ou spatiale.
   Dans une synapse chimique, pour l’activation de la cellule post-synaptique (voir fiches
   5 et 6), un potentiel post-synaptique excitateur ne suffit pas pour atteindre le seuil. Il
   faut donc des phénomènes de sommation.
   Ils permettent le déclenchement de potentiels d’action.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain
Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites   45
Fiche 4 :
                                          Potentiel d’action

       1) Généralités.

                                   -   Pic de -70mV à +30mV.
                                   -   Durée : 1ms.
                                   -   Transmission sur de longues distances.
                                   -   Déclenché lorsque le seuil de dépolarisation est atteint selon
                                       une loi du tout ou rien.
                                   -   On retrouve le vocabulaire de « dépolarisation,
                                       hyperpolarisation, repolarisation et inversion de polarité » qui
                                       avait été défini pour les potentiel électrotoniques.


       2) Bases ioniques.


                                   -  La majorité des canaux à Na+ est fermée au repos.
                                   - Dépolarisation : ces canaux sodiques s’ouvrent,
                                les Na+ entrent dans la cellule => inversion de polarité
                                membranaire.
                                   - Repolarisation : due à la fermeture des canaux à Na+.




                                   -   La perméabilité membranaire au K+ est 50 fois supérieure.
                                   -   La repolarisation est accélérée par l’ouverture de canaux à K
                                       +
                                         sensibles au voltage qui sont à l’origine d’une post-
                                       hyperpolarisation.
                                       Il y a ensuite un retour au potentiel membranaire de repos
                                       avec un retour des conductances au Na+ et au K+ à leurs
                                       valeurs de repos.

                                        Rmq : On distingue 2 phases dans l’activation des canaux :
                                            -Le cycle positif rapide est dû à l’ouverture des
                                            canaux Na+. Il correspond à la dépolarisation.
                                            -Le cycle négatif lent est dû à l’ouverture des canaux K+.

                                   -   On parle de canaux sensibles au voltage.
                                           Ils comportent :
                                           -6 domaines
                                             -Chaque domaine possède une boucle qui est
                                             responsable de la sélectivité ionique et de la
                                             conduction.
                                           -Un pore
                                           -Un domaine polaire qui détecte le potentiel de
                                           membrane et qui entraîne l’ouverture des canaux Na+
                                           par exemple.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain
Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites   46
-Un segment intra-cellulaire qui permet l’inactivation du
                                     canal lorsque la membrane est totalement dépolarisée.
                                  -Un site pour la lidocaïne qui bloque l’ouverture des canaux Na+.

       3) Seuil.

         -Le seuil est le potentiel de membrane qui doit être atteint pour le déclenchement d’un
       potentiel d’action (PA)
         -Un stimulus sub-liminaire (= infra-liminaire) n’atteint pas le seuil => pas de
       déclenchement de PA.
         -Un stimulus liminaire (= liminal) atteint tout juste le seuil => PA.
         -Un stimulus supra-liminaire dépasse le seuil => PA.
              Rmq : Le potentiel d’action a la même forme et la même amplitude que dans le
       cas d’un stimulus liminaire : loi du tout ou rien : une fois le seuil atteint, les phénomènes
       membranaires ne dépendent pas de l’intensité du stimulus (l’intensité d’un signal est
       codée en fréquence et non pas en amplitude).

              Rmq : Le cône d’implantation de l’axone est la zone où la quantité de canaux
       sodiques voltage-dépendants est la plus importante et donc où le seuil est le plus bas.
       C’est donc cette zone qui atteindra la première le seuil et qui sera le lieu de naissance du
       potentiel d’action.

       4) Périodes réfractaires.

          -Période réfractaire absolue : depuis le sommet du PA jusqu’à la fin de la phase
       descendante.
          -Période réfractaire relative : suit la période réfractaire absolue, dure plusieurs
       dizaines de ms. Elle correspond au temps nécessaire aux canaux pour reprendre leur
       conformation d’origine. Un PA peut être produit durant cette période à condition que l’on
       applique un stimulus supra-liminaire.

       5) Propagation du potentiel d’action.

          -Naissance généralement au niveau du cône d’implantation de l’axone.
          -La propagation du PA est toujours unidirectionnelle.
          -Fibre amyélinique (petit diamètre) : le courant se déplace de proche en proche,
       vitesse de conduction de 0,5m/s.
       Plus le diamètre de l’axone est grand, plus la vitesse de conduction est grande.
          -Fibre myélinisée (gros diamètre + gaine de myéline) : manchons de cellules gliales
       séparées par des nœuds de Ranvier où la densité des canaux à Na+ est élevée => les
       PA générés sont conduits par les zones myélinisées de manière saltatoire (plus rapide),
       vitesse de conduction de 100m/s.




Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain
Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites   47
Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain
Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites   48
Fiche 6 :
                                       La synapse chimique




Rmq : Le bacille tétanique inhibe la libération des neurotransmetteurs qui assurent des PPSI
sur les neurones. Il entraîne donc des contractions involontaires (qui démarrent avec le
trismus).

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain
Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites   49
Fiche 7 :
          Les différents types de récepteurs aux neurotransmetteurs


Il existe deux grands types de récepteurs aux neurotransmetteurs :

      1) Récepteurs ionotropes.

          -Ils comportent :
                -Un domaine extra-cellulaire qui se lie avec le neurotransmetteur (« le ligand »)
                et qui entraîne l’ouverture du canal.
                -Un segment trans-membranaire qui forme un canal ionique : plusieurs sous-
                unités forment un pore.
          -Effets post-synaptiques brefs (10 ms maximum).

      2) Récepteurs métabotropes.

          -« Récepteurs classiques »
          -C’est un canal mais il est couplé à une protéine G (Gs (stimulatrice) ou Gi
       (inhibitrice))

Il y a deux cas de figures :
               a) La protéine G interagit directement avec le canal ionique, ce qui entraîne des
        potentiels post-synaptiques qui sont longs et qui peuvent durer quelques centaines de
        ms.
               b) La protéine G interagit indirectement avec le canal ionique (elle l’active ou
l’inhibe) par l’intermédiaire de second messagers. Les potentiels post-synaptiques
engendrés sont très longs. (jusqu’à 1h). Ex de l’Adénylate Cyclase.




Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain
Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites   50
Fiche 8 :
                            Les neurotransmetteurs activateurs


    1) Acétylcholine
                                            Choline Acétyl Transférase
                  (Choline+AcétylCoA                                     Acétylcholine

                   Choline+Acétate                                        Acétylcholine)
                                                Acétylcholinestérase


       Les récepteurs à l’Acétylcholine sont des récepteurs ionotropes.

              a) Récepteurs nicotiniques :
                     *Au niveau de la jonction neuro-musculaire.
                            -5 sous-unités : 2α (permettant la fixation de l’acétylcholine) β, γ, δ.
                            -Ils sont la cible de l’α neurotoxine (qui se lie de façon irréversible) ou
du curare (utilisé en chirurgie digestive), ce qui entraîne des paralysies.

                     *Au niveau du SNC :
                             -La structure est légèrement différente de celle des récepteurs
nicotiniques présents au niveau de la jonction neuro-musculaire.
                             -Les corps cellulaires des neurones cholinergiques sont en nombre
restreint mais les ramifications sont très diffuses. Ils ont un rôle dans l’apprentissage et dans la
mémoire. La maladie d’Alzheimer est une dégénérescence des récepteurs nicotiniques
=> traitement par un inhibiteur de l’acétylcholinestérase.
(Les gaz moutarde comme le gaz sarin (organophosphorés) inhibent aussi
l’acétylcholinestérase).


            b) Récepteurs muscariniques :
                   Ils sont de 5 sous-types : M1, M2, M3, M4, M5.
                      M1 se trouve au niveau des synapses neuro-neuronales, au niveau du
SNC ainsi qu’au niveau du système nerveux végétatif.
                      M2 au niveau du cœur.
                      M3 au niveau du muscle lisse.
                      M4 et M5 sont moins abondants.


   2) Le glutamate. (NT le plus abondant du cerveau.)

                       Glutamine          Glutaminase              Glutamate

        -Des vésicules pré-synaptiques contiennent le glutamate qui sera libéré dans la fente
synaptique.
        -Il peut être dégradé en glutamine qui est recaptée par l’élément pré-synaptique ou par
les cellules gliales.
        -Le glutamate agit sur les récepteurs NMDA (N-méthyl D Aspartate) (activés par le
NMDA ou le glutamate) qui sont des récepteurs ionotropes perméables +++ au Na+ et au K+ et
+ au Ca++.
        -Il a un rôle dans l’apprentissage, la mémorisation et le développement neuronal. (Il est à
noter que l’accumulation de glutamate entraîne la mort neuronale)

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain
Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites   51
Fiche 9 :
                               Neuro-transmetteurs inhibiteurs


La fixation des neuro-transmetteurs inhibiteurs sur leur récepteur entraîne :
              -L’ activation de canaux chlore.
              -L’ ouverture de canaux potassiques.
=> entraînant une hyperpolarisation ou une stabilisation du potentiel de membrane.

1) Le GABA -C’est l’acide γ amino-butyrique.
            -Dérivé par décarboxylation de l’acide glutamique.
            -1/3 des synapses du système nerveux sont GABAergiques.
            -Les récepteurs du GABA sont la cible de nombreuses substances:
                   -Les anti-épileptiques et anxiolytiques (benzodiazépines) qui activent ces
récepteurs.
                   -L’alcool qui a un effet anxiolytique active aussi ces récepteurs.

2) La glycine -Dérivé de l’acide carboxylique.
              -Retrouvé au niveau des synapses inhibitrices de la moelle épinière.
              -La strychnine (un alcaloïde extrait de la noix vomique) bloque les récepteurs de la
glycine de la moelle et du tronc cérébral, entraînant une hyperactivité.




Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain
Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites   52
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009
Poly physiologie 2008-2009

Contenu connexe

Tendances

cours d'hématologie
cours d'hématologiecours d'hématologie
cours d'hématologie
mohammed douz
 
Qcm médecine
Qcm  médecineQcm  médecine
Qcm médecine
imma-dr
 
Syndrome de Budd-Chiari (diagnostic, traitement)
Syndrome de Budd-Chiari (diagnostic, traitement)Syndrome de Budd-Chiari (diagnostic, traitement)
Syndrome de Budd-Chiari (diagnostic, traitement)
Claude EUGENE
 
Interprétation de l'hémogramme
Interprétation de l'hémogrammeInterprétation de l'hémogramme
Interprétation de l'hémogramme
Dr Riyadh Essefi
 
Amibes
AmibesAmibes
Amibes
laamir amah
 
Biochimie clinique
Biochimie clinique Biochimie clinique
Biochimie clinique
S/Abdessemed
 
Antibiotiques
AntibiotiquesAntibiotiques
Antibiotiques
Mehdi Razzok
 
Hypertension portale
Hypertension portaleHypertension portale
Hypertension portale
Claude EUGENE
 
CHOLESTASE Conduite à tenir
CHOLESTASE Conduite à tenirCHOLESTASE Conduite à tenir
CHOLESTASE Conduite à tenir
Claude EUGENE
 
Méningites purlt dr mahi 2
Méningites purlt dr mahi 2Méningites purlt dr mahi 2
Méningites purlt dr mahi 2
killua zoldyck
 
Traitement de l'acidocétose diabétique letarget modifié
Traitement    de  l'acidocétose diabétique     letarget modifiéTraitement    de  l'acidocétose diabétique     letarget modifié
Traitement de l'acidocétose diabétique letarget modifié
MALIKADOCTEUR83
 
Hyponatrémie et hypernatrémie
Hyponatrémie et hypernatrémie Hyponatrémie et hypernatrémie
Hyponatrémie et hypernatrémie
Urgencehsj
 
ANOMALIES DU BILAN HEPATIQUE Conduite à tenir
ANOMALIES DU BILAN HEPATIQUE Conduite à tenirANOMALIES DU BILAN HEPATIQUE Conduite à tenir
ANOMALIES DU BILAN HEPATIQUE Conduite à tenir
Claude EUGENE
 
La poliomyelite aigue
La poliomyelite aigueLa poliomyelite aigue
La poliomyelite aigue
belaibzino
 
Metabolisme des lipides
Metabolisme des lipidesMetabolisme des lipides
Metabolisme des lipides
killua zoldyck
 
Ictere les bons réflexes 2016
Ictere les bons réflexes 2016Ictere les bons réflexes 2016
Ictere les bons réflexes 2016
Claude EUGENE
 

