9. Rein : filtration glomérulaire et fonctions tubulaires
La filtration glomérulaire :
§ C’est la première étape de la formation de l’urine.
§ Le filtrat glomérulaire constitue l’urine primitive :
o c’est un ultrafiltrat du plasma qui contient les mêmes composants que le plasma sauf les protéines de PM élevé.
o la concentration des anions est légèrement supérieure à celle du plasma et inversement pour les cations.
§ la FG est un indice direct de la fonction rénale globale.
I- les déterminants de la FG :
La FG dépend su DFG et de la nature des molécules qui traversent la barrière glomérulaire
A- la pression de FG :
§ est la force motrice de la filtration.
§ Elle se calcule à partir de la pression hydrostatique dans les capillaires glomérulaires (45mmHg) diminuée de la pression hydrostatique dans la capsule de Bowman (10mmHg) et de la pression oncotique plasmatique dans les capillaires (П = 25 - 35mmHg)
§ la filtration commence au début des capillaire glomérulaire par le passage d’eau et de solutés à l’espace urinaire car la PNF (pression nette de filtration) = ΔP – П = (45-10)-25 = 10mmHg
§ diminue progressivement le long du trajet des capillaires glomérulaire car PNF ↓ du fait de l’↑ de П des capillaires glomérulaire, puis s’annule quand П rejoint ΔP (équilibre de filtration).
B- le débit de FG :
§ DFG = Kf x PNF = 120ml/min soit 180 l/24h
§ Kf : est le coefficient d’ultrafiltration qui dépend de la surface de filtration S et du coefficient de perméabilité hydraulique du capillaire glomérulaire K : Kf = K.S
§ Pour mesurer le DFG, on utilise une substance indicatrice contenue dans le sang (par ex l'inuline, créatinine) et ayant les propriétés suivantes :
o librement filtrable,
o ne pas être réabsorbée, ni sécrétée ultérieurement dans le tubule,
o ne pas être métabolisée dans le rein,
o ne pas avoir d'effet sur la fonction rénale.
§ Le DFG est égal à la clairance de l'inuline ou de la créatinine.
§ la clairance : est le volume de plasma totalement épuré d'une substance indicatrice (x) par le rein en unité de temps = [Ux].V / [Px]
o [Ux] : concentration urinaire de la substance en mg/l
o [Px] : concentration plasmatique de la substance en mg/l
o V : débit urinaire en ml/min
§ la clairance de la créatinine = (140-âge).poids (kg) / 0.8.creatininemie en umol/l le tout x 0,85 si femme
C- nature des molécules filtrées :
§ la taille et la charge électrique des molécules conditionnent leur passage à travers la barrière glomérulaire constituée de 3 tuniques adjacentes :
o l’endothélium vasculaire : percé de pores qui ne laisse passer que les substances de diamètre < 60°A
o la membrane basale glomérulaire : chargé négativement, donc elle est imperméable pour les anions protéiques.
o l’épithélium viscéral de la capsule.
II- régulation de la FG :
1- autorégulation :
§ autorégulation intrinsèque qui correspond à la réponse propre des fibres musculaire lisses des artérioles afférentes et afférentes.
§ Maintien un débit plasmatique rénal et un DFG constants quand la PSA varie entre 80 et 180mmHg et donc :
o lorsque la PSA ↑ les fibres musculaires lisses se contractent.
o lorsque la PSA ↓ les fibres musculaires lisses se relâchent.
2- régulation hormonale :
§ les hormones qui ↓ le DFG :
o l’adrénaline et la noradrénaline : ↓ le DFG par vasoconstriction des artères rénales.
o L’angiotensine II : par vasoconstriction de l’artériole efférente entraîne une ↓ du débit plasmatique rénal et une ↑ de la pression hydrostatique du capillaire glomérulaire d’où le DFG reste presque normal ou ↓ légèrement.
o La vasopressine ou hormone antidiurétique : a forte dose entraîne une vasoconstriction des artérioles afférente et efférente, et donc une↓ du débit plasmatique rénal et du DFG
§ Les hormones qui ↑ le DFG : par vasodilatation des artérioles afférente et efférente
o Le peptide atrial natriurétique
o Les prostaglandines I2, E2, D2 : elle contrebalance l’action des catécholamines et de l’angiotensine II
o La bradykinine : formée a partir de la kininogène sous l’action de la kallicréine.
3- régulation nerveuse :
§ le système sympathique par l’intermédiaire de la noradrénaline et son action sur les récepteurs α1 adrénergiques entraîne une vasoconstriction des artérioles afférente.
III- conclusion :
§ la FG est constamment mesuré dans un but diagnostique ou surveillance thérapeutique
§ elle dépend su DFG et de la nature des molécules qui traversent la barrière glomérulaire.
§ elle est régulée d’une façon étroite pour permettre une fonction tubulaire exacte quelque soit les variation du flux sanguin.
Les fonctions tubulaires :
§ l’urine primitive formée par la FG est transformé en urine définitive tout le long du tube rénal par des étapes de réabsorption, sécrétion et excrétion entre les capillaires péritubulaires à la lumière tubulaire.
§ les fonctions tubulaires permettent donc l’homéostasie de la volémie et de l’osmolarité de l’organisme.
I- la réabsorption tubulaire :
A- au niveau du tube contourné proximal (TCP)
§ réabsorbe environ 70% d’eau et de Na+ filtrés
§ accompagnée d’une réabsorption de Cl-, HCO3-, glucose, acides aminés et phosphates.
1- réabsorption de Na+ :
§ active du côté basolatéral des cellules du TCP grâce a la pompe Na+K+ ATPase
§ passive du côté apical des cellules du TCP soit :
o couplée à la réabsorption du glucose, des acides aminés, des phosphates, des lactates et des bicarbonates.
o contre l’excrétion de H+.
2- réabsorption de l’eau :
§ passive par voie trans cellulaire et para cellulaire.
§ Couplée à la réabsorption de certains électrolytes (K+, Ca++, Mg++)
3- réabsorption du glucose :
§ Quand la glycémie est normale ou < à 1,8g/l : tout le glucose filtré est réabsorbé
§ Quand la glycémie dépasse 1,8g/l : il y a glucosurie.
§ Quand la glycémie atteint 3g/l : le débit de réabsorption devient stable et maximal (350mg/min) ; c’est le transfert maximal de glucose (TmG), d’où une glucosurie.
§ En dehors du diabète sucré, la glucosurie peut s’observer dans des maladies tubulo-interstitielles du rein qui ↓ le TmG
B- au niveau de l’anse de Henle :
§ La branche descendante :
o réabsorbe de façon passive entre 14% et 20% de l’eau filtrée
o favorisée par l’↑ de l’osmolarité du milieu interstitiel.
o Responsable de l’↑ de l’osmolarité du fluide tubulaire du cortex à la médullaire : c’est le gradient osmotique corticopapillaire (GOCP)
§ La branche ascendante large :
o réabsorbe de façon active 12% de NaCl sans eau
o responsable de la ↓ de l’osmolarité du fluide tubulaire jusqu’à qu’il devient inférieur à celle du plasma à l’entrée du TCD ; donc on a une urine hypo osmotique.
C- au niveau du tube collecteur distal (TCD) :
§ le 1er segment : réabsorbe de façon active Na+ et Ca++
§ le 2ème segment : réabsorbe Na+ et sécrète K+ grâce a la pompe Na-K ATPase
§ l’ADH entraîne une ↑ de la perméabilité à l’eau à ce niveau
§ et l’aldostérone ↑ la perméabilité luminale à Na et K ainsi que l’activité Na-K ATPase et la sécrétion de H+.
D- au niveau du canal collecteur :
§ le canal collecteur cortical : exerce les mêmes fonctions que le 2ème segment du TCD
§ le canal collecteur médullaire :
o dans sa partie initiale :
- réabsorption massive d’eau dépendante de l’ADH
- réabsorption faible de l’urée.
o dans sa partie terminale :
- réabsorption massive d’urée
- réabsorption faible d’eau.
§ la perméabilité de ce canal à l’eau et l’urée est en fonction de l’état d’hydratation de l’organisme : on cas d’hyperhydratation la sécrétion d’ADH est minime donc le canal est imperméable à l’eau et l’urine sort hypotonique diluée.
II- la sécrétion tubulaire :
§ passage d’une substance, en général exogène, des cellules tubulaires à la lumière tubulaire, ceci en plus de la FG.
§ sécrétion active :
o on utilise le PAH qui secrété au niveau du TCP
o avant 200mg/l, le débit de sécrétion de PAH ↑ avec sa concentration dans le plasma.
o Au-delà de 200mg/l, le de débit de sécrétion atteint son maximum qui est le Tm de sécrétion de PAH = 75mg/min
o le débit d’excrétion urinaire = débit de filtration + débit de sécrétion.
§ sécrétion passive : les principales substances sécrétées passivement par le rein sont :
o les bases faible (ammoniaque…)
o les acides faible (acide carbonique…)
o le potassium : au niveau du tube collecteur et du TCD
III- conclusion :
§ le maintien de l’homéostasie du milieu intérieur se fait principalement grâce aux fonctions de réabsorptions et de sécrétions d’eau et des solutés au niveau des tubules.
§ Le TCP réabsorbe environ 70% d’eau et de Na+ filtrés
§ L’anse de Henlé joue un rôle très important dans les mécanismes de concentration et dilution de l’urine.
§ Le TCD et le canal collecteur, réabsorbent en fonction de l’état d’hydratation du sujet; de l’eau et Na+ et sécrètent le K+ et H+ sous l’influence de l’ADH et l’aldostérone.
vendredi 19 décembre 2008
8. Marqueurs tumoraux : définition, classification, principes du dosage et signification
8. Marqueurs tumoraux : définition, classification, principes du dosage et signification
I- définition :
§ toute substance correspondant à la présence ou au développement d'une tumeur maligne.
§ En biochimie clinique, le terme de marqueur tumoral correspond à des substances sécrétées dans le sang par la tumeur et donc à des substances détectables et dosables par les méthodes analytiques de biochimie.
§ Cette définition s'oppose à la démarche des anapath qui travaillent sur la tumeur elle-même. Pour eux les MT correspondent à ce qu'ils repèrent sur la cellule maligne par l'examen cytologique.
II- classification :
§ les protéines foetales :
o ACE (Antigène Carcino-Embryonnaire)
o AFP (Alphafoetoprotéïne)
§ les hormones et leurs métabolites :
o Hormone Chorionique Gonadotrope (HCG),
o catécholamines, sérotonine, insuline, gastrine, calcitonine.
§ les immunoglobulines : par exemple les immunoglobulines monoclonales des myélomes
§ les enzymes :
o phosphatases alcalines,
o PAP (Phosphatases Acides Prostatiques),
o NSE (Neurone Spécifique Enolase)
§ les antigènes de différenciation mis en évidence dans les lignées cellulaires tumorales : CA 125, CA 19-9, CA 15-3, TPA, Antigène SCC, Cyfra 21-1
§ les antigènes spécifiques d'organe : PSA (antigène spécifique de la prostate)
III- principes du dosage :
§ Les marqueurs peuvent être dosés dans le sang ou dans les urines du patient
§ Ils peuvent également être détectés sur les coupes histologiques dans les tissus tumoraux grâce aux techniques d'immunohistochimie.
IV- signification :
A- Les antigènes oncofoetaux
§ protéines présentes à l'état normal à la surface de certaines cellules du foetus.
§ disparaissent rapidement à la naissance.
§ 2 types de ces antigènes sont couramment utilisés comme marqueurs tumoraux.
o L'Antigène Carcino-Embryonnaire (ACE) :
- il est ↑ dans un grand nombre de cancers : digestifs, gynécologiques, médullaire de la thyroïde, et broncho-pulmonaire
- utile dans la surveillance des cancers colorectaux
- il peut être élevé dans des situations bénignes : tabagisme, hépatite, cirrhose hépatique, pancréatite chronique, insuffisance rénale...
o L'alphafoetoprotéine (AFP) :
- très utile pour les cancers du testicule et les cancers primitifs du foie
- l'AFP avec βHCG, est très utile pour le diagnostic et la surveillance des tumeurs germinales non séminomateuses du testicule après la chirurgie ou pendant la chimiothérapie.
- elle peut être ↑ au cours de cirrhoses et des hépatites chroniques.
- Intérêt dans le dépistage des anomalies du tube neural du fœtus ; spina bifida et anencéphalie.
B- les hormones :
§ L'Hormone Chorionique Gonadotrope (HCG) :
o glycoprotéine synthétisée par les cellules syncitio-trophoblastiques
o formée de deux sous unités a et b
o présente à l'état normal lors d'une grossesse.
o L'existence de taux très élevés pendant la grossesse ou la persistance après un avortement est un signe de chorio-carcinome ou môle hydatiforme.
o très utile dans les tumeurs germinales non séminomateuses du testicule.
§ Autres hormones
o La calcitonine
- hormone sécrétée par la glande thyroïde, qui régule le taux de calcium dans le sang.
- constamment élevée dans le cancer médullaire de la thyroïde.
o La Thyroglobuline : marque les cancers différenciés de la thyroïde,
o Prolactine, TSH, ACTH : souvent élevés dans certaines tumeurs hypophysaires et hypothalamiques.
o Les Catécholamines et leurs dérivés : significatives dans les neuroblastomes et les phéochromocytomes.
o la sérotonine : importante dans les tumeurs carcinoïdes
o Gastrine sérique : augmentée dans le gastrinome,
o L'Insuline : élevée dans l'insulinome
C- Les immunoglobulines monoclonales (IGM) : élevée dans le myélome multiple, la maladie de Kahler et la maladie de Waldenström.
D- Les enzymes sériques :
§ la phosphatase acide prostatique (PAP) :
o forte élévation de leur taux sanguin en cas de cancer prostatique évolué, surtout s'il s'accompagne de métastases.
o surveillance d'un cancer de la prostate sous traitement.
§ Les phosphatases alcalines :
o souvent élevées mais de façon non spécifique, en cas de métastases hépatiques ou osseuses.
o Leur dosage, associé à celui de la gamma-glutamyl transférase (GGT) peut être significatif de métastases hépatiques.
§ La Neurone Spécifique Enolase (NSE) :
o élevée dans le carcinome anaplasique à petites cellules du poumon.
o également augmentée dans le neuroblastome.
§ La Lacticodéshydrogénase (LDH) : révélateur de la masse tumorale dans certains lymphomes non Hodgkiniens,
E- les antigènes :
§ protéines présentes à la surface de certaines cellules cancéreuses
§ Ils sont reconnus par des techniques immunologiques utilisant des anticorps monoclonaux.
§ On distingue :
o Le CA 125 :
- utile dans les cancers de l'ovaire.
- l'↑ de son taux sanguin est corrélée avec l'évolution clinique
o Le CA 19-9 : ↑ dans le cancer du côlon et dans l’adénocarcinome du pancréas
o Le CA 15-3 : utile dans la surveillance du cancer du sein
o L'antigène SCC (Squamous Cell Carcinoma) :
- ↑ dans les cancers du col utérin
- et la surveillance thérapeutique des cancers épidermoïdes tels que le cancer de la bouche, du pharynx, du larynx, de l'oesophage.
-
o Le TPA (Tissue Polypeptide Antigen)
- associée aux revêtements épithéliaux notamment de la vessie.
- Son élévation est en corrélation avec le stade clinique de la tumeur.
o Le Cyfra 21-1
- utilisé dans les cancers épidermoïdes bronchiques et dans les adénocarcinomes broncho-pulmonaires.
- Il est surtout employé pour l'orientation du diagnostic histologique de la tumeur.
o L'antigène spécifique de la prostate (PSA)
- Plus son taux est élevé, plus la probabilité de cancer augmente.
- intérêt dans le bilan d'extension et dans la surveillance de la maladie pendant et après le traitement.
V- conclusion :
§ Les marqueurs tumoraux sont nombreux mais leur spécificité n'est jamais absolue.
§ leur dosage est coûteux d’où les indications doivent être mesurées
§ leur intérêt reste très limité en matière de dépistage, ils jouent cependant un rôle fondamental dans la surveillance de certains cancers surtout lorsque leur taux est élevé au moment du diagnostic.
I- définition :
§ toute substance correspondant à la présence ou au développement d'une tumeur maligne.
§ En biochimie clinique, le terme de marqueur tumoral correspond à des substances sécrétées dans le sang par la tumeur et donc à des substances détectables et dosables par les méthodes analytiques de biochimie.
§ Cette définition s'oppose à la démarche des anapath qui travaillent sur la tumeur elle-même. Pour eux les MT correspondent à ce qu'ils repèrent sur la cellule maligne par l'examen cytologique.
II- classification :
§ les protéines foetales :
o ACE (Antigène Carcino-Embryonnaire)
o AFP (Alphafoetoprotéïne)
§ les hormones et leurs métabolites :
o Hormone Chorionique Gonadotrope (HCG),
o catécholamines, sérotonine, insuline, gastrine, calcitonine.
§ les immunoglobulines : par exemple les immunoglobulines monoclonales des myélomes
§ les enzymes :
o phosphatases alcalines,
o PAP (Phosphatases Acides Prostatiques),
o NSE (Neurone Spécifique Enolase)
§ les antigènes de différenciation mis en évidence dans les lignées cellulaires tumorales : CA 125, CA 19-9, CA 15-3, TPA, Antigène SCC, Cyfra 21-1
§ les antigènes spécifiques d'organe : PSA (antigène spécifique de la prostate)
III- principes du dosage :
§ Les marqueurs peuvent être dosés dans le sang ou dans les urines du patient
§ Ils peuvent également être détectés sur les coupes histologiques dans les tissus tumoraux grâce aux techniques d'immunohistochimie.
IV- signification :
A- Les antigènes oncofoetaux
§ protéines présentes à l'état normal à la surface de certaines cellules du foetus.
§ disparaissent rapidement à la naissance.
§ 2 types de ces antigènes sont couramment utilisés comme marqueurs tumoraux.
o L'Antigène Carcino-Embryonnaire (ACE) :
- il est ↑ dans un grand nombre de cancers : digestifs, gynécologiques, médullaire de la thyroïde, et broncho-pulmonaire
- utile dans la surveillance des cancers colorectaux
- il peut être élevé dans des situations bénignes : tabagisme, hépatite, cirrhose hépatique, pancréatite chronique, insuffisance rénale...
o L'alphafoetoprotéine (AFP) :
- très utile pour les cancers du testicule et les cancers primitifs du foie
- l'AFP avec βHCG, est très utile pour le diagnostic et la surveillance des tumeurs germinales non séminomateuses du testicule après la chirurgie ou pendant la chimiothérapie.
- elle peut être ↑ au cours de cirrhoses et des hépatites chroniques.
- Intérêt dans le dépistage des anomalies du tube neural du fœtus ; spina bifida et anencéphalie.
B- les hormones :
§ L'Hormone Chorionique Gonadotrope (HCG) :
o glycoprotéine synthétisée par les cellules syncitio-trophoblastiques
o formée de deux sous unités a et b
o présente à l'état normal lors d'une grossesse.
o L'existence de taux très élevés pendant la grossesse ou la persistance après un avortement est un signe de chorio-carcinome ou môle hydatiforme.
o très utile dans les tumeurs germinales non séminomateuses du testicule.
§ Autres hormones
o La calcitonine
- hormone sécrétée par la glande thyroïde, qui régule le taux de calcium dans le sang.
- constamment élevée dans le cancer médullaire de la thyroïde.
o La Thyroglobuline : marque les cancers différenciés de la thyroïde,
o Prolactine, TSH, ACTH : souvent élevés dans certaines tumeurs hypophysaires et hypothalamiques.
o Les Catécholamines et leurs dérivés : significatives dans les neuroblastomes et les phéochromocytomes.
o la sérotonine : importante dans les tumeurs carcinoïdes
o Gastrine sérique : augmentée dans le gastrinome,
o L'Insuline : élevée dans l'insulinome
C- Les immunoglobulines monoclonales (IGM) : élevée dans le myélome multiple, la maladie de Kahler et la maladie de Waldenström.
D- Les enzymes sériques :
§ la phosphatase acide prostatique (PAP) :
o forte élévation de leur taux sanguin en cas de cancer prostatique évolué, surtout s'il s'accompagne de métastases.
o surveillance d'un cancer de la prostate sous traitement.
§ Les phosphatases alcalines :
o souvent élevées mais de façon non spécifique, en cas de métastases hépatiques ou osseuses.
o Leur dosage, associé à celui de la gamma-glutamyl transférase (GGT) peut être significatif de métastases hépatiques.
§ La Neurone Spécifique Enolase (NSE) :
o élevée dans le carcinome anaplasique à petites cellules du poumon.
o également augmentée dans le neuroblastome.
§ La Lacticodéshydrogénase (LDH) : révélateur de la masse tumorale dans certains lymphomes non Hodgkiniens,
E- les antigènes :
§ protéines présentes à la surface de certaines cellules cancéreuses
§ Ils sont reconnus par des techniques immunologiques utilisant des anticorps monoclonaux.
§ On distingue :
o Le CA 125 :
- utile dans les cancers de l'ovaire.
- l'↑ de son taux sanguin est corrélée avec l'évolution clinique
o Le CA 19-9 : ↑ dans le cancer du côlon et dans l’adénocarcinome du pancréas
o Le CA 15-3 : utile dans la surveillance du cancer du sein
o L'antigène SCC (Squamous Cell Carcinoma) :
- ↑ dans les cancers du col utérin
- et la surveillance thérapeutique des cancers épidermoïdes tels que le cancer de la bouche, du pharynx, du larynx, de l'oesophage.
-
o Le TPA (Tissue Polypeptide Antigen)
- associée aux revêtements épithéliaux notamment de la vessie.
- Son élévation est en corrélation avec le stade clinique de la tumeur.
o Le Cyfra 21-1
- utilisé dans les cancers épidermoïdes bronchiques et dans les adénocarcinomes broncho-pulmonaires.
- Il est surtout employé pour l'orientation du diagnostic histologique de la tumeur.
o L'antigène spécifique de la prostate (PSA)
- Plus son taux est élevé, plus la probabilité de cancer augmente.
- intérêt dans le bilan d'extension et dans la surveillance de la maladie pendant et après le traitement.
V- conclusion :
§ Les marqueurs tumoraux sont nombreux mais leur spécificité n'est jamais absolue.
§ leur dosage est coûteux d’où les indications doivent être mesurées
§ leur intérêt reste très limité en matière de dépistage, ils jouent cependant un rôle fondamental dans la surveillance de certains cancers surtout lorsque leur taux est élevé au moment du diagnostic.
7. Hormones sexuelles : nature, origine, actions physiologiques, régulation de la sécrétion et exploration
7. Hormones sexuelles : nature, origine, actions physiologiques, régulation de la sécrétion et exploration
§ Les hormones sexuelles d'origine gonadique sont des stéroïdes dérivant du cholestérol.
§ elles interviennent dans l'apparition des caractères sexuels primaires et secondaires, et dans la régulation de l'activité sexuelle.
§ On distingue :
o des androgènes, dont la molécule type est la testostérone,
o des progestogènes, dont la molécule type est la progestérone,
o des estrogènes, dont la molécule type est l'estradiol.
§ Leur sécrétion est régulée par les hormones gonadotropes ou gonadostimulines hypophysaires.
I- Les androgènes (hormones sexuelles mâles) :
A- nature et origine :
§ hormones stéroïdiennes dérivant du cholestérol, à 19 atomes de carbone.
§ sécrétés principalement par les testicules.
§ On compte parmi eux :
o La testostérone (T) : synthétisée par les cellules de Leidig sous l’action de LH, à partir du cholestérol
o et ces 2 précurseurs :
- delta 4 androstènedione (Δ4AD) et déhydroépiandrostérone (DHEA)
- qui proviennent également des corticosurrenales
B- actions physiologiques :
1- Effets sur les caractères sexuels :
Chez le fœtus mâle : la T est responsable de la différenciation
§ des canaux de Wolf,
§ des organes génitaux externes
§ et de certaines structures cérébrales.
Chez le mâle pubère : les androgènes sont responsables de l’apparition et du maintien des caractères sexuels secondaires mâles :
§ la maturation du tractus sexuel et des organes associés (pénis, prostate, vésicules séminales).
