Fiche de révision : Compartiments liquidiens

📋 Plan du Cours

1. Eau corporelle et compartiments
2. Mesure des volumes liquidiens
3. Osmose et équilibre ionique
4. Échanges capillaires et Starling
5. Œdèmes : mécanismes principaux
6. Transports membranaires cellulaires
7. Bilan hydrique et ionique
8. Mouvements d’eau entre secteurs
9. Évaluation de l’hydratation
10. Variations isotoniques du LEC
11. Apports hypotoniques et hypertoniques
12. Pertes hydriques et sodées
13. Règles de régulation

📖 1. Eau corporelle et compartiments

★ À maîtriser

• L’eau représente en moyenne 60 % du poids corporel chez l’adulte.

• L’eau représente près de 75 % de la masse corporelle du nourrisson et moins de 60 % chez la personne âgée.

📌 Le compartiment intracellulaire est surtout riche en potassium K⁺ et en anions organiques phosphates, tandis que le compartiment extracellulaire est surtout riche en chlorure de sodium NaCl.

Compléments

📌 Le muscle contient environ 75 % d’eau, tandis que la graisse n’en contient qu’environ 15 % et l’os environ 22 %.

💡 Astuce mémo

Muscle riche en eau, graisse pauvre en eau

📖 2. Mesure des volumes liquidiens

★ À maîtriser

📐 Formule — Le volume interstitiel vérifie $V_{interstitiel}=V_{extracellulaire}-V_{plasmatique}$ et le volume intracellulaire vérifie $V_{intracellulaire}=V_{eau otale}-V_{extracellulaire}$.

📐 Formule — Le volume de distribution d’un traceur est calculé par $V=\frac{m}{C}$, ou par $V=\frac{m_{injectée}-m_{éliminée}}{C}$ si le traceur est progressivement éliminé.

📐 Formule — Le volume sanguin total vérifie $V_{sanguin otal}=\frac{V_{plasmatique}}{1-hématocrite}$.

Compléments

• La méthode de l’inuline consiste à perfuser l’inuline jusqu’à obtenir une concentration plasmatique constante, arrêter la perfusion, puis mesurer l’inuline urinaire et la rapporter à sa concentration plasmatique au plateau.

💡 Astuce mémo

Injecter, diffuser, doser, calculer

📖 3. Osmose et équilibre ionique

🔑 Notions clés & Définitions

• Pression osmotique : La contre-pression nécessaire pour empêcher le passage de l’eau à travers une membrane perméable au solvant mais imperméable au soluté.
• Équilibre de Gibbs-Donnan : La répartition des ions diffusibles de part et d’autre d’une membrane imperméable aux protéines chargées, avec égalité des charges de chaque côté et égalité des produits des concentrations ioniques.

📝 Points essentiels

📐 Formule — La diffusion suit la loi $J=-D\frac{dc}{dx}$ et se fait spontanément de la région la plus concentrée vers la région la moins concentrée.

📌 L’osmolalité est le nombre de particules osmotiquement actives par unité de masse de solvant, tandis que l’osmolarité est le nombre de particules osmotiquement actives par unité de volume de solution.

💡 Astuce mémo

Gradient de concentration → diffusion et mouvements d’eau

📖 4. Échanges capillaires et Starling

★ À maîtriser

• Les trois types de capillaires se distinguent par leur structure:

  • capillaires continus : jonctions serrées et membrane basale continue
  • capillaires fenêtrés : fenestrations et membrane basale continue
  • capillaires sinusoïdes : larges espaces intercellulaires et membrane basale discontinue

• Selon l’hypothèse de Starling, le débit d’eau capillaire dépend des différences de pressions hydrostatiques et oncotiques entre le capillaire et l’interstitium.

