Organes excréteurs et homéostasie
Le système excréteur est un système fonctionnel dont le rôle est de maintenir la constance physiologiques du milieu intérieur.
Principales voies d'élimination des substances de l'organisme :
- Reins. C'est la principale voie d'excrétion, assurant l'uropoïèse et l'élimination de la plupart des métabolites solubles.
- Peau. L'excrétion de substances par les glandes sudoripares revêt une importance majeure pour l'équilibre thermique et hydro-électrolytique.
- Tube digestif (TGI). Participe à l'excrétion de l'eau et des sels.
- Poumons. Assurent l'élimination de l'eau par évpiration lors de la respiration ainsi que l'élimination des gaz.
L'action concertée de ces organes maintient à un niveau stable la pression osmotique et artérielle, le pH sanguin, la pression partielle des gaz respiratoires, la température corporelle et la concentration des nutriments (par exemple, le glucose). Parallèlement, l'eau et les sels de l'organisme sont constamment remplacés par de nouvelles molécules provenant de l'alimentation et des boissons, ce qui est crucial pour la régulation de la pression osmotique.
Métabolisme protéique et azote résiduel
Les produits finaux de l'oxydation des graisses et des glucides sont l'eau et le dioxyde de carbone. Cependant, le métabolisme protéique conduit à la formation de composés azotés, dont une concentration élevée est toxique pour les processus cellulaires. Les mécanismes physiologiques visent à maintenir leur niveau minimal.
La quantité de produits du métabolisme protéique dans le sang, déterminée après précipitation des protéines plasmatiques, est appelée azote résiduel. Sa valeur normale est de 200–400 mg/l.
L'azote résiduel comprend :
- L'azote uréique (qui représente la majeure partie, environ 70 %).
- L'azote créatinique.
- La créatine.
- L'acide urique.
- Les acides aminés.
- L'ammoniac.
- L'indican et certaines autres substances.
Système fonctionnel de régulation
La régulation du taux de métabolites fonctionne en boucle fermée. Si la concentration des produits du métabolisme protéique augmente dans le sang (stimulus), elle est détectée par les chémorécepteurs vasculaires. Ceux-ci réalisent une afférence en retour en transmettant des signaux au système nerveux central.
Le pivot central qui traite l'information et coordonne la réponse est l'hypothalamus, le centre végétatif supérieur. En guise de réponse effectrice, les mécanismes efférents sont activés :
- Régulation nerveuse (action directe sur les organes).
- Régulation hormonale (influence humorale sur les organes cibles).
En conséquence, les processus d'excrétion sont renforcés. Le système oscille entre l'« entrée » (régulation comportementale, par exemple, la restriction des protéines alimentaires) et la « sortie » (excrétion par les reins, la peau et le tube digestif). La voie principale de réalisation de cette réponse est l'uropoïèse.
Physiologie de la défécation
Le processus d'évacuation intestinale est également soumis à des réflexes physiologiques stricts. Le réflexe gastro-colique joue un rôle primordial : lorsque les aliments pénètrent dans l'estomac, cela déclenche par voie réflexe la contraction du rectum et le besoin de déféquer. Ce mécanisme est particulièrement marqué chez les enfants et est utilisé pour instaurer un réflexe systématique quant à l'heure et au lieu.
Les conditions d'une défécation normale exigent de la régularité (évacuation à la même heure, de préférence le matin) et l'accomplissement de l'acte dès l'apparition du besoin. Des retards prolongés et fréquents conduisent à une altération de la régulation végétative du sphincter anal interne, au développement de la constipation chronique et à un trouble profond de l'évacuation rectale ultérieure.
En bref : réponses aux questions sur le sujet
Quelles hormones participent spécifiquement à la régulation humorale de l'uropoïèse ?
La régulation humorale de l'uropoïèse fait intervenir des hormones qui influencent directement la diurèse ou agissent via des modifications métaboliques.
- La vasopressine (ADH) — stimule la réabsorption de l'eau dans les tubuli rénaux, entraînant une diminution de la diurèse.
- L'aldostérone — augmente la réabsorption du sodium et diminue la diurèse.
- Le peptide natriurétique (facteur natriurétique) — stimule l'excrétion du sodium et de l'eau, provoquant une augmentation de la diurèse.
- L'angiotensine II, l'ACTH, l'adrénoglomérulotropine — stimulent la production d'aldostérone.
- La mélatonine — inhibe la sécrétion d'aldostérone.
- Les hormones thyroïdiennes, l'hormone de croissance (STH), les hormones sexuelles — augmentent la diurèse en raison de la composante osmotique (accumulation des produits du métabolisme protéique).
Quels sont les mécanismes de la réabsorption tubulaire dans le néphron ?
Les mécanismes de la réabsorption tubulaire varient selon le segment du néphron et englobent des processus de transport actif et passif.
- Réabsorption obligatoire (obligatoire) — se produit dans les tubuli contournés proximaux. Le glucose, les vitamines et les acides aminés, ainsi que jusqu'à 70 % de l'eau et des ions, sont entièrement réabsorbés dans le sang.
- Diffusion passive — dans la branche descendante de l'anse de Henle, l'eau passe passivement dans le liquide interstitiel selon le gradient osmotique.
- Transport actif — dans la branche ascendante de l'anse du néphron, les cellules pompent activement les ions sodium (la paroi est imperméable à l'eau).
- Réabsorption facultative — se déroule dans les tubuli contournés distaux et est régulée par les hormones en fonction des besoins de l'organisme.
La concentration finale de l'urine s'achève dans les canaux collecteurs.
Questions des cours et des examens
Que contient l'azote résiduel ?
Il comprend les produits du métabolisme protéique : urée (environ 70 %), créatinine, créatine, acide urique, acides aminés, ammoniac et indican. Sa concentration normale est de 200–400 mg/l.
Comment le système nerveux détecte-t-il l'accumulation de déchets métaboliques dans le sang ?
La modification de la concentration des métabolites dans le lit vasculaire est détectée par des chémorécepteurs vasculaires spécialisés. Ceux-ci transmettent le signal au système nerveux central, notamment à l'hypothalamus.
Quel est le volume normal d'urine primitive formé par 24 heures ?
Les reins filtrent environ 180 litres d'urine primitive par jour. Cependant, 99 % de ce volume subit une réabsorption, et seul 1 % est excrété sous forme d'urine définitive.
Quels sont les dangers d'une rétention chronique des besoins d'aller à la selle ?
Ignorer les besoins d'évacuation perturbe la régulation végétative du sphincter anal interne. Cela conduit inévitablement à la constipation et à des troubles des mécanismes d'évacuation rectale.
À étudier également sur le sujet
- Mécanismes de la filtration glomérulaire rénale
- Processus de réabsorption dans les tubuli rénaux
- Rôle de l'hormone antidiurétique dans la régulation de l'équilibre hydrique
- Régulation de la pression osmotique sanguine
- Innervation végétative du tube digestif
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