Impact des modifications isotoniques
La distribution des liquides dans l'organisme dépend strictement de la concentration des substances dissoutes. Si l'organisme présente un excès ou, à l'inverse, un déficit en eau et en sels, tout en maintenant l'isotonie des milieux, les conséquences physiologiques ont une localisation strictement définie.
- Seul le volume de l'espace extracellulaire est modifié.
- Ces variations se répercutent en premier lieu sur le volume du plasma sanguin et du liquide intercellulaire.
- Fait primordial : le volume d'eau intracellulaire demeure absolument inchangé.
Le volume intracellulaire étant stable, l'activité vitale normale et les fonctions cellulaires ne sont nullement altérées lors de variations isotoniques. Le liquide ne pénètre pas dans la cellule et ne la quitte pas, puisqu'il n'existe aucun gradient susceptible de provoquer ce déplacement.
Rôle de la pression osmotique
Un tableau totalement différent s'observe lorsqu'il se produit une modification de la pression osmotique du plasma sanguin. Dans ce cas, les barrières entre les compartiments deviennent le siège de mouvements actifs d'eau.
Lors d'une modification de l'osmolarité, c'est le volume non seulement du liquide extracellulaire, mais aussi du liquide intracellulaire qui se transforme. L'eau commence à se déplacer selon le gradient de concentration, cherchant à équilibrer la pression osmotique de part et d'autre de la membrane cellulaire.
Conséquences pour l'organisme : De telles fluctuations du volume intracellulaire sont extrêmement critiques. Le gonflement ou, au contraire, la rétraction des cellules entraîne logiquement des altérations graves de leur activité vitale et fonctionnelle. C'est précisément la différence de pression osmotique qui constitue le facteur décisif des échanges d'eau entre les espaces extracellulaire et intracellulaire.
Échanges liquidiens dans les capillaires
Si l'osmose joue le rôle principal au niveau cellulaire, ce sont d'autres forces physiques qui agissent au niveau des microvaisseaux tissulaires. Les échanges liquidiens entre le sang circulant dans la lumière vasculaire et l'espace intercellulaire environnant se font directement au niveau des capillaires.
Le rôle prépondérant dans ce processus revient à l'équilibre de deux forces :
- La pression hydrostatique du sang et du liquide intercellulaire (force qui chasse l'eau).
- La pression oncotique du sang et du liquide intercellulaire (force qui retient l'eau).
C'est précisément la différence de ces pressions qui détermine si le liquide sera filtré du capillaire vers le tissu ou s'il retournera dans le lit vasculaire. Toute variation de ces paramètres se répercute instantanément sur le volume du plasma et du liquide tissulaire.
En bref : réponses aux questions sur le sujet
Quelles protéines plasmatiques créent la pression oncotique qui retient l'eau dans les vaisseaux ?
La pression oncotique maintenant l'eau dans le lit vasculaire est principalement assurée par les albumines. Ce sont des composés colloïdaux de haut poids moléculaire du plasma sanguin qui attirent l'eau et s'opposent à sa filtration excessive dans l'espace interstitiel ou la capsule néphronique. La valeur de la pression oncotique est de 25 à 30 mm Hg et elle joue un rôle clé dans les échanges liquidiens entre le sang et les tissus.
Quelle est la valeur normale de l'osmolarité plasmatique au repos ?
La valeur normale de l'osmolarité plasmatique est de 280 à 290 mOsm.
Où se situent les osmorécepteurs centraux qui déclenchent la soif en cas de modification de l'osmolarité ?
Les osmorécepteurs centraux sont localisés dans les noyaux supra-optique et paraventriculaire de l'hypothalamus antérieur. Ce sont des neurones sensibles à la pression osmotique du sang dans les capillaires cérébraux ; leur cytoplasme contient une vacuole dont la taille dépend de l'osmolarité. En cas d'état hyperosmolaire, l'eau sort des vacuoles, leur taille diminue ; lorsque la pression osmotique augmente, les noyaux antérieurs de l'hypothalamus sont stimulés, le signal est transmis au centre de la soif, ce qui engendre la sensation de soif et la prise d'eau.
Quelles sont les principales hormones régulatrices de la réabsorption d'eau dans les reins ?
Le rôle prépondérant dans la régulation de la réabsorption revient aux hormones. La vasopressine (ADH) agit sur les tubes collecteurs, augmente drastiquement la perméabilité de leur paroi au H2O et intensifie la réabsorption de l'eau, ce qui diminue la diurèse. L'aldostérone agit sur les tubes contournés distaux et les tubes collecteurs, augmente la réabsorption de Na+, de Cl- et de H2O, entraînant une rétention d'eau et de sels. Le peptide natriurétique potentialise la diurèse ainsi que l'excrétion de sodium et d'eau.
En quoi consiste l'équation de Starling pour la filtration capillaire ?
Le fondement de l'équilibre des forces de Starling réside dans la détermination de la pression de filtration effective (PFE) par la différence entre les pressions hydrostatique et oncotique. La PFE est calculée comme la différence entre la pression artérielle, qui favorise l'expulsion du liquide hors du capillaire, et la somme des forces s'opposant à la filtration. Les forces d'opposition comprennent la pression oncotique des protéines plasmatiques et la pression hydrostatique du liquide situé hors du capillaire (par exemple, l'urine primitive ou le liquide interstitiel).
Règle de localisation : L'osmose contrôle les cellules, tandis que l'hydrostatique et l'oncotique contrôlent les capillaires.
Questions des cours et des examens
Que se passe-t-il pour les cellules en cas d'excès d'eau isotonique ?
Lors de variations isotoniques, la fonction et le volume des cellules ne sont pas altérés. Seul le volume de l'espace extracellulaire, par exemple le plasma sanguin, augmente.
Pourquoi la modification de la pression osmotique plasmatique est-elle dangereuse ?
Elle force l'eau à se déplacer entre les secteurs extracellulaire et intracellulaire. Cela modifie le volume des cellules elles-mêmes, ce qui perturbe leur activité vitale normale.
Quels facteurs déterminent les échanges d'eau dans les capillaires ?
Les principaux facteurs des échanges transcapillaires sont les gradients de pression hydrostatique et oncotique entre le sang et le liquide intercellulaire.
À étudier également sur le sujet
- Mécanismes de lésion cellulaire lors de variations brutales de la pression osmotique
- Dynamique de la variation du volume plasmatique lors d'une déshydratation isotonique
- Interaction des pressions hydrostatique et oncotique aux extrémités artérielle et veineuse du capillaire
- Réactions compensatrices de l'espace extracellulaire face à un excès de sels
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