Physiologie

• Physiologie


  L'étude de l'ensemble des fonctions mécaniques, physiques et chimiques permettant, à l'être vivant, de maintenir son milieu intérieur constant, favorable aux réactions biochimiques indispensables à sa survie, à son homéostasie
• Milieu intérieur


  L'ensemble des liquides à l'intérieur de l'organisme
• Homéostasie


  La capacité à conserver son équilibre (hydrique par exemple) en dépit des contraintes extérieures
• Niveaux de résolution de la physiologie

  1. Cellule-tissu-organe

  2. Système-fonction

  3. Contrôle-intégration des systèmes

  4. Acclimatation-adaptation
• Lors d'effort maximal, la fréquence cardiaque du cheval peut être multipliée de 6 à 8x (de 30 à 240 battements/minute). L'homme n'augmente sa fréquence cardiaque que de 3 à 4x ( de 60 à 200 battements/min)
• Physiologie comparée


  Comprendre comment chaque espèce a pu s'adapter à ses particularités (taille), son milieu de vie (eau, terre, air), aux autres espèces de son environnement (prédateurs, prédation, parasites)
• ATP


  Source énergétique directement utilisable pat toute cellule vivante, tout organisme vivant
• ATP


  Constituée d'une base (adénine), d'un sucre (ribose) et de 3 phosphates
• Métabolisme énergétique


  Ensemble des réactions biochimiques destinées à synthétiser de l'ATP
• Eau métabolique


  Eau produite par le métabolisme énergétique
• Voie aérobie


  1. Oxydation des glucides, graisses, protéines

  2. 1 glucose + O2 → 38 ATP + CO2 + chaleur + eau

  3. 1 acide gras + O2 → 146 ATP + CO2 + chaleur + eau
• La voie aérobie représente normalement plus de 95 % du métabolisme énergétique
• Métabolisme aérobie


  Utilisé pour des efforts long mais pas à puissance maximale (endurance). Il libère de l'énergie de façon relativement lente mais régulière. C'est un réservoir quasi inépuisable qui mobilise différents substrats (glucides et lipides principalement)
• Voie anaérobie


  1. Phosphocréatine + ATP → créatine + 1 ATP

  2. Glycolyse anaérobie + 1 glucose → 2 ATP + acide lactique
• Métabolisme anaérobie


  Utilisé lors d'efforts brefs et intense car il utilise les réserves de phosphocréatine qui s'épuisent en moins de 10 secondes. Pas super car il fait stocker de l'acide lactique
• Puissance métabolique


  Métabolisme énergétique par unité de temps = production d'énergie par unité de temps (kcal/heure)
• Intensité métabolique


  Métabolisme énergétique par unité de temps et de poids (masse) = production d'énergie divisée par le temps et par le poids. Donc supérieure chez un petit animal par rapport à un grand (kcal/heure.kg)
• Métabolisme de base


  Métabolisme énergétique minimal nécessaire à l'organisme au repos pour maintenir son homéostasie dans des conditions environnementales favorables = Quantité d'énerige minimale, au repos pour maintenir son homéostasie
• Calorie


  Quantité de chaleur (d'énergie) nécessaire pour augmenter de 1°C la température de 1 gramme d'eau
• Calorie (kilocalorie)


  Énergie nécessaire pour augmenter de 1°C la température de 1 kg d'eau, c'est l'unité énergétique la plus utilisée en Physiologie
• Joule


  Unité du système international (SI), 1J = 0.239 cal
• Mesure du métabolisme énergétique

  1. Cages à métabolisme (petit animaux) (recueil urines et matières fécales)

  2. Calorimétrie directe

  3. Calorimétrie indirecte
• Quotient respiratoire (QR)


  Rapport entre la quantité de gaz carbonique produit par l'oxydation totale d'un substrat (VCO2) sur la quantité d'oxygène nécessaire à cette oxydation complète (VO2)
• Valeurs du QR


  • Glucides oxydés : QR = 1
  • Lipides oxydés : QR = