Définition du milieu intérieur :
Chez l’homme les cellules des différentes appareils sont entourées par un espace appelle espace intercellulaire, ou se trouve un liquide le liquide interstitiel, il représente la voie des échanges entre les cellules dont il assure le ravitaillement en matériaux énergétiques et structuraux, d’une part et d’autre part le drainage des déchets vers les territoires d’excrétion (reins, poumons).
Les cellules ne sont pas en contact avec le milieu extérieur, elles vivent dans ce liquide l’interstitiel, ce liquide interne est propre a l’être vivant dans lequel il se trouve, et par rapport au milieu extérieur, il constitue le milieu intérieur dans lequel s’exerce toutes les activités cellulaires (Claude Bernard).
Le milieu intérieur possède 2 caractéristiques :
1- caractères physico-chimiques stables :
- La concentration (molarité lmol/L – molalité lmol/kg).
- La pression osmotique (une osmole est la PO développée par une solution contenant une mole de soluté par L de solution osmolarité).
- Le PH : potentiel acide.
- La température.
- La charge électrique.
2- caractères dynamiques : renouvellement permanent de son homogénéité
Ces deux caractères dépendent de deux systèmes :
- Système lymphatique.
- Un réseau capillaire.
I- Méthodes d’études des compartiments liquidiens :
1- Méthodes de bilans externes :
– Nuis – Positifs – Négatifs
2- Méthodes de dilution de traceurs :
• Traceur repartis dans des volumes liquidien.
Définition d’un compartiment.
Mesure du volume d’un compartiment.
• Traceurs repartis dans les masses d’électrolytes :
On calcul la masse, ou capital échangeable de l’ion en 24 heure :
II- Volumes liquidiens :
1- L’eau dans l’organisme 60% du poids corporel :
L’eau contenant les substances minérales dissoutes, est le constituant le plus abondant de l’organisme. Il est reparti en compartiment ou secteur ou volume liquidiens.
Le volume, la composition en solutés, et les propriétés j>hysicochimiques des différents compartiments sont stables.
Cette stabilité constitue l’équilibre hydro-electrolytique.
Différents mécanismes (nerveux et hormonaux) sont responsables de cet équilibre en assurant l’égalité des entrées et des sorties en eau et en électrolytes : cette stabilité et ces mécanismes constituent l’homéostasie.
Exemple :
Homéostasie de l’eau.
Homéostasie du sodium.
Homéostasie phospho-calcique.
Le capital hydrique est :
– mesuré aux traceurs.
– pratique médicale : courbe de poids. (Age, sexe)
– Teneur en eau dans l’organisme est le résultat d’équilibre du bilan de l’eau.
Régulation : centre de la soif (hypothalamus).
ADH – Aldostérone – ANF – cortisol.
2- Volume extracellulaire : compose de 2 volumes
- volume du plasma.
- volume interstitiel.
a- Il est mesuré à l’aide de traceurs traversant la paroi des capillaires mais non les membranes cellulaires (inuline, mannitol, thiocyanate de Na, brome 82).20% du poids corporel.
• Composition du plasma sanguin :
Le plasma sanguin est obtenu après centrifugation de sang, constitué de
– eau 92%
– de protéines 70 à 72g/l
– de substances organiques non protéiques (azotées, glucidiques, lipidiques)
– de constituants minéraux. : La composition minérale est exprimée en charges anioniques et cationiques, constitue l’ionogramme plasmatique.
Le plasma sanguin est electroneutre il contient autant d’anions que de cations.
On parle normo, hypo ou hyper pour qualifier les concentrations ioniques.
Ionogramme plasmatique: chlores et bicarbonates représentent des anions d’accompagnement, on considère que la quantité de sodium détermine le volume du plasma et globalement des liquides extrac ellul aire s.
On dose la natrémie, la kaliémie, la calcémie (tous les cations.) La bi carbon at émie, la chlorémie et les protéines en g/1. il reste des anions indosés =Na+ – (CHL- + HC03-) la différence inférieur à 12 meq/1, quand la différence dépasse cette valeur on parle de trou anionique.
• Pression osmotique plasmatique :
En pratique une valeur de la pression osmotique totale est obtenue par la formule :
POT =2x natrémie + azotémie et glycémie en mmol/1
=2×140 mmol/1 + 5 mmol/1 +5,5 mmol/1 =290 mOsm/kg.
Le glucose et l’urée sont très diffusible dont les variations ne sont pas aborigine de gradients osmotique entre les compartiments PO =2 x natrémie 280mOsm/kg donc la seule valeur de la natrémie renseigne sur l’état osmotique du plasma et globalement des liquides extracellulaires.
b- Volume interstitiel :
- La Mesure du V I est indirect par la différence entre le volume extracellulaire et le volume plasmatique le V I représente 16 % du poids corporel.
Comprend 2 fractions inégales :
– le liquide interstitiel proprement dit : véritable milieu intérieur compris entre les capillaires de la grande circulation et les cellules.
– la lymphe canalisée.
- Composition du V I difficile à déterminer, structure d’un gel relativement déshydraté : l’eau (peu), les solutés. Il peut être considère comme un ultra-filtrat plasmatique presque dépourvu de protéine.
La pression hydrostatique Pi est négative par rapport à la pression atmosphérique environ (-3mmHg)
Sa composition électrolytique est proche de celle du plasma avec de faibles différences dues à l’équilibre de Gibbs-Donnan.
Équilibre de Gibbs-Donnan.