Tendances (20)

cours d'hématologie
cours d'hématologiecours d'hématologie
cours d'hématologie
 
Qcm médecine
Qcm  médecineQcm  médecine
Qcm médecine
 
Syndrome de Budd-Chiari (diagnostic, traitement)
Syndrome de Budd-Chiari (diagnostic, traitement)Syndrome de Budd-Chiari (diagnostic, traitement)
Syndrome de Budd-Chiari (diagnostic, traitement)
 
Interprétation de l'hémogramme
Interprétation de l'hémogrammeInterprétation de l'hémogramme
Interprétation de l'hémogramme
 
Amibes
AmibesAmibes
Amibes
 
Biochimie clinique
Biochimie clinique Biochimie clinique
Biochimie clinique
 
Hydatidose
HydatidoseHydatidose
Hydatidose
 
Antibiotiques
AntibiotiquesAntibiotiques
Antibiotiques
 
Hypertension portale
Hypertension portaleHypertension portale
Hypertension portale
 
CHOLESTASE Conduite à tenir
CHOLESTASE Conduite à tenirCHOLESTASE Conduite à tenir
CHOLESTASE Conduite à tenir
 
Méningites purlt dr mahi 2
Méningites purlt dr mahi 2Méningites purlt dr mahi 2
Méningites purlt dr mahi 2
 
Traitement de l'acidocétose diabétique letarget modifié
Traitement    de  l'acidocétose diabétique     letarget modifiéTraitement    de  l'acidocétose diabétique     letarget modifié
Traitement de l'acidocétose diabétique letarget modifié
 
Distomatose
DistomatoseDistomatose
Distomatose
 
Hepatomegalies
HepatomegaliesHepatomegalies
Hepatomegalies
 
Hhh diapo.ppt
Hhh diapo.pptHhh diapo.ppt
Hhh diapo.ppt
 
Hyponatrémie et hypernatrémie
Hyponatrémie et hypernatrémie Hyponatrémie et hypernatrémie
Hyponatrémie et hypernatrémie
 
ANOMALIES DU BILAN HEPATIQUE Conduite à tenir
ANOMALIES DU BILAN HEPATIQUE Conduite à tenirANOMALIES DU BILAN HEPATIQUE Conduite à tenir
ANOMALIES DU BILAN HEPATIQUE Conduite à tenir
 
La poliomyelite aigue
La poliomyelite aigueLa poliomyelite aigue
La poliomyelite aigue
 
Metabolisme des lipides
Metabolisme des lipidesMetabolisme des lipides
Metabolisme des lipides
 
Ictere les bons réflexes 2016
Ictere les bons réflexes 2016Ictere les bons réflexes 2016
Ictere les bons réflexes 2016
 

Similaire à Poly physiologie 2008-2009

Histologie qcm histologie livre
Histologie qcm histologie livreHistologie qcm histologie livre
Histologie qcm histologie livre
drmouheb
 
Poly biomol r 10 11
Poly biomol r 10 11Poly biomol r 10 11
Poly biomol r 10 11
amis-med
 
Poly physio qcm_2008-2009
Poly physio qcm_2008-2009Poly physio qcm_2008-2009
Poly physio qcm_2008-2009
amis-med
 
Origine de la vie
Origine de la vieOrigine de la vie
Origine de la vie
Aya299
 
Anatomie QCM (jean chritophe) (z-lib.org).pdf
Anatomie QCM (jean chritophe) (z-lib.org).pdfAnatomie QCM (jean chritophe) (z-lib.org).pdf
Anatomie QCM (jean chritophe) (z-lib.org).pdf
RimYoussef3
 
Anatomie QCM (jean chritophe) (z-lib.org).pdf
Anatomie QCM (jean chritophe) (z-lib.org).pdfAnatomie QCM (jean chritophe) (z-lib.org).pdf
Anatomie QCM (jean chritophe) (z-lib.org).pdf
RimYoussef2
 
Poly biochimie 10 11
Poly biochimie 10 11Poly biochimie 10 11
Poly biochimie 10 11
amis-med
 
Ens les ppt presentation2012
Ens les ppt presentation2012Ens les ppt presentation2012
Ens les ppt presentation2012
vguili
 
Les vidéos de sciences
Les vidéos de sciencesLes vidéos de sciences
Les vidéos de sciences
C.A.H.M
 
Biologie cellulaire
Biologie cellulaire Biologie cellulaire
Biologie cellulaire
koubyyy
 
Le cytoplasme
Le cytoplasmeLe cytoplasme
Le cytoplasme
SimpliceSibamutaki
 
Biologie-Cellulaire-examens-11.pdf
Biologie-Cellulaire-examens-11.pdfBiologie-Cellulaire-examens-11.pdf
Biologie-Cellulaire-examens-11.pdf
NadiaBenAyedKoubaa
 
Chapitre 1 Diaporama A1 à A4 - Le système digestif 4h+2.pptx
Chapitre 1 Diaporama A1 à A4 - Le système digestif 4h+2.pptxChapitre 1 Diaporama A1 à A4 - Le système digestif 4h+2.pptx
Chapitre 1 Diaporama A1 à A4 - Le système digestif 4h+2.pptx
montenvert
 
BTS diététique La cellule et les tissus
BTS diététique La cellule et les tissusBTS diététique La cellule et les tissus
BTS diététique La cellule et les tissus
FranckRencurel
 
Fiche educative - unité 1 - consommation de la matière organique et flux de l...
Fiche educative - unité 1 - consommation de la matière organique et flux de l...Fiche educative - unité 1 - consommation de la matière organique et flux de l...
Fiche educative - unité 1 - consommation de la matière organique et flux de l...
KhalidShorts
 
Poly pcem1-biochimie structurale-bilogie cellulaire
Poly   pcem1-biochimie structurale-bilogie cellulairePoly   pcem1-biochimie structurale-bilogie cellulaire
Poly pcem1-biochimie structurale-bilogie cellulaire
hajoura1971
 

Similaire à Poly physiologie 2008-2009 (20)

Histologie qcm histologie livre
Histologie qcm histologie livreHistologie qcm histologie livre
Histologie qcm histologie livre
 
Poly biomol r 10 11
Poly biomol r 10 11Poly biomol r 10 11
Poly biomol r 10 11
 
Poly physio qcm_2008-2009
Poly physio qcm_2008-2009Poly physio qcm_2008-2009
Poly physio qcm_2008-2009
 
Origine de la vie
Origine de la vieOrigine de la vie
Origine de la vie
 
Anatomie QCM (jean chritophe) (z-lib.org).pdf
Anatomie QCM (jean chritophe) (z-lib.org).pdfAnatomie QCM (jean chritophe) (z-lib.org).pdf
Anatomie QCM (jean chritophe) (z-lib.org).pdf
 
Anatomie QCM (jean chritophe) (z-lib.org).pdf
Anatomie QCM (jean chritophe) (z-lib.org).pdfAnatomie QCM (jean chritophe) (z-lib.org).pdf
Anatomie QCM (jean chritophe) (z-lib.org).pdf
 
Poly biochimie 10 11
Poly biochimie 10 11Poly biochimie 10 11
Poly biochimie 10 11
 
Ens les ppt presentation2012
Ens les ppt presentation2012Ens les ppt presentation2012
Ens les ppt presentation2012
 
Les vidéos de sciences
Les vidéos de sciencesLes vidéos de sciences
Les vidéos de sciences
 
Poly nutrition1
 Poly nutrition1 Poly nutrition1
Poly nutrition1
 
Biologie cellulaire
Biologie cellulaire Biologie cellulaire
Biologie cellulaire
 
Picco 824
Picco 824Picco 824
Picco 824
 
La culture cellulaire
La culture cellulaireLa culture cellulaire
La culture cellulaire
 
Le cytoplasme
Le cytoplasmeLe cytoplasme
Le cytoplasme
 
Biologie-Cellulaire-examens-11.pdf
Biologie-Cellulaire-examens-11.pdfBiologie-Cellulaire-examens-11.pdf
Biologie-Cellulaire-examens-11.pdf
 
Chapitre 1 Diaporama A1 à A4 - Le système digestif 4h+2.pptx
Chapitre 1 Diaporama A1 à A4 - Le système digestif 4h+2.pptxChapitre 1 Diaporama A1 à A4 - Le système digestif 4h+2.pptx
Chapitre 1 Diaporama A1 à A4 - Le système digestif 4h+2.pptx
 
BTS diététique La cellule et les tissus
BTS diététique La cellule et les tissusBTS diététique La cellule et les tissus
BTS diététique La cellule et les tissus
 
B mbioch
B mbiochB mbioch
B mbioch
 
Fiche educative - unité 1 - consommation de la matière organique et flux de l...
Fiche educative - unité 1 - consommation de la matière organique et flux de l...Fiche educative - unité 1 - consommation de la matière organique et flux de l...
Fiche educative - unité 1 - consommation de la matière organique et flux de l...
 
Poly pcem1-biochimie structurale-bilogie cellulaire
Poly   pcem1-biochimie structurale-bilogie cellulairePoly   pcem1-biochimie structurale-bilogie cellulaire
Poly pcem1-biochimie structurale-bilogie cellulaire
 

Plus de amis-med

Ecg normal
Ecg normalEcg normal
Ecg normal
amis-med
 
Programme de-résidanat-médecine
Programme de-résidanat-médecineProgramme de-résidanat-médecine
Programme de-résidanat-médecine
amis-med
 
Lecture rapide de l’ecg amis med.com
Lecture rapide de l’ecg amis med.comLecture rapide de l’ecg amis med.com
Lecture rapide de l’ecg amis med.com
amis-med
 
Lire un ecg amis med.com
Lire un ecg amis med.comLire un ecg amis med.com
Lire un ecg amis med.com
amis-med
 
Lecture rapide de l’ecg amis med.com
Lecture rapide de l’ecg amis med.comLecture rapide de l’ecg amis med.com
Lecture rapide de l’ecg amis med.com
amis-med
 
Amis med.com qcm anapath
Amis med.com qcm anapathAmis med.com qcm anapath
Amis med.com qcm anapath
amis-med
 
Guide antibiotique-fb68
Guide antibiotique-fb68Guide antibiotique-fb68
Guide antibiotique-fb68
amis-med
 
Hyperkaliemie
HyperkaliemieHyperkaliemie
Hyperkaliemie
amis-med
 
Drainage pleural en traumatologie quoi, quand, comment -
Drainage pleural en traumatologie   quoi, quand, comment -Drainage pleural en traumatologie   quoi, quand, comment -
Drainage pleural en traumatologie quoi, quand, comment -
amis-med
 
Les différentes immobilisations aux urgences
Les différentes immobilisations aux urgencesLes différentes immobilisations aux urgences
Les différentes immobilisations aux urgences
amis-med
 
Amis med.com gumc 2010
Amis med.com gumc 2010Amis med.com gumc 2010
Amis med.com gumc 2010
amis-med
 
Nerfs craniens
Nerfs craniensNerfs craniens
Nerfs craniens
amis-med
 
Amis med.com corrige type-residanatconstantine
Amis med.com corrige type-residanatconstantineAmis med.com corrige type-residanatconstantine
Amis med.com corrige type-residanatconstantine
amis-med
 
Poly biophysique r 10 11
Poly biophysique r 10 11Poly biophysique r 10 11
Poly biophysique r 10 11
amis-med
 
Amis med.com syndrome epanchement
Amis med.com syndrome epanchementAmis med.com syndrome epanchement
Amis med.com syndrome epanchement
amis-med
 
Guide analyse rapide_ecg
Guide analyse rapide_ecgGuide analyse rapide_ecg
Guide analyse rapide_ecg
amis-med
 
3 protocole-rr-pth
3 protocole-rr-pth3 protocole-rr-pth
3 protocole-rr-pth
amis-med
 
Amis med.com keratocone
Amis med.com keratoconeAmis med.com keratocone
Amis med.com keratocone
amis-med
 

Plus de amis-med (20)

Ecg normal
Ecg normalEcg normal
Ecg normal
 
Programme de-résidanat-médecine
Programme de-résidanat-médecineProgramme de-résidanat-médecine
Programme de-résidanat-médecine
 
Lecture rapide de l’ecg amis med.com
Lecture rapide de l’ecg amis med.comLecture rapide de l’ecg amis med.com
Lecture rapide de l’ecg amis med.com
 
Lire un ecg amis med.com
Lire un ecg amis med.comLire un ecg amis med.com
Lire un ecg amis med.com
 
Lecture rapide de l’ecg amis med.com
Lecture rapide de l’ecg amis med.comLecture rapide de l’ecg amis med.com
Lecture rapide de l’ecg amis med.com
 
Amis med.com qcm anapath
Amis med.com qcm anapathAmis med.com qcm anapath
Amis med.com qcm anapath
 
Guide antibiotique-fb68
Guide antibiotique-fb68Guide antibiotique-fb68
Guide antibiotique-fb68
 
