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L’HOMEOSTASIE
Dérégulation liée à une pathologie
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Rappels

L’homéostasie se définit comme un
processus physiologique qui maintient
certaines constantes du milieu intérieur de
l’organisme nécessaire à son bon
fonctionnement, entre les limites des valeurs
normales

Il s’agit donc pour l’organisme de réguler un
certain nombre de variables. Mais
lesquelles?
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







Le sang (gaz, acidité, pH, électrolytes comme
Na, K, Cl, bicarbonates)
La lymphe
Le LCR (liquide céphalorachidien)
La température
La glycémie
La pression artérielle
La pression osmotique
Les fréquences cardiaque et respiratoire
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

-
Les pathologies entraînent des dérégulations
de ses variables que l’organisme n’arrive pas à
stabiliser: on parle de dérégulation liée à une
pathologie
Nous étudierons 4 de ces dérégulations:
l’hypoxie
l’ischémie
l’hyperosmolarité
L’inflammation
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L’HYPOXIE

Définition: diminution de l’apport en O2 aux
cellules donc oxygénation insuffisante des
tissus. Lorsque la diminution est très importante
on parle d’anoxie.

L’hypoxémie se produit lorsque l’oxygène
artériel se situe sous la valeur normale. Une
hypoxémie non corrigée peut conduire à une
hypoxie
Hypoxémie = PaO2 < 60 mmHg

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
Les différentes phases de transport de l’O2
-
La ventilation pulmonaire qui permet le transfert de l’oxygène de
l’air que nous respirons aux alvéoles pulmonaires
-
La diffusion pulmonaire qui permet le passage de l’oxygène à
travers la membrane alvéolo-capillaire des alvéoles aux globules
rouges qui sont dans les capillaires pulmonaires
-
La circulation des globules rouges des poumons jusqu’aux tissus
grâce au cœur
-
La diffusion de l’oxygène du sang qui irrigue les tissus jusqu’aux
mitochondries dans les cellules
-
L’utilisation de l’oxygène par le métabolisme cellulaire pour
produire de l’énergie
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Que se passe-t-il au niveau de la
cellule?
En présence d’O2, la glucose est complètement
métabolisé avec formation de CO2, H20, et de
grande quantité d’ATP
Chez l’homme, 90% de la production d’ATP est
aérobie. Le déficit en O2 conduit à une
diminution de sa formation. Pour survivre, la
cellule utile une « itinéraire bis » qui conduit à la
formation de lactate. L’élévation du taux de
lactates dans le sang est donc significative de
souffrance cellulaire.
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Conséquences de l’hypoxie: métabolisme
anaérobique avec souffrance multi viscérale
=> métabolisme anaérobique = production de
lactates (acidose métabolique)
=> souffrance multi viscérale (ex: convulsion,
retard de réveil, tachycardie et HTA,
insuffisance rénale, cytolyse hépatique…)

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4 types d’anoxie
classés en fonction de leur étiologie:
-l’anoxie
hypoxémique
-(PaO2 diminuée) = en haute altitude (PaO2
atmosphérique basse), lorsque l’activité respiratoire
diminue (compression thoracique, paralysie des muscles
respiratoire), lorsque les alvéoles sont mal ventilées
(obstruction des voies aériennes), lorsque les échanges
alvéolo-capillaires sont insuffisants (pneumopathie)
-l’anoxie
cytotoxique
- (les cellules ne peuvent pas utiliser l’O2) = intoxication
comme le cyanure
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-l’anoxie
anémique
-(capacité de fixation de l’O2 sur l’hémoglobine
ou HB est réduite) = lors d’un déficit en GR
(hémorragie), lors d’un déficit ou anomalie de
Hb, lors d’une inefficacité de l’Hb (intoxication à
l’oxyde de carbone)
-L’anoxie
ischémique
-(défaut d’apport de sang aux tissus) = lors de la
diminution de la pression sanguine
(insuffisance cardiaque, hémorragie), lors de
l’obstruction d’un vaisseau chargé de
vasculariser un territoire
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L’ISCHEMIE