Equilibre de G D à travers une meirbrane perméable aux électrolytes et inperméaUe aux Pr- :
-a situation initiale
-b établissement de l’équilibre de GD :
- Passage de 3 ions chl-
- Passage de 3 ions Na+
Du cote des protéines le produits des concentrations des ions dSfiusifales de signes opposés est le même de chaque côte de la meirfarane.
(18 Na+ x 8 CHL-) = (12 Na+ x 12 CHL) = 144
La pression oncotique du plasim sanguin est la conséquence non seule irent de la pression osmotique des colloïdes eux même, mais aussi de l’excès d’ions dSfiusifales, présents du côte des protéines équilibre de G D.
• Pression osmotique :
La pression oncotique ou pression colloïde osmotique due ne des protéines plasmatiques représente I,5m0sm4cg ou (25mmHg) , la pression oncotique ni des protéines interstitielles représente 4mmHg. cette différence joue un rôle dans le mécanisme des échanges capillaires.
• La lymphe canalisée :
Des canaux lymphatiques drainent le liquide interstitiel lentement, ces canaux se réunissent et donnent les troncs lymphatiques qui rejoignent le sang veineux. La lymphe à la même composition que le liquide interstitiel, mais contient 20 à 30 g/1 de protéines en moyenne. La circulation lymphatique draine les protéines interstitielles, une basse concentration protéique du milieu intérieur.
3- Le volume intracellulaire :
C’est le volume liquidien enfermé dans les membranes plasmiques des cellules.
Sa mesure est indirecte, par différence entre l’eau totale et le volume extracellulaire. Il représente 40 % du poids corporel d’un adulte.
La proportion d’eau est différente selon le type de cellule :
- hépatocyte 70% d’eau.
- l’adipocyte 10 % d’eau.
– les anions principaux : les phosphates, les proteinates.
– les cations principaux : le potassium, et le magnésium
Les liquides transcellulaires : Comprend le liquide céphalorachidien, liquides de l’œil, de l’oreille, des séreuses (pleurale, péritonéale), des néphrons, et du tube digestif.
III- Échanges entre les compartiments :
Les compartiments liquidiens ne sont pas des volumes statiques, il y a échange en permanence entre eux et avec le milieu extérieur, l’équilibre hydro électrolytique est dynamique.
1- Échanges entre plasma et milieu extérieur :
Par les 4 organes d’échanges l’homme prélève et rejette de l’eau du sodium le potassium le calcium le phosphore, le bilan de ces échanges est normalement nul (les différentes balances sont en équilibres.)
2- Échanges entre plasma et liquide interstitiel :
Deux voies :
- à travers la paroi des capillaires.
- parle drainage lymphatique : le drainage lymphatique ramène lentement 2 à4 L de lymphe canalisée par 24 h des espaces interstitiels vers la circulation systémique, la lymphe a la meme composition que le liquide interstitiel mais contient 20 à 30 g/L de protéines, la circulation lymphatique draine les protéines interstitielles et entretien la très basse concentration protéique du milieu intérieur.
- Echanges transcapillaires :
Les capillaires représentent une structure semi-perméable et une grande surface de 300 à 1000 m2 étendue entre plasma et interstitium.
– Échanges par diffusion :
Ils sont permanents, 60 1/mn bidirectionnels et égaux. L’échange hydrique entraîne les gaz respiratoires et les petites molécules.
– Échanges par filtration ré absorption :
Ce sont les échanges principaux car ils peuvent varier et modifier les deux volumes concernes, ils sont régis par la relation inégale entre les pressions hydrostatiques capillaires et interstitielles (Pc, Pi) et les pressions oncotiques capillaires et interstitielles (πc ,πi) selon le schéma de Starling.
Kf est le coefficient d’ultrafiltration de la paroi capillaire.
Le rapport change le long des capillaires systémiques en raison de la diminution progressive de Pc (pression hydrostatique capillaire) due à la résistance à l’écoulement du sang. Au pôle artériel des capillaires, la résultante de ces forces est une pression de filtration Pf de 9 mmHg et au pôle veineux, une pression de réabsorption Pr de 6 mmHg.
Le résultat est une sortie des capillaires d’environ 15 ml/min d’eau et de substances dissoutes plasmatiques, suivie de la réabsorption de 13,5ml de ce volume filtré donc le volume non réabsorbé est de 1,5 ml/min, il est repris par les vaisseaux lymphatiques dans l’interstitium.
3- échanges entre liquide interstitiel et liquide intracellulaire :
- Transferts passifs par diffusion :
– Les ions diffusent en fonction du gradient de concentration ou électrique.
– La diffusion simple a lieu à travers la membrane plasmique pour les gaz respiratoires et quelques molécules.
– La diffusion des ions se produit à travers des canaux sélectifs.
– La diffusion facilitée utilise des transporteurs protéiques membranaires.
- Transports actifs :
Transfert contre des gradients de concentration ou électrique, par des pompes ioniques ATP asiques qui maintiennent des compositions électrolytiques différentes à l’intérieur et à l’extérieur de la cellule, ces pompes utilisent l’énergie libérée par hydrolyse de l’ATP exemple Na/K ATPase. Transferts passifs de l’eau par osmose : ils sont régis par des gradients de pression osmotique entre l’intérieur et l’extérieur de la cellule l’eau se déplace vers le compartiment dont la PO est plus élevée.
Cours du Dr Harbi – Faculté de Constantine