§ l’épaississement des cordes vocales.
§ l’apparition de la pilosité faciale, axillaire et pubienne.
§ le développement de la puissance sexuelle (libido).
§ la virilisation chez la femme.
2- effets métaboliques :
§ action anabolisante sur le métabolisme protidique des muscles squelettiques et du tissu osseux.
§ on disait autrefois qu’ils étaient responsables de la fermeture des épiphyses des os longs, mettant ainsi fin à la croissance, mais on croit maintenant que cette fermeture est causée par les oestrogènes.
C- régulation de la sécrétion :
1- Rôle de l’hypothalamus : l’hypothalamus exerce indirectement un contrôle sur la fonction endocrine du testicule grâce à la gonadolibérine (GnRH).
2- Rôle de l’hypophyse
§ La GnRH libérée par bouffées, entraîne la sécrétion pulsatile, par l’antéhypophyse du FSH et LH.
§ LH stimule la synthèse et sécrétion de T par les cellules interstitielles de Léidig.
§ LH agit indirectement par la T sur les cellules de Sertoli pour maintenir la spermatogenèse.
§ La T et les oestrogènes bloquent la libération de LH par rétrocontrôle négatif au niveau de l’hypothalamus et de antéhypophyse.
§ La FSH stimule le développement des tubes séminifères, l’initiation et la maturation des spermatozoïdes
§ La FSH et la T agissent sur les cellules de Sertoli des tubes séminifères qui produisent des protéines sécrétées dans la lumière tubulaire :
o l’ABP (androgen bindirig protein) : permet la concentration intra testiculaire en androgène et leur transport vers l’épididyme.
§ La FSH stimule également la sécrétion de l’inhibine qui :
o exerce une rétro-inhibition sur la sécrétion de FSH
o agit directement au niveau testiculaire en diminuant la multiplication des spermatogonies sans perturber la sécrétion de LH et donc de la T, d’où son éventuelle utilisation comme contraceptif chez l’homme.
§ L’activine, appartenant à la même famille de l’inhibine, semblé avoir un effet stimulant sur la libération de la FSH (son rôle dans la reproduction reste incertain).
D- exploration :
1- statique :
§ dosage des stéroïdes plasmatiques : testostérone et l’oestradiol
§ dosage des stéroïdes urinaires :
o les 17 cetostéroïdes (17CS)
o Oestrogène urinaires
§ Les gonadotrophines (LH, FSH) dans le sang et les urines.
2- dynamique :
§ Test à l’HCG :
o Consiste a injecté 3 x 5000u d’HCG (hormone identique au LH) puis on dosage de la testostérone et l’oestradiol dont les concentration doit ↑ 2 à 4 fois
o On peut aussi dosé les 17 CS et les œstrogènes urinaires en mettant les corticosurrénales au repos par la déxamethason
o Test (-) dans les hypogonadismes I
o Test (+) dans les hypogonadismes II ou III (hypothalamique ou hypophysaire)
§ Test au LHRH :
o On donne 100 à 150ug de ‘stimu LH’ puis on dose testostérone, l’oestradiol E2, LH et FSH à t0, t20, t60 et t120
o Test (-) dans l’hypogonadisme hypogonadotrophe d’origine antéhypophysaire et (+) dans l’origine hypothalamique.
§ Test au clomifène : Clomid* 100 à 200 mg x 7 jours
o Analogue structural de l’oestradiol E2
o Se fixe sur les récepteurs hypothalamiques des oestrogènes et bloque l’action inhibitrice des androgènes et des oestrogènes sur l’axe hypothalamo-hypophysaire
II- hormones sexuelles femelles :
A- nature et origine :
§ les oestrogènes :
o hormones stéroïdiennes dérivant du cholestérol, à 18 atomes de carbone
o sécrétés principalement par les cellules de la granulosa du follicule ovarien, par le corps jaune et par le placenta.
o La thèque interne et le cortex surrénal en produisent un peu.
§ La progestérone :
o hormones stéroïdiennes dérivant du cholestérol, à 21 atomes de carbone
o Sécrétée par les cellules de la granulosa (lors de la décharge pré ovulatoire de LH et en phase lutéale) puis par le corps jaune
o Le placenta en produit un peu
§ Les androgènes :
o la testostérone est synthétisée en faible quantité dans l'ovaire et la surrénale.
o elle provient essentiellement de la conversion périphérique de la Δ4-androstènedione et de la déhydroépiandrostèrone (DHEA).
B- actions physiologiques :
1- actions physiologiques des œstrogènes sur
§ L’utérus :
o Prolifération cellulaire
o Croissance des glandes de l’endomètre.
o Augmentation de la vascularisation
o Augmentation de la contractilité et de la motilité en augmentant sa teneur en actomyosine
§ Le cervix : la glaire cervicale devient plus alcaline et moins visqueuse avant l’ovulation, ce qui favorise la migration et la survie des spermatozoïdes.
§ Le vagin
o L’épithélium vaginal s’épaissit au cours de la phase folliculaire.
o Les cellules épithéliales se chargent en glycogène et se kératinisent
§ Les trompes de Fallope : stimulation de la croissance et de l’activité de leur musculature
§ L’ovaire: favorisent la maturation de l’ovule et des follicules.
§ Les seins :
o stimulent la croissance des canaux de la glande mammaire
o la croissance et la différenciation des lobules glandulaires : un phénomène complexe qui dépend aussi de la progestérone, du cortisol, de l’hormone de croissance, de la prolactine, de l’EGF et de l’insuline
§ Le squelette :
o stimulent l’activité des ostéoblastes et favorisent la fixation osseuse du Ca.
o ils entraînent la fermeture des épiphyses des os longs
§ Sang : augmentent le bon cholestérol sanguin (HDL), d’où une diminution des risques d’athérosclérose.
§ Autres actions :
o Au moment de la puberté, l’œstradiol est, responsable de la croissance générale de l’organisme et de l’établissement du phénotype féminin d’une manière analogue à l’action de la testostérone chez le garçon.
o Chez l’homme, les oestrogènes peuvent entraîner une atrophie des glandes annexes et donc une féminisation avec baisse de la spermatogenèse.
2- actions physiologiques de la progestérone sur :
§ L’utérus :
o prépare l’endomètre à l’implantation du blastocyste.
o stimule le développement, la croissance et l’activité sécrétoire des glandes de l’endomètre; ces glandes se chargent en glycogène.
o inhibe les contractions spontanées du myomètre
§ Le cervix : le mucus devient plus visqueux, il résiste à l’invasion des spermatozoïdes.
§ Les seins : complète l’action des oestrogènes en développant les lobules et les alvéoles des glandes mammaires
§ la progestérone n’exerce son action sur le tractus génital que s’il est déjà préparé par les oestrogènes.
§ effet hyperthermisant, en post-ovulation, en agissant sur les centres hypothalamiques de thermorégulation.
C- régulation de la sécrétion :
§ elle dépend d’une activité cyclique de l’hypothalamus, de l’hypophyse, des ovaires et de l’utérus.
§ L’ovariectomie ou la ménopause provoquent une augmentation de la FSH et de la LH.
§ En effet au niveau ovarien, il y a une libération cyclique d’hormones stéroïdes (oestrogènes et progestérone) dépendant de la sécrétion cyclique de LH et de FSH, elles-mêmes sous la dépendance de la sécrétion pulsative du GnRH hypothalamique.
§ La LH stimule la sécrétion d’androgènes par les cellules de la thèque interne.
§ Au niveau de la granulosa, la FSH induit la synthèse de l’aromatase favorisant ainsi l’aromatisation des androgènes en oestrogènes. Elle y augmente aussi le nombre de récepteurs pour la LH.
§ Les hormones hypophysaires FSH et LH sont contrôlées par un double mécanisme de rétroaction :
o Rétroaction négative :
- Au début de la phase folliculaire, une faible ↑ de la sécrétion d’oestrogènes inhibe la sécrétion des gonadotrophines par l’hypophyse antérieure et de la GnRH par l’hypothalamus.
- Après l’ovulation (phase lutéale), les fortes concentrations de progestérone, en présence d’oestrogènes, inhibent la libération de FSH et de LH au niveau hypothalamo-hypophysaire.
- De plus l’inhibine, synthétisée par les cellules de la granulosa, freine spécifiquement la production de FSH.
o Rétroaction positive :
- La décharge pré ovulatoire de LH, indispensable à l’ovulation, dépend d’une sécrétion importante d’oestradiol.
- En effet, à très forte concentration, les oestrogènes, stimulent d’une part la sécrétion de LH par l’antéhypophyse, d’autre part les neurones hypothalamiques qui sécrètent la GnRH.
- 36 à 48 heures avant l’ovulation, l’inhibition des oestrogènes se transforme donc en une stimulation qui déclenche une poussée de sécrétion de LH (pic ovulatoire) suivie, 9 heures après, de l’ovulation.
D- exploration :
1- statique :
§ dosage de l’oestradiol E2 dans le sang :
o phase folliculaire : 1ère semaine = 200pmol/l, 2ème semaine = 450pmol/l
o phase ovulatoire = 800pmol/l
o phase lutéale = 430pmol/l
§ dosage de la progestérone plasmatique :
o phase folliculaire = 0,95nmol/l
o phase lutéale = 52nmol/l
§ dosage de LH et FSH
§ dosage de la prolactine = 10 à 20 ng/ml
§ oestrogènes urinaires totaux :
o par le réaction de KOBER
o valeurs évoluant en parallèle avec les valeurs de l’oestradiol
§ prégnandiol : variation identique de la progestérone
2- dynamique :
§ test à l’HCG :
o on met les corticosurrénales au repos par la déxamethason
o 5000 u pendant j2, j4 et j6
o Dosage des 17 CS et des oestrogènes totaux dont la concentration double
§ Test de stimulation par LHRH :
o On injecte 150ug de ‘stimu LH’
o puis on dose l’oestradiol E2, testostérone, progestérone, LH et FSH à t0, t20, t60 et t120
o LH (x3) et FSH (x 1,5 à 2)
§ Test au clomifène :
o 500mg de Clomid x 4 jours
o On dose au 5ème jour LH et FSH dont la concentration double
§ Test au TRH :
o On injecte 250ug de TRH et on fait une prise de sang 15 min après (prolactine x 2)
o Pas de réponse dans les hyperprolactinémie tumorales
III- conclusion :
§
§ Les hormones sexuelles d'origine gonadique sont des stéroïdes dérivant du cholestérol.
§ elles interviennent dans l'apparition des caractères sexuels primaires et secondaires, et dans la régulation de l'activité sexuelle.
§ On distingue :
o des androgènes, dont la molécule type est la testostérone,
o des progestogènes, dont la molécule type est la progestérone,
o des estrogènes, dont la molécule type est l'estradiol.
§ Leur sécrétion est régulée par les hormones gonadotropes ou gonadostimulines hypophysaires.
I- Les androgènes (hormones sexuelles mâles) :
A- nature et origine :
§ hormones stéroïdiennes dérivant du cholestérol, à 19 atomes de carbone.
§ sécrétés principalement par les testicules.
§ On compte parmi eux :
o La testostérone (T) : synthétisée par les cellules de Leidig sous l’action de LH, à partir du cholestérol
o et ces 2 précurseurs :
- delta 4 androstènedione (Δ4AD) et déhydroépiandrostérone (DHEA)
- qui proviennent également des corticosurrenales
B- actions physiologiques :
1- Effets sur les caractères sexuels :
Chez le fœtus mâle : la T est responsable de la différenciation
§ des canaux de Wolf,
§ des organes génitaux externes
§ et de certaines structures cérébrales.
Chez le mâle pubère : les androgènes sont responsables de l’apparition et du maintien des caractères sexuels secondaires mâles :
§ la maturation du tractus sexuel et des organes associés (pénis, prostate, vésicules séminales).
§ l’épaississement des cordes vocales.
§ l’apparition de la pilosité faciale, axillaire et pubienne.
§ le développement de la puissance sexuelle (libido).
§ la virilisation chez la femme.
2- effets métaboliques :
§ action anabolisante sur le métabolisme protidique des muscles squelettiques et du tissu osseux.