Définition: diminution de l’apport sanguin
artériel à un organe

réduction du flux sanguin dans un territoire
vasculaire donné comprenant les apports en
oxygène et les substrats énergétiques
nécessaires au fonctionnement et survie des
cellules

Il y a alors inadéquation entre demande et
apport d’énergie
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
Cette diminution de vascularisation entraîne
essentiellement une baisse de l’oxygénation
des tissus de l’organe en dessous de ses
besoins (hypoxie) et la perturbation voir
l’arrêt de sa fonction.
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Conséquences de l’ischémie sur le
milieu interne de la cellule
-
-
-
-
Déplétion très rapide du stock d’énergie
cellulaire (ATP, phosphocréatine)
Arrêt des mécanismes de régulation
dépendant de l’ATP (Na,K,ATPase)
Dépolarisation membranaire
Glycolyse anaérobie
Accumulation intracellulaire d’ions H+, Na-,
Ca2+
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

-
-
Tous ces évènements entraînent des
perturbations des propriétés des membranes
cellulaires et des lésions cytosqueletiques
Lorsque l’ischémie se prolonge, elle aboutit à la
mort cellulaire par nécrose ou apoptose:
nécrose: la membrane cellulaire se rompt, le
contenu cytoplasmique se déverse dans le
milieu extracellulaire; Il en résulte une attraction
et une activation locale de macrophages et
polynucléaires neutrophyles
apoptose: aboutit à la réalisation d’un
programme génétique suicidaire
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Causes de l’ischémie:
- Caillot sanguin obstruant une artère (thrombose,
embolie)
- Plaque d’athérome
- Hémorragie ou hypoperfusion empêchant
certains tissus d’être correctement alimentés
- Compression d’une artère par un objet extérieur
(écrasement d’un membre, garrot, plan dur dans
les escarres) ou par un phénomène interne
(tumeur, hématome, épanchement d’un liquide)
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
-
Exemples de pathologies:
infarctus du myocarde
AVC ischémique
IRA
Ischémie aiguë des membres
Défaillance circulatoire (états de choc)
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L’HYPEROSMOLARITE

Toutes les cellules ont une membrane
(lipides et protéines) qui a pour rôle d’ établir
une frontière entre milieu intérieur et milieu
extérieur. Elle sert donc de filtre permettant
aux fluides de rentrer et sortir de la cellule.
Ces mouvements obéissent au phénomène
d’osmose
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Phénomène de l’osmose
= lorsque 2 fluides de pression osmotique
(pression qui correspond à la quantité de
substances dissoutes dans ce fluide)
différentes sont séparés par une membrane
semi perméable (imperméable aux ions et
perméable à l’eau), l’eau se déplace du milieu
où la concentration est la plus faible vers le
milieu où la concentration est la plus élevée
jusqu’à ce qu’il y ait équilibre entre les 2 fluides.
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
Les désordres de l’eau affectent globalement les deux compartiments
(intra et extracellulaire). Mais, comme ils prédominent dans le
compartiment intracellulaire, ils sont désignés par convention comme
étant spécifiques de celui-ci. Les termes de déshydratation ou
d’hyperhydratation intracellulaire sont donc employés pour qualifier ces
troubles.

Répercussions des troubles de l'eau sur la natrémie
Le sodium n’accompagne pas l’eau dans le compartiment
intracellulaire.
Toute variation de la balance hydrique entraîne donc une variation de la
natrémie.


Jusqu’à preuve du contraire :
Une hypernatrémie ne reflète pas un excès en sel, mais un déficit
en eau
Une hyponatrémie ne reflète pas un manque de sel, mais un excès
d’eau
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Rappel: la balance hydrique
L’apport
de l’eau provient:
- des boissons ingérées (ration de base souhaitable:1400ml)
- de l’eau contenue dans les aliments (850 ml);
-de l’eau produite par oxydation (350 ml).
L’eau
est excrétée:
- sous forme d’urine (1500 ml);
- avec les selles (200 ml),
- par la sueur (500 ml);
- par la respiration (400 ml).
Sauf circonstances exceptionnelles, les trois dernières pertes
varient peu. Seule la diurèse se modifie pour compenser les
variations des apports, qui peuvent être importants d’un jour à
l’autre.
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Régulation de l'excrétion rénale
de l'eau
Met en jeu les centres de la soif et la sécrétion d’hormone antidiurétique
ou ADH (très précisément sa composante arginine-vasopressine ou AVP)
qui module l’excrétion de l’eau par le rein.
- L’hormone antidiurétique
sécrétée par l’hypothalamus.
régule la sortie rénale de l’eau en augmentant sa réabsorption au niveau
rénal.
- mécanisme de la soif.
La régulation de la soif et celle de l’excrétion rénale de l’eau fonctionnent
de façon synergique.
La soif mais aussi la volonté régulent les prises de boisson.
Réponse à l’insuffisance des boissons: l’apparition de la soif traduit une
perception corticale, dont le stimulus provient de structures
hypothalamiques dénommées centres de la soif. Les facteurs qui activent
ces centres sont les mêmes que ceux qui stimulent l’AVP
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Hyperosmolarité plasmatique :
= concentration excessive dans le plasma de
molécules actives qui vont augmenter sa pression.
Concrètement, les mouvements
transmembranaires d’eau et d’électrolytes entre
les secteurs extra et intracellulaires régissent les
concentrations plasmatiques des électrolytes. Leur
mesure est capitale pour le diagnostic des
anomalies de l’hydratation
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3 mécanismes d’hyperosmolarité:
1 /Déficit hydrique pur
= perte d’eau + perte minime de Na+ => diminution importante du volume intra
cellulaire => signes de déshydratation intracellulaire (très rare, dans le diabète
insipide) pas de signes d’hypovolémie
La survenue d’un manque isolé d’eau (le capital des substances dissoutes restant
normal) entraîne la diminution conjointe de l’eau dans les deux compartiments. On
observe obligatoirement:
=> une hyperosmolarité plasmatique,
=> et son témoin obligatoire, l’hypernatrémie.
Etiologies
toute difficulté ou impossibilité à exprimer sa soif et/ou accéder à l’eau (trouble de la
conscience, coma, impotence motrice, hypo ou adipsie).
Les nourrissons et les vieillards sont très sensibles au manque d’eau
a) Apports insuffisants de façon absolue (pertes normales, non compensées)
- Erreur de réanimation. Pertes en eau sous-estimées.
- Hypodipsie ou adipsie. Trouble grave mais exceptionnel, causé par des lésions
hypothalamiques
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b) Apports insuffisants de façon relative (pertes excessives, non
compensées)
- Augmentation
des pertes insensibles d’eau. Normalement, 800 à 1000
ml/jour sont perdus .Ces pertes augmentent en cas de fièvre, infection
respiratoire (polypnée), exposition à une température élevée.
- Polyurie
non compensée:
- Coma hyperosmolaire : une des complications métaboliques du
diabète. Association d’un déficit hydrique et d’une hyperglycémie majeure
responsable de l’hyper-osmolarité, mais sans cétoacidose.
- Diabète insipide d’origine centrale. Cause rare mais typique de perte
d’eau. Correspond à une absence de sécrétion de l’AVP.
Caractérisée par l’émission permanente d’une grande quantité d’urine
hypo osmotique. La diurèse (et la prise de boissons nécessaire à la
compensation) atteignent souvent 20 litres.
Survenue des troubles en cas de privation involontaire d’eau (réanimation
post-chirurgicale menée sans avoir la connaissance de cet antécédent )
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2/ Déficit hydrique associé à un déficit sodé
= perte d’eau + perte de Na+ => déshydratation extracellulaire majeure
avec hypovolémie





