C.LEBLANC - IFSI LRA - BCB - 2010 LHOMEOSTASIE Dérégulation liée à une pathologie.

C.LEBLANC - IFSI LRA - BCB - 2010

L’HOMEOSTASIE

Dérégulation liée à une pathologie


Rappels L’homéostasie se définit comme un processus

physiologique qui maintient certaines constantes du milieu intérieur de l’organisme nécessaire à son bon fonctionnement, entre les limites des valeurs normales

Il s’agit donc pour l’organisme de réguler un certain nombre de variables. Mais lesquelles?


Le sang (gaz, acidité, pH, électrolytes comme Na, K, Cl, bicarbonates)

La lymphe Le LCR (liquide céphalorachidien) La température La glycémie La pression artérielle La pression osmotique Les fréquences cardiaque et respiratoire


Les pathologies entraînent des dérégulations de ses variables que l’organisme n’arrive pas à stabiliser: on parle de dérégulation liée à une pathologie

Nous étudierons 4 de ces dérégulations:- l’hypoxie- l’ischémie- l’hyperosmolarité- L’inflammation


L’HYPOXIE

Définition: diminution de l’apport en O2 aux cellules donc oxygénation insuffisante des tissus. Lorsque la diminution est très importante on parle d’anoxie.

L’hypoxémie se produit lorsque l’oxygène artériel se situe sous la valeur normale. Une hypoxémie non corrigée peut conduire à une hypoxie

Hypoxémie = PaO2 < 60 mmHg


Les différentes phases de transport de l’O2

- La ventilation pulmonaire qui permet le transfert de l’oxygène de l’air que nous respirons aux alvéoles pulmonaires

- La diffusion pulmonaire qui permet le passage de l’oxygène à travers la membrane alvéolo-capillaire des alvéoles aux globules rouges qui sont dans les capillaires pulmonaires

- La circulation des globules rouges des poumons jusqu’aux tissus grâce au cœur

- La diffusion de l’oxygène du sang qui irrigue les tissus jusqu’aux mitochondries dans les cellules

- L’utilisation de l’oxygène par le métabolisme cellulaire pour produire de l’énergie


Que se passe-t-il au niveau de la cellule?

En présence d’O2, la glucose est complètement métabolisé avec formation de CO2, H20, et de grande quantité d’ATP

Chez l’homme, 90% de la production d’ATP est aérobie. Le déficit en O2 conduit à une diminution de sa formation. Pour survivre, la cellule utile une « itinéraire bis » qui conduit à la formation de lactate. L’élévation du taux de lactates dans le sang est donc significative de souffrance cellulaire.


Conséquences de l’hypoxie: métabolisme anaérobique avec souffrance multi viscérale

=> métabolisme anaérobique = production de lactates (acidose métabolique)

=> souffrance multi viscérale (ex: convulsion, retard de réveil, tachycardie et HTA, insuffisance rénale, cytolyse hépatique…)


classés en fonction de leur étiologie:

-l’anoxie hypoxémique -(PaO2 diminuée) = en haute altitude (PaO2 atmosphérique basse), lorsque l’activité respiratoire diminue (compression thoracique, paralysie des muscles respiratoire), lorsque les alvéoles sont mal ventilées (obstruction des voies aériennes), lorsque les échanges alvéolo-capillaires sont insuffisants (pneumopathie)

-l’anoxie cytotoxique- (les cellules ne peuvent pas utiliser l’O2) = intoxication comme le cyanure

4 types d’anoxie


-l’anoxie anémique -(capacité de fixation de l’O2 sur l’hémoglobine ou HB est réduite) = lors d’un déficit en GR (hémorragie), lors d’un déficit ou anomalie de Hb, lors d’une inefficacité de l’Hb (intoxication à l’oxyde de carbone)

-L’anoxie ischémique -(défaut d’apport de sang aux tissus) = lors de la diminution de la pression sanguine (insuffisance cardiaque, hémorragie), lors de l’obstruction d’un vaisseau chargé de vasculariser un territoire


L’ISCHEMIE

Définition: diminution de l’apport sanguin artériel à un organe

réduction du flux sanguin dans un territoire vasculaire donné comprenant les apports en oxygène et les substrats énergétiques nécessaires au fonctionnement et survie des cellules

Il y a alors inadéquation entre demande et apport d’énergie


Cette diminution de vascularisation entraîne essentiellement une baisse de l’oxygénation des tissus de l’organe en dessous de ses besoins (hypoxie) et la perturbation voir l’arrêt de sa fonction.