Hyperkaliemie
HyperkaliemieHyperkaliemie
Hyperkaliemie
 
Drainage pleural en traumatologie quoi, quand, comment -
Drainage pleural en traumatologie   quoi, quand, comment -Drainage pleural en traumatologie   quoi, quand, comment -
Drainage pleural en traumatologie quoi, quand, comment -
 
Les différentes immobilisations aux urgences
Les différentes immobilisations aux urgencesLes différentes immobilisations aux urgences
Les différentes immobilisations aux urgences
 
Amis med.com gumc 2010
Amis med.com gumc 2010Amis med.com gumc 2010
Amis med.com gumc 2010
 
Nerfs craniens
Nerfs craniensNerfs craniens
Nerfs craniens
 
Amis med.com corrige type-residanatconstantine
Amis med.com corrige type-residanatconstantineAmis med.com corrige type-residanatconstantine
Amis med.com corrige type-residanatconstantine
 
Poly biophysique r 10 11
Poly biophysique r 10 11Poly biophysique r 10 11
Poly biophysique r 10 11
 
Amis med.com syndrome epanchement
Amis med.com syndrome epanchementAmis med.com syndrome epanchement
Amis med.com syndrome epanchement
 
Guide analyse rapide_ecg
Guide analyse rapide_ecgGuide analyse rapide_ecg
Guide analyse rapide_ecg
 
3 protocole-rr-pth
3 protocole-rr-pth3 protocole-rr-pth
3 protocole-rr-pth
 
Amis med.com keratocone
Amis med.com keratoconeAmis med.com keratocone
Amis med.com keratocone
 
Coma
ComaComa
Coma
 
Amibiase
AmibiaseAmibiase
Amibiase
 

Poly physiologie 2008-2009

  • 1. Tutorat Associatif Toulousain Année universitaire 2008-2009 PCEM1 Physiologie Commentaires de cours et QCM Partenaire du Tutorat Associatif Toulousain Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites 1
  • 2. Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites 2
  • 3. En aucun cas le contenu de ce polycopié ne pourra engager la responsabilité de la faculté de médecine ou de mesdames et messieurs les professeurs. Ce polycopié a été réalisé par : Jean-Christophe Lecomte Marie Estèbe Marine Weyl Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites 3
  • 4. Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites 4
  • 5. Présentation du polycopié La physiologie est une des matières phares du 2nd quadrimestre de PCEM1. En effet, c’est une matière qui suscite un intérêt certain auprès des étudiants puisqu’elle est plus proche de la pratique médicale que la plupart des autres matières. De plus, d’une certaine façon, cette matière valorise la réflexion… en s’appuyant tout de même sur des notions à intégrer ! Nous tenons à rappeler que ce polycopié proposé par le Tutorat Associatif Toulousain est un complément de cours, pas un substitut ! En effet, au concours, seul le cours des professeurs en charge de l’enseignement de la matière correspondante fait foi. De plus, le cours est susceptible de connaître certaines évolutions (notamment la présentation du cours de physiologie nerveuse dont le Pr Arnal a la charge). Ce polycopié est né de l’expression d’un besoin et s’attache donc à y répondre. Ainsi, nous y avons intégré des fiches d’explications mais aussi de synthèse et, pour acquérir les bonnes méthodes, des QCM-types rédigés. Vous remarquerez à ce propos que le choix des QCM-types s’est porté sur ceux d’années antérieures (généralement entre 2001 et 2003). Pourquoi un tel choix ? Pour deux raisons : tout d’abord, il ne s’agit pas de QCM anciens, éculés mais de QCM-types donc revenant régulièrement d’année en année. Enfin, la faculté ne fournissant des annales que sur les 5 dernières années, l’utilisation de ces QCM nous permettait d’enrichir vos annales de concours. Pour la réalisation de ce polycopié, nous avons fourni un travail sérieux et rigoureux. Cependant, dans le cas où certains éléments auraient échappé à notre vigilance, nous serions sensibles à vos remarques et diffuserions d’éventuelles précisions ou corrections. De fait, vous pouvez donc nous contacter par courrier électronique : - Marie ESTEBE : mariestebe@hotmail.com - Jean-Christophe LECOMTE : jclecomtejc@hotmail.com - Marine WEYL : marineww@hotmail.com Nous vous souhaitons bon courage à tous pour le 2nd quadrimestre ! Les auteurs, Marie, Marine et JC Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites 5
  • 6. Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites 6
  • 7. Sommaire 1ère partie : Physiologie des compartiments liquidiens de l’organisme (Pr ADER) : Jean-Christophe LECOMTE et Marie ESTEBE - Fiche 1 : Introduction. - Fiche 2 : Composition des solutions biologiques. - Fiche 3 : Méthodes d’études des solutions biologiques. - Fiche 4 : Méthodes de notation des solutions biologiques : caractéristiques physico- chimiques. - Fiche 5 : Volumes liquidiens de l’organisme. - Fiche 6 : L’eau totale et ses divisions : compartiments intra-cellulaire et extra-cellulaires. - Fiche 7 : Volume extra-cellulaire. - Fiche 8 : Mesures et index du volume plasmatique. - Fiche 9 : Composition du volume plasmatique (ionogramme plasmatique). - Fiche 10 : Pression osmotique plasmatique. - Fiche 11 : Liquide interstitiel : milieu intérieur. - Fiche 12 : Liquide intra-cellulaire. - Fiche 13 : Disposition générale et zones d’échanges. - Fiche 14 : Echanges avec le milieu extérieur. - Fiche 15 : Echanges entre plasma et liquide interstitiel. - Fiche 16 : Echanges entre liquide interstitiel et liquide intra-cellulaire. - Fiche 17 : Nourrisson et femme enceinte. - Fiche 18 : Conclusion du cours et commentaire. - Fiche 19 : QCM corrigés et rédigés. 2ème partie : Bases de la physiologie nerveuse (Pr ARNAL) : Marie ESTEBE - Fiche 1 : Introduction. - Fiche 2 : Potentiel membranaire de repos. - Fiche 3 : Potentiels électrotoniques. - Fiche 4 : Potentiel d’action. - Fiche 5 : Synapses. - Fiche 6 : Synapse chimique. - Fiche 7 : Différents types de récepteurs aux neurotransmetteurs. - Fiche 8 : Neurotransmetteurs activateurs. - Fiche 9 : Neurotransmetteurs inhibiteurs. - Fiche 10 : Amines biogènes. - Fiche 11 : Système nerveux organo-végétatif. - Fiche 12 : QCM corrigés et rédigés. Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites 7
  • 8. 3ème partie : Bases de la physiologie musculaire (Pr ARNAL) : Marie ESTEBE - Fiche 1 : Structure du muscle strié squelettique (rappels) et mécanismes moléculaires de la contraction. - Fiche 2 : La jonction neuro-musculaire. - Fiche 3 : Mécanique de la contraction de la fibre musculaire. - Fiche 4 : Métabolisme énergétique du muscle strié squelettique. - Fiche 5 : Les différents types de fibres musculaires striées squelettiques. - Fiche 6 : Contraction du muscle entier. - Fiche 7 : Réflexes spinaux et contrôle moteur. - Fiche 8 : Le muscle lisse : structure et rappels. - Fiche 9 : Contraction du muscle lisse. - Fiche 10 : QCM corrigés et rédigés. 4ème partie : Communication cellulaire (Pr TACK) : Marine WEYL - Fiche 1 : Principes de la communication cellulaire. - Fiche 2 : Production et communication du message. - Fiche 3 : Réponse des cellules-cibles. - Fiche 4 : Régulation des systèmes endocriniens. - Fiche 5 : Médiateurs paracrines et autacoïdes. - Fiche 6 : QCM corrigés et rédigés. 5ème partie : Bioénergétique (Pr TACK) : Marie ESTEBE - Fiche 1 : Bases de la bioénergétique. - Fiche 2 : Bioénergétique cellulaire : production d’énergie cellulaire. - Fiche 3 : Bioénergétique cellulaire : stockage de l’énergie cellulaire. - Fiche 4 : Bioénergétique cellulaire : exemples d’adaptation du métabolisme énergétique. - Fiche 5 : Bilan énergétique chez l’homme : méthodes d’étude. - Fiche 6 : Bilan énergétique chez l’homme : dépenses énergétiques. - Fiche 7 : Besoins énergétiques et ration alimentaire. - Fiche 8 : Gestion des stocks énergétiques. - Fiche 9 : QCM corrigés et rédigés. Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites 8
  • 9. 1ère partie : Physiologie des compartiments liquidiens de l’organisme (Pr ADER) : Jean-Christophe LECOMTE et Marie ESTEBE - Fiche 1 : Introduction. - Fiche 2 : Composition des solutions biologiques. - Fiche 3 : Méthodes d’études des solutions biologiques. - Fiche 4 : Méthodes de notation des solutions biologiques : caractéristiques physico- chimiques. - Fiche 5 : Volumes liquidiens de l’organisme. - Fiche 6 : L’eau totale et ses divisions : compartiments intra-cellulaire et extra-cellulaires. - Fiche 7 : Volume extra-cellulaire. - Fiche 8 : Mesures et index du volume plasmatique. - Fiche 9 : Composition du volume plasmatique (ionogramme plasmatique). - Fiche 10 : Pression osmotique plasmatique. - Fiche 11 : Liquide interstitiel : milieu intérieur. - Fiche 12 : Liquide intra-cellulaire. - Fiche 13 : Disposition générale et zones d’échanges. - Fiche 14 : Echanges avec le milieu extérieur. - Fiche 15 : Echanges entre plasma et liquide interstitiel. - Fiche 16 : Echanges entre liquide interstitiel et liquide intra-cellulaire. - Fiche 17 : Nourrisson et femme enceinte. - Fiche 18 : Conclusion du cours et commentaire. - Fiche 19 : QCM corrigés et rédigés. Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites 9
  • 10. Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites 10
  • 11. Fiche 1 : Introduction - L’eau est le composant le plus abondant de notre organisme (qui comporte aussi des substances minérales et organiques). - Répartition de l’eau dans l’organisme : pas homogène, différents compartiments liquidiens (= volumes = secteurs). - Physiologie : en permanence, entrées = sorties. (Vocabulaire : entrées = gains = absorptions ; sorties = pertes = excrétions). Remarques : o La dimension temporelle de cette égalité n’est bien sûr pas la minute mais la journée. o Cette égalité est préservée grâce à des mécanismes nerveux et surtout endocriniens. - Pathologie : il existe de nombreux déséquilibres hydro-électrolytiques dus à une altération des organes d’absorption et/ou d’excrétion (diarrhées, vomissements, brûlures étendues) et/ou à des anomalies endocriniennes (insuffisance sécrétoire en ADH). - Thérapeutique : restauration de l’équilibre hydro-électrolytique (réanimation médicale). Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites 11
  • 12. Fiche 2 : Composition des solutions biologiques Solution biologique - Solutions physiologiques : non idéales car : o Beaucoup de soluté par rapport au volume du solvant. o Dissociation électrolytique pas toujours complète. o Certains solutés sont de grande taille (protéines >> 1 nm). Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites 12
  • 13. Fiche 3 : Méthodes d’étude des solutions biologiques 1. Méthode des bilans externes, bilan de l’eau. - Méthode de base. - Comparaison des entrées et des sorties liquidiennes sur 24h : bilan = gains – pertes. - Bilan hydrique normal : nul ⇔ balance hydrique équilibrée ⇔ gains = pertes. - Se référer au schéma du polycopié p3 : « Bilan hydrique normal » : à apprendre ! - Autres gains et pertes lors de la pratique médicale : apports parentéraux (perfusions) et pertes anormales (diarrhées, vomissements…). - Il existe une multitude de bilans de l’eau (selon sujets, circonstances…). - Il existe des mécanismes d’adaptation qui permettent l’annulation du bilan hydrique même quand les apports ou pertes non rénales changent : o Soif : sensation de manque d’eau => recherche d’eau. o Régulation du volume urinaire : augmenté ou diminué selon apports et pertes. Autres exemples de bilans hydriques normaux (mettant en évidence cette adaptation) : o Faible prise de boisson : diminution du volume urinaire => bilan hydrique tout de même nul. o Potomanie légère : augmentation du volume urinaire => bilan hydrique tout de même nul. o Activité en climat chaud : augmentation de la transpiration et des pertes respiratoires => augmentation des boissons et diminution du volume urinaire => bilan hydrique tout de même nul. o Lendemain de chirurgie gastrique : pas d’apports hydriques par l’alimentation mais apports parentéraux (supérieurs aux apports habituels) => augmentation du volume urinaire => bilan hydrique tout de même nul. - Bilans hydriques anormaux : o Gains > pertes => gains – pertes > 0 => bilan positif. o Gains < pertes => gains – pertes < 0 => bilan négatif. Autres exemples de bilans hydriques anormaux : o Diarrhée profuse : pertes > gains => bilan négatif => déshydratation si apports pas modifiés en conséquence. o Traumatisme crânien avec diabète insipide : perturbation de l’hypothalamus => diminution du taux d’ADH => augmentation du volume urinaire (diabète insipide) => pertes > gains => bilan négatif. o Insuffisance rénale aiguë anurique : plus de production d’urine => gains > pertes => bilan positif => hyperhydratation. o Réhydratation post-opératoire excessive : gains > pertes => bilan positif. Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites 13
  • 14. 2. Méthodes de dilution de traceurs : volumes liquidiens et masses échangeables. - Pour des études spécialisées, pas en pratique journalière. a) Traceurs répartis dans des volumes liquidiens : - Traceurs : o Substances inertes (colorants) ou substances radioactives non toxiques. o Facilement dosables. o Injectés par voie intra-veineuse puis se diluant dans un ou plusieurs compartiments liquidiens. - Mesurer avec précision la quantité M de traceur injectée. - Se référer au schéma du polycopié p6 « Dilution de traceurs » : o Phase I :  Pic de concentration du traceur.  Augmentation de la concentration sanguine du traceur jusqu’à un sommet.  Répartition du traceur dans le compartiment. o Phase II :  Diminution de la concentration sanguine du traceur de manière irrégulière (car éventuelle diffusion hors du compartiment + début de disparition du traceur) => non exploitable. o Phase III :  Diminution de la concentration sanguine du traceur de manière régulière (car due à un seul facteur : disparition progressive du traceur) => exploitable : fonction mono-exponentielle du temps correspondant donc à une droite en coordonnées (semi-)logarithmiques.  Extrapolation de cette droite jusqu’à l’axe des ordonnées => détermination de (log c0 puis) c0 (concentration théorique qui aurait été mesurée si l’injection du traceur avait été instantanée et sa diffusion immédiate). M - => Volume de dilution du traceur utilisé : V = c0 Remarque : le volume de dilution ne correspond pas exactement à un espace anatomique => toujours préciser la nature du traceur employé. b) Traceurs répartis dans des masses d’électrolytes : - Injection intra-veineuse de l’isotope radioactif d’un ion ( 24 Na , 42 K …) après comptage de l’activité injectée. - Recueil des urines durant les 24h suivantes. - Prélèvement sanguin 24h après l’injection. act. _ injectée − act. _ excrétée _ urines - => Masse (capital) échangeable en 24h de l’ion = act. _ sanguine _ à _ 24h Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites 14
  • 15. Fiche 4 : Méthodes de notation des solutions biologiques : caractéristiques physico-chimiques 1. Concentration en notation molaire. - Attention : molaRité ≠ molaLité : expressions proches mais pas identiques ! - En mol/L de solution. - En mol/kg de solvant. - Ex du plasma sanguin normal : - Ex : sachant que 1000 mL (1L) dans 1000 mL se solution (plasma), d’eau pèsent 1 kg, on ne considère il y a 930 mL d’eau et 70 mL de plus le volume de solutés solutés. dans 1000 mL de plasma mais dans 1000 mL d’eau (soit 1000 × 1000 ≈ 1075 mL de plasma). 930 Par conséquent : la concentration molale d’un soluté est toujours supérieure à sa concentration molaire. Remarque : la molarité peut varier avec le volume de solutés d’où certaines interprétations trompeuses (« fausses hyponatrémies » en cas d’augmentation de la concentration globale des solutés). mg / L - mmol / L = masse _ molaire _(moléculaire _ ou _ atomique) - Cette notation : S’applique : Ne s’applique pas : o Aux molécules non dissociées. o Aux mélanges de substances (protéines). o Aux molécules dissociées ou o Aux substances de masse moléculaire électrolytes. inconnue. o Aux ions. - Gradients de concentration => transferts passifs par diffusion. 2. Concentration en charges électriques = concentration ionique : - mEq / L = mmol / L × valence - Notation parfois trompeuse (approximations) car : o Dissociation électrolytique pas tout à fait complète. 2+ o Ca 2+ et Mg partiellement liés aux protéines. o Valence variable selon température et pH. - Electroneutralité des liquides biologiques. - Gradients électriques => transferts passifs par diffusion. Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites 15