causes:
pertes extrarénales (Digestives: vomissements prolongés, diarrhées
profuses, fistule digestive, abus de laxatif)
Cutanées: sudation importante lors de fièvre prolongée, exercice
physique intense, exsudation cutanée lors de brûlure étendue ou
dermatose bulleuse diffuse, anomalie qualitative de la sueur en cas de
mucoviscidose
Pertes rénales : maladie rénale intrinsèque, néphropathie interstitielle
avec perte de sel, IRC terminale à l’origine d’un régime désodé,
Syndrome de levée d’obstacle
Anomalie extrarénale: polyurie osmotique: diabète, mannitol,
hypercalcémie, utilisation de diurétiques, insuffisance surrénale aiguë
Compartiment liquidien qui se forme au dépens du secteur
extracellulaire comme lors de péritonites, pancréatite aiguë, occlusion
intestinale
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3 / Surcharge en soluté osmotiques efficaces =
hyperglycémie du diabétique:
en l’absence d’insuline, le glucose devient une
molécule non diffusible
provoque d’abord une déshydration
intracellulaire par sortie d’eau et une
augmentation du volume extracellulaire

puis l’hyperglycémie provoque une polyurie qui
aggrave la déshydratation

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Signes cliniques de la déshydratation:
-
Soif
Sécheresse des muqueuses
Perte de poids
Hypotension, tachycardie
Obnubilation, agitation, jusqu’au coma
Pli cutané
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L’INFLAMMATION
L'inflammation ou réaction inflammatoire est la réponse des
tissus vivants, vascularisés, à une agression.
Ce processus comprend :
- des phénomènes généraux, exprimés biologiquement par le
syndrome inflammatoire et cliniquement de façon variable, le
plus souvent par de la fièvre et éventuellement une AEG
- des phénomènes locaux : l'inflammation se déroule dans le
tissu conjonctif vascularisé
Processus habituellement bénéfique : son but est d'éliminer
l'agent pathogène et de réparer les lésions tissulaires.
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• Les acteurs et le déroulement de la réaction
inflammatoire
L’inflammation fait intervenir des cellules, des
vaisseaux, des modifications de la matrice extracellulaire et de nombreux médiateurs chimiques qui
peuvent être pro ou anti-inflammatoires et qui peuvent
modifier ou entretenir la réponse inflammatoire.

Quel que soit son siège et la nature de l'agent pathogène,
le déroulement d'une réaction inflammatoire présente des
caractères morphologiques généraux et des mécanismes
communs

Néanmoins,
les différentes étapes présentent des
variations liées à la nature de l'agent pathogène, l'organe
où elle se déroule, le terrain physiologique de l'hôte : tous
ces éléments conditionnent l'intensité, la durée de la
réaction inflammatoire et l'aspect lésionnel.
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L’inflammation peut se manifester par :





une rougeur (érythème) : il y a une
vasodilatation locale ;
un gonflement (œdème) ;
une sensation de chaleur ;
une douleur qui semble pulser ;
une altération du fonctionnement de l’organe
touché (impotence fonctionnelle), par exemple
une difficulté à bouger dans le cas d’une
articulation.
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Les étapes de la réaction inflammatoire
1ère étape = Réaction vasculo-exsudative
se traduit cliniquement par 4 signes: rougeur, chaleur, tuméfaction,
douleur. Comporte trois phénomènes :

-Congestion
active
modification du calibre vasculaire qui consiste en une vasodilatation
artériolaire puis capillaire dans la zone atteinte. Localement, il en résulte
une augmentation de l'apport sanguin et un ralentissement du courant
circulatoire. Les petits vaisseaux sont dilatés et gorgés d'hématies, bordés
d'un endothélium turgescent. La congestion est déclenchée par un
mécanisme nerveux (nerfs vasomoteurs) et l'action de médiateurs
chimiques.
--
Oedème inflammatoire
passage dans le tissu conjonctif interstitiel ou les cavités séreuses d'un
liquide appelé exsudat fait d'eau et de protéines plasmatiques. Sa
traduction clinique est un gonflement des tissus qui, en comprimant des
terminaisons nerveuses, est responsable de la douleur
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Rôle et conséquences de l'oedème :
apport local de médiateurs chimiques et de moyens de
défense (immunoglobulines, facteurs de la coagulation, facteurs du
complément), dilution des toxines accumulées dans la lésion,
limitation du foyer inflammatoire par une barrière de fibrine (à partir du
fibrinogène plasmatique), ce qui évite la diffusion de micro-organismes
infectieux
ralentissement du courant circulatoire par hémoconcentration, ce qui
favorise le phénomène suivant, la diapédèse leucocytaire.
- Diapédèse leucocytaire
migration des leucocytes en dehors de la microcirculation et leur
accumulation dans le foyer lésionnel.
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2ème étape = Réaction cellulaire
formation du granulome inflammatoire ou tissu de granulation
inflammatoire

Le foyer inflammatoire s'enrichit rapidement en cellules provenant :
du sang (polynucléaires, monocytes et lymphocytes)
du tissu conjonctif local (fibroblastes, cellules endothéliales,
mastocytes et macrophages résidents) Localement des cellules vont se
multiplier (fibroblastes, lymphocytes, cellules endothéliales, et à un
moindre degré macrophages) et des cellules vont se transformer ou se
différencier :
Rôle du granulome inflammatoire =
- Assurer la détersion par les phagocytes (polynucléaires et
macrophages)
- Développer une réaction immunitaire B et/ou T
- Sécréter de multiples médiateurs intervenant dans le recrutement
cellulaire, la phagocytose, la défense immunitaire, et la modification de
la matrice conjonctive .
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3ème
étape = détersion
élimination des tissus nécrosés, sert à préparer la phase terminale
de réparation-cicatrisation. Si la détersion est incomplète,
l'inflammation aiguë va évoluer en inflammation chronique.
La détersion s'effectue selon 2 mécanismes :
- détersion interne : élimination des tissus nécrosés et de certains
agents pathogènes (micro-organismes infectieux, corps étrangers) par
phagocytose, tandis que le liquide d'oedème est drainé dans la
circulation lymphatique et résorbé par les macrophages (pinocytose)
La phagocytose :
définie par l'englobement dans le cytoplasme du phagocyte d'une
particule étrangère vivante ou inerte, habituellement suivi d'une
digestion de cette particule par les enzymes lysosomiaux. La digestion
est complète ou incomplète avec des résidus rejetés hors de la cellule
ou qui s'accumulent dans le macrophage.
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Les phagocytes sont : les polynucléaires, capables de phagocyter des
bactéries et des petites particules et les macrophages pour les macroparticules.
-détersion
externe :
spontanée : liquéfaction de matériel nécrosé (pus, caséum) et
élimination par fistulisation à la peau ou dans un conduit bronchique,
urinaire, intestinal
chirurgicale : parage souvent indispensable lorsque les lésions sont
trop étendues ou souillées.
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4ème
étape = Réparation et cicatrisation
La réparation peut aboutir à une restitution intégrale du tissu ou une
cicatrice
Les étapes de la réparation tissulaire sont les suivantes :
-Le
bourgeon charnu = constitution d'un nouveau tissu conjonctif
appelé bourgeon charnu formé par 3 constituants (Les leucocytes du
tissu de granulation, des fibroblastes et myofibroblastes, des néovaisseaux sanguins dont la croissance est dirigée de la profondeur vers
la surface de la lésion).
--
Constitution d'une cicatrice = formée d'un tissu conjonctif fibreux
(prédominance de collagène) prenant la place des tissus définitivement
détruits ; sa structure va se modifier progressivement pendant plusieurs
mois
--
Régénération épithéliale: les cellules épithéliales détruites sont
remplacées par la prolifération des cellules épithéliales saines
situées autour du foyer inflammatoire.
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FIN
Merci de votre attention
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