• 🔄 Le transfert d’eau évolue le long du capillaire:

  1. Au début, la pression hydrostatique capillaire est supérieure à la pression oncotique plasmatique et l’eau sort.
  2. La pression hydrostatique diminue le long du capillaire.
  3. À la fin, la pression hydrostatique devient inférieure à la pression oncotique et l’eau rentre.

Compléments

• Sur environ 20 litres d’eau sortant des capillaires, seulement 16 à 18 litres y retournent par le système veineux, tandis que l’excédent est repris par la circulation lymphatique à raison de 2 à 4 litres selon les tissus et leur activité.

💡 Astuce mémo

Entrée artérielle : sortie d’eau ; sortie veineuse : rentrée d’eau

📖 5. Œdèmes : mécanismes principaux

🔑 Notions clés & Définitions

• Œdème : Un excès d’eau dans l’espace interstitiel.

📝 Points essentiels

• Une augmentation de la pression veineuse augmente la pression hydrostatique capillaire, favorise la sortie d’eau des capillaires et provoque des œdèmes, notamment des membres inférieurs ou pulmonaires selon le contexte cardiaque.

• L’hypoalbuminémie diminue la pression oncotique plasmatique, diminue l’osmolarité plasmatique et favorise la fuite d’eau vers l’espace interstitiel.

• L’interruption des voies lymphatiques empêche la réabsorption des protéines interstitielles, augmente la pression oncotique interstitielle et retient l’eau dans l’interstitium.

💡 Astuce mémo

Pression hydrostatique ou oncotique perturbée → accumulation interstitielle

📖 6. Transports membranaires cellulaires

★ À maîtriser

📌 Les bicouches lipidiques sont perméables aux substances liposolubles comme O₂, N₂ et CO₂ ainsi qu’aux petites molécules polaires non chargées comme H₂O, l’urée et le glycérol, mais imperméables aux ions et au glucose.

📌 Les canaux permettent un transport passif d’ions selon leur gradient électrochimique, tandis que les transporteurs lient un soluté et changent de conformation pour le déplacer.

📌 Un symport transporte deux substances dans le même sens, tandis qu’un antiport les transporte dans des sens opposés.

• La pompe Na⁺/K⁺-ATPase fixe 3 Na⁺ à l’intérieur, est phosphorylée, expulse les 3 Na⁺ et fixe 2 K⁺ à l’extérieur, puis se déphosphoryle et libère les 2 K⁺ dans la cellule.

Compléments

• L’ouverture des canaux peut être régulée par le potentiel membranaire, la fixation d’un ligand, une protéine G, l’augmentation du Ca²⁺ intracellulaire ou l’augmentation de l’ATP intracellulaire.

💡 Astuce mémo

Na⁺ sort, K⁺ entre : 3 contre 2

📖 7. Bilan hydrique et ionique

★ À maîtriser

• Les entrées d’eau sont les boissons, l’eau des aliments et l’eau produite par l’oxydation des substrats énergétiques, tandis que les sorties sont l’urine, les fèces, la sueur et les pertes respiratoires.

• La privation de boisson peut entraîner la mort en 4 à 6 jours dans un climat tempéré ou froid, car les pertes obligatoires persistent à environ 0,5 à 1 litre par jour.

• Le sodium total de l’organisme est d’environ 4 mol, dont un tiers est contenu dans l’os et le reste constitue le sodium échangeable extracellulaire.

• Le potassium total de l’organisme est d’environ 3,5 mol et 95 % du potassium est intracellulaire.

Compléments

• Chez un individu sédentaire vivant dans un climat tempéré, l’eau urinaire est approximativement égale à l’eau des boissons, soit environ 1,5 L par jour.

📖 8. Mouvements d’eau entre secteurs

📝 Points essentiels

📐 Formule — À l’équilibre, l’osmolalité des compartiments intracellulaire et extracellulaire est identique, autour de 300 mosm/kg H₂O, et l’osmolalité plasmatique vérifie $Osm_{plasmatique}=2[Na^+]+urée+glucose$.

