Osmorégulation

Osmorégulation décrit l'égalisation de la pression osmotique au sein d'un organisme vivant. Il est basé sur l'osmose: un processus biologique dans lequel l'eau diffuse à travers une membrane semi-perméable. En cas de déséquilibre biochimique, l'osmorégulation conduit au développement d'un œdème.

Qu'est-ce que l'osmorégulation?

La régulation osmotique décrit un processus biochimique qui vise à équilibrer la concentration de substances dissoutes dans un organisme. Les membranes des cellules vivantes représentent une surface dite semi-perméable (semi-perméable), ce qui signifie qu'elles permettent un échange partiel de liquide entre l'intérieur de la cellule et son environnement.

L'osmorégulation a pour tâche de créer un état équilibré et constant. Cet état d'équilibre est appelé homéostasie et se réfère à la fois à l'équilibre au niveau cellulaire et à l'équilibre entre des organes entiers et leur environnement respectif. Un déséquilibre, par contre, crée une pression osmotique, qui force un équilibre sur la base des lois physiques de la nature.

Fonction et tâche

L'osmoregulation suit deux principes fondamentaux. Lors de l'égalisation en raison du gradient de concentration, l'eau diffuse sur le côté de la membrane qui a une concentration plus élevée d'un soluté. Par exemple, si une cellule se trouve dans un environnement qui a une forte concentration de sel, l'eau de la cellule en sort en raison de la pression osmotique et la cellule perd du fluide à l'intérieur. Cet état dure jusqu'à ce que le gradient de concentration change, forçant ainsi un nouvel équilibre: l'osmorégulation est un processus continu que le corps humain ne peut ni inhiber ni favoriser.

Le deuxième principe de fonctionnement de l'osmose est l'équilibre dû à la charge électrique. Les particules chargées électriquement, appelées ions et anions, jouent un rôle important dans le fonctionnement des cellules au niveau biochimique. Les ions ont une charge électrique positive, tandis que les anions sont chargés négativement. Les changements de tension dans la cellule, par exemple, influencent la nature de la membrane et modifient ainsi sa perméabilité pour certaines substances.

L'osmorégulation vise une charge électrique identique des deux côtés de la membrane. Si, par exemple, une polarisation négative prévaut dans une cellule, cela crée une pression osmotique, comme avec un déséquilibre de concentration, et l'eau se diffuse dans la cellule. Dans les cas extrêmes, une diffusion excessive d'eau dans la cellule peut conduire à des dommages irréversibles voire à son éclatement. Cependant, une condition aussi extrême est plus qu'improbable dans le corps humain.

À l'aide de l'osmorégulation, l'organisme équilibre non seulement le rapport des substances dissoutes à l'intérieur et à l'extérieur des cellules individuelles, mais contrôle également la diffusion pour des structures tissulaires entières au niveau macroscopique.

Les reins sont l'organe le plus important pour l'osmorégulation de l'organisme dans son ensemble, car ils déterminent l'excrétion de l'eau sous forme d'urine. Ils sont régulés par diverses hormones, dont l'aldostérone et l'angiotensine II; les reins produisent à leur tour des hormones qui influencent de nombreux processus métaboliques. Ils sont également responsables de la régulation du pH du sang, du filtrage et du stockage de l'énergie à travers le glucose.

Maladies et affections

L'osmoregulation joue un rôle en relation avec diverses maladies sous-jacentes, par exemple dans le développement de l'œdème. L'œdème est un gonflement des tissus causé par une rétention d'eau accrue. Un stockage excessif de liquide dans les espaces intercellulaires (stroma), en particulier dans le tissu conjonctif ou de soutien, provoque l'apparence enflée caractéristique de l'œdème. Cependant, les gonflements peuvent également se manifester cachés, par exemple dans le cerveau, où ils causent parfois de graves dommages.

En règle générale, l'œdème ne survient pas isolément, mais est le résultat d'une autre maladie, par exemple l'insuffisance rénale, hépatique ou cardiaque. La fonction limitée de l'un des organes mentionnés a pour conséquence qu'une pression osmotique indésirable se produit dans le tissu, ce qui n'est pas biologiquement prévu sous cette forme. En raison de l'osmorégulation automatique, l'eau s'écoule dans les espaces entre les cellules; le système lymphatique ne peut pas éliminer l'excès de liquide et le tissu gonfle. En fonction de sa gravité et de sa localisation, le gonflement peut provoquer des douleurs et limiter la mobilité.

L'hypoalbuminémie est une maladie sous-jacente en raison de laquelle l'osmorégulation provoque de tels symptômes. Il s'agit d'une carence en albumine protéique, qui est la plus courante de toutes les protéines de l'organisme humain. Les raisons potentielles d'une carence en albumine sont une mauvaise alimentation, des lésions hépatiques ou rénales et des brûlures ou une inflammation aiguë. Une hypoalbuminémie peut également apparaître pendant la grossesse pour des raisons physiologiques.

La carence en protéine albumine entraîne une modification de l'osmorégulation de l'organisme: le long du gradient de concentration, l'eau diffuse hors du plasma sanguin et se rassemble de manière connue dans les espaces intercellulaires.

Dans les pays en développement, les zones de crise et les régions où l'approvisionnement alimentaire est insuffisant, l'œdème de la faim (Kwashiorkor) apparaît souvent comme une variante particulière de l'hypoalbuminémie. Sa thérapie consiste essentiellement à fournir des aliments riches en protéines pour compenser le manque de protéines.

Cependant, la rétention d'eau n'est pas nécessairement le résultat d'une maladie grave. Une consommation excessive de sel par les aliments déclenche également le stockage indésirable de fluides dans le stroma. La prise de médicaments diurétiques peut modifier l'osmorégulation en faveur d'une augmentation de l'excrétion liquidienne.