  • 16. 3. Pression osmotique : - La pression osmotique équivaut à la pression hydrostatique qu’il faudrait exercer pour annuler l’effet de la présence des solutés. - OsmolaRité ≠ osmolaLité (même raisonnement que pour molaRité ≠ molaLité). - mOsm / L = mmol / L × n _ particules - La pression osmotique est surtout développée par des molécules de faible masse et des électrolytes dissociés (=> les protéines développent une faible pression osmotique). - Par référence à la pression osmotique du plasma normal : o Isotonie = même pression osmotique. o Hypotonie = pression osmotique inférieure. o Hypertonie = pression osmotique supérieure. - Gradients de pressions osmotiques => transferts passifs d’eau par osmose. Les transferts d’eau entre les différents compartiments liquidiens de l’organisme sont principalement régis par des gradients de pressions osmotiques. 4. Potentiel acide : pH : - [ ] pH = − log H + = log 1 [ ] H+ - 5. Remarques pour les calculs en rapport avec les protéines plasmatiques : - Dans le plasma, les protéines sont sous forme d’anions : 1 mEq d’anions protéinates correspond environ à 4,5 g de protéines. - Il n’existe pas d’expression molaire (en mmol/L) pour les protéines plasmatiques mais seulement une expression molale (en g/L) (car, du fait de leur grande diversité, il serait hasardeux de considérer une masse molaire moléculaire moyenne). - La pression osmotique des protéines plasmatiques est de 1,5 mOsm/L (majorée par effet Donnan). Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites 16
  • 17. Fiche 5 : Volumes liquidiens de l’organisme - Volumes liquidiens en fonction du poids (masse) du sujet : - Mesure des volumes liquidiens : utilisation de traceurs : o Volume hydrique total (VHT) : urée, antipyrine, eau lourde, eau tritiée. o Volume liquidien extra-cellulaire (VLEC) : inuline, mannitol, 82Br. => on peut déterminer le volume liquidien intra-cellulaire (VLIC) : VLIC = VHT – VLEC = 60 – 20 = 40 % du poids du sujet. o Volume plasmatique (VP) :  Mesure directe : albumine colorée ou marquée à l’131I.  Mesure indirecte : volume sanguin total (VST déterminé en marquant des hématies au 51Cr) et hématocrite. => on peut déterminer le volume liquidien interstitiel : VLI = VLEC – VP = 20 – 4 = 16 % du poids du sujet. Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites 17
  • 18. Fiche 6 : L’eau totale et ses divisions : compartiments intra-cellulaire et extra-cellulaires 1. Divisions : secteurs ou compartiments intra-cellulaire et extra-cellulaires. - Dans l’organisme, la répartition de l’eau n’est pas homogène : Remarque : les pourcentages correspondent au volume de chaque compartiment liquidien en fonction du poids total de l’individu. - Le volume interstitiel correspond au milieu intérieur. Il est délimité par la surface cutanée, la paroi des capillaires sanguins et la membrane plasmique des cellules. 2. Eau totale : - Pour mesurer le volume hydrique total (VHT), les traceurs injectés en intra-veineuse (parvenant donc dans le compartiment plasmatique) doivent diffuser partout et par conséquent traverser les parois capillaires (pour parvenir dans le milieu interstitiel) et les membranes plasmiques (pour parvenir dans le milieu intra-cellulaire). Exemples : urée, antipyrine, eau lourde, eau tritiée. - VHT = 60 ± 10 % du poids total. - L’étude approximative du VHT peut être réalisée par le suivi de la courbe de poids du sujet : les variations rapides du poids sont un très bon index de l’hydratation/déshydratation. - Variations inter-individuelles du VHT : o Masse graisseuse : plus la masse graisseuse d’un sujet est grande, plus son contenu hydrique est faible. Exemples : obèse moyen : VHT = 50-55 % du poids corporel (< 60 %). sujet longiligne : VHT = 65-70 % du poids corporel (> 60 %). o Sexe : le contenu lipidique est plus important chez la femme que chez l’homme => à taille et poids égaux, le VHT est inférieur chez la femme. : VHT > 60 % du poids corporel. : VHT < 60 % du poids corporel. o Age : le contenu hydrique est très supérieur chez le nourrisson et tend à diminuer chez les personnes âgées (du fait de l’augmentation des tissus fibreux et graisseux avec l’avancée en âge). Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites 18
  • 19. Fiche 7 : Volume extra-cellulaire - Pour mesurer le volume liquidien extra-cellulaire (VLEC), les traceurs injectés en intra- veineuse (et parvenant donc dans le liquide plasmatique) doivent pouvoir traverser les parois capillaires (pour parvenir dans le milieu interstitiel) mais pas les membranes plasmiques (pour ne pas parvenir dans le milieu intra-cellulaire). Exemples : inuline, mannitol, 82Br. - VLEC ≈ 20 % du poids corporel mais ce volume est peu mesuré car hétérogène (il regroupe volume plasmatique et volume liquidien interstitiel). Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites 19
  • 20. Fiche 8 : Mesures et index du volume plasmatique Mesure directe : Mesure indirecte : VST et Ht Index (=> indirect) : VE traceurs Albumine colorée - Mesure du volume sanguin - Volémie efficace (VE) : concept ou albumine total (VST) : exprimant la relation entre le marquée à l’131I  Après prélèvement, on contenu (volume sanguin  grosses marque au 51Cr des circulant) et le contenant molécules hématies du sujet et on (volume de l’appareil  demeurent mesure l’activité de celles-ci. circulatoire). C’est la méthode la dans courant  On lui réinjecte ces hématies plus utilisée. sanguin 1 1 Exemples :  mesure du et, hà h après, on  Vasoconstriction 4 2 volume effectue un nouveau => diminution du volume du plasmatique : prélèvement sanguin pour contenant VP ≈ 4 % du mesurer l’activité de ses => hypervolémie efficace. poids hématies.  Hémorragie => diminution du corporel  Le VST correspond alors à volume du contenu un volume de dilution : => hypovolémie efficace. VST ≈ 7 % du poids - Pour apprécier l’état de la VE : corporel  Pressions intra- - Mesure de l’hématocrite (Ht) : vasculaires :  On prélève du sang veineux • PSA (pression sanguine dans un tube capillaire artérielle) : en mmHg, peu hépariné. sensible.  La centrifugation permet de • PVC (pression veineuse séparer les cellules (qui centrale) : en cm H2O, correspondent presque sensible (la faible exclusivement aux hématies) épaisseur de la media des du plasma. veines n’ajoute pas de  => Ht correspond à 40-45 % pression), mesurée par du VST (un peu plus élevé introduction d’un cathéter chez l’homme que chez la relié à une colonne d’eau femme). et légèrement hépariné - Le volume plasmatique correspond dans la veine du pli du alors au produit du VST par le coude puis poussé jusqu’à pourcentage de plasma qu’il l’atrium droit, PVC normale VST = 5 ± 3 cm H2O. contient : VP = × (100 − Ht )  Hématocrite et protidémie : 100 en pratique journalière, index Exemple : très employés du VP (pas du 7% _ du _ PC VST). VP = × (100 − 45) 100 Exemples : diminution du VP ⇒ VP ≈ 4% du poids corporel. => augmentation de l’Ht et de la protidémie (c’est même inversement proportionnel => on peut calculer le volume liquidien en excès ou en défaut). En revanche, diminution du VST => diminution de l’Ht et de la protidémie. Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites 20
  • 21. Fiche 9 : Composition du volume plasmatique (ionogramme plasmatique) Plasma Sérum Surnageant obtenu par centrifugation de sang Surnageant obtenu par centrifugation de sang avec anticoagulant. sans anticoagulant. => sérum = plasma – fibrinogène. - Description du plasma : O Liquide jaune clair. O 2,2 fois plus visqueux que l’eau. O Limpide à jeun / trouble, opalescent après un repas riche en graisses. - Composition du plasma : O Eau : 90-92 % du plasma. O Protéines : 70-72 g/L de plasma. O Substances organiques non protéiques : azotées, glucidiques, lipidiques… O Constituants minéraux et substances ionisées (même si dissociation électrolytique pas toujours totale) => ionogramme plasmatique. - Ionogramme plasmatique (Bilan Electrolytique Sanguin) : Cations Anions O Na : natrémie = 140 mEq/L + O Cl : chlorémie = 103 mEq/L - O K+ : kaliémie = 3,5-5 mEq/L (sans O HCO3− : bicarbonatémie = 25 mEq/L hémolyse par garrot ni contractions (légèrement supérieure dans le plasma musculaires) veineux) O Ca2+ : calcémie = 5 mEq/L mais seuls 50% O Protéinates (Pr-) : protéinémie = 16 mEq/L sous forme ionisée (les autres 50% sont (1 mEq ≈ 4,5 g de protéinates) liés aux protéines) O PO4 − : phosphatémie = 2 mEq/L 3 O Mg2+ : magnésémie = 1,8 mEq/L mais seuls 65 % sous forme ionisée (les autres O SO4 − : sulfatémie = 1 mEq/L 2 35 % sont liés aux protéines) O Anions organiques (citrates, lactates, O Fe2+, Zn2+, Cu2+ : 0,2 mEq/L pyruvates…) = 4-5 mEq/L /! Ca2+ et Mg2+ sont bivalents. Total des cations ≈ 152 mEq/L Total des anions ≈ 152 mEq/L Par conséquent, le plasma : O Est électriquement neutre. O Correspond principalement à une solution de NaCl et de NaHCO3 (car Na+, Cl- − et HCO3 sont les principaux ions le composants). O La quantité de Na+ détermine le volume plasmatique (et, plus globalement, le volume des liquides extra-cellulaires). Lors d’une variation isotonique de Na+, ce n’est pas la natrémie ([Na+]) qui change mais la quantité de Na+ contenue dans le plasma => le volume plasmatique change proportionnellement. Exemple d’un gain isotonique de Na+ : + 140 mEq de Na+ avec 1 L d’eau (=> natrémie constante). O Anions indosés = [ Na ] − ([Cl ] + [ HCO3 ]) < 12 ± 3mEq / L (si physiologique). + − − En cas de valeur supérieure, on parle de « trou anionique » (acidose). O Emploi de préfixes : « normo- », « hyper- », « hypo- ». Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites 21
  • 22. Fiche 10 : Pression osmotique plasmatique - Pression osmotique totale (POT) : O Calculée à partir de la mesure de l’abaissement du point de congélation du plasma (∆t°C cryoscopique en prenant pour référence le point de congélation de l’eau pure soit 0°C). O POT ≈ 290 mOsm/kg. - Pression osmotique efficace (POE) : O Un soluté très diffusible ne crée pas de gradient de concentration => pas de gradient de pression osmotique (PO) => on ne considère pas ce soluté. O POE = POT – PO développée par les solutés très diffusibles (urée et glucose). O => POE ≈ 290 – 10 ≈ 280 mOsm/kg. - Calcul approché : O POT ≈ 2 [Na+] + azotémie + glycémie ≈ 2 x 140 + 5 + 5,5 ≈ 290 mOsm/kg. O POE ≈ 2 [Na+] ≈ 2 x 140 ≈ 280 mOsm/kg. - => La concentration du Na+ (= [Na+] = natrémie) détermine la pression osmotique du plasma (et, plus globalement, la pression osmotique des liquides extra- cellulaires). Variation non isotonique de Na+ (hypo- ou hypertonique) => variation de la natrémie => de la PO plasmatique. Exemple d’un gain hypertonique de Na+ : + 140 mEq de Na+ pour seulement 1 L d’eau => augmentation de la natrémie => augmentation de la POE. Or les gradients de PO sont à l’origine de transferts passifs d’eau par osmose. => Une augmentation de la natrémie tend à faire augmenter dans le temps le volume plasmatique (et, plus globalement, le volume des liquides extra-cellulaires) (aux dépens du volume liquidien intra-cellulaire) (voir explication page suivante). Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites 22
  • 23. /! dans les QCM : - Une hypernatrémie entraîne une déshydratation cellulaire. En effet, une hypernatrémie entraîne forcément un transfert passif d’eau par osmose du compartiment intra-cellulaire vers le compartiment plasmatique (extra-cellulaire). - Une hypernatrémie n’entraîne pas mais tend à entraîner une augmentation du volume plasmatique (VP). (1) En effet, comme vu ci-dessus, « l’hypernatrémie entraîne forcément un transfert passif d’eau par osmose du compartiment intra-cellulaire vers le compartiment plasmatique (extra-cellulaire) ». Il y a donc arrivée d’eau dans le compartiment plasmatique. (2) Cependant, si l’hypernatrémie est due à une perte hypotonique (perte de beaucoup d’eau pour peu de Na + , par exemple d’origine rénale) et que cette perte perdure, alors le VP continuera de diminuer. Cela correspond au cas d’un départ d’eau hors du compartiment plasmatique. (3) Par conséquent, malgré le transfert d’eau du compartiment intra-cellulaire vers le compartiment plasmatique (déterminé par l’hypernatrémie), il y a tout de même diminution du VP (puisque le départ d’eau hors du compartiment plasmatique est supérieur à l’arrivée d’eau dans celui-ci). (4) De fait, il n’y a pas d’implication directe entre hypernatrémie et augmentation du VP mais une tendance à l’augmentation du VP (qui se traduira par une augmentation effective du VP en l’absence de perte hypotonique associée). Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites 23