• Une modification initiale du volume ou de l’osmolalité extracellulaire provoque un déplacement d’eau jusqu’à l’égalisation des osmolalités entre les compartiments extracellulaire et intracellulaire, tandis que le contenu total en osmoles intracellulaires reste constant.

📌 Un milieu extracellulaire hyper-osmotique attire l’eau du compartiment intracellulaire et provoque une déshydratation intracellulaire, tandis qu’un milieu extracellulaire hypo-osmotique attire l’eau vers les cellules et provoque une hyperhydratation intracellulaire.

• Chez un sujet de 60 kg, l’eau totale est généralement répartie en 12 L dans le compartiment extracellulaire et 24 L dans le compartiment intracellulaire, soit environ 36 L au total.

💡 Astuce mémo

L’eau va du milieu hypo-osmotique vers le milieu hyper-osmotique

📖 9. Évaluation de l’hydratation

★ À maîtriser

📌 Une augmentation du volume extracellulaire diminue l’hématocrite et la protidémie, tandis qu’une diminution du volume extracellulaire les augmente.

• La natrémie reflète l’osmolalité extracellulaire et renseigne indirectement sur l’hydratation du compartiment intracellulaire.

Compléments

📌 Une augmentation du volume extracellulaire augmente la pression et la tension artérielles, la fréquence cardiaque, le poids et les œdèmes, tandis qu’une augmentation du volume intracellulaire augmente le poids et peut provoquer des problèmes neurologiques.

📖 10. Variations isotoniques du LEC

★ À maîtriser

📌 Un apport de solution de NaCl isotonique augmente l’eau extracellulaire sans modifier l’eau intracellulaire ni l’osmolalité, tandis qu’une perte de solution de NaCl isotonique diminue l’eau extracellulaire avec les mêmes absences de transfert et de variation osmotique.

Compléments

• L’hyperhydratation isotonique augmente la pression artérielle, le poids et les œdèmes, et diminue l’hématocrite et la protidémie, tandis que l’osmolalité et la natrémie restent normales.

• La déshydratation isotonique diminue la pression artérielle et le poids, provoque une tachycardie et un pli cutané, et augmente l’hématocrite et la protidémie sans modifier l’osmolalité ni la natrémie.

💡 Astuce mémo

Isotonique : le LEC varie sans transfert vers le LIC

📖 11. Apports hypotoniques et hypertoniques

📝 Points essentiels

• Un apport hypotonique augmente l’eau extracellulaire et intracellulaire, diminue l’osmolalité extracellulaire et provoque un déplacement d’eau du secteur extracellulaire vers le secteur intracellulaire.

💡 Astuce mémo

Hypotonique : EC → IC ; hypertonique : IC → EC

📖 12. Pertes hydriques et sodées

📝 Points essentiels

• Une perte d’eau extracellulaire sans perte de sodium augmente l’osmolalité extracellulaire, provoque un transfert d’eau du secteur intracellulaire vers le secteur extracellulaire et entraîne une déshydratation des deux secteurs.

• Une perte de sodium extracellulaire sans perte d’eau diminue l’osmolalité extracellulaire, provoque un transfert d’eau du secteur extracellulaire vers le secteur intracellulaire et entraîne une déshydratation extracellulaire avec hyperhydratation intracellulaire.

📌 Une perte de sodium extracellulaire diminue toujours le volume extracellulaire, quelle que soit la variation osmotique associée.

💡 Astuce mémo

Perte d’eau : hyper-osmolalité ; perte de sodium : hypo-osmolalité

📖 13. Règles de régulation

📝 Points essentiels

📌 À l’équilibre, les osmolalités extracellulaire et intracellulaire sont identiques, la membrane cellulaire se comporte comme imperméable aux solutés et perméable à l’eau, et la quantité totale d’osmoles intracellulaires reste constante.

📊 Tableaux de synthèse

Conséquences des variations du LEC