§ on disait autrefois qu’ils étaient responsables de la fermeture des épiphyses des os longs, mettant ainsi fin à la croissance, mais on croit maintenant que cette fermeture est causée par les oestrogènes.
C- régulation de la sécrétion :
1- Rôle de l’hypothalamus : l’hypothalamus exerce indirectement un contrôle sur la fonction endocrine du testicule grâce à la gonadolibérine (GnRH).
2- Rôle de l’hypophyse
§ La GnRH libérée par bouffées, entraîne la sécrétion pulsatile, par l’antéhypophyse du FSH et LH.
§ LH stimule la synthèse et sécrétion de T par les cellules interstitielles de Léidig.
§ LH agit indirectement par la T sur les cellules de Sertoli pour maintenir la spermatogenèse.
§ La T et les oestrogènes bloquent la libération de LH par rétrocontrôle négatif au niveau de l’hypothalamus et de antéhypophyse.
§ La FSH stimule le développement des tubes séminifères, l’initiation et la maturation des spermatozoïdes
§ La FSH et la T agissent sur les cellules de Sertoli des tubes séminifères qui produisent des protéines sécrétées dans la lumière tubulaire :
o l’ABP (androgen bindirig protein) : permet la concentration intra testiculaire en androgène et leur transport vers l’épididyme.
§ La FSH stimule également la sécrétion de l’inhibine qui :
o exerce une rétro-inhibition sur la sécrétion de FSH
o agit directement au niveau testiculaire en diminuant la multiplication des spermatogonies sans perturber la sécrétion de LH et donc de la T, d’où son éventuelle utilisation comme contraceptif chez l’homme.
§ L’activine, appartenant à la même famille de l’inhibine, semblé avoir un effet stimulant sur la libération de la FSH (son rôle dans la reproduction reste incertain).
D- exploration :
1- statique :
§ dosage des stéroïdes plasmatiques : testostérone et l’oestradiol
§ dosage des stéroïdes urinaires :
o les 17 cetostéroïdes (17CS)
o Oestrogène urinaires
§ Les gonadotrophines (LH, FSH) dans le sang et les urines.
2- dynamique :
§ Test à l’HCG :
o Consiste a injecté 3 x 5000u d’HCG (hormone identique au LH) puis on dosage de la testostérone et l’oestradiol dont les concentration doit ↑ 2 à 4 fois
o On peut aussi dosé les 17 CS et les œstrogènes urinaires en mettant les corticosurrénales au repos par la déxamethason
o Test (-) dans les hypogonadismes I
o Test (+) dans les hypogonadismes II ou III (hypothalamique ou hypophysaire)
§ Test au LHRH :
o On donne 100 à 150ug de ‘stimu LH’ puis on dose testostérone, l’oestradiol E2, LH et FSH à t0, t20, t60 et t120
o Test (-) dans l’hypogonadisme hypogonadotrophe d’origine antéhypophysaire et (+) dans l’origine hypothalamique.
§ Test au clomifène : Clomid* 100 à 200 mg x 7 jours
o Analogue structural de l’oestradiol E2
o Se fixe sur les récepteurs hypothalamiques des oestrogènes et bloque l’action inhibitrice des androgènes et des oestrogènes sur l’axe hypothalamo-hypophysaire
II- hormones sexuelles femelles :
A- nature et origine :
§ les oestrogènes :
o hormones stéroïdiennes dérivant du cholestérol, à 18 atomes de carbone
o sécrétés principalement par les cellules de la granulosa du follicule ovarien, par le corps jaune et par le placenta.
o La thèque interne et le cortex surrénal en produisent un peu.
§ La progestérone :
o hormones stéroïdiennes dérivant du cholestérol, à 21 atomes de carbone
o Sécrétée par les cellules de la granulosa (lors de la décharge pré ovulatoire de LH et en phase lutéale) puis par le corps jaune
o Le placenta en produit un peu
§ Les androgènes :
o la testostérone est synthétisée en faible quantité dans l'ovaire et la surrénale.
o elle provient essentiellement de la conversion périphérique de la Δ4-androstènedione et de la déhydroépiandrostèrone (DHEA).
B- actions physiologiques :
1- actions physiologiques des œstrogènes sur
§ L’utérus :
o Prolifération cellulaire
o Croissance des glandes de l’endomètre.
o Augmentation de la vascularisation
o Augmentation de la contractilité et de la motilité en augmentant sa teneur en actomyosine
§ Le cervix : la glaire cervicale devient plus alcaline et moins visqueuse avant l’ovulation, ce qui favorise la migration et la survie des spermatozoïdes.
§ Le vagin
o L’épithélium vaginal s’épaissit au cours de la phase folliculaire.
o Les cellules épithéliales se chargent en glycogène et se kératinisent
§ Les trompes de Fallope : stimulation de la croissance et de l’activité de leur musculature
§ L’ovaire: favorisent la maturation de l’ovule et des follicules.
§ Les seins :
o stimulent la croissance des canaux de la glande mammaire
o la croissance et la différenciation des lobules glandulaires : un phénomène complexe qui dépend aussi de la progestérone, du cortisol, de l’hormone de croissance, de la prolactine, de l’EGF et de l’insuline
§ Le squelette :
o stimulent l’activité des ostéoblastes et favorisent la fixation osseuse du Ca.
o ils entraînent la fermeture des épiphyses des os longs
§ Sang : augmentent le bon cholestérol sanguin (HDL), d’où une diminution des risques d’athérosclérose.
§ Autres actions :
o Au moment de la puberté, l’œstradiol est, responsable de la croissance générale de l’organisme et de l’établissement du phénotype féminin d’une manière analogue à l’action de la testostérone chez le garçon.
o Chez l’homme, les oestrogènes peuvent entraîner une atrophie des glandes annexes et donc une féminisation avec baisse de la spermatogenèse.
2- actions physiologiques de la progestérone sur :
§ L’utérus :
o prépare l’endomètre à l’implantation du blastocyste.
o stimule le développement, la croissance et l’activité sécrétoire des glandes de l’endomètre; ces glandes se chargent en glycogène.
o inhibe les contractions spontanées du myomètre
§ Le cervix : le mucus devient plus visqueux, il résiste à l’invasion des spermatozoïdes.
§ Les seins : complète l’action des oestrogènes en développant les lobules et les alvéoles des glandes mammaires
§ la progestérone n’exerce son action sur le tractus génital que s’il est déjà préparé par les oestrogènes.
§ effet hyperthermisant, en post-ovulation, en agissant sur les centres hypothalamiques de thermorégulation.
C- régulation de la sécrétion :
§ elle dépend d’une activité cyclique de l’hypothalamus, de l’hypophyse, des ovaires et de l’utérus.
§ L’ovariectomie ou la ménopause provoquent une augmentation de la FSH et de la LH.
§ En effet au niveau ovarien, il y a une libération cyclique d’hormones stéroïdes (oestrogènes et progestérone) dépendant de la sécrétion cyclique de LH et de FSH, elles-mêmes sous la dépendance de la sécrétion pulsative du GnRH hypothalamique.
§ La LH stimule la sécrétion d’androgènes par les cellules de la thèque interne.
§ Au niveau de la granulosa, la FSH induit la synthèse de l’aromatase favorisant ainsi l’aromatisation des androgènes en oestrogènes. Elle y augmente aussi le nombre de récepteurs pour la LH.
§ Les hormones hypophysaires FSH et LH sont contrôlées par un double mécanisme de rétroaction :
o Rétroaction négative :
- Au début de la phase folliculaire, une faible ↑ de la sécrétion d’oestrogènes inhibe la sécrétion des gonadotrophines par l’hypophyse antérieure et de la GnRH par l’hypothalamus.
- Après l’ovulation (phase lutéale), les fortes concentrations de progestérone, en présence d’oestrogènes, inhibent la libération de FSH et de LH au niveau hypothalamo-hypophysaire.
- De plus l’inhibine, synthétisée par les cellules de la granulosa, freine spécifiquement la production de FSH.
o Rétroaction positive :
- La décharge pré ovulatoire de LH, indispensable à l’ovulation, dépend d’une sécrétion importante d’oestradiol.
- En effet, à très forte concentration, les oestrogènes, stimulent d’une part la sécrétion de LH par l’antéhypophyse, d’autre part les neurones hypothalamiques qui sécrètent la GnRH.
- 36 à 48 heures avant l’ovulation, l’inhibition des oestrogènes se transforme donc en une stimulation qui déclenche une poussée de sécrétion de LH (pic ovulatoire) suivie, 9 heures après, de l’ovulation.
D- exploration :
1- statique :
§ dosage de l’oestradiol E2 dans le sang :
o phase folliculaire : 1ère semaine = 200pmol/l, 2ème semaine = 450pmol/l
o phase ovulatoire = 800pmol/l
o phase lutéale = 430pmol/l
§ dosage de la progestérone plasmatique :
o phase folliculaire = 0,95nmol/l
o phase lutéale = 52nmol/l
§ dosage de LH et FSH
§ dosage de la prolactine = 10 à 20 ng/ml
§ oestrogènes urinaires totaux :
o par le réaction de KOBER
o valeurs évoluant en parallèle avec les valeurs de l’oestradiol
§ prégnandiol : variation identique de la progestérone
2- dynamique :
§ test à l’HCG :
o on met les corticosurrénales au repos par la déxamethason
o 5000 u pendant j2, j4 et j6
o Dosage des 17 CS et des oestrogènes totaux dont la concentration double
§ Test de stimulation par LHRH :
o On injecte 150ug de ‘stimu LH’
o puis on dose l’oestradiol E2, testostérone, progestérone, LH et FSH à t0, t20, t60 et t120
o LH (x3) et FSH (x 1,5 à 2)
§ Test au clomifène :
o 500mg de Clomid x 4 jours
o On dose au 5ème jour LH et FSH dont la concentration double
§ Test au TRH :
o On injecte 250ug de TRH et on fait une prise de sang 15 min après (prolactine x 2)
o Pas de réponse dans les hyperprolactinémie tumorales
III- conclusion :
§
6. Hormones thyroïdiennes : nature, origine, actions physiologiques et régulation de la sécrétion
6. Hormones thyroïdiennes : nature, origine, actions physiologiques et régulation de la sécrétion
§ La glande thyroïde produit 2 type d’hormones :
o la T4 ou thyroxine ou tétra iodo thyronine
o la T3 ou tri iodo thyronine.
§ T4 est sécrété en plus grande quantité mais T3 constitue la forme la plus active de l’hormone.
§ La sécrétion des hormones thyroïdiennes est régulée par le TSH secrété par l’antéhypophyse
§ les hormones thyroïdiennes jouent un rôle important dans le métabolisme et la croissance de l’organisme.
I- nature :
§ hormones de structure amine dérivant de la tyrosine
§ T4 et T3 ont en commun une même structure organique la thyronine.
§ Elles ne différent que par leur nombre d'atomes d'iode.
II- origine :
§ L'élaboration des hormones thyroïdiennes met en jeu une série de processus cellulaires et biochimiques complexes :
o La thyroïde capte l’iode alimentaire d’une manière active.
o Oxydation des iodures : I- → I2 grâce à l’action de la peroxydase.
o Fixation de l’iode oxydé sur les radicaux tyrosines de la thyroglobuline.
- La fixation d'un atome d'iode conduit à la monoiodotyrosine (MIT),
- L’iodation ultérieure de la MIT donne la di-iodotyrosine (DIT).
o le couplage de 2 tyrosines iodées sur une même molécule de la thyroglobuline donne les thyronines ou hormones thyroïdiennes.
- Le couplage de 2 DIT donne la thyroxine = T4
- Le couplage de DIT + MIT donne la T3
o Stockage : MIT, DIT, T3 et T4 sont liées à la thyroglobuline qui va passer dans la colloïde des follicules où elle sera mise en réserve.
o La sécrétion des hormones :
- Les hormones thyroïdiennes seront libérées de la thyroglobuline par protéolyse sous la commande de la TSH.
- T4 est le produit principal de la sécrétion mais T3 est la forme la plus active
- La demi-vie de la T4 est longue (6 jours), celle de la T3 est courte (24h)
- T3 peut également se former à partir de la thyroxine par enlèvement d’un atome d’iode surtout au niveau des tissus périphériques.
§ Le transport est assuré par :
o Thyroxine Binding Globulin (TBG) : transporte T4 et T3
o Thyroxine Binding prealbumine (TBPA) et albumine : transporte uniquement la T4
III- actions physiologiques :
§ Les hormones thyroïdiennes pénètrent dans la cellule cible et se lient à des récepteurs nucléaires qui ont une affinité élective pour T3.
§ L’activation de ces récepteurs entraîne l’effet physiologique
A- action sur le métabolisme :
§ Stimulent le métabolise de base, la consommation d’O2 et la production de chaleur
§ métabolisme des lipides : action lipolytique
§ métabolisme des glucides : action hyperglycémiante.
o ↑ l’absorption intestinale du glucose
o ↑ la glycogénolyse
o ↑ la néoglucogenèse
§ métabolisme des protides :
o anabolisantes à concentration physiologique
o et catabolisantes à concentration excessive.
B- action sur les organes et fonctions de l’organisme :
§ la croissance :
o elles potentialisent l’action de la GH
o la maturation du cartilage de conjugaison
o ↑ la vitesse d’ossification des épiphyses.
§ le système nerveux :
o chez les nouveaux-nés : assurent la maturation des cellules nerveuses, la myélinisation des neurones et la multiplication des axones, des dendrites et des corps cellulaires ;
o Chez l'adulte : action sur l’excitabilité.
§ le système cardiovasculaire : augmentent la Fc et l’excitabilité cardiaque en potentialisant l’action des catécholamines (tachycardie).
§ le système hématopoïétique : on observe une anémie dans l'hypothyroïdie.
§ la reproduction : en cas d'hypothyroïdie,
o il y a absence ou insuffisance du développement pubertaire.
o chez l'adulte, oligo ou aménorrhée.
§ métabolisme de l'eau et fonction rénale : ↑ la filtration glomérulaire et le débit sanguin rénal
§ le système nerveux sympathique :
o action b stimulante directe de la T3 sur l'ensemble des récepteurs b adrénergiques
o ce qui explique l’action sur les tissus cardiaque, musculaire, digestif et nerveux
IV- régulation de la sécrétion :
A- régulation extrinsèque :
§ Contrôle hypothalamo-hypophysaire
o La TRH stimule la synthèse et la libération de TSH
o la somatostatine inhibe la réponse de la TSH à la TRH.
o La TSH stimule tous les mécanismes de synthèse des hormones thyroïdiennes et ↑ leur sécrétion
§ Contrôle par les hormones thyroïdiennes (T4 et T3) : par rétroaction négative sur la sécrétion de TSH et de TRH au niveau de l’hypothalamus et l’antéhypophyse
§ Sur cette régulation s’exerce des influences diverses :
o Le froid et le stress ↑ la libération de TSH d’où celle de T3 et T4
o Dans l’hypothyroïdie d’origine thyroïdienne : TSH ↑ mais T3-T4 est très bas
o Dans l’hypothyroïdie hypothalamique ou hypophysaire : TSH, T3 et T4 sont bas
B- autorégulation intrinsèque : exercée par l’iodémie :
§ la ↓ des apports d’iode entraîne :
o une baisse de la sécrétion de T3 et T4 d’où une ↑ de TRH et TSH
o un goitre endémique
§ l’↑ de l’iodémie
o inhibe paradoxalement le mécanisme de synthèse et de libération hormonale
o et ↓ la sensibilité thyroïdienne à la TSH.
§ Cette régulation a pour objectif de maintenir le débit hormonal constant, malgré les variations des apports de l’iode.
V- conclusion :
§ La connaissance des effets biologiques des hormones thyroïdiennes permet de comprendre la symptomatologie des dysthyroides et permet de tirer d’importantes déductions thérapeutiques
§ Dans les conditions physiologiques, la sécrétion des hormones thyroïdiennes est régulée par la TRH et la TSH.
§ la lévothyroxine (hormone thyroïdienne de synthèse) est indiquées à titre substitutif dans le traitement de l'hypothyroïdie.
§ La glande thyroïde produit 2 type d’hormones :
o la T4 ou thyroxine ou tétra iodo thyronine
o la T3 ou tri iodo thyronine.
§ T4 est sécrété en plus grande quantité mais T3 constitue la forme la plus active de l’hormone.
§ La sécrétion des hormones thyroïdiennes est régulée par le TSH secrété par l’antéhypophyse
§ les hormones thyroïdiennes jouent un rôle important dans le métabolisme et la croissance de l’organisme.
I- nature :
§ hormones de structure amine dérivant de la tyrosine
§ T4 et T3 ont en commun une même structure organique la thyronine.
§ Elles ne différent que par leur nombre d'atomes d'iode.
II- origine :
§ L'élaboration des hormones thyroïdiennes met en jeu une série de processus cellulaires et biochimiques complexes :
o La thyroïde capte l’iode alimentaire d’une manière active.
o Oxydation des iodures : I- → I2 grâce à l’action de la peroxydase.
o Fixation de l’iode oxydé sur les radicaux tyrosines de la thyroglobuline.
- La fixation d'un atome d'iode conduit à la monoiodotyrosine (MIT),
- L’iodation ultérieure de la MIT donne la di-iodotyrosine (DIT).
o le couplage de 2 tyrosines iodées sur une même molécule de la thyroglobuline donne les thyronines ou hormones thyroïdiennes.
- Le couplage de 2 DIT donne la thyroxine = T4
- Le couplage de DIT + MIT donne la T3
o Stockage : MIT, DIT, T3 et T4 sont liées à la thyroglobuline qui va passer dans la colloïde des follicules où elle sera mise en réserve.
o La sécrétion des hormones :
- Les hormones thyroïdiennes seront libérées de la thyroglobuline par protéolyse sous la commande de la TSH.
- T4 est le produit principal de la sécrétion mais T3 est la forme la plus active
- La demi-vie de la T4 est longue (6 jours), celle de la T3 est courte (24h)
- T3 peut également se former à partir de la thyroxine par enlèvement d’un atome d’iode surtout au niveau des tissus périphériques.
§ Le transport est assuré par :
o Thyroxine Binding Globulin (TBG) : transporte T4 et T3
o Thyroxine Binding prealbumine (TBPA) et albumine : transporte uniquement la T4
III- actions physiologiques :
§ Les hormones thyroïdiennes pénètrent dans la cellule cible et se lient à des récepteurs nucléaires qui ont une affinité élective pour T3.
§ L’activation de ces récepteurs entraîne l’effet physiologique
A- action sur le métabolisme :
§ Stimulent le métabolise de base, la consommation d’O2 et la production de chaleur
§ métabolisme des lipides : action lipolytique
§ métabolisme des glucides : action hyperglycémiante.
o ↑ l’absorption intestinale du glucose
o ↑ la glycogénolyse
o ↑ la néoglucogenèse
§ métabolisme des protides :
o anabolisantes à concentration physiologique
o et catabolisantes à concentration excessive.
B- action sur les organes et fonctions de l’organisme :
§ la croissance :
o elles potentialisent l’action de la GH
o la maturation du cartilage de conjugaison
o ↑ la vitesse d’ossification des épiphyses.
§ le système nerveux :
o chez les nouveaux-nés : assurent la maturation des cellules nerveuses, la myélinisation des neurones et la multiplication des axones, des dendrites et des corps cellulaires ;
o Chez l'adulte : action sur l’excitabilité.
§ le système cardiovasculaire : augmentent la Fc et l’excitabilité cardiaque en potentialisant l’action des catécholamines (tachycardie).
§ le système hématopoïétique : on observe une anémie dans l'hypothyroïdie.
§ la reproduction : en cas d'hypothyroïdie,
o il y a absence ou insuffisance du développement pubertaire.
o chez l'adulte, oligo ou aménorrhée.
§ métabolisme de l'eau et fonction rénale : ↑ la filtration glomérulaire et le débit sanguin rénal
§ le système nerveux sympathique :
o action b stimulante directe de la T3 sur l'ensemble des récepteurs b adrénergiques
o ce qui explique l’action sur les tissus cardiaque, musculaire, digestif et nerveux
IV- régulation de la sécrétion :
A- régulation extrinsèque :
§ Contrôle hypothalamo-hypophysaire
o La TRH stimule la synthèse et la libération de TSH
o la somatostatine inhibe la réponse de la TSH à la TRH.
o La TSH stimule tous les mécanismes de synthèse des hormones thyroïdiennes et ↑ leur sécrétion
§ Contrôle par les hormones thyroïdiennes (T4 et T3) : par rétroaction négative sur la sécrétion de TSH et de TRH au niveau de l’hypothalamus et l’antéhypophyse
§ Sur cette régulation s’exerce des influences diverses :
o Le froid et le stress ↑ la libération de TSH d’où celle de T3 et T4
o Dans l’hypothyroïdie d’origine thyroïdienne : TSH ↑ mais T3-T4 est très bas
o Dans l’hypothyroïdie hypothalamique ou hypophysaire : TSH, T3 et T4 sont bas
B- autorégulation intrinsèque : exercée par l’iodémie :
§ la ↓ des apports d’iode entraîne :
o une baisse de la sécrétion de T3 et T4 d’où une ↑ de TRH et TSH
o un goitre endémique
§ l’↑ de l’iodémie
o inhibe paradoxalement le mécanisme de synthèse et de libération hormonale
o et ↓ la sensibilité thyroïdienne à la TSH.
§ Cette régulation a pour objectif de maintenir le débit hormonal constant, malgré les variations des apports de l’iode.
V- conclusion :
§ La connaissance des effets biologiques des hormones thyroïdiennes permet de comprendre la symptomatologie des dysthyroides et permet de tirer d’importantes déductions thérapeutiques
§ Dans les conditions physiologiques, la sécrétion des hormones thyroïdiennes est régulée par la TRH et la TSH.
§ la lévothyroxine (hormone thyroïdienne de synthèse) est indiquées à titre substitutif dans le traitement de l'hypothyroïdie.
5. Système rénine angiotensine et aldostérone
5. Système rénine angiotensine et aldostérone
§ C’est un système très puissant de maintien de la balance sodée et de contrôle de la pression artérielle.
§ Intérêt :
o l'activation chronique du SRA est à l'origine de nombreuses pathologies cardiovasculaires.
o des essais cliniques ayant démontré que le blocage du SRA est la meilleure stratégie pour la prévention des maladies cardiovasculaires.
I- régulation :
§ Une baisse des apports en Na entraîne une baisse du volume plasmatique, ce qui entraîne une baisse de la PSA systémique ; cette baisse est détectée par les barorécepteurs de l’artériole rénale, ce qui déclenche la synthèse de la rénine par les cellules de l’appareil juxta glomérulaire
§ La rénine est un enzyme protéolytique qui transforme l’angiotensinogène (α globuline d’origine hépatique) en angiotensine I, celui-ci est rapidement transformé par l’enzyme de conversion de l’angiotensine (ECA) en angiotensine II active
§ l’ECA (enzyme d’origine pulmonaire) agit également sur le système kallikréine/kinine en inactivant la bradykinine (peptide vasodilatateur)
II- action de l’angiotensine II et l’aldostérone :
§ L’angiotensine II exerce de multiples effets via le récepteur AT1:
o Vasoconstriction par action directement sur les fibres musculaire lisses et indirectement sur les centres sympathiques et donc élévation de la pression artérielle,
o stimule la réabsorption de Na et d’eau dans le TCP
o augmente la sécrétion de l’ADH, des catécholamines et de l’aldostérone
o stimule la soif (donc une plus grande absorption d'eau)
§ l’aldostérone :
o la principale hormone kaliurétique.
o sécrétée par la couche glomérulée du cortex surrénalien.
o augmente la volémie par réabsorption de Na et d'eau au niveau du tube collecteur
III- conclusion :
§ Le système rénine angiotensine est l’un des principaux complexes de régulation de la pression sanguine
§ de nombreux médicaments antihypertenseurs bloquent cette cascade de réactions à différents niveaux pour faire baisser la pression artérielle :
o Inhibiteurs de l'enzyme de conversion de l'angiotensine (captopril, enalapril, ramipril)
o Bloqueurs du récepteur AT1 (valsartan, losartan, telmisartan, candesartan)
o Diurétiques
§ L’exploration hormonale du système rénine-angiotensine-aldostérone doit tenir compte des principaux éléments qui interviennent dans sa régulation :
o apport sodé et potassique,
o pression artérielle,
o position,
o absence de médicaments interférant avec le SRA lui-même mais aussi avec la volémie,
o le système sympathique...
§ C’est un système très puissant de maintien de la balance sodée et de contrôle de la pression artérielle.
§ Intérêt :
o l'activation chronique du SRA est à l'origine de nombreuses pathologies cardiovasculaires.
o des essais cliniques ayant démontré que le blocage du SRA est la meilleure stratégie pour la prévention des maladies cardiovasculaires.
I- régulation :
§ Une baisse des apports en Na entraîne une baisse du volume plasmatique, ce qui entraîne une baisse de la PSA systémique ; cette baisse est détectée par les barorécepteurs de l’artériole rénale, ce qui déclenche la synthèse de la rénine par les cellules de l’appareil juxta glomérulaire
§ La rénine est un enzyme protéolytique qui transforme l’angiotensinogène (α globuline d’origine hépatique) en angiotensine I, celui-ci est rapidement transformé par l’enzyme de conversion de l’angiotensine (ECA) en angiotensine II active
§ l’ECA (enzyme d’origine pulmonaire) agit également sur le système kallikréine/kinine en inactivant la bradykinine (peptide vasodilatateur)
II- action de l’angiotensine II et l’aldostérone :
§ L’angiotensine II exerce de multiples effets via le récepteur AT1:
o Vasoconstriction par action directement sur les fibres musculaire lisses et indirectement sur les centres sympathiques et donc élévation de la pression artérielle,
o stimule la réabsorption de Na et d’eau dans le TCP
o augmente la sécrétion de l’ADH, des catécholamines et de l’aldostérone
o stimule la soif (donc une plus grande absorption d'eau)
§ l’aldostérone :
o la principale hormone kaliurétique.
o sécrétée par la couche glomérulée du cortex surrénalien.
o augmente la volémie par réabsorption de Na et d'eau au niveau du tube collecteur
III- conclusion :
§ Le système rénine angiotensine est l’un des principaux complexes de régulation de la pression sanguine
§ de nombreux médicaments antihypertenseurs bloquent cette cascade de réactions à différents niveaux pour faire baisser la pression artérielle :
o Inhibiteurs de l'enzyme de conversion de l'angiotensine (captopril, enalapril, ramipril)
o Bloqueurs du récepteur AT1 (valsartan, losartan, telmisartan, candesartan)
o Diurétiques
§ L’exploration hormonale du système rénine-angiotensine-aldostérone doit tenir compte des principaux éléments qui interviennent dans sa régulation :
o apport sodé et potassique,
o pression artérielle,
o position,
o absence de médicaments interférant avec le SRA lui-même mais aussi avec la volémie,
o le système sympathique...
4. Transport des gaz du sang
4. Transport des gaz du sang
§ L'oxygène qui pénètre au niveau des poumons est transporté jusqu'aux cellules qui en ont besoin alors que le CO2 que ces mêmes cellules ont produit est transporté jusqu'aux poumons afin d'y être éliminé.
§ On peut facilement comprendre ici qu'il existe un courant où ces deux gaz vont se déplacer simultanément mais en sens inverse.
§ Les pression partielles et les concentration en O2 du sang artériel sont plus élevée que celles du sang veineux
o PaO2 = 95mmHg CaO2 = 20ml/100ml
o PvO2 = 40mmHg CvO2 = 15ml/100ml
§ Les pression partielles et les concentration en CO2 du sang artériel sont moins élevée que celles du sang veineux
o PaCO2 = 40mmHg CaCO2 = 49ml/100ml
o PvCO2 = 46mmHg CvCO2 = 53ml/100ml
Transport de l’oxygène :
I- Formes de transport de l'oxygène dans le sang : 2 formes :
A- Oxygène dissous :
§ La concentration d’O2 dissous dans le sang obéit à la loi d’Henry ; donc elle est proportionnelle à la PO2 et au coefficient de solubilité d'O2 dans le sang (d= 0,003) : C = d x PO2
§ La concentration d'O2 dissous dans le sang artériel est d’environ 0,3 ml/100 ml
B- Oxygène lié à l'hémoglobine :
§ l'O2 se lie réversiblement à l'hémoglobine pour former l'oxyhémoglobine,
§ elle se lie au fer ferreux (Fe2+) de l’hème d’Hb
II- facteurs de transport :
1- la nature de l’Hb :
§ l’Hb foetale : provoque des anomalies si elle persiste.
§ la carboxyhémoglobine (HbCO) : provoque une intoxication.
§ la méthémoglobine : est un Hb oxydée (ne transporte pas l’O2 car le fer ferreux est transformé en fer ferrique)
2- la concentration en Hb :
§ le pouvoir oxyphorique de l’Hb :
c'est le volume d'O2 que peut lier au plus chaque g d'hémoglobine : 1 g d’Hb lie 1,39 mL.
Il est diminué chez les fumeurs parce que la liaison du CO à l’Hb limite sa capacité de transporter l'O2.
§ Capacité en O2 :
c'est le volume d'O2 que peut lier au plus un volume de 100 mL de sang.
Le sang normal contient 15g d’Hb/100 ml : donc 15 x 1,39 mL = 20,8 ml.
En cas d'anémie, la concentration d’Hb ↓, et la capacité en O2↓ parallèlement.
§ Contenu en O2 :
c'est le volume d'O2 effectivement contenu dans 100 mL de sang.
En cas d'anémie, la concentration d’Hb ↓, et le contenu en O2 ↓ bien que la PaO2 soit normale.
§ Saturation en O2 :
c'est le rapport entre le contenu en O2 et la capacité en O2.
Pour une PaO2 de 100 mm Hg, la SaO2 est d’environ 97,5%.
pour une PvO2 de 40 mm Hg, la SvO2 est d’environ 75%.
En cas d'anémie, la saturation n'est pas modifiée puisque capacité et contenu en O2 diminuent de la même façon.
3- la pression partielle de l’O2 :
§ L’affinité de l’Hb pour l’O2 peut être étudiée par la courbe de dissociation de l’Hb (courbe de Barcroft) qui traduit la relation entre la quantité d’O2 fixée sur l’Hb (ou saturation de l’O2) et la PO2
o Suit une évolution en forme de courbe sigmoïde.
o On distingue 2 segments :
1ère segment :
- la SO2 ↑ rapidement jusqu'à une PO2 = 40mmHg
- l’affinité de l’Hb pour l’O2 est faible
- correspond au niveau tissulaire : donc pour une faible variation de PO2 il y’aura une variation importante de la saturation de l’Hb.
2ème segment :
- la SO2 ↑ très lentement lorsque la PO2 dépasse 40mmHg
- l’affinité de l’Hb pour l’O2 est forte
- pour la PO2 de 67mmHg, la saturation est pratiquement complète : SaO2 = 93%.
- si on augmente la PaO2, ceci augmente peu la saturation déjà suffisante.
- une chute de 97mmHg à 67mmHg qui représente une hypoxie nette, n’aura pas de retentissement sur l’oxygénation cellulaire.
o le plateau de la sigmoïde correspond aux valeurs de PO2 > 100mmHg.
o Cette courbe permet une fixation maximale au niveau du poumon et une bonne désaturation à la périphérie.
§ La pression de demi saturation en O2 :
o c'est la PO2 qui correspond à une saturation de 50% (P50), elle est d'environ 27mmHg.
o Sa valeur ↑ lorsque l'affinité de l’Hb pour l’O2 ↓
o Sa valeur ↓ lorsque l'affinité de l’Hb pour l’O2 ↑
§ La P50 ↑ et l’affinité de l’Hb↓ en cas d’↑ de : T°, PCO2, H+ ou 2-3 DPG (diphospho-glycérate)
Transport du gaz carbonique CO2 :
I- Formes de transport du gaz carbonique dans le sang : 3 formes :
A- CO2 dissous :
§ sa concentration dans le sang artériel = 2.5ml/100ml
§ et dans le sang veineux = 3ml/100ml
B- bicarbonates : HCO3- :
§ forme essentielle de transport
§ se forme après hydratation de CO2 sous l’action de l'anhydrase carbonique (AC) dans le globule rouge.
§ CO2 + H2O ----> H2CO3 -----> H+ + HCO3-
§ HCO3- sort du globule rouge en échange avec Cl - alors que H+ reste dans le globule rouge où il se lie à l’Hb d'autant plus facilement qu'elle est désoxygénée (effet Haldane).
C- Composés carbaminés :
§ Ils se forment par combinaison du CO2 avec les groupements amines NH2 terminaux des protéines, notamment de la globine de l’Hb pour donner la carbaminohémoglobine.
§ Hb.NH2 + CO2 ⇆ Hb.NH.COOH
§ Cette réaction est favorisée aussi par la désoxygénation de l’Hb (l’effet Haldane).
II- facteurs de transport :
§ Concentration des protéines plasmatiques et de l’Hb : quand il y a une hypo protidémie (en cas de cirrhose par ex.), il y a une baisse du CO2 transporté.
§ La PCO2 : quand la PCO2 augmente, le contenu en CO2 augmente selon une courbe linéaire.
§ Autres facteurs :
o SO2 : le contenu en CO2 pour une même PCO2 est d'autant plus élevé que l’Hb est moins saturée en O2 (effet Haldane).
o Le pH : si pH ↑, la CO2 sera moins transporté.
o La température : si la température ↓, la quantité de CO2 transporté ↓.
o 2-3 DPG :
- Il y a une compétition entre le CO2 et le 2-3 DPG.
- S’il y a augmentation de la fixation du 2-3 DPG, le CO2 sera alors moins fixé.
- Les sites de fixation du CO2 et de l’O2 sont différents.
Conclusion :
§ l’O2 et le CO2 sont transportés soit sous
o forme dissoute
o ou combinée
- à l’Hb pour O2,
- aux HCO3- et à l’Hb pour CO2.
§ l’affinité de l’Hb pour l’O2 peut être étudiée par la courbe de dissociation de l’Hb qui traduit la relation entre la quantité d’O2 fixée sur l’Hb (ou saturation de l’O2) et la PO2
§ la relation concentration en CO2 et PCO2 est influencée par la PO2 : la ↓ de PO2 entraîne une ↑ de l’affinité de l’Hb pour le CO2 (effet Haldane)
§ L'oxygène qui pénètre au niveau des poumons est transporté jusqu'aux cellules qui en ont besoin alors que le CO2 que ces mêmes cellules ont produit est transporté jusqu'aux poumons afin d'y être éliminé.
§ On peut facilement comprendre ici qu'il existe un courant où ces deux gaz vont se déplacer simultanément mais en sens inverse.
§ Les pression partielles et les concentration en O2 du sang artériel sont plus élevée que celles du sang veineux
o PaO2 = 95mmHg CaO2 = 20ml/100ml
o PvO2 = 40mmHg CvO2 = 15ml/100ml
§ Les pression partielles et les concentration en CO2 du sang artériel sont moins élevée que celles du sang veineux
o PaCO2 = 40mmHg CaCO2 = 49ml/100ml
o PvCO2 = 46mmHg CvCO2 = 53ml/100ml
Transport de l’oxygène :
I- Formes de transport de l'oxygène dans le sang : 2 formes :
A- Oxygène dissous :
§ La concentration d’O2 dissous dans le sang obéit à la loi d’Henry ; donc elle est proportionnelle à la PO2 et au coefficient de solubilité d'O2 dans le sang (d= 0,003) : C = d x PO2
§ La concentration d'O2 dissous dans le sang artériel est d’environ 0,3 ml/100 ml
B- Oxygène lié à l'hémoglobine :
§ l'O2 se lie réversiblement à l'hémoglobine pour former l'oxyhémoglobine,
§ elle se lie au fer ferreux (Fe2+) de l’hème d’Hb
II- facteurs de transport :
1- la nature de l’Hb :
§ l’Hb foetale : provoque des anomalies si elle persiste.
§ la carboxyhémoglobine (HbCO) : provoque une intoxication.
§ la méthémoglobine : est un Hb oxydée (ne transporte pas l’O2 car le fer ferreux est transformé en fer ferrique)
2- la concentration en Hb :
§ le pouvoir oxyphorique de l’Hb :
c'est le volume d'O2 que peut lier au plus chaque g d'hémoglobine : 1 g d’Hb lie 1,39 mL.
Il est diminué chez les fumeurs parce que la liaison du CO à l’Hb limite sa capacité de transporter l'O2.
§ Capacité en O2 :
c'est le volume d'O2 que peut lier au plus un volume de 100 mL de sang.
Le sang normal contient 15g d’Hb/100 ml : donc 15 x 1,39 mL = 20,8 ml.
En cas d'anémie, la concentration d’Hb ↓, et la capacité en O2↓ parallèlement.
§ Contenu en O2 :
c'est le volume d'O2 effectivement contenu dans 100 mL de sang.
En cas d'anémie, la concentration d’Hb ↓, et le contenu en O2 ↓ bien que la PaO2 soit normale.
§ Saturation en O2 :
c'est le rapport entre le contenu en O2 et la capacité en O2.
Pour une PaO2 de 100 mm Hg, la SaO2 est d’environ 97,5%.
pour une PvO2 de 40 mm Hg, la SvO2 est d’environ 75%.
En cas d'anémie, la saturation n'est pas modifiée puisque capacité et contenu en O2 diminuent de la même façon.
3- la pression partielle de l’O2 :
§ L’affinité de l’Hb pour l’O2 peut être étudiée par la courbe de dissociation de l’Hb (courbe de Barcroft) qui traduit la relation entre la quantité d’O2 fixée sur l’Hb (ou saturation de l’O2) et la PO2
o Suit une évolution en forme de courbe sigmoïde.
o On distingue 2 segments :
1ère segment :
- la SO2 ↑ rapidement jusqu'à une PO2 = 40mmHg
- l’affinité de l’Hb pour l’O2 est faible
- correspond au niveau tissulaire : donc pour une faible variation de PO2 il y’aura une variation importante de la saturation de l’Hb.
2ème segment :
- la SO2 ↑ très lentement lorsque la PO2 dépasse 40mmHg
- l’affinité de l’Hb pour l’O2 est forte
- pour la PO2 de 67mmHg, la saturation est pratiquement complète : SaO2 = 93%.
- si on augmente la PaO2, ceci augmente peu la saturation déjà suffisante.
- une chute de 97mmHg à 67mmHg qui représente une hypoxie nette, n’aura pas de retentissement sur l’oxygénation cellulaire.
o le plateau de la sigmoïde correspond aux valeurs de PO2 > 100mmHg.
o Cette courbe permet une fixation maximale au niveau du poumon et une bonne désaturation à la périphérie.
§ La pression de demi saturation en O2 :
o c'est la PO2 qui correspond à une saturation de 50% (P50), elle est d'environ 27mmHg.
o Sa valeur ↑ lorsque l'affinité de l’Hb pour l’O2 ↓
o Sa valeur ↓ lorsque l'affinité de l’Hb pour l’O2 ↑
§ La P50 ↑ et l’affinité de l’Hb↓ en cas d’↑ de : T°, PCO2, H+ ou 2-3 DPG (diphospho-glycérate)
Transport du gaz carbonique CO2 :
I- Formes de transport du gaz carbonique dans le sang : 3 formes :
A- CO2 dissous :
§ sa concentration dans le sang artériel = 2.5ml/100ml
§ et dans le sang veineux = 3ml/100ml
B- bicarbonates : HCO3- :
§ forme essentielle de transport
§ se forme après hydratation de CO2 sous l’action de l'anhydrase carbonique (AC) dans le globule rouge.
§ CO2 + H2O ----> H2CO3 -----> H+ + HCO3-
§ HCO3- sort du globule rouge en échange avec Cl - alors que H+ reste dans le globule rouge où il se lie à l’Hb d'autant plus facilement qu'elle est désoxygénée (effet Haldane).
C- Composés carbaminés :
§ Ils se forment par combinaison du CO2 avec les groupements amines NH2 terminaux des protéines, notamment de la globine de l’Hb pour donner la carbaminohémoglobine.
§ Hb.NH2 + CO2 ⇆ Hb.NH.COOH
§ Cette réaction est favorisée aussi par la désoxygénation de l’Hb (l’effet Haldane).
II- facteurs de transport :
§ Concentration des protéines plasmatiques et de l’Hb : quand il y a une hypo protidémie (en cas de cirrhose par ex.), il y a une baisse du CO2 transporté.
§ La PCO2 : quand la PCO2 augmente, le contenu en CO2 augmente selon une courbe linéaire.
§ Autres facteurs :
o SO2 : le contenu en CO2 pour une même PCO2 est d'autant plus élevé que l’Hb est moins saturée en O2 (effet Haldane).
o Le pH : si pH ↑, la CO2 sera moins transporté.
o La température : si la température ↓, la quantité de CO2 transporté ↓.
o 2-3 DPG :
- Il y a une compétition entre le CO2 et le 2-3 DPG.
- S’il y a augmentation de la fixation du 2-3 DPG, le CO2 sera alors moins fixé.
- Les sites de fixation du CO2 et de l’O2 sont différents.
Conclusion :
§ l’O2 et le CO2 sont transportés soit sous
o forme dissoute
o ou combinée
- à l’Hb pour O2,
- aux HCO3- et à l’Hb pour CO2.
§ l’affinité de l’Hb pour l’O2 peut être étudiée par la courbe de dissociation de l’Hb qui traduit la relation entre la quantité d’O2 fixée sur l’Hb (ou saturation de l’O2) et la PO2
§ la relation concentration en CO2 et PCO2 est influencée par la PO2 : la ↓ de PO2 entraîne une ↑ de l’affinité de l’Hb pour le CO2 (effet Haldane)
3. Physiologie de la ventilation : mécanique ventilatoire, débits, volumes, capacités respiratoires, régulation
3. Physiologie de la ventilation : mécanique ventilatoire, débits, volumes, capacités respiratoires, régulation
§ La ventilation est à l'origine d'échanges gazeux entre les alvéoles et l'air ambiant; elle implique qu'il existe un gradient de pression entre les alvéoles et l'atmosphère.
§ La pression atmosphérique ou barométrique (PB) est prise comme référence et considérée comme = 0 cm H2O.
§ La pression alvéolaire (PA) est, en l'absence de mouvement d'air, égale à la pression atmosphérique alors que la pression intra-pleurale qui s'exerce autour du poumon est d'environ - 5 cm H2O.
I- mécanique ventilatoire :
§ la ventilation pulmonaire est assurée par les mouvements d’ampliation et de retrait de la cage thoracique.
§ ce fait en 2 temps
A- l’inspiration :
§ active, automatique et sous contrôle nerveux.
§ Lors de l'inspiration :
o l'ensemble poumon/paroi thoraco-abdominale s'agrandit.
o Cette augmentation de volume (V) est associée à une diminution de pression P puisque le produit P x V est constant (Loi de Boyle).
o La pression alvéolaire diminue donc, et un gradient de pression s'établit entre l'atmosphère et les alvéoles, permettant à l'air d'entrer dans le poumon.
§ A la fin de l'inspiration : la pression alvéolaire s'équilibre avec la pression barométrique, interrompant l'entrée d'air dans le poumon.
§ en respiration calme : seul le diaphragme qui intervient.
- muscle digastrique en forme de coupole
- sa contraction entraîne un abaissement du centre phrénique qui conduit à un agrandissement de l'axe vertical du thorax et une surélévation des arcs costaux inférieurs qui conduit à un agrandissement des diamètres antéro-postérieur et transverse du 1/3 inférieur du thorax.
- le contrôle nerveux est assuré par les nerfs phréniques
- assure les 2/3 tu travail inspiratoire.
§ en respiration forcée il y a recrutement des muscles accessoires principalement les muscles intercostaux externes :
- forment des faisceaux parallèles obliques en bas et en avant entre les arcs costaux.
- leur contraction entraîne une horizontalisation des côtes et ainsi un agrandissement des diamètres antéro-postérieur et transverse du thorax.
- ils participent aussi à la rigidité de la paroi thoracique.
B- l’expiration :
§ L'expiration est passive en respiration calme, due
o à l'élasticité propre du thorax et de l'abdomen (30%)
o et à la tension des liquides recouvrant bronches et alvéoles (70%).
§ active si la ventilation doit être accélérée, par exemple au cours de l'exercice musculaire. Elle est alors due à l'action des muscles expiratoires qui
o diminuent le volume thoracique (muscles intercostaux internes)
o et augmentent la pression abdominale (muscles de la paroi abdominale, principalement le muscle transverse).
II- débits :
1- volume expiratoire maximum seconde (VEMS)
§ volume expiré pendant la 1ère seconde d’une expiration profonde qui suit une inspiration forcée.
§ Il dépend de l’âge, du sexe, de la taille et du volume pulmonaire.
§ Quand le VEMS diminue cela traduit une obstruction
§ Le VEMS = 80% de la CV chez le sujet jeune, il diminue avec l’âge
§ coefficient de Tiffeneau = VEMS/CV .100 = 80%
2- volume inspiratoire maximum seconde (VIMS)
§ volume inspiré pendant la 1ère seconde d’une inspiration profonde qui suit une expiration forcée.
§ Intérêt dans les sténoses trachéales.
3- Le DEM :
§ ou débit expiratoire maximum : mesuré à des points de la courbe débit – volume ; entre 25 et 75 % de la CV
§ DEM 75 : explore les grosses bronches
§ DEM 50 : explore les bronches moyennes
§ DEM 25 : explore les petites bronches
§ Le DEM/CV.100 = 90%
4- débit expiratoire de pointe DEP
§ débit maximale maintenu pendant au moins 3 secondes au cours d’une expiration forcée rapides faisant suite à une inspiration forcée
§ Mesuré par le debimètre de pointe
§ Intérêt : surveillance de l’asthme
5- ventilation maximale minute : c’est la plus grande volume d’air qui peut être mobilisé en une minute
6- débit ventilatoire : volume d’air inspiré en une minute = Vt x FR = 0.5 x 16 = 8 l/min
III- volumes :
§ volume courant (Vt) : volume d’aire mobilisé par une expiration normale faisant suite à une inspiration normale = 500ml
§ volume de réserve inspiratoire (VRI) : volume d’aire mobilisé par une inspiration forcée faisant suite a une inspiration normale = 2 l
§ volume de réserve expiratoire (VRE) : volume d’aire mobilisé par une expiratoire forcée faisant suite a une expiratoire normale = 1,5 l
§ volume résiduel (VR) : volume d’air qui reste dans les poumons après une expiration forcée (volume non mobilisable, donc il n'est pas mesuré directement à l'aide d'un spiromètre, mais indirectement par dilution ou par pléthysmographie)
IV- capacités respiratoires :
§ capacité vitale (CV) : volume d’aire mobilisé par une expiratoire forcée faisant suite a une inspiratoire forcée, c'est-à-dire somme de VT + VRI + VRE
§ capacité inspiratoire (CI) : volume d’air maximale inspiré après expiration normale = Vt + VRI
§ capacité expiratoire (CE) = Vt + VRE
§ capacité résiduelle fonctionnelle (CRF) : volume qui reste dans les poumons après une expiration normale = VR + VRE
§ capacité pulmonaire totale (CPT) : volume contenue dans les poumons après une inspiration forcée = CV + VR
V- régulation :
Implique des centres respiratoires responsables de la genèse du rythme respiratoire, un système effecteur (muscles respiratoires) et des récepteurs périphériques qui informent les centres respiratoires.
A- Centres respiratoires et genèse du rythme respiratoire : 2 types
§ Centres bulbaires inspiratoire et expiratoire :
o le groupe respiratoire dorsal contrôle le diaphragme : responsable du rythme de base de la respiration
o et le groupe respiratoire ventral contrôle les muscles intercostaux et abdominaux.
§ Centre pneumotaxique :
o situé dans la protubérance.
o transmet les informations de l'hypothalamus vers les centres bulbaires,
o il accélère la fréquence respiratoire en réponse à l'émotion, la fièvre…
B- Contrôle par les mécanorécepteurs.
§ Récepteurs laryngo-trachéaux :
o stimulés par le contact de particules inhalées, gaz irritants ou sécrétions bronchiques,
o induisent une toux, une constriction laryngée ou bronchique et une hypertension artérielle.
§ Récepteurs bronchiques intra pulmonaires.
o sensibles à l'irritation
o induisent une constriction laryngée ou bronchique et une hyperpnée, mais pas de toux.
§ Récepteurs alvéolaires de type (J)
o sensibles à la pression du liquide interstitiel.
o leur stimulation suite à un oedème interstitiel entraîne une hyperventilation superficielle.
§ Récepteurs thoraciques.
o situés dans les articulations et dans les fuseaux neuromusculaires.
o permettent d'adapter la contraction des muscles inspiratoires à la charge.
o L'absence d'adaptation entraîne la dyspnée.
C- Contrôle par les chémorécepteurs
§ Chémorécepteurs centraux.
o proches des centres respiratoires bulbaires.
o sensibles à la PaCO2 et au pH du sang artériel et du LCR.
o Lorsque la PaCO2 ↑, CO2 diffuse dans le LCR et forme rapidement H2CO3 qui se dissocie en H+ et HCO3-, alors H+ stimule les chémorécepteurs et induit une hyperventilation réactionnelle.
§ Chémorécepteurs périphériques.
o détectent une ↓ de la PaO2
o situées au niveau de la division des artères carotides communes et de la crosse aortique.
§ Réponses ventilatoires au CO2 :
o l’↑ de la PaCO2 (hypercapnie) entraîne une hyperventilation alvéolaire,
o la ↓ de la PaCO2 (hypocapnie) entraîne une hypoventilation alvéolaire.
o pour une valeur normale de PaO2, la ventilation ↑ de 3 litres/min pour chaque élévation de 1mmHg de la PaCO2.
§ Réponses ventilatoires à l'O2 :
o la ↓ de la PaO2 au dessous de 60 mm Hg entraîne une hyperventilation alvéolaire,
o Alors que l’↑ de la PaO2 au dessus de 100 mm Hg n'affecte pas la ventilation
§ Réponses ventilatoires au pH :
o la ↓ du pH plasmatique (ex. acidocétose diabétique) entraîne une hyperventilation alvéolaire.
o fait intervenir les chémorécepteurs périphériques.
D- Contrôle par le cortex : contrôle volontaire de la ventilation.
VI- conclusion :
§ la ventilation est la 1ère étape de la respiration, elle renouvelle l’air des alvéoles.
§ Soumise à une régulation précise permettant de l’adapter aux besoins métaboliques.
§ l’étude des paramètres de la ventilation pulmonaire permet de distinguer 3 grands syndromes en pathologie :
o syndrome obstructif : asthme, bronchite chronique
- VEMS ↓
- CV normale
- Tiffeneau ↓↓
o syndrome restrictif :
- VEMS ↓
- CV ↓↓
- Tiffeneau normal
o syndrome mixte :
- VEMS ↓↓
- CV ↓
- Tiffeneau ↓↓
§ La ventilation est à l'origine d'échanges gazeux entre les alvéoles et l'air ambiant; elle implique qu'il existe un gradient de pression entre les alvéoles et l'atmosphère.
§ La pression atmosphérique ou barométrique (PB) est prise comme référence et considérée comme = 0 cm H2O.
§ La pression alvéolaire (PA) est, en l'absence de mouvement d'air, égale à la pression atmosphérique alors que la pression intra-pleurale qui s'exerce autour du poumon est d'environ - 5 cm H2O.
I- mécanique ventilatoire :
§ la ventilation pulmonaire est assurée par les mouvements d’ampliation et de retrait de la cage thoracique.
§ ce fait en 2 temps
A- l’inspiration :
§ active, automatique et sous contrôle nerveux.
§ Lors de l'inspiration :
o l'ensemble poumon/paroi thoraco-abdominale s'agrandit.
o Cette augmentation de volume (V) est associée à une diminution de pression P puisque le produit P x V est constant (Loi de Boyle).
o La pression alvéolaire diminue donc, et un gradient de pression s'établit entre l'atmosphère et les alvéoles, permettant à l'air d'entrer dans le poumon.
§ A la fin de l'inspiration : la pression alvéolaire s'équilibre avec la pression barométrique, interrompant l'entrée d'air dans le poumon.
§ en respiration calme : seul le diaphragme qui intervient.
- muscle digastrique en forme de coupole
- sa contraction entraîne un abaissement du centre phrénique qui conduit à un agrandissement de l'axe vertical du thorax et une surélévation des arcs costaux inférieurs qui conduit à un agrandissement des diamètres antéro-postérieur et transverse du 1/3 inférieur du thorax.
- le contrôle nerveux est assuré par les nerfs phréniques
- assure les 2/3 tu travail inspiratoire.
§ en respiration forcée il y a recrutement des muscles accessoires principalement les muscles intercostaux externes :
- forment des faisceaux parallèles obliques en bas et en avant entre les arcs costaux.
- leur contraction entraîne une horizontalisation des côtes et ainsi un agrandissement des diamètres antéro-postérieur et transverse du thorax.
- ils participent aussi à la rigidité de la paroi thoracique.
B- l’expiration :
§ L'expiration est passive en respiration calme, due
o à l'élasticité propre du thorax et de l'abdomen (30%)
o et à la tension des liquides recouvrant bronches et alvéoles (70%).
§ active si la ventilation doit être accélérée, par exemple au cours de l'exercice musculaire. Elle est alors due à l'action des muscles expiratoires qui
o diminuent le volume thoracique (muscles intercostaux internes)
o et augmentent la pression abdominale (muscles de la paroi abdominale, principalement le muscle transverse).
II- débits :
1- volume expiratoire maximum seconde (VEMS)
§ volume expiré pendant la 1ère seconde d’une expiration profonde qui suit une inspiration forcée.
§ Il dépend de l’âge, du sexe, de la taille et du volume pulmonaire.
§ Quand le VEMS diminue cela traduit une obstruction
§ Le VEMS = 80% de la CV chez le sujet jeune, il diminue avec l’âge
§ coefficient de Tiffeneau = VEMS/CV .100 = 80%
2- volume inspiratoire maximum seconde (VIMS)
§ volume inspiré pendant la 1ère seconde d’une inspiration profonde qui suit une expiration forcée.
§ Intérêt dans les sténoses trachéales.
3- Le DEM :
§ ou débit expiratoire maximum : mesuré à des points de la courbe débit – volume ; entre 25 et 75 % de la CV
§ DEM 75 : explore les grosses bronches
§ DEM 50 : explore les bronches moyennes
§ DEM 25 : explore les petites bronches
§ Le DEM/CV.100 = 90%
4- débit expiratoire de pointe DEP
§ débit maximale maintenu pendant au moins 3 secondes au cours d’une expiration forcée rapides faisant suite à une inspiration forcée
§ Mesuré par le debimètre de pointe
§ Intérêt : surveillance de l’asthme
5- ventilation maximale minute : c’est la plus grande volume d’air qui peut être mobilisé en une minute
6- débit ventilatoire : volume d’air inspiré en une minute = Vt x FR = 0.5 x 16 = 8 l/min
III- volumes :
§ volume courant (Vt) : volume d’aire mobilisé par une expiration normale faisant suite à une inspiration normale = 500ml
§ volume de réserve inspiratoire (VRI) : volume d’aire mobilisé par une inspiration forcée faisant suite a une inspiration normale = 2 l
§ volume de réserve expiratoire (VRE) : volume d’aire mobilisé par une expiratoire forcée faisant suite a une expiratoire normale = 1,5 l
§ volume résiduel (VR) : volume d’air qui reste dans les poumons après une expiration forcée (volume non mobilisable, donc il n'est pas mesuré directement à l'aide d'un spiromètre, mais indirectement par dilution ou par pléthysmographie)
IV- capacités respiratoires :
§ capacité vitale (CV) : volume d’aire mobilisé par une expiratoire forcée faisant suite a une inspiratoire forcée, c'est-à-dire somme de VT + VRI + VRE
§ capacité inspiratoire (CI) : volume d’air maximale inspiré après expiration normale = Vt + VRI
§ capacité expiratoire (CE) = Vt + VRE
§ capacité résiduelle fonctionnelle (CRF) : volume qui reste dans les poumons après une expiration normale = VR + VRE
§ capacité pulmonaire totale (CPT) : volume contenue dans les poumons après une inspiration forcée = CV + VR
V- régulation :
Implique des centres respiratoires responsables de la genèse du rythme respiratoire, un système effecteur (muscles respiratoires) et des récepteurs périphériques qui informent les centres respiratoires.
A- Centres respiratoires et genèse du rythme respiratoire : 2 types
§ Centres bulbaires inspiratoire et expiratoire :
o le groupe respiratoire dorsal contrôle le diaphragme : responsable du rythme de base de la respiration
o et le groupe respiratoire ventral contrôle les muscles intercostaux et abdominaux.
§ Centre pneumotaxique :
o situé dans la protubérance.
o transmet les informations de l'hypothalamus vers les centres bulbaires,
o il accélère la fréquence respiratoire en réponse à l'émotion, la fièvre…
B- Contrôle par les mécanorécepteurs.
§ Récepteurs laryngo-trachéaux :
o stimulés par le contact de particules inhalées, gaz irritants ou sécrétions bronchiques,
o induisent une toux, une constriction laryngée ou bronchique et une hypertension artérielle.
§ Récepteurs bronchiques intra pulmonaires.
o sensibles à l'irritation
o induisent une constriction laryngée ou bronchique et une hyperpnée, mais pas de toux.
§ Récepteurs alvéolaires de type (J)
o sensibles à la pression du liquide interstitiel.
o leur stimulation suite à un oedème interstitiel entraîne une hyperventilation superficielle.
§ Récepteurs thoraciques.
o situés dans les articulations et dans les fuseaux neuromusculaires.
o permettent d'adapter la contraction des muscles inspiratoires à la charge.
o L'absence d'adaptation entraîne la dyspnée.
C- Contrôle par les chémorécepteurs
§ Chémorécepteurs centraux.
o proches des centres respiratoires bulbaires.
o sensibles à la PaCO2 et au pH du sang artériel et du LCR.
o Lorsque la PaCO2 ↑, CO2 diffuse dans le LCR et forme rapidement H2CO3 qui se dissocie en H+ et HCO3-, alors H+ stimule les chémorécepteurs et induit une hyperventilation réactionnelle.
§ Chémorécepteurs périphériques.
o détectent une ↓ de la PaO2
o situées au niveau de la division des artères carotides communes et de la crosse aortique.
§ Réponses ventilatoires au CO2 :
o l’↑ de la PaCO2 (hypercapnie) entraîne une hyperventilation alvéolaire,
o la ↓ de la PaCO2 (hypocapnie) entraîne une hypoventilation alvéolaire.
o pour une valeur normale de PaO2, la ventilation ↑ de 3 litres/min pour chaque élévation de 1mmHg de la PaCO2.
§ Réponses ventilatoires à l'O2 :
o la ↓ de la PaO2 au dessous de 60 mm Hg entraîne une hyperventilation alvéolaire,
o Alors que l’↑ de la PaO2 au dessus de 100 mm Hg n'affecte pas la ventilation
§ Réponses ventilatoires au pH :
o la ↓ du pH plasmatique (ex. acidocétose diabétique) entraîne une hyperventilation alvéolaire.
o fait intervenir les chémorécepteurs périphériques.
D- Contrôle par le cortex : contrôle volontaire de la ventilation.
VI- conclusion :
§ la ventilation est la 1ère étape de la respiration, elle renouvelle l’air des alvéoles.
§ Soumise à une régulation précise permettant de l’adapter aux besoins métaboliques.
§ l’étude des paramètres de la ventilation pulmonaire permet de distinguer 3 grands syndromes en pathologie :
o syndrome obstructif : asthme, bronchite chronique
- VEMS ↓
- CV normale
- Tiffeneau ↓↓
o syndrome restrictif :
- VEMS ↓
- CV ↓↓
- Tiffeneau normal
o syndrome mixte :
- VEMS ↓↓
- CV ↓
- Tiffeneau ↓↓
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