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4 – Physiologie : L’homéostasie

C’est quoi l’Homéostasie : L’homéostasie désigne la capacité de l’organisme à maintenir son milieu interne relativement stable malgré les fluctuations du milieu extérieur.

Stabilité du milieu intérieur

Les fonctions physiologiques sont finement régulées, et le fonctionnement optimal de l’organisme autorise peu de variation des nombreux paramètres tels que la pression artérielle, la température corporelle, etc. Cette régulation est d’autant plus complexe que le milieu environnant n’assure pas les conditions de cette stabilité. Aussi, l’organisme doit s’affranchir de contraintes du milieu extérieur pour maintenir la stabilité de son milieu intérieur. Cette notion de milieu intérieur apparaît pour la première fois en 1865 avec Claude Bernard : « Tous les mécanismes vitaux, quelque variés qu’ils soient, n’ont toujours qu’un but, celui de maintenir l’unité des conditions de la vie dans le milieu intérieur. C’est la stabilité de l’environnement intérieur qui est la condition de la vie libre et indépendante. » Le mot « homéostasie », de stasis (état, condition) et homoios (semblable), est introduit en 1932 par Walter Bradford Cannon, qui précise cette notion : homéostasie ne signifie pas immobilité ; cela renvoie à une condition qui peut varier mais qui est relativement constante.
Pour maintenir cet équilibre, il existe des mécanismes homéostatiques, qui sont retrouvés à tous les niveaux biologiques, c’est-à-dire au niveau cellulaire, mais aussi à l’échelle de l’organisme ou même de l’écosystème. Si la cellule ou l’organisme n’arrive pas à maintenir la stabilité, un déséquilibre apparaît inévitablement ce qui conduit à un trouble, voire une maladie.

Notion de constante ou de variable biologique

Le paramètre qui est régulé est appelé « constante biologique » par le corps médical, mettant ainsi en avant le fait que ce paramètre doit être maintenu à une valeur de référence. Les physiologistes utilisent plus volontiers le terme de « variable biologique », indiquant par là que la régulation est dynamique, et que le paramètre (par exemple la pression artérielle) peut prendre différentes valeurs et varier entre certaines limites autour d’une valeur de référence, sans pour autant que le déséquilibre ne soit pathologique. La régulation peut être très stricte (par exemple, le pH du sang doit être maintenu dans des limites très étroites, entre 7.37 et 7.43) ou plus souple (par exemple : la pression artérielle, entre 9 et 14 mmHg).

En physiologie, les variables régulées sont nombreuses et concernent tous les organes.

À titre d’exemple, nous pouvons citer des paramètres physiques tels que la pression artérielle, la température corporelle, le débit cardiaque, la fréquence respiratoire ; des paramètres biochimiques tels que la concentration en électrolytes (ions Na+, K+, Ca2+, bicarbonate, chlorure), en nutriments (glucose, cholestérol, triglycérides) et en gaz (O2 et CO2).

Exemple

Le taux de glucose dans le sang est une constante fondamentale. La valeur de référence est de 1 g par litre de sang, mais la glycémie peut varier entre 0,8 g après un jeûne et 1,2 g après un repas. La régu- lation de la glycémie fait intervenir des hormones, notamment l’insuline et le glucagon, qui permettent respectivement de stocker le glucose quand il est en excès et d’aller le chercher dans les réserves quand le taux est trop faible. Un défaut d’insuline conduit à une augmentation de la glycémie au-delà des valeurs physiologiques : c’est l’une des causes possibles du diabète.

L’appareil circulatoire est essentiel au maintien de l’homéostasie. Il permet en effet l’approvi- sionnement des cellules en nutriments, le transport des liquides et des substances dissoutes dans le sang et la lymphe, et il assure l’élimination des déchets. Il participe en outre à la régulation de la température corporelle. La stabilité de la composition sanguine est un élément clé de l’homéostasie car les échanges entre le sang et le liquide extracellulaire sont nombreux.

Vieillissement :  Lorsque l’on vieillit, les mécanismes de régulation homéostatique sont moins efficaces. Le système devient alors de plus en plus instable et le déséquilibre est plus facilement atteint, d’où un risque accru de développer une maladie.

Principe de la régulation homéostatique.

Le fonctionnement des mécanismes homéostatiques est similaire à celui d’une balance devant être continuellement en équilibre. Lorsqu’un des deux plateaux est soumis à un poids, la balance n’est plus équilibrée. Il faut donc ajouter le même poids sur l’autre plateau pour rétablir l’équilibre. De la même façon, l’organisme met en route des systèmes régulateurs, homéostatiques, permettant de maintenir un équilibre dynamique. L’homéostasie permet ainsi de maintenir un paramètre (variable régulée) relativement constant, dans des limites physiologiques.