- Déplétion très rapide du stock d’énergie cellulaire (ATP, phosphocréatine)

- Arrêt des mécanismes de régulation dépendant de l’ATP (Na,K,ATPase)

- Dépolarisation membranaire- Glycolyse anaérobie- Accumulation intracellulaire d’ions H+, Na-,

Ca2+

Conséquences de l’ischémie sur le milieu interne de la cellule


Tous ces évènements entraînent des perturbations des propriétés des membranes cellulaires et des lésions cytosqueletiques

Lorsque l’ischémie se prolonge, elle aboutit à la mort cellulaire par nécrose ou apoptose:

- nécrose: la membrane cellulaire se rompt, le contenu cytoplasmique se déverse dans le milieu extracellulaire; Il en résulte une attraction et une activation locale de macrophages et polynucléaires neutrophyles

- apoptose: aboutit à la réalisation d’un programme génétique suicidaire


Causes de l’ischémie:

- Caillot sanguin obstruant une artère (thrombose, embolie)

- Plaque d’athérome

- Hémorragie ou hypoperfusion empêchant certains tissus d’être correctement alimentés

- Compression d’une artère par un objet extérieur (écrasement d’un membre, garrot, plan dur dans les escarres) ou par un phénomène interne

(tumeur, hématome, épanchement d’un liquide)


Exemples de pathologies: - infarctus du myocarde- AVC ischémique- IRA- Ischémie aiguë des membres- Défaillance circulatoire (états de choc)


L’HYPEROSMOLARITE

Toutes les cellules ont une membrane (lipides et protéines) qui a pour rôle d’ établir une frontière entre milieu intérieur et milieu extérieur. Elle sert donc de filtre permettant aux fluides de rentrer et sortir de la cellule. Ces mouvements obéissent au phénomène d’osmose


Phénomène de l’osmose

= lorsque 2 fluides de pression osmotique (pression qui correspond à la quantité de substances dissoutes dans ce fluide) différentes sont séparés par une membrane semi perméable (imperméable aux ions et perméable à l’eau), l’eau se déplace du milieu où la concentration est la plus faible vers le milieu où la concentration est la plus élevée jusqu’à ce qu’il y ait équilibre entre les 2 fluides.


Les désordres de l’eau affectent globalement les deux compartiments (intra et extracellulaire). Mais, comme ils prédominent dans le compartiment intracellulaire, ils sont désignés par convention comme étant spécifiques de celui-ci. Les termes de déshydratation ou d’hyperhydratation intracellulaire sont donc employés pour qualifier ces troubles.

Répercussions des troubles de l'eau sur la natrémie

Le sodium n’accompagne pas l’eau dans le compartiment intracellulaire.

Toute variation de la balance hydrique entraîne donc une variation de la natrémie.

Jusqu’à preuve du contraire : Une hypernatrémie ne reflète pas un excès en sel, mais un déficit en

eau Une hyponatrémie ne reflète pas un manque de sel, mais un excès

d’eau


Rappel: la balance hydrique

L’apport de l’eau provient:- des boissons ingérées (ration de base souhaitable:1400ml)- de l’eau contenue dans les aliments (850 ml);-de l’eau produite par oxydation (350 ml).

L’eau est excrétée:- sous forme d’urine (1500 ml);- avec les selles (200 ml),- par la sueur (500 ml);- par la respiration (400 ml).Sauf circonstances exceptionnelles, les trois dernières pertes varient peu. Seule la diurèse se modifie pour compenser les variations des apports, qui peuvent être importants d’un jour à l’autre.


Met en jeu les centres de la soif et la sécrétion d’hormone antidiurétique ou ADH (très précisément sa composante arginine-vasopressine ou AVP) qui module l’excrétion de l’eau par le rein.

- L’hormone antidiurétiquesécrétée par l’hypothalamus. régule la sortie rénale de l’eau en augmentant sa réabsorption au niveau rénal.

- mécanisme de la soif.La régulation de la soif et celle de l’excrétion rénale de l’eau fonctionnent de façon synergique.La soif mais aussi la volonté régulent les prises de boisson.

Réponse à l’insuffisance des boissons: l’apparition de la soif traduit une perception corticale, dont le stimulus provient de structures hypothalamiques dénommées centres de la soif. Les facteurs qui activent ces centres sont les mêmes que ceux qui stimulent l’AVP

Régulation de l'excrétion rénale de l'eau


Hyperosmolarité plasmatique :

= concentration excessive dans le plasma de molécules actives qui vont augmenter sa pression.

Concrètement, les mouvements transmembranaires d’eau et d’électrolytes entre les secteurs extra et intracellulaires régissent les concentrations plasmatiques des électrolytes. Leur mesure est capitale pour le diagnostic des anomalies de l’hydratation


3 mécanismes d’hyperosmolarité:

1 /Déficit hydrique pur = perte d’eau + perte minime de Na+ => diminution importante du volume intra cellulaire => signes de déshydratation intracellulaire (très rare, dans le diabète insipide) pas de signes d’hypovolémie

La survenue d’un manque isolé d’eau (le capital des substances dissoutes restant normal) entraîne la diminution conjointe de l’eau dans les deux compartiments. On observe obligatoirement:

=> une hyperosmolarité plasmatique,

=> et son témoin obligatoire, l’hypernatrémie.