  • 24. Fiche 11 : Liquide interstitiel : milieu intérieur - Le milieu intérieur est délimité par la surface cutanée, la paroi des capillaires sanguins et la membrane plasmique des cellules. - Il n’y a pas de mesure directe : VLI = VLEC – VP = 20 – 4 = 16 % du poids du sujet. - Le liquide interstitiel est hétérogène car il comprend : O Le liquide interstitiel proprement dit = lymphe non canalisée. O La lymphe canalisée (dans les vaisseaux lymphatiques). O Les liquides transcellulaires (LCR, liquides de l’œil et de l’oreille interne, liquides dans les séreuses, dans le tube digestif, dans les néphrons…). - Etude du liquide interstitiel proprement dit (lymphe non canalisée) : O Structure physique : gel à une pression infra-atmosphérique :  Gel : matière physique relativement déshydratée.  Eau et substances dissoutes sont enfermées dans une trame de cellules et de fibres protéiques.  La pression hydrostatique interstitielle est dite « négative » (car infra- atmosphérique) : Pi = - 3 mmHg.  Le volume liquidien interstitiel (VLI) peut augmenter d’environ 30-40 % sans que la pression dans le milieu interstitiel ne dépasse la pression atmosphérique. Au-delà de la pression atmosphérique, la pente est plus élevée et l’inflation du volume interstitiel est telle qu’elle devient visible et palpable : oedèmes. O Composition : ultra-filtrat plasmatique :  Ultra-filtrat plasmatique : plasma (quasi-)dépourvu de protéines.  Vocabulaire : pression oncotique = pression colloïde osmotique = pression osmotique développée par les protéines. Paroi des capillaires de la grande circulation (semi-perméable) Liquide plasmatique (dans un capillaire) Liquide interstitiel [protéinates] = 72 g/L > [protéinates] = 2 g/L => pression oncotique capillaire : => pression oncotique interstitielle : πc = 25 mmHg = 1,5 mOsm/kg > πi = 4 mmHg  Différence majeure entre liquide plasmatique et liquide interstitiel.  Rôle fonctionnel majeur.  Il y a davantage d’anions protéinates dans le liquide plasmatique par rapport au liquide interstitiel.  Le liquide interstitiel comporte plus d’anions non protéiques et un peu moins de cations (Na+) : - - [Cl ] = 103 mmol/L < [Cl ]+ = 110 mmol/L [Na+] = 140 mmol/L > [Na ] = 132 mmol/L Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites 24
  • 25. Fiche 12 : Liquide intra-cellulaire - VLIC = VHT – VLEC = 60 – 20 = 40 % du poids chez un sujet moyen. - Composition difficile à déterminer : O Problème du prélèvement => on préfère des cellules accessibles et en grand nombre : par simple prise de sang (hématies, leucocytes), par culture cellulaire... O Toutes les cellules n’ont pas la même composition en eau et en substances minérales quant à leur liquide intra-cellulaire. Exemples : hépatocyte : 70 % d’eau / adipocyte : 10 % d’eau. - Composition du liquide intra-cellulaire : Cations principaux Anions principaux + O K : [K ] ≈ 150 mEq/L >> kaliémie + O PO 3− 4 (=> presque tout le K+ de l’organisme se O Protéinates ++ trouve à l’intérieur des cellules). O SO4 − . 2 O Mg2+ : [Mg2+] ≈ 40-50 mEq/L >> magnésémie. O Peu de Na+ : [Na+] << natrémie.  Le liquide intra-cellulaire a une composition totalement différente de celle du liquide extra-cellulaire (et notamment de celle du plasma sanguin).  Il faut en permanence des transports actifs pour maintenir cette différence de composition. Ces transports actifs sont coûteux en énergie.  Dépense énergétique permanente. - Remarque : dans le liquide intra-cellulaire : O La dissociation électrolytique est incomplète. O De nombreux ions sont liés aux protéines (=> ne développent pas eux-mêmes une pression osmotique supplémentaire). => malgré les différences de concentrations ioniques entre ces deux liquides, POintra-cellulaire ≈ POextra-cellulaire (à l’état physiologique). Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites 25
  • 26. Fiche 13 : Disposition générale et zones d’échanges - Se référer au schéma du polycopié p 14. - On peut représenter les différents compartiments liquidiens de manière juxtaposée mais, en réalité, la disposition est concentrique. En effet, le milieu intra-cellulaire n’a aucun contact avec le milieu extérieur, le milieu extérieur est en contact avec la fraction plasmatique et celle-ci est séparée du milieu intra-cellulaire par le liquide interstitiel. - Il existe 4 voies d’échanges entre milieu extérieur et liquide plasmatique : O Glandes sudoripares (surface cutanée) : pertes (perspiration et transpiration). O Voies respiratoires : pertes (vapeur d’eau de l’air expiré). O Tube digestif : entrées (aliments et boissons) et pertes (selles). O Reins : pertes (excrétion urinaire). - Les échanges entre les différents compartiments sont permanents : l’équilibre hydro- électrolytique est dynamique. Fiche 14 Echanges avec le milieu extérieur - Les échanges d’électrolytes se font comme ceux de l’eau. 1. Exemples : bilans de l’eau, du Na+ et du K+ (pour une alimentation mixte : non végétarienne). - Bilan sodé : O 1 g de NaCl correspond à 17 mmol de Na+. O Apports : dans aliments + sel en tant que condiment (appétence particulière) : 150 mmol/24h. O Pertes : sudorales et fécales (≈ 10 %) + excrétion urinaire : 150 mmol/24h. O Bilan : nul car l’excrétion urinaire est réglée de façon à annuler le bilan sodé (homéostasie sodée). - Bilan potassique : O Apports : dans aliments (fruits et légumes +++) : 100 mmol/24h. O Pertes : sudorales et fécales (≈ 10 %) + excrétion urinaire : 100 mmol/24h. O Bilan : nul car l’excrétion urinaire est réglée de façon à annuler le bilan potassique (homéostasie potassique). O Remarque : pour un végétarien, les apports en K+ sont supérieurs => l’excrétion urinaire est supérieure afin d’annuler le bilan potassique. 2. Reins : organes principaux de régulation. - Les reins jouent un rôle de régulation pour l’eau et les ions (Na+, K+…) : apports = pertes non-rénales + pertes rénales. (=> bilan = apports – pertes = 0) Excrétion urinaire : réglée dans de larges dimensions afin d’annuler le bilan hydro-électrolytique. Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites 26
  • 27. Fiche 15 : Echanges entre plasma et liquide interstitiel 1. Voie principale : échanges transcapillaires. - Capillaires de la circulation systémique : O Très grande surface d’échanges. O Variable : multipliée par 3 à 4 lors d’une vasodilatation. a) Par diffusion : - Liquide plasmatique et liquide interstitiel ont une agitation permanente => il s’effectue des transferts massifs dans les 2 sens, de plusieurs dizaines de litres par minute. - Cependant, ces transferts se font également dans les 2 sens => ils ne modifient ni le volume plasmatique, ni le volume liquidien interstitiel. b) Par (ultra-)filtration / réabsorption : relation pressions hydrostatiques / pressions oncotiques (schéma de Starling). - J v = K f ( ∆ P − ∆ π ) = K f [ ( Pc − Pi ) − (π c − π i )] avec : O J v : flux transcapillaire par unité de temps. O K f : coefficient d’ultra-filtration, caractérise la perméabilité du capillaire en fonction de la perméabilité hydraulique et de la surface d’échanges des capillaires (selon le type de capillaire et son état de vasomotricité). O Pc : pression hydrostatique capillaire, décroît entre le pôle artériel (où Pc = 27 mmHg ) et le pôle veineux (où Pc = 12mmHg ) => Pc > 0 => favorise la sortie de liquide plasmatique. O Pi : pression hydrostatique interstitielle, Pi = − 3mmHg , « négative » car infra- atmosphérique => favorise la sortie de liquide plasmatique. O π c : pression oncotique capillaire, π c = 25mmHg > 0 => favorise l’entrée de liquide interstitiel. O π i : pression oncotique interstitielle, π i = 4mmHg > 0 => favorise la sortie de liquide plasmatique. - Se référer au schéma « Echanges capillaires par filtration-réabsorption » du polycopié p16. Pôle artériel Pôle veineux Pc = 27 mmHg Pc = 12mmHg => Pf = ∆ P − ∆ π = [ ( Pc − Pi ) − (π c − π i )] => Pf ' = [12 − (− 3)] − ( 25 − 4) = 15 − 21 => Pf = [ 27 − (− 3)] − (25 − 4) = 30 − 21 => Pf ' = − 6mmHg < 0 => Pf = 9mmHg > 0 => la force résultante est orientée de l’extérieur => la force résultante est orientée de l’intérieur vers l’intérieur du capillaire : réabsorption. vers l’extérieur du capillaire : filtration. On définit ainsi : Pr = 6mmHg (> 0 car de sens opposé à celui de Pf ' ). => Pr < Pf => force de rappel < force d’expulsion. (réabsorption) (filtration) Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites 27
  • 28. - Se référer au schéma p16 du polycopié : O Débit sanguin dans les capillaires = débit cardiaque (car circuit fermé) => débit sanguin ≈ 5,5 L/min. VST O VLP = × (100 − Ht ) 100 débit _ sanguin 5,5 ⇒ débit plasmatique = × (100 − Ht ) = × (100 − 45) 100 100 ⇒ débit plasmatique ≈ 3L / min 0,5 O Débit de filtration = 0,5% × débit _ plasmatique = ×3 100 ⇒ débit de filtration = 15 mL/min. O Débit de réabsorption = 13,5 mL/min. O => + 1,5 mL/min dans le liquide interstitiel. O L’équilibre des échanges est maintenu grâce à la circulation lymphatique. O Ces échanges sont certes quantitativement peu importants mais sont fonctionnellement très importants. - Schéma de Starling : (Se référer aux schémas p17 du polycopié) O Les pressions favorisant la sortie de liquide plasmatique correspondent à : ( Pc − Pi ) − (π i ) = Pc + π i − Pi O La pression favorisant l’entrée du liquide interstitiel correspond à : π c . O L’intersection des deux droites correspond au passage d’une zone de filtration à une zone de réabsorption. O => les échanges changent mécaniquement quand les pressions changent. Exemples : O Collapsus, choc : => diminution de Pc => diminution de la somme des pressions de filtration => diminution de L f (longueur de capillaire dévolue à la filtration) / augmentation de Lr (longueur de capillaire dévolue à la réabsorption). => filtration < réabsorption => anoxie tissulaire. O Insuffisance cardiaque droite ou globale : => augmentation de la Pc veineuse => augmentation de la somme des pressions de filtration => augmentation de L f / diminution de Lr . => filtration > réabsorption => oedèmes. O Hypoprotidémie (dénutrition, syndrome néphrotique, cirrhose…) : => diminution de π c => augmentation de L f / diminution de Lr . => filtration > réabsorption => oedèmes. Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites 28
  • 29. 2. Voie accessoire : drainage lymphatique. - Voie d’échanges à un seul sens. - Les vaisseaux lymphatiques naissent en doigts de gants dans le secteur interstitiel et se regroupent progressivement pour constituer le conduit thoracique et la grande veine lymphatique qui se jettent dans les confluents veineux jugulo-subclaviers gauche et droit. => La lymphe canalisée revient à la circulation systémique : ainsi, 2 à 4 L de liquide par jour sont ramenés du secteur interstitiel vers le secteur plasmatique. - => Le drainage lymphatique : O Annule le bilan des échanges entre liquide plasmatique et liquide interstitiel (≈1,5 mL/min). O Maintient dans le liquide interstitiel une concentration en protéines basse. En effet, la lymphe canalisée est riche en protéines : 20-30 g de protéines par litre (< plasma mais > liquide interstitiel). Ainsi, la lymphe canalisée draine les protéines du liquide interstitiel. - Quand un canal lymphatique est obturé, il se forme un œdème localisé : lymphoedème. Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites 29
  • 30. Fiche 16 : Echanges entre liquide interstitiel et liquide intra-cellulaire Se référer au schéma du polycopié p18. - Remarques : o Sur les transferts passifs par diffusion : les transporteurs protéiques (intervenant dans la diffusion facilitée) augmentent le débit de transfert mais sont saturables. o Sur les transports actifs :  Primaires : les pompes ioniques ATPasiques hydrolysent de l’ATP pour leur fonctionnement => dépense d’énergie. La plus répandue est la 3Na + /2K+ATPase qui se trouve au niveau des membranes plasmiques de toutes les cellules (et qui est à l’origine du potentiel transmembranaire). C’est grâce à l’existence de ces pompes qu’existent et que sont maintenues les différences de concentration entre liquide intra- cellulaire et liquide extra-cellulaire (sinon mort cellulaire).  Secondaires et tertiaires : créent un gradient de concentration G’ en utilisant l’énergie d’un 1er gradient de concentration G. En effet, en entrant dans la cellule du fait de son gradient de concentration, le Na+ entraîne l’entrée du glucose (symport, co-transport Na+/Glc) et la sortie du Ca2+ (échangeur, antiport Na+/Ca2+). Dans ces transports actifs, l’ion qui a entraîné le transport est toujours mobilisé dans le sens de son gradient de concentration alors que la substance transportée est toujours mobilisée contre son gradient de concentration. o Sur les transports passifs de l’eau par osmose :  En fonction des gradients osmotiques : des zones de faible pression osmotique (PO) vers les zones de PO élevée.  En physiologie, la PO intra-cellulaire est fixe => les gradients osmotiques sont presque exclusivement dus aux changements de la PO extra- cellulaire.  => Les variations de la PO efficace des liquides extra-cellulaires (LEC) (=> la natrémie) règlent les transferts hydriques et le volume des liquides intra-cellulaires (LIC) (l’hydratation cellulaire). Exemple : pertes hypotoniques => le sujet perd plus d’eau que de Na+ => augmentation de la [Na+] : hypernatrémie => augmentation de la PO des LEC => sortie d’eau de la cellule, passivement : déshydratation cellulaire. Ainsi : Pertes hypotoniques ou gains hypertoniques => augmentation de la natrémie => augmentation de la PO des LEC => déshydratation cellulaire. Pertes hypertoniques ou gains hypotoniques => diminution de la natrémie => diminution de la PO des LEC => hyperhydratation cellulaire.  Transferts hydriques : très peu à travers la membrane plasmique (car hydrophobe) mais par aquaporines. Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites 30
  • 31. Fiche 17 Nourrisson et femme enceinte 1. Nourrisson. - Contenu hydrique très supérieur à celui d’un adulte. (80 % du poids corporel) - Répartition du volume hydrique total différente de celle d’un adulte : o VLEC ≈ VLIC (volume des liquides extra-cellulaires ≈ volume des liquides intra- cellulaires). o Volume interstitiel proportionnellement très supérieur à celui d’un adulte. - Risques très importants de déshydratation : o Dépendance totale vis-à-vis de l’environnement. o Grande surface cutanée. o Immaturité rénale : concentration des urines inférieure => réabsorption inférieure à celle d’un adulte. o Forte activité métabolique => importante nécessité d’élimination. o Turn-over de l’eau plus intense et plus rapide (renouvellement d’⅓ des LEC /24h). 2. Femme enceinte. - Au terme de la grossesse (36 semaines) : o Prise de poids ≈ +12kg (±10%). o dont 8L d’eau (moitié/moitié mère/fœtus et annexes). - Rétention hydrique très importante dans tous les secteurs (et tout particulièrement dans le liquide interstitiel). - Rétention ionique importante. - Rétention hydrique > rétention sodée => gain hypotonique => baisse physiologique de l’osmolalité plasmatique : -8 à -10 mOsm/kg. - => Déplacement provisoire mais total de la normalité physiologique : hypervolémie et hyperhydratation globale. Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites 31
