cours introduction et grandes fonctions

1. DÉFINITION DE L’ANATOMIE ET DE LA PHYSIOLOGIE


2. LES DIFFÉRENTS NIVEAUX D’ORGANISATION STRUCTURALE DE L’ORGANISME  

1.1.  Niveau chimique
1.2.  Niveau cellulaire
1.3.  Niveau tissulaire
1.4.  Niveau des organes
1.5.  Niveau des systèmes et appareils 
1.6.  Niveau de l’organisme


3. LES GRANDES FONCTIONS DE L’ORGANISME


4. ÉTUDE DE QUELQUES APPAREILS : 

4.1. Appareil cardio-vasculaire   
4.1.1. Rôle principal 
4.1.2. Organisation  

4.2. Appareil respiratoire  
4.2.1. Rôle principal
4.2.2. Organisation  

4.3. L’appareil urinaire  
4.3.1. Rôle principal
4.3.2. Organisation de l’appareil urinaire  
4.3.3. Élaboration de l’urine

COURS INTRODUCTION : 

LES GRANDES FONCTIONS DE L’ORGANISME

 1. DÉFINITION DE L’ANATOMIE ET DE LA PHYSIOLOGIE

- Anatomie : étude de la structure et de la forme (morphologie) du corps et de ses parties, ainsi que les relations que celles-ci ont les unes avec les autres (ana= à travers,  temnein = découper)  l’anatomie macroscopique= étude du corps ou de ses structures visibles à l’œil nu (ex : poumon, os)  

- Physiologie : (physio = nature, logos = étude) étude du fonctionnement du corps et de ses parties.(//homéostasie)Ex : neurophysiologie qui étudie le fonctionnement du syst. nerveux  

     2. LES DIFFÉRENTS NIVEAUX D’ORGANISATION STRUCTURALE DE L’ORGANISME

    1.1. Niveau chimique

C’est le plus élémentaire : Les atomes (C, H, N, P, O…) se combinent pour former des molécules plus ou moins complexes (protéines, lipides, glucides, acides. Nucléiques).  

    1.2. Niveau cellulaire

Les molécules se combinent entre elles de façon spécifique pour former des cellules.
Une cellule est la plus petite unité structurale et fonctionnelle de base d’un organisme vivant.
Toutes les cellules d’un organisme humain ne sont pas identiques : elles sont différenciées : si elles expriment et utilisent des parties différentes de leur génome, elles auront des fonctions différentes et une structure différente.
Étude anatomique des cellules = cytologie 

    1.3. Niveau tissulaire

Un tissu est constitué par l’association de cellules semblables, qui remplissent ensemble une même fonction.
Il existe 4 groupes de tissus chez l’homme qui jouent des rôle particuliers et distincts :
-          Le tissu épithélial (recouvrement des surfaces externes et internes)
-          Le tissu conjonctif (remplissage, soutien, protection)
-          Le tissu musculaire (permet le mouvement) : muscles squelettiques striés, muscles lisses viscéraux, muscles strié cardiaque
-          Le tissu nerveux (coordonne les activités corporelles)

Étude anatomique des tissus = histologie 

    1.4. Niveau des organes

Résulte de l’association de différents tissus qui permet de former les organes.
Un organe masse bien individualisée dans l’organisme, formée par plusieurs tissus différents et qui assurent un ou plusieurs fonctions bien définies.

    1.5. Niveau des systèmes et appareils 

Un appareil (ou système) regroupe les différents tissus et organes qui assurent ensemble une même fonction. Voir polycopié  sur les différents systèmes de l’organisme

    1.6. Niveau de l’organisme

L’organisme est formé de 11 systèmes

    3. LES GRANDES FONCTIONS DE L’ORGANISME

 Travail personnel :
- Répertorier les appareils ou systèmes participant à chaque grande fonction
- A l’aide de vos documents personnels de 1^ère STL et Term STL  le tableau suivant en indiquant pour chaque appareil ou système son ou ses rôles ainsi que ses principaux constituants  

     4. ÉTUDE DE QUELQUES APPAREILS

     4.1. Appareil cardio-vasculaire 

       4.1.1. Rôle principal 

Assurer la distribution du sang dans l’organisme. 

       4.1.2. Organisation  

4.2. Appareil respiratoire

4.2.1. Rôle principal

Assure les échanges gazeux en captant le dioxygène (O₂) dans l’air et en y rejetant le dioxyde de carbone (CO₂).
            
          4.2.2. Organisation

L’appareil respiratoire est constitué par :
-          les voies aériennes : fosses nasales, pharynx, larynx , trachée, bronches et bronchioles
-          les poumons : situés dans la cage thoracique et limités ventralement par le diaphragme, sont enveloppés par les plèvres, paroi repliées sur elles-même et contenant un liquide. 
Les bronchioles des voies aériennes se terminent par des petits « sac à air » hémisphériques qui sont les alvéoles pulmonaires. Les poumons sont en fait constitués par ces alvéoles qui forment un ensemble spongieux.

o        Les voies aériennes zone de conduction :
Les voies aériennes constituent la zone de conduction de l’air qui relient l’air atmosphérique et l’air alvéolaire.
De plus, sur son trajet l’air inspiré est progressivement réchauffé et hydraté au contact des cellules épithéliales et «dépoussiéré » par un ensemble cilio-muqueux qui fixe les particules de l’air (poussières, pollens, microorganismes…)
Remarque : il n’y pas d’échanges gazeux à ce niveau

o        La paroi alvéolaire zone d’échanges gazeux :
La paroi des alvéoles pulmonaires constitue la zone respiratoire où s’effectuent les échanges gazeux entre l’air alvéolaire et le sang. 
Ces échanges gazeux s’effectuent par diffusion à travers la paroi alvéolaire.

La paroi alvéolaire représente une zone d’échange très efficace :

-surface importante (70 m² / poumon ) » surface d’un court de tennis
-faible épaisseur       (0.1 à 0.4 µm)
-richement vascularisée
-diffusion des gaz rapide  

La paroi alvéolaire est constituée de plusieurs types cellulaires présentant des propriétés remarquables :
-          Les cellules épithéliales appelées pneumocytes I qui sont des cellules du revêtement de la paroi et constituent l’essentiel de cette dernière.
-          Les macrophages qui ont un rôle dans les mécanismes de défense
-          Les pneumocytes II qui sont dispersés dans la paroi et sécrètent le surfactant. Ce surfactant forme un film continu à la surface des alvéoles évitant ainsi qu’elles se replient sur elles-même et freinent la réalisation des échanges. 

Remarque : les pneumocytes II ne sont effectifs qu’à la fin de la vie fœtale. Ce qui fait que certains prématurés,  ne disposant pas encore de surfactant, présentent un syndrome de détresse respiratoire.
N.B : Les réseaux vasculaires (capillaires) et pulmonaires (alvéoles) sont en étroite relation pour la réalisation des échanges gazeux. 

    4.3. L’appareil urinaire 

      4.3.1. Rôle principal

élaboration de l’urine. Les reins filtrent le plasma (= portion liquide du sang (eau + électrolytes + protéines + gaz + nutriments + produits de déchets + hormones)) et permet l’élimination des déchets toxiques ; ils permettent également de régler la concentration et le volume sanguin et ils contribuent à régler le pH du sang.  

      4.3.2. Organisation de l’appareil urinaire

- Deux reins qui élaborent l’urine définitive. Chaque rein contient 1 à 1,2 millions de tubules rénaux appelés néphrons. Ceux-ci sont très richement vascularisés et c’est à leur niveau que l’urine est fabriquée. 
- Deux uretères qui relient les reins à la vessie. L’urine produite par les néphrons est recueillie dans le bassinet puis elle s’écoule par les deux uretères vers la vessie.
- Une vessie qui permet le stockage de l’urine
- Un urètre qui permet l’évacuation de l’urine.

Chaque reins est irrigué par une artère rénale ( en provenance de l’artère aorte) et d’une veine rénale (rejoignant la veine cave inférieure). 

       4.3.3. l'Élaboration de l’urine

La formation de l’urine dans le néphron a été étudiée grâce à la méthode des microponctions. Cette méthode consiste a prélever à différents niveaux du néphron à l’aide d’une micropipette, et mesurer les concentrations et débits des substances étudiées.  

Cette étude a mis en évidence 3 étapes majeures dans la formation de l’urine:
-une étape glomérulaire de filtration
-une étape tubulaire de réabsorption
-une étape tubulaire de sécrétion 

La quantité d’une molécule qui est éliminée dans l’urine finale est la quantité filtrée plus la quantité sécrétée par le tube moins la quantité réabsorbée par le tube. 

Pour une substance A, on peut dire que: A _urinaire = A _filtré + A _sécrétée – A _réabsorbé

Schéma général : les 3 composantes de la fonction rénale

Elle permet la formation de l’urine primitive par filtration du plasma (Urine primitive = filtrat de plasma).
La concentration en soluté est quasiment la même dans le plasma et urine primitive sauf pour les molécules les plus grosses ( protéines plasmatiques, calcium et lipides qui sont liés aux protéines poids moléculaire > à 10 000 Daltons) qui ne sont pas filtrées. 
La possibilité pour une molécule de traverser le filtre rénal est déterminée par sa taille (poids moléculaire = PM) et par sa charge électrique ( les molécules électropositives sont filtrées plus facilement que les molécules électronégatives).
Pour les molécules dont la structure permet une filtration, la quantité filtrée dépend du jeu des pressions de part et d’autre de la membrane filtrante. La pression hydrostatique du sang favorise la filtration, la pression hydrostatique de la capsule de Bowman et la pression colloïdale osmotique des protéines plasmatiques du sang s’opposent à la filtration.

Schéma : jeu des pressions intervenant dans la filtration glomérulaire

- Quelques définitions….

P. hydrostatique (P _h ) = P exercée par une colonne de liquide sur les surfaces avec lesquelles elle est en contact 
Ex : dans le cas des vaisseaux sanguins, il s’agit de la P exercée sur les vaisseaux par le sang 

P. colloïdale osmotique (P _col ) = P exercée par les molécules sur une membrane qu’elles ne peuvent pas traverser.
Ex : protéines présentent dans le plasma et qui ne peuvent pas traverser la membrane filtrante 

la pression de filtration nette  (P _filtration) = P _{h sang} – P _col – P _{h capsule} 

Schéma : les 3 modes possibles de traitement rénal de substances

la réabsorption tubulaire est un élément essentiel de la fonction rénale. Elle permet d’éviter la perte de substances importantes pour l’organisme comme l’eau, le glucose, les acides aminés et certains électrolytes, qui sont très abondants dans l’urine primitive. La réabsorption tubulaire est sélective.
Ex : elles est très importante pour le glucose qui est réabsorbé à 100%, mais nulle pour certains déchets métaboliques comme la créatinine, qui n’est pas réabsorbée du tout.

Les ions sont en grande partie réabsorbés, mais le plus souvent par transport actif, par échange d’ions entre le sang et l’urine. Ainsi, le sodium est réabsorbé en échange d’une sécrétion d’ions K+ et H+. les ions bicarbonate, responsables du maintien du pH du sang sont réabsorbés en échange d’ions H+ ou d’autres charges acides comme les ions ammonium (NH₄+).

la sécrétion est souvent couplée avec la réabsorption. Elle concerne les charges acides (H+ et NH4+), le rein ayant un rôle essentiel dans le contrôle du pH sanguin.

Conclusion : Au final on obtient l’urine :

       -          liquide jaunâtre
-          pH allant de 4,7 à 6
-          volume urine/j = diurèse = 1,5 L/j
-          contient 30 à 70 g de substances dissoutes/L
-          dépourvue de glucose et de protéines dans les conditions normales 

-  Anatomie : étude de la structure et de la forme (morphologie) du corps et de ses parties, ainsi que les relations que celles-ci ont les unes avec les autres (ana= à travers,  temnein = découper)  l’anatomie macroscopique= étude du corps ou de ses structures visibles à l’œil nu (ex : poumon, os).

-  Physiologie : (phusio = nature, logos = étude) étude du fonctionnement du corps et de ses parties.

    Ex : neurophysiologie qui étudie le fonctionnement du syst. Nerveux.

-  Cellule : c’est la plus petite unité structurale et fonctionnelle de base d’un organisme vivant.

-  Cytologie : Etude des cellules.

-  Tissu : il est constitué par l’association de cellules différenciées de même type (semblables), qui remplissent ensemble une même fonction. Il existe 4 groupes de tissus chez l’homme jouant des rôles particuliers et distincts :le tissu épithélial, le tissu conjonctif, le tissu musculaire, le tissu nerveux.

-  Histologie : Etude des tissus.

-  Conjonctif : se dit d’un tissu ou de cellules qui jouent un rôle de remplissage ou de soutien.

-  Epithélial : se dit d’un tissu ou de cellules qui recouvrent le corps ou certains organes et tapissent les cavités corporelles.

-  Musculaire : se dit d’un tissu ou de cellules capables de contraction.

-  Nerveux : se dit d’un tissu ou de cellules qui assurent la perception d’informations intérieures et extérieures au corps et la coordination entre organes.

-  Organe : c’est une masse bien individualisée dans l’organisme, formée par plusieurs tissus différents et qui assurent une ou plusieurs fonctions bien définies.