Etiologies

toute difficulté ou impossibilité à exprimer sa soif et/ou accéder à l’eau (trouble de la conscience, coma, impotence motrice, hypo ou adipsie).

Les nourrissons et les vieillards sont très sensibles au manque d’eau

a) Apports insuffisants de façon absolue (pertes normales, non compensées)

- Erreur de réanimation. Pertes en eau sous-estimées.

- Hypodipsie ou adipsie. Trouble grave mais exceptionnel, causé par des lésions hypothalamiques


b) Apports insuffisants de façon relative (pertes excessives, non compensées)

- Augmentation des pertes insensibles d’eau. Normalement, 800 à 1000 ml/jour sont perdus .Ces pertes augmentent en cas de fièvre, infection respiratoire (polypnée), exposition à une température élevée.

- Polyurie non compensée:

- Coma hyperosmolaire : une des complications métaboliques du diabète. Association d’un déficit hydrique et d’une hyperglycémie majeure responsable de l’hyper-osmolarité, mais sans cétoacidose.

- Diabète insipide d’origine centrale. Cause rare mais typique de perte d’eau. Correspond à une absence de sécrétion de l’AVP.

Caractérisée par l’émission permanente d’une grande quantité d’urine hypo osmotique. La diurèse (et la prise de boissons nécessaire à la compensation) atteignent souvent 20 litres.

Survenue des troubles en cas de privation involontaire d’eau (réanimation post-chirurgicale menée sans avoir la connaissance de cet antécédent )


2/ Déficit hydrique associé à un déficit sodé = perte d’eau + perte de Na+ => déshydratation extracellulaire majeure avec

hypovolémie

causes: pertes extrarénales (Digestives: vomissements prolongés, diarrhées

profuses, fistule digestive, abus de laxatif) Cutanées: sudation importante lors de fièvre prolongée, exercice

physique intense, exsudation cutanée lors de brûlure étendue ou dermatose bulleuse diffuse, anomalie qualitative de la sueur en cas de mucoviscidose

Pertes rénales : maladie rénale intrinsèque, néphropathie interstitielle avec perte de sel, IRC terminale à l’origine d’un régime désodé, Syndrome de levée d’obstacle

Anomalie extrarénale: polyurie osmotique: diabète, mannitol, hypercalcémie, utilisation de diurétiques, insuffisance surrénale aiguë

Compartiment liquidien qui se forme au dépens du secteur extracellulaire comme lors de péritonites, pancréatite aiguë, occlusion intestinale


3 / Surcharge en soluté osmotiques efficaces = hyperglycémie du diabétique:

en l’absence d’insuline, le glucose devient une molécule non diffusible

provoque d’abord une déshydration intracellulaire par sortie d’eau et une augmentation du volume extracellulaire

puis l’hyperglycémie provoque une polyurie qui aggrave la déshydratation


Signes cliniques de la déshydratation:

- Soif- Sécheresse des muqueuses- Perte de poids- Hypotension, tachycardie- Obnubilation, agitation, jusqu’au coma- Pli cutané


L’INFLAMMATION

L'inflammation ou réaction inflammatoire est la réponse des tissus vivants, vascularisés, à une agression.

Ce processus comprend :

- des phénomènes généraux, exprimés biologiquement par le syndrome inflammatoire et cliniquement de façon variable, le plus souvent par de la fièvre et éventuellement une AEG- des phénomènes locaux : l'inflammation se déroule dans le tissu conjonctif vascularisé

Processus habituellement bénéfique : son but est d'éliminer l'agent pathogène et de réparer les lésions tissulaires.


• Les acteurs et le déroulement de la réaction inflammatoire

L’inflammation fait intervenir des cellules, des vaisseaux, des modifications de la matrice extra-cellulaire et de nombreux médiateurs chimiques qui peuvent être pro ou anti-inflammatoires et qui peuvent modifier ou entretenir la réponse inflammatoire.

Quel que soit son siège et la nature de l'agent pathogène, le déroulement d'une réaction inflammatoire présente des caractères morphologiques généraux et des mécanismes communs

Néanmoins, les différentes étapes présentent des variations liées à la nature de l'agent pathogène, l'organe où elle se déroule, le terrain physiologique de l'hôte : tous ces éléments conditionnent l'intensité, la durée de la réaction inflammatoire et l'aspect lésionnel.