  • 32. Fiche 18 : Conclusion du cours et commentaire 1. Conclusion du cours. - Cette hétérogénéité dans la répartition du volume hydrique total détermine : o Une contrainte biologique : la régulation homéostasique => régulation permanente et très précise avec des limites de variation très étroites. o Indépendance, liberté biologique. 2. Commentaire. - Ce cours comporte quelques données chiffrées mais est plutôt accessible du point de vue difficulté (d’autant plus qu’il est relativement court). - L’idéal serait donc de gagner un maximum de points sur les QCM relatifs à ce cours. - Les QCM correspondants à ce cours sont les 4 premiers des 20 du concours. - Traditionnellement, il existe 5 types principaux de QCM en physiologie des compartiments liquidiens : o Sur des solutions : solvant, soluté, électro-neutralité, concentration molaire, concentration ionique, pression osmotique… o Sur des échanges hydro-électrolytiques avec le milieu extérieur (≈ cas cliniques). o Sur les propriétés d’un compartiment. o Sur des cas cliniques (déshydratations +++). o Sur les cas particuliers du nourrisson et de la femme enceinte. Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites 32
  • 33. Fiche 19 : QCM corrigés et rédigés 1. Exemples de QCM-types sur les solutions. QCM 1 : (QCM 1, concours 2002) On compare deux solutions supposées idéales : l‘une de 19,06 g de chlorure de magnésium (MgCl2) dans un litre d’eau ; l’autre de 17,55 g de chlorure de sodium (NaCl) dans un litre d’eau. Il est exact que : A- Les deux solutions ont la même concentration molaire. B- Les deux solutions contiennent le même nombre d’ions. C- Les deux solutions développent la même pression osmotique. D- La solution de MgCl2 contient autant d’anions que de cations. E- La solution de NaCl contient autant d’anions que de cations. Masses atomiques : Na = 23 ; Mg = 24,3 ; Cl = 35,5. QCM 2 : (QCM 1, concours 2004) On compare deux solutions supposées idéales : l‘une de 11,324 g de chlorure de potassium (KCl) dans un litre d’eau ; l’autre de 11,100 g de chlorure de sodium (CaCl2) dans un litre d’eau. Il est exact que : A. La concentration molaire de la solution de KCl est supérieure à celle de la solution de CaCl2. B. La concentration ionique de la solution de KCl, exprimée en mEq/L, est inférieure à celle de la solution de CaCl2 également exprimée en mEq/L. C. La solution de CaCl2 contient plus de mEq de cations que la solution de KCl. D. La solution de CaCl2 contient moins de mEq de cations que de mEq d’anions. e. Les deux solutions développent des pressions osmotiques inférieures à celle du plasma sanguin normal. Masses atomiques : K = 39 ; Cl = 35,5 ; Ca = 40. 2. Exemples de QCM-types sur les échanges hydro-électrolytiques avec le milieu extérieur. QCM 3 : (QCM 1, concours 2001) Un sujet sain ajoute habituellement de grandes quantités de sel à sa nourriture. Son ingestion journalière totale correspond à 20 g de NaCl. Sachant qu’il perd 25 mmol de Na+ par 24 heures dans les selles et la sueur, il est exact que : a. Son bilan journalier de sodium est positif. b. Sa natrémie est égale ou supérieure à 147 mmol/L de plasma. c. Son excrétion urinaire de sodium est d’environ 315 mmol pour 24 heures. d. Le volume de ses liquides extra-cellulaires est supérieur à la normale. e. Le volume de ses liquides intra-cellulaires est inférieur à la normale. QCM 4 : (QCM 2, concours 2001) Un sujet sain et végétarien ingère tous les jours 250 mmol de potassium. Sachant qu’il perd 20 mmol de potassium par jour dans les selles et la sueur, il est exact que : A- Son bilan journalier du potassium est nul. B- Sa kaliémie est égale ou supérieure à 5,5 mmol/L de plasma. C- Son excrétion urinaire de potassium est d’environ 150 mmol par 24 heures. D- Sa masse de potassium échangeable en 24 heures est supérieure à la normale. E- Sa kaliémie est comprise entre 3,5 et 5 mmol/L de plasma. Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites 33
  • 34. 3. Exemples de QCM-types sur les propriétés de compartiments. QCM 5 : (QCM 3, concours 2003) Il est exact que le volume liquidien extra-cellulaire : A) Peut être mesuré par la dilution de traceurs traversant les parois capillaires et les membranes cellulaires. B) Représente environ 20 % du poids corporel d’un adulte. C) Représente une fraction plus importante du poids corporel chez les nourrissons et les enfants que chez les adultes. D) Est constitué d’une solution homogène dans laquelle les solutés sont partout à la même concentration. E) Est constamment augmenté quand la natrémie dépasse 145 mmol/L. QCM 6 : (QCM 3, concours 2004) Il est exact que le volume liquidien intra-cellulaire : A- A la même composition ionique que le liquide interstitiel. B- Peut être mesuré directement par la dilution d’un traceur qui traverse les parois des capillaires sanguins et les membranes plasmiques des cellules. C- Est plus riche en protéinates que le liquide plasmatique. D- Représente environ 28 litres chez un adulte en bonne santé, de morphologie normale et pesant 70 kg. E- Augmente quand la pression osmotique efficace des liquides extra-cellulaires diminue. 4. Exemples de QCM-types sur des cas cliniques. QCM 7 : (QCM 4, concours 2001) Au cours d’un épisode de gastro-entérite aiguë, un enfant de 5 ans, antérieurement sain, a une température corporelle de 39,5°C. Il vomit et a de la diarrhée. Sa pression veineuse centrale est inférieure à la normale et son hématocrite est de 50%. L’ionogramme plasmatique indique : Na+ = 152 mEq/L et K+ = 2,5 mEq/L. Il est exact que : a. Son volume plasmatique est inférieur à la normale. b. Le volume de ses liquides intra-cellulaires est inférieur à la normale. c. L’excrétion de sodium dans les urines de 24 heures est diminuée. d. Le volume de ses urines de 24 heures est diminué. e. Ses pertes d’eau par les voies cutanée et respiratoire sont diminuées. QCM 8 : (QCM 4, concours 2002) Un homme âge de 84 ans présente une infection broncho-pulmonaire aiguë depuis 48h. Il est prostré, incapable de s’alimenter et de boire. Sa température corporelle est de 40,5°C. L’ionogramme plasmatique indique : Na+ = 154 mEq/L, K+ = 4,8 mEq/L alors que la protidémie est de 65 g/L. Il est exact que : A- Son bilan hydrique journalier est négatif. B- La perte hydrique urinaire est réduite. C- Le déficit liquidien concerne surtout le volume extra-cellulaire. D- Le déficit liquidien concerne surtout le volume intra-cellulaire. E- Les pertes hydriques cutanées et respiratoires sont réduites. Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites 34
  • 35. 5. Exemples de QCM-types sur nourrisson et femme enceinte. QCM 9 : (QCM 4, concours 2003) A la 36ème semaine d’une grossesse normale, il est exact qu’on observe : A) Une prise de poids totale d’environ 8 kg. B) Une augmentation du volume des liquides intra-cellulaires proportionnellement plus importante que celle du volume des liquides extra-cellulaires. C) Une augmentation du volume des liquides interstitiels proportionnellement plus importante que celle du volume des liquides intra-cellulaires. D) Une augmentation du volume plasmatique proportionnellement plus importante que celle du volume des liquides interstitiels. E) Un abaissement d’environ 3 % de la pression osmotique du plasma sanguin. QCM 10 : (QCM 4, concours 2004) Il est exact qu’un nourrisson en bonne santé, âgé de 1 mois et pesant 4 kg : A- A un volume liquidien total d’environ 2,4 L. B- A un volume liquidien extra-cellulaire d’environ 1,6 L. C- Absorbe 530 à 540 mL d’eau par jour. D- Excrète 530 à 540 mL d’eau par jour. E- A une plus grande surface cutanée qu’un adulte lorsqu’elle est exprimée par kg de poids corporel. Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites 35
  • 36. Corrections : QCM 1 : CDE mg / L 19,06.10 3 A : MgCl2 : mmol / L = = = 200 masse _ molaire _(moléculaire _ ou _ atomique) 24,3 + 2 × 35,5 17,55.10 3 NaCl : mmol / L = = 300 23 + 35,5 B : Les concentrations ioniques des deux solutions sont différentes : MgCl2 : mEq / L = mmol / L × valence = 200 × 4 = 800 NaCl : mEq / L = 300 × 2 = 600 C : MgCl2 : mOsm / L = mmol / L × n _ particules = 200 × 3 = 600 NaCl : mOsm / L = 300 × 2 = 600 D et E : électro-neutralité ! QCM 2 : ABC mg / L 11,324.10 3 A : KCl : mmol / L = = = 152 masse _ molaire _(moléculaire _ ou _ atomique) 39 + 35,5 11,100.10 3 CaCl2 : mmol / L = = 100 40 + 2 × 35,5 B : KCl : mEq / L = mmol / L × valence = 152 × 2 = 304 CaCl2 : mEq / L = 100 × 4 = 400 + − [KCl] 152 C : KCl : électro-neutralité => [K ] = [Cl ] = = = 51 2 2 => K+ : mEq / L = mmol / L × valence = 51 × 1 = 51 [CaCl 2 ] 100 CaCl2 : électro-neutralité => [Ca 2+ ] = 2[Cl − ] = = = 50 2 2 => Ca2+ : mEq / L = mmol / L × valence = 51 × 1 = 51 D : électro-neutralité => cette solution contient autant de mEq de cations que d‘anions. E : KCl : mOsm / L = mmol / L × n _ particules = 152 × 2 = 304 > 290 > 280 CaCl2 : mOsm / L = 100 × 3 = 300 > 290 > 280 QCM 3 : C A : nul puisqu’il s’agit d’un sujet sain. B : 140 mmol/L (environ) puisqu’il s’agit d’un sujet sain. C : Gains : ingestion de 20 g de NaCl soit 20 × 17 = 340 mmol de Na+ (puisque 1g de sel correspond à 17 mmol de Na+). Pertes : pertes fécales et sudorales de 25 mmol de Na+ + pertes rénales (x) qui permettent l’annulation du bilan sodé. i. x = 340 – 25 = 315 mmol. D et E : tous les volumes liquidiens de ce sujets ont normaux puisqu’il s’agit d’un sujet sain ! Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites 36
  • 37. QCM 4 : AE A : puisqu’il s’agit d’un sujet sain… B : inférieure (3,5 à 5 mmol/L de plasma)… puisqu’il s’agit d’un sujet sain ! C : Gains : ingestion de 250 mmol de K+. Pertes : pertes fécales et sudorales de 20 mmol de K+ + pertes rénales (x) qui permettent l’annulation du bilan potassique. ii. x = 250 – 20 = 230 mmol. D : puisqu’il s’agit d’un sujet sain ! E : puisqu’il s’agit d’un sujet sain ! (8ème fois…Vous voyez que ce n’est pas sorcier la physiologie des compartiments liquidiens !). QCM 5 : BC A : pas les membranes cellulaires. D : on y distingue notamment le volume plasmatique du volume interstitiel (de compositions différentes)… E : tend à augmenter. QCM 6 : CDE B : indirectement : VLIC = VHT – VLEC D : VLIC = 40 % du poids corporel = 40 % x 70 = 28 L. QCM 7 : ABCD A : car sa PVC est diminuée et son hématocrite est augmenté. B : déshydratation (fièvre + vomissements + diarrhée). C : rétention sodée associée à la rétention hydrique au niveau rénal : rétention hydro-sodée. En effet, le plus souvent, les 2 fonctionnent en paire : Volume plasmatique insuffisant => nécessité d’une rétention hydrique. Or c’est la quantité de sodium qui détermine le volume plasmatique (et, plus globalement, le volume des liquides extra-cellulaires). => Il faut retenir du Na+. D : tentative de compensation rénale de la déshydratation. QCM 8 : ABD A : car apports diminués (ne s’alimente pas et ne boit pas) et pertes augmentées (fièvre). B : tentative de compensation rénale de la déshydratation. C et D : l’organisme a plutôt tendance à préserver le VLEC (et plus particulièrement le VP) quitte à sacrifier (dans un 1er temps du moins) le VLIC. E : augmentées du fait de la fièvre. QCM 9 : CE A : ≈ +12kg (±10%). B, C et D : proportionnellement, on a : ↑ VLEC > ↑ VLIC ; plus précisément : ↑ VLI > ↑ VLIC > ↑ VP. −8 E: ≈ − 3% 280 QCM 10 : BCDE A : VHT (nourrisson) = 80 % du poids corporel = 80 % x 4 = 3,2 L. B : VLEC (nourrisson) = 40 % du poids corporel = 40 % x 4 = 1,6 L. C et D : ce volume correspond au turn-over quotidien d’⅓ du VLEC. Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites 37
  • 38. Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites 38
  • 39. 2ème partie : Bases de la physiologie nerveuse (Pr ARNAL) : Marie ESTEBE - Fiche 1 : Introduction. - Fiche 2 : Potentiel membranaire de repos. - Fiche 3 : Potentiels électrotoniques. - Fiche 4 : Potentiel d’action. - Fiche 5 : Synapses. - Fiche 6 : Synapse chimique. - Fiche 7 : Différents types de récepteurs aux neurotransmetteurs. - Fiche 8 : Neurotransmetteurs activateurs. - Fiche 9 : Neurotransmetteurs inhibiteurs. - Fiche 10 : Amines biogènes. - Fiche 11 : Système nerveux organo-végétatif. - Fiche 12 : QCM corrigés et rédigés. Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites 39
  • 40. Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites 40
  • 41. Fiche 1 : Introduction 1) Activité du cerveau. Récepteurs : des organes des Effecteurs : les sens, des muscles muscles et des squelettiques. articulations. Efférences motrices Afférences somatiques Somatique SNC Végétatif Effecteurs : les Récepteurs glandes, le muscle viscéraux lisse et le muscle cardiaque. Afférences viscérales Efférences végétatives Le SNC a une partie viscérale et une partie somatique. -La partie somatique est la partie vers laquelle se dirigent les afférences somatiques (provenant des récepteurs des organes des sens, des muscles et des articulations) et qui envoie les efférences motrices vers les muscles striés squelettiques. -La partie autonome reçoit les afférences viscérales (provenant des récepteurs des viscères) et envoie des efférences vers les muscles lisses, le muscle cardiaque… Etude des arcs réflexes : un stimulus provoque une réponse réflexe. Ex : expériences de Pavlov et les réflexes conditionnés. 2) Gènes, épigenèse et plasticité neuronale. a) Non linéarité entre le nombre de gènes et la complexité du cerveau. -Par exemple, la souris et l’homme ont le même nombre de gènes mais on connaît bien sûr leurs différences... -Ceci s’explique par :-une immense réserve combinatoire. -l’expression des gènes selon une séquence temporo- spatiale au cours du développement. b) Variabilité épigénétique. -Evolution par essais/erreurs. -Développement différent du cerveau en fonction de l’interaction avec l’environnement. Exemples de jumeaux. Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites 41
  • 42. c) Plasticité : (au niveau embryonnaire+++ mais aussi à l’âge adulte +/-) -C’est la capacité générale des neurones et des synapses de changer de propriétés en fonction de leur activité. -Dès le développement embryonnaire, le nombre de synapses explose puis il y a une sélection des contacts synaptiques et la mort de certains neurones peut être accélérée ou retardée. 3) Les systèmes neuronaux sont : a) Ouverts : Il y a un échange d’informations et d’énergie avec le monde extérieur. b) Motivés : Le SNC ne reçoit pas passivement des informations de l’extérieur, il est producteur de représentations et il explore et teste en permanence l’environnement. On parle « d’exploration organisée » car les informations qu’il reçoit sont confrontées avec celles qu’il possède en mémoire. 4) Multiples évolutions : a) Jean-Baptiste de Lamarck : -Il a proposé une conception transformiste du monde basée sur deux facteurs : -la tendance des organismes à se complexifier. -La diversification des espèces due à l’influence de l’environnement. (L’animal module ses habitudes, utilise -ou pas- ses organes, qui se développent ou régressent en fonction de l’environnement) -Il propose aussi l’hérédité des caractères acquis (exemple du cou de la girafe). b) Charles Darwin : Il a proposé un modèle en rupture avec le modèle transformiste : le modèle sélectif, avec deux phases : -la 1ère est aléatoire : des variations spontanées et aveugles ont lieu. Elles ont une nature héréditaire. -La 2ème est une phase de tri, de sélection de certaines variations. C’est la sélection naturelle, que Darwin appelle « la lutte pour la vie » : ne peuvent se multiplier que les individus dont la composition héréditaire est telle qu’ils arrivent à vivre et à se reproduire dans un environnement particulier. c) Jacques Monod : « Le hasard et la nécessité ». -Il a suggéré d’étendre le modèle de Darwin à l’évolution des idées et de la culture. Les représentations, les idées, la culture... peuvent être externalisées et mises en commun ou être stockées dans des mémoires non cérébrales (écriture). -Comprendre le monde, agir sur lui et transmettre cette culture d’une génération à l’autre permet d’élever le niveau de connaissance… d) Jean-Pierre Changeux : -Le cerveau élabore une pensée universelle qui se communique par le langage. -L’évolution culturelle a pris le relais sur l’évolution biologique (destinée à la survie) dans un souci d’exactitude dans la représentation du monde. En effet, la pensée scientifique et la recherche de la vérité sont primordiales dans nos sociétés. Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites 42
  • 43. Fiche 2 : Potentiel membranaire de repos Toutes les cellules sont polarisées, seuls les neurones et les cellules musculaires sont excitables. 1) Principes fondamentaux de l’électricité. -Concentrations ioniques : ions Milieu extracellulaire Milieu intracellulaire Na+ 150 15 Cl- 110 10 K+ 5 150 +Protéines et composés phosphorylés -N.B. : les liquides intra- et extra-cellulaires sont électriquement neutres. -Le potentiel électrique est une différence de potentiel (ddp exprimée en mV), qui varie en fonction de la répartition ionique. 2) Potentiel de membrane. -Le potentiel de membrane est du signe de l’excès de charges à l’intérieur de la cellule. -Il est compris entre -5mV et -90Mv. Sa valeur est de -70mV pour les neurones. -Le potentiel de membrane peut varier en fonction : -Des différences de concentration dans les milieux intra- et extra-cellulaires. -Des différences de perméabilité membranaire. -par les canaux ioniques. -par les pompes (minimes). Remarques : - Pour un ion donné, plus la perméabilité (sélective) est grande, plus la contribution de ce type d’ion au potentiel de membrane est grande. - Attention : lorsque l’on compare 2 potentiels de membrane, on raisonne par rapport à la valeur absolue. Ainsi, un potentiel membranaire de -90mV est plus grand qu’un potentiel membranaire de -70mV (car 90>70) et lorsqu’un potentiel de membrane « augmente », il s’éloigne de la valeur du seuil. - Ce sont le Na+, le K+ et le Cl- qui assurent les variations du potentiel de membrane. => voir le tableau récapitulatif des différents transports de ces ions à la page suivante. Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites 43
  • 44. Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites 44
  • 45. Fiche 3 : Potentiels électrotoniques 1) Pour commencer… quelques définitions ! On définit les changements de potentiel membranaire par rapport au potentiel membranaire de repos (-70mV) : -Dépolarisation : le potentiel membranaire devient moins négatif que le potentiel membranaire de repos et se rapproche de 0 (sa valeur absolue diminue => « le potentiel membranaire diminue »). -Hyperpolarisation : le potentiel membranaire devient plus négatif que le potentiel membranaire de repos et s’éloigne de 0 (se rapproche du potentiel d’équilibre du K+ : -90mV) (sa valeur absolue augmente => « le potentiel membranaire augmente »). -Repolarisation : retour au potentiel membranaire de repos. -Inversion de polarité : le potentiel de membrane devient positif (se rapproche du potentiel d’équilibre du Na+ : +60mV). 2) Caractéristiques des potentiels électrotoniques -Il s’agit de phénomènes locaux : transmission de l’information sur de courtes distances. -Il peut s’agir d’une dépolarisation ou d’une hyperpolarisation. Ils peuvent donc être excitateurs ou inhibiteurs. -L’amplitude dépend de l’intensité du stimulus. -Il n’y a pas de seuil. -La durée est variable : parfois plusieurs dizaines de ms. -La dépolarisation est maximale près de l’origine de la stimulation : o A l’intérieur de la cellule : les ions positifs se déplacent des zones (+) vers les zones de repos (-). o A l’extérieur de la cellule : les ions positifs se déplacent des zones (+) vers les zones dépolarisées (-). -La circulation est décrémentielle : l’amplitude de la dépolarisation décroît avec la distance. -Phénomènes de sommation possibles : temporelle et/ou spatiale. Dans une synapse chimique, pour l’activation de la cellule post-synaptique (voir fiches 5 et 6), un potentiel post-synaptique excitateur ne suffit pas pour atteindre le seuil. Il faut donc des phénomènes de sommation. Ils permettent le déclenchement de potentiels d’action. Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites 45
  • 46. Fiche 4 : Potentiel d’action 1) Généralités. - Pic de -70mV à +30mV. - Durée : 1ms. - Transmission sur de longues distances. - Déclenché lorsque le seuil de dépolarisation est atteint selon une loi du tout ou rien. - On retrouve le vocabulaire de « dépolarisation, hyperpolarisation, repolarisation et inversion de polarité » qui avait été défini pour les potentiel électrotoniques. 2) Bases ioniques. - La majorité des canaux à Na+ est fermée au repos. - Dépolarisation : ces canaux sodiques s’ouvrent, les Na+ entrent dans la cellule => inversion de polarité membranaire. - Repolarisation : due à la fermeture des canaux à Na+. - La perméabilité membranaire au K+ est 50 fois supérieure. - La repolarisation est accélérée par l’ouverture de canaux à K + sensibles au voltage qui sont à l’origine d’une post- hyperpolarisation. Il y a ensuite un retour au potentiel membranaire de repos avec un retour des conductances au Na+ et au K+ à leurs valeurs de repos. Rmq : On distingue 2 phases dans l’activation des canaux : -Le cycle positif rapide est dû à l’ouverture des canaux Na+. Il correspond à la dépolarisation. -Le cycle négatif lent est dû à l’ouverture des canaux K+. - On parle de canaux sensibles au voltage. Ils comportent : -6 domaines -Chaque domaine possède une boucle qui est responsable de la sélectivité ionique et de la conduction. -Un pore -Un domaine polaire qui détecte le potentiel de membrane et qui entraîne l’ouverture des canaux Na+ par exemple. Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites 46
  • 47. -Un segment intra-cellulaire qui permet l’inactivation du canal lorsque la membrane est totalement dépolarisée. -Un site pour la lidocaïne qui bloque l’ouverture des canaux Na+. 3) Seuil. -Le seuil est le potentiel de membrane qui doit être atteint pour le déclenchement d’un potentiel d’action (PA) -Un stimulus sub-liminaire (= infra-liminaire) n’atteint pas le seuil => pas de déclenchement de PA. -Un stimulus liminaire (= liminal) atteint tout juste le seuil => PA. -Un stimulus supra-liminaire dépasse le seuil => PA. Rmq : Le potentiel d’action a la même forme et la même amplitude que dans le cas d’un stimulus liminaire : loi du tout ou rien : une fois le seuil atteint, les phénomènes membranaires ne dépendent pas de l’intensité du stimulus (l’intensité d’un signal est codée en fréquence et non pas en amplitude). Rmq : Le cône d’implantation de l’axone est la zone où la quantité de canaux sodiques voltage-dépendants est la plus importante et donc où le seuil est le plus bas. C’est donc cette zone qui atteindra la première le seuil et qui sera le lieu de naissance du potentiel d’action. 4) Périodes réfractaires. -Période réfractaire absolue : depuis le sommet du PA jusqu’à la fin de la phase descendante. -Période réfractaire relative : suit la période réfractaire absolue, dure plusieurs dizaines de ms. Elle correspond au temps nécessaire aux canaux pour reprendre leur conformation d’origine. Un PA peut être produit durant cette période à condition que l’on applique un stimulus supra-liminaire. 5) Propagation du potentiel d’action. -Naissance généralement au niveau du cône d’implantation de l’axone. -La propagation du PA est toujours unidirectionnelle. -Fibre amyélinique (petit diamètre) : le courant se déplace de proche en proche, vitesse de conduction de 0,5m/s. Plus le diamètre de l’axone est grand, plus la vitesse de conduction est grande. -Fibre myélinisée (gros diamètre + gaine de myéline) : manchons de cellules gliales séparées par des nœuds de Ranvier où la densité des canaux à Na+ est élevée => les PA générés sont conduits par les zones myélinisées de manière saltatoire (plus rapide), vitesse de conduction de 100m/s. Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites 47
  • 48. Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites 48
  • 49. Fiche 6 : La synapse chimique Rmq : Le bacille tétanique inhibe la libération des neurotransmetteurs qui assurent des PPSI sur les neurones. Il entraîne donc des contractions involontaires (qui démarrent avec le trismus). Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites 49
  • 50. Fiche 7 : Les différents types de récepteurs aux neurotransmetteurs Il existe deux grands types de récepteurs aux neurotransmetteurs : 1) Récepteurs ionotropes. -Ils comportent : -Un domaine extra-cellulaire qui se lie avec le neurotransmetteur (« le ligand ») et qui entraîne l’ouverture du canal. -Un segment trans-membranaire qui forme un canal ionique : plusieurs sous- unités forment un pore. -Effets post-synaptiques brefs (10 ms maximum). 2) Récepteurs métabotropes. -« Récepteurs classiques » -C’est un canal mais il est couplé à une protéine G (Gs (stimulatrice) ou Gi (inhibitrice)) Il y a deux cas de figures : a) La protéine G interagit directement avec le canal ionique, ce qui entraîne des potentiels post-synaptiques qui sont longs et qui peuvent durer quelques centaines de ms. b) La protéine G interagit indirectement avec le canal ionique (elle l’active ou l’inhibe) par l’intermédiaire de second messagers. Les potentiels post-synaptiques engendrés sont très longs. (jusqu’à 1h). Ex de l’Adénylate Cyclase. Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites 50
  • 51. Fiche 8 : Les neurotransmetteurs activateurs 1) Acétylcholine Choline Acétyl Transférase (Choline+AcétylCoA Acétylcholine Choline+Acétate Acétylcholine) Acétylcholinestérase Les récepteurs à l’Acétylcholine sont des récepteurs ionotropes. a) Récepteurs nicotiniques : *Au niveau de la jonction neuro-musculaire. -5 sous-unités : 2α (permettant la fixation de l’acétylcholine) β, γ, δ. -Ils sont la cible de l’α neurotoxine (qui se lie de façon irréversible) ou du curare (utilisé en chirurgie digestive), ce qui entraîne des paralysies. *Au niveau du SNC : -La structure est légèrement différente de celle des récepteurs nicotiniques présents au niveau de la jonction neuro-musculaire. -Les corps cellulaires des neurones cholinergiques sont en nombre restreint mais les ramifications sont très diffuses. Ils ont un rôle dans l’apprentissage et dans la mémoire. La maladie d’Alzheimer est une dégénérescence des récepteurs nicotiniques => traitement par un inhibiteur de l’acétylcholinestérase. (Les gaz moutarde comme le gaz sarin (organophosphorés) inhibent aussi l’acétylcholinestérase). b) Récepteurs muscariniques : Ils sont de 5 sous-types : M1, M2, M3, M4, M5. M1 se trouve au niveau des synapses neuro-neuronales, au niveau du SNC ainsi qu’au niveau du système nerveux végétatif. M2 au niveau du cœur. M3 au niveau du muscle lisse. M4 et M5 sont moins abondants. 2) Le glutamate. (NT le plus abondant du cerveau.) Glutamine Glutaminase Glutamate -Des vésicules pré-synaptiques contiennent le glutamate qui sera libéré dans la fente synaptique. -Il peut être dégradé en glutamine qui est recaptée par l’élément pré-synaptique ou par les cellules gliales. -Le glutamate agit sur les récepteurs NMDA (N-méthyl D Aspartate) (activés par le NMDA ou le glutamate) qui sont des récepteurs ionotropes perméables +++ au Na+ et au K+ et + au Ca++. -Il a un rôle dans l’apprentissage, la mémorisation et le développement neuronal. (Il est à noter que l’accumulation de glutamate entraîne la mort neuronale) Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites 51
  • 52. Fiche 9 : Neuro-transmetteurs inhibiteurs La fixation des neuro-transmetteurs inhibiteurs sur leur récepteur entraîne : -L’ activation de canaux chlore. -L’ ouverture de canaux potassiques. => entraînant une hyperpolarisation ou une stabilisation du potentiel de membrane. 1) Le GABA -C’est l’acide γ amino-butyrique. -Dérivé par décarboxylation de l’acide glutamique. -1/3 des synapses du système nerveux sont GABAergiques. -Les récepteurs du GABA sont la cible de nombreuses substances: -Les anti-épileptiques et anxiolytiques (benzodiazépines) qui activent ces récepteurs. -L’alcool qui a un effet anxiolytique active aussi ces récepteurs. 2) La glycine -Dérivé de l’acide carboxylique. -Retrouvé au niveau des synapses inhibitrices de la moelle épinière. -La strychnine (un alcaloïde extrait de la noix vomique) bloque les récepteurs de la glycine de la moelle et du tronc cérébral, entraînant une hyperactivité. Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites 52