Des biomolécules à l’organisme

Des biomolécules à l’organisme 1

Carmat -> cœur artificiel totalement autonome

Trace de corticoide dans les urines de joueur de rugby

La physiologie est l’étude des fonctions de l’organisme

Science intégrative car liée à :  

        - L’anatomie, l’histologie, l’anatomie pathologique : la structure et les propriétés des tissus normaux ou         pathologiques dépendent de leur composition physico chimique (ex : collagène…) importance pour expliquer         comment cela fonctionne

        - L’embryologie, la génétique et le développement : les processus de développement reposent sur les         informations génétiques et le contrôle de l’expression des gènes : mise en place des différentes fonctions         d’un organisme

        - La physiopathologie et les sciences médicales : nous vivons l’époque de la compréhension des mécanismes         moléculaires des maladies et donc de l’introduction d’approches physiopathologiques et thérapeutiques         basés sur les connaissances biochimiques, biophysiques et physiologiques

        - La pharmacologie et la thérapeutique : thérapie génique, perturbation du flux d’informations (récepteurs-         ligands)

→  IMPORTANCE DE LA NOTION DE STRUCTURE-FONCTION

Historique de la physiologie à Poitiers : électrophysiologie

ECG : organisme

Potentiel d’action : tissu isolé, cellule

Courant ionique : cellules isolées

1. Historique  

 XVIIème siècle : William HARVEY (1578-1657)

- 1613 : professeur d’anatomie et de chirurgie au Collège de Médecine de Londres

- 1619 : mise en évidence de la circulation du sang

- 1628 : communication grand public

« Exercitatio Anatomica de Motu Cordis et Sanguinis dans Animalibus » (Etude anatomique de la motion du Cœur et du Sang chez les animaux)

- 1661 : En utilisant le microscope et en orientant ses recherches sur le poumon, le médecin italien Marcello Malpighi découvre les capillaires en 1661, bouclant ainsi le système de Harvey

XIXème siècle : Claude BERNARD (1813-1878)

- Travaux sur la digestion : fonction glycogénique du foie (sécrétion interne)

- Concept de milieu intérieur (1865) : rendre compte des corrélations qui règlent l’activité des diverses cellules de l’organisme

- La force vitale* des organismes, provient d’un milieu intérieur :

        Liquide circulant produit par l’organisme

        En contact étroit avec les particules intimes de l’organisme

        Conserve des rapports nécessaires d’échanges avec le milieu extérieur

(* affranchissement de l’influence des variations physico-chimiques ambiantes)

L’eau est compartimentée

Les 2/3 environ du liquide corporel se trouve à l’intérieur des cellules et constituent le liquide intracellulaire. Le dernier tiers, appelé liquide extracellulaire comprend tous les autres liquides corporels. Environ 80% du liquide extracellulaire est constitué de liquide interstitiel et 20% de plasma circulant

Même si les liquides sont en mouvement constant entre les compartiments, le volume de liquide dans chaque compartiment reste relativement stable : c’est un autre exemple d’homéostasie

Niveau d’organisation : l’appareil ou le système

- Ensemble de plusieurs organes concourant à la réalisation d’une même fonction et exerçant une fonction déterminée

Exemple : l’appareil digestif  

Niveau d’organisation : l’organe  

- Organe : structure anatomique du corps constituée de plusieurs tissus et exerçant une fonction déterminée - Exemple : l’estomac est constitué des tissus épithélial, conjonctif et musculaire

Niveau d’organisation : le tissu  

- Tissu : assemblage de cellules différenciées de même type et liées par la réalisation d’une fonction déterminée

 Exemple : tissu épithélial, tissu musculaire, tissu nerveux, tissu conjonctif

Niveau d’organisation : la cellule

- Cellule : unité structurale et fonctionnelle fondamentale du monde vivant

Exemple : cellule épithéliale (sécrétion), cellule musculaire, neurone

Organisme : ensemble des organes et systèmes liés par leur structure et leur fonction qui constitue une unité séparée de l’environnement extérieur

11 systèmes ou appareils principaux dans l’organisme

Les organes forment les systèmes

Les organes sont constitués par un ensemble de tissus

Les cellules de structure similaire sont organisées en tissus

L’organisation des cellules est hiérarchisée :  

En tissus [pic 1]

Organes [pic 2]

Systèmes

Et en organisme

1. De l’organisme à la molécule : La contraction musculaire

Couplage excitation-contraction

Le système musculaire squelettique et fondamental pour échapper à un danger

Myosine actine -> 2 protéines

Échange K+, Na+. Dans la cellule

Le faisceau pyramidal relie le cortex cérébral moteur aux motoneurones se trouvant dans le tronc cérébral (faisceau corticobulbaire) et dans la moelle épinière (faisceau corticospinal)

L’influx nerveux part du motoneurone vers le nerf périphérique qui établit une synapse avec le muscle à la jonction neuromusculaire. La stimulation du nerf entraine la contraction du muscle strié squelettique.

À la jonction entre le nerf et le muscle :

Unité motrice = motoneurone avec axone qui va innerver plusieurs cellules musculaires au sein d’un muscle.

Muscle strié squelettique -> commande volontaire

Muscle strié cardiaque -> commande involontaire

Contraction -> augmentation du calcium libéré

Au niveau de la jonction axone/muscle, on voit des invaginations de la membrane qui permet de proposer une surface augmentée avec l’axone.

...