L’inflammation peut se manifester par :

une rougeur (érythème) : il y a une vasodilatation locale ;

un gonflement (œdème) ; une sensation de chaleur ; une douleur qui semble pulser ; une altération du fonctionnement de l’organe

touché (impotence fonctionnelle), par exemple une difficulté à bouger dans le cas d’une articulation.


Les étapes de la réaction inflammatoire 1ère étape = Réaction vasculo-exsudativese traduit cliniquement par 4 signes: rougeur, chaleur, tuméfaction, douleur. Comporte trois phénomènes :

-Congestion activemodification du calibre vasculaire qui consiste en une vasodilatation artériolaire puis capillaire dans la zone atteinte. Localement, il en résulte une augmentation de l'apport sanguin et un ralentissement du courant circulatoire. Les petits vaisseaux sont dilatés et gorgés d'hématies, bordés d'un endothélium turgescent. La congestion est déclenchée par un mécanisme nerveux (nerfs vasomoteurs) et l'action de médiateurs chimiques.

-- Oedème inflammatoirepassage dans le tissu conjonctif interstitiel ou les cavités séreuses d'un liquide appelé exsudat fait d'eau et de protéines plasmatiques. Sa traduction clinique est un gonflement des tissus qui, en comprimant des terminaisons nerveuses, est responsable de la douleur


Rôle et conséquences de l'oedème :

apport local de médiateurs chimiques et de moyens de défense (immunoglobulines, facteurs de la coagulation, facteurs du complément), dilution des toxines accumulées dans la lésion,limitation du foyer inflammatoire par une barrière de fibrine (à partir du fibrinogène plasmatique), ce qui évite la diffusion de micro-organismes infectieuxralentissement du courant circulatoire par hémoconcentration, ce qui favorise le phénomène suivant, la diapédèse leucocytaire.

- Diapédèse leucocytairemigration des leucocytes en dehors de la microcirculation et leur accumulation dans le foyer lésionnel.


2ème étape = Réaction cellulaire formation du granulome inflammatoire ou tissu de granulation inflammatoire

Le foyer inflammatoire s'enrichit rapidement en cellules provenant :du sang (polynucléaires, monocytes et lymphocytes) du tissu conjonctif local (fibroblastes, cellules endothéliales, mastocytes et macrophages résidents) Localement des cellules vont se multiplier (fibroblastes, lymphocytes, cellules endothéliales, et à un moindre degré macrophages) et des cellules vont se transformer ou se différencier :

Rôle du granulome inflammatoire = - Assurer la détersion par les phagocytes (polynucléaires et macrophages) - Développer une réaction immunitaire B et/ou T - Sécréter de multiples médiateurs intervenant dans le recrutement cellulaire, la phagocytose, la défense immunitaire, et la modification de la matrice conjonctive .


3ème étape = détersion

élimination des tissus nécrosés, sert à préparer la phase terminale de réparation-cicatrisation. Si la détersion est incomplète, l'inflammation aiguë va évoluer en inflammation chronique.

La détersion s'effectue selon 2 mécanismes :

- détersion interne : élimination des tissus nécrosés et de certains agents pathogènes (micro-organismes infectieux, corps étrangers) par phagocytose, tandis que le liquide d'oedème est drainé dans la circulation lymphatique et résorbé par les macrophages (pinocytose)

La phagocytose : définie par l'englobement dans le cytoplasme du phagocyte d'une particule étrangère vivante ou inerte, habituellement suivi d'une digestion de cette particule par les enzymes lysosomiaux. La digestion est complète ou incomplète avec des résidus rejetés hors de la cellule ou qui s'accumulent dans le macrophage.


Les phagocytes sont : les polynucléaires, capables de phagocyter des bactéries et des petites particules et les macrophages pour les macro-particules.

-détersion externe : spontanée : liquéfaction de matériel nécrosé (pus, caséum) et élimination par fistulisation à la peau ou dans un conduit bronchique, urinaire, intestinalchirurgicale : parage souvent indispensable lorsque les lésions sont trop étendues ou souillées.


4ème étape = Réparation et cicatrisation

La réparation peut aboutir à une restitution intégrale du tissu ou une cicatrice Les étapes de la réparation tissulaire sont les suivantes :

-Le bourgeon charnu = constitution d'un nouveau tissu conjonctif appelé bourgeon charnu formé par 3 constituants (Les leucocytes du tissu de granulation, des fibroblastes et myofibroblastes, des néo-vaisseaux sanguins dont la croissance est dirigée de la profondeur vers la surface de la lésion).

-- Constitution d'une cicatrice = formée d'un tissu conjonctif fibreux (prédominance de collagène) prenant la place des tissus définitivement détruits ; sa structure va se modifier progressivement pendant plusieurs mois

-- Régénération épithéliale: les cellules épithéliales détruites sont remplacées par la prolifération des cellules épithéliales saines situées autour du foyer inflammatoire.


FIN

Merci de votre attention

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