-  Appareil (ou Système) : il regroupe des tissus et organes qui assurent ensemble une même fonction.

    Appareil :ensemble d’organes concourant à la réalisation d’une même fonction.
    Système : ensemble d’éléments similaires de l’organisme et participant à une même  fonction.

-  Organisme : c’est un ensemble formé de 11 systèmes.

-  Artère : vaisseaux sanguin qui permet la distribution du sang provenant du cœur vers les différents territoires de l’organisme.

-  Veines :  vaisseaux sanguin qui collectent le sang sortant des capillaires et assurent le retour du sang vers le cœur.

-  Capillaires sanguins : ils constituent une zone d’échange entre le sang et les tissus. (voir caractéristiques dans zone d’échange efficace).

-  Zone d’échange efficace : Perméable pour permettre le passage des molécules transportées par le sang, Surface importante pour qu’il est une quantité de molécules échangées suffisante, Très fine pour que les échanges soient aisés, (+ autres caractéristiques propre à chaque surface d’échange respiratoire, « urinaire »…).

-  Hormone : substance chimique sécrétée par une cellule endocrine et qui, véhiculée par le sang, exerce à distance une action spécifique sur d’autres cellules.

-  Exocrine : se dit d’une glande qui rejette ses produits de sécrétion par la peau ou dans les cavités naturelles de l’organisme.

-  Absorption : mécanisme de transport d’une substance vers le milieu intérieur de l’organisme.

-  Alvéoles : petits « sac à air » situés à l’extrémité de l’arbre bronchique. Siège des échanges gazeux entre l’air alvéolaire et le sang.

-  Pneumocytes : cellule de l’épithélium pulmonaire. Les pneumocytes I constituent les vraies cellules de revêtement de la paroi alvéolaire. Les pneumocytes II, dispersés dans la paroi, sécrètent le surfactant.

-  Surfactant : Mélange de phospholipides (90%) et de protéines (10%) élaboré par les pneumocytes II. Cette substance tensioactive maintient l’ouverture des alvéoles.

-  Valvules : ensemble conjonctif réglant le passage du sang entre les chambres cardiaques, et entre les ventricules et les tronc artériels. (les valvules auriculo–ventriculaires empêchent le refoulement du sang des ventricules vers les oreillettes une fois qu’il est dans les ventricules, idem pour valvules sigmoïdes, elles empêchent que le sang refoule des artères vers les ventricules une fois qu’il est dans les artères).

-  Système porte-hépatique : réseau veineux associant les capillaires de l’intestin aux capillaires du foie.

-  Filtration glomérulaire :mouvement du plasma, sans ses protéines, vers l’espace de la capsule de Bowman. Produit le filtrat glomérulaire, ou urine primitive.

-  Filtration :mouvement de l’eau et des solutés à travers une membrane semi-perméable d’une région de P.hydrostatique élevée vers une région de P.hydrostatique plus faible, c’est à dire dans le sens du gradient de pression.

-  Néphron : unité fonctionnelle du rein, comportant un glomérule et un tubule.

-  Réabsorption tubulaire :mouvement de certaines substances du liquide intratubulaire vers le plasma des capillaires péritubulaires.

-  Sécrétion tubulaire : mouvement de certaines substances du plasma des capillaires péritubulaires vers le liquide intratubulaire.

-  Glomérule : site de filtration du sang au niveau du néphron, constitué d’un bouquet de capillaires pelotonnés et appliqués à l’extrémité borgne et élargie du néphron.

-  Tubule : ensemble du tube urinifère très vascularisé, siège de réabsorptions ou de sécrétions entre le liquide intratubulaire et le plasma sanguin.

-  Diffusion : mouvement d’une région à forte concentration vers une région à faible concentration.

-  Osmose :  correspond à la diffusion nette de l’eau d’une zone riche en eau vers une zone pauvre en eau. Pour cela, il faut l’existence d’un gradient de concentration qui produit un flux net. Ainsi, le solvant (eau) passe de la solution la moins concentrée à la plus concentrée pour rétablir un équilibre des concentrations. (voir schéma expérience eau/glucose dans tubes en U) .

-  Pression oncotique :  pression exercée par les grosses molécules du sang sur les liquides extravasculaires, à travers la paroi des vaisseaux. Ces grosses molécules (prot. Plasmatiques) ne peuvent pas diffuser (à travers mbre capillaire) et attirent l’eau.  

-  Pression  osmotique : pression développée par une solution pur, dont elle est séparée par une membrane semi-perméable, et qui détermine l’osmose.

FINFINFINFIN!!!!!