Fiche de révision : Homéostasie et thermorégulation

📋 Plan du Cours

1. Principes généraux de l’homéostasie
2. Mécanismes de la thermorégulation
3. Boucle thermorégulatrice
4. Homéostasie hydrique et électrolytique

📖 1. Principes généraux de l’homéostasie

🔑 Notions clés & Définitions

• Homéostasie : Capacité d’un système ouvert ou fermé à conserver son équilibre de fonctionnement malgré les contraintes extérieures, grâce à un processus dynamique de constante adaptation.

★ À maîtriser

• Les variables physiologiques régulées comprennent notamment la pression artérielle, la fréquence cardiaque, la fréquence respiratoire, la température corporelle, la glycémie, la calcémie, la natrémie, la kaliémie, l’équilibre hydrique, le pH sanguin et les taux d’hormones circulantes.

• 🔄 Un système de régulation homéostatique fonctionne selon trois étapes:
  1. Le capteur détecte la modification de la variable et transmet l’information.
  2. Le centre de contrôle fixe la norme, traite l’information et élabore une réponse.
  3. L’effecteur agit sur le stimulus initial par rétroaction.

📌 La rétroaction négative modifie la variable physiologique dans le sens opposé au changement initial et ramène la variable vers une valeur normale, tandis que la rétroaction positive la modifie dans le même sens et amplifie l’activité.

Compléments

• Dans la régulation de la température d’une pièce, le thermomètre est le capteur, le thermostat est le centre de contrôle et le radiateur est l’effecteur, selon une boucle de rétroaction négative.

💡 Astuce mémo

Capteur → centre de contrôle → effecteur

📖 2. Mécanismes de la thermorégulation

🔑 Notions clés & Définitions

• Noyau et enveloppe : Le noyau regroupe les organes à température constante et constitue le siège principal de la thermogenèse, tandis que l’enveloppe est le siège des échanges thermiques avec l’environnement et de la thermolyse.

★ À maîtriser

📌 Les poïkilothermes ont une température du milieu intérieur qui varie avec la température extérieure, tandis que les homéothermes maintiennent une température intérieure constante malgré les variations extérieures.

📌 Chez l’homme, l’objectif de la thermorégulation est de maintenir une température centrale du noyau proche de 37 °C, ce qui exige à chaque instant que la thermogenèse soit égale à la thermolyse.

• 🔄 La régulation thermique comprend trois étapes successives:

  1. Production de chaleur dans le noyau.
  2. Transfert de chaleur du noyau vers l’enveloppe.
  3. Dissipation de chaleur de l’enveloppe vers l’environnement.

• Les échanges de chaleur reposent sur:

  • la conduction
  • la convection
  • la radiation
  • l’évaporation

Compléments

• Les principaux organes producteurs de chaleur sont:

  • les viscères
  • les muscles
  • le cerveau
  • le cœur

• Le transfert de chaleur du noyau vers l’enveloppe se fait par conduction tissulaire et par convection sanguine, lorsque la température du noyau est supérieure à la température cutanée.

• La sudation est assurée par les glandes sudoripares écrines, son débit pouvant atteindre 2 à 3 L/h, mais son efficacité diminue lorsque l’hygrométrie est importante.

💡 Astuce mémo

Thermogenèse → transfert → thermolyse

📖 3. Boucle thermorégulatrice

★ À maîtriser

• Les thermorécepteurs cutanés renseignent sur la température locale et comprennent des récepteurs au chaud dont le pic de fréquence est à 40 °C et des récepteurs au froid dont le pic est à 30 °C.

• L’hypothalamus antérieur commande les réponses opposées à l’échauffement, notamment la vasodilatation et la sudation, tandis que l’hypothalamus postérieur contrôle les réponses au froid, notamment la vasoconstriction, l’augmentation du tonus et le frisson.

• Lorsque la température opérative dépasse 32 °C, les thermorécepteurs au chaud activent l’hypothalamus antérieur, qui provoque une vasodilatation cutanée par inhibition sympathique adrénergique et une sudation.

• Lorsque la température opérative est inférieure à 18 °C, les thermorécepteurs au froid activent l’hypothalamus postérieur, qui déclenche le frisson, la thermogenèse chimique par oxydation de la graisse brune, la vasoconstriction cutanée et l’horripilation.

📌 Lors d’un coup de chaleur, une température supérieure à 40 °C entraîne une redistribution du débit sanguin vers la peau et les muscles, pouvant provoquer une hypotension, une hypoperfusion de l’intestin et des reins, une déshydratation et une défaillance de plusieurs organes.

Compléments

• La température normale du noyau est comprise entre 36 °C et 37,5 °C, tandis que l’hypothermie correspond à une température d’environ 36 °C et l’hyperthermie à une température supérieure à 37,5 °C dans le schéma présenté.

• Le frisson musculaire peut multiplier le métabolisme par 5.

💡 Astuce mémo

Hypothalamus antérieur contre le chaud, hypothalamus postérieur contre le froid

📖 4. Homéostasie hydrique et électrolytique

★ À maîtriser

• L’homéostasie hydrique et électrolytique concerne principalement:

  • l’eau
  • le sodium
  • le potassium

• Les mouvements d’eau entre les compartiments intra-cellulaire et extra-cellulaire dépendent principalement de l’osmolarité et de l’électroneutralité.

• L’eau traverse une membrane semi-perméable du milieu de faible concentration vers le milieu de forte concentration afin de contribuer à l’équilibration des concentrations.

• Les échanges d’eau entre le plasma et le secteur interstitiel dépendent principalement de la pression oncotique et de la pression de perfusion, ou pression hydrostatique.

Compléments

• L’osmolarité physiologique est comprise entre 275 et 295 mosmol/L, une osmolarité supérieure à 340-400 mosmol/L étant élevée et une osmolarité inférieure à 275 mosmol/L étant basse.

• Une diminution de la concentration des protéines plasmatiques, notamment lors d’une dénutrition, favorise l’accumulation d’eau dans le secteur interstitiel et la formation d’œdèmes.

💡 Astuce mémo

Osmolarité entre cellules, pressions entre plasma et interstitium

📊 Tableaux de synthèse

Régulation thermique selon la température