Fiche de révision : Introduction à la physiologie

📋 Plan du Cours

1. Composition chimique et organisation du vivant
2. Vie et équilibre thermodynamique
3. Évolution et stratégies d’adaptation
4. Milieu intérieur et homéostasie
5. Fonctions homéostatiques de l’organisme
6. Capacités et limites homéostatiques
7. Boucles de rétrocontrôle et glycémie

📖 1. Composition chimique et organisation du vivant

★ À maîtriser

• Chez un sujet de 70 kg, l’oxygène représente 45 500 g, soit 65 % de la masse totale, et le carbone 12 600 g, soit 18 %.

• La matière corporelle est constituée de 65 % d’eau, 4 % d’électrolytes et 31 % de composés organiques.

• Les molécules clés du vivant et leurs rôles sont : l’eau, solvant du vivant, les acides nucléiques, molécules de l’information, les protéines, molécules de structure et d’action, les glucides, molécules énergétiques et de protection, les lipides simples, réserves énergétiques, les phospholipides, essentiels à la compartimentalisation

📌 Les cellules épithéliales, musculaires, nerveuses, conjonctives et sanguines, dont les hématies, se regroupent en tissus de même structure ; les tissus réunissent des cellules aux propriétés similaires, les organes combinent des tissus et les appareils réunissent des organes destinés à une même fonction.

Compléments

• Les autres proportions élémentaires sont :
  • 10 % d’hydrogène
  • 3 % d’azote
  • 1,93 % de calcium
  • 1,12 % de phosphore
  • 0,35 % de potassium
  • 0,25 % de soufre
  • 0,15 % de sodium
  • 0,15 % de chlore
  • 0,05 % de magnésium

📖 2. Vie et équilibre thermodynamique

🔑 Notions clés & Définitions

• Vie : Dictionnaire Larousse - L’ensemble des phénomènes communs aux êtres organisés qui constituent leur mode d’activité propre, de la naissance à la mort.

★ À maîtriser

• La vie est présentée comme un système auto-entretenu nécessitant de l’énergie.

• Selon le second principe de la thermodynamique, appliqué au vivant, la vie correspond à une série d’états stationnaires maintenus par des transferts d’énergie.

Compléments

• Les échanges matériels de l’organisme comprennent :

  • en entrée, les aliments
  • en entrée, les boissons
  • en entrée, l’oxygène
  • en sortie, les sueurs
  • en sortie, les urines
  • en sortie, les selles
  • en sortie, le dioxyde de carbone

• Les formes d’énergie échangées sont :

  • l’énergie chimique potentielle
  • l’énergie thermique
  • l’énergie mécanique

💡 Astuce mémo

Les transferts d’énergie maintiennent les états stationnaires du vivant.

📖 3. Évolution et stratégies d’adaptation

🔑 Notions clés & Définitions

• Effet tampon : Une stratégie d’adaptation qui limite l’impact des changements de manière rapide mais limitée.

★ À maîtriser

• L’évolution adaptative des espèces est présentée comme un phénomène progressif et lent, qui se déroule au long de la vie et des générations. - Ch Darwin

• L’adaptation active maintient durablement l’équilibre vital grâce à la détection, l’intégration et la réponse aux perturbations de l’environnement.

Compléments

• Les bases de l’évolution citées sont :
  • l’épigénétique
  • la symbiose
  • le hasard
  • la nécessité
  • la génétique

💡 Astuce mémo

Tampon : rapide mais limité ; adaptation active : durable et sophistiquée.

📖 4. Milieu intérieur et homéostasie

🔑 Notions clés & Définitions

• Milieu intérieur : Claude Bernard, Cours de Médecine Collège de France, 1859 - Le liquide organique dans lequel vit l’individu et qui contient les substances nécessaires à sa nutrition ; il nourrit et épure l’organisme et ses paramètres sont ajustés par des régulations neurohumorales en lien avec le monde extérieur.
• Homéostasie : Walter CANNON - Le maintien à l’état stable des volumes, de la composition et des propriétés physico-chimiques du milieu intérieur et, par extension, des compartiments liquidiens de l’organisme.

📝 Points essentiels

• Claude Bernard décrit le milieu intérieur comme dynamique en 1873.

📖 5. Fonctions homéostatiques de l’organisme

★ À maîtriser

• L’appareil respiratoire assure les échanges d’oxygène et de dioxyde de carbone.

• L’appareil digestif apporte l’eau, les électrolytes et les nutriments, tandis que l’appareil circulatoire transporte et distribue l’oxygène, le dioxyde de carbone et la matière.

• L’appareil urinaire excrète les déchets et les excédents.

Compléments

• Le système tégumentaire isole l’organisme du milieu extérieur.

• L’appareil locomoteur assure la statique, la mobilité et la thermorégulation, et les os contribuent aux réserves de calcium, de phosphates et de bicarbonates.

• Les systèmes nerveux, endocrine et immunitaire assurent des fonctions de relation, d’information et de coordination, tandis que l’appareil reproducteur contribue au maintien de l’espèce.

📖 6. Capacités et limites homéostatiques

★ À maîtriser

• Les valeurs de référence et les bornes indiquées sont :

  • PaO₂ : 75–100 mmHg, bornes 30 et 300 mmHg
  • température : 36,5–37,5 °C, bornes 18,5 et 43 °C
  • pH artériel : 7,35–7,45, bornes 6,9 et 8,0
  • osmolalité : 280–300 mOsm/kg H₂O, bornes 220 et 350
  • kaliémie : 3,5–5,0 mmol/L, bornes 1,5 et 9,0
  • glycémie : 0,75–1,05 g/L, bornes 0,2 et 15 g/L

• 🔄 La réponse à l’hypoxie suit cette chaîne : la diminution de la PaO₂ stimule les chémorécepteurs, la ventilation pulmonaire augmente, la sécrétion d’érythropoïétine augmente, le nombre d’hématies augmente, la capacité de diffusion pulmonaire augmente, la capacité fonctionnelle cellulaire en hypoxie augmente

Compléments

• 140 millions de personnes vivent à une altitude supérieure à 2500 m.

📌 La capacité homéostatique détermine l’étendue des variations environnementales ou internes qu’un organisme peut compenser ; une faible capacité limite la zone de contrôle et restreint l’équilibre durable possible.

• La capacité de thermolyse du guépard est très inférieure à celle de l’homme.

📖 7. Boucles de rétrocontrôle et glycémie

📝 Points essentiels

• Une boucle de rétrocontrôle détecte une variation de la variable contrôlée, la compare au point de consigne, produit un signal d’erreur, active un effecteur correcteur et inhibe la réponse lorsque la consigne est atteinte.

• Après un repas sucré, une glycémie de 1,4 g/L stimule la sécrétion d’insuline par les cellules β des îlots de Langerhans du pancréas, ce qui augmente l’entrée cellulaire du glucose et ramène la glycémie à 1 g/L, point de consigne auquel la sécrétion s’arrête.

💡 Astuce mémo

Détection → intégration → réponse : la correction ramène la variable vers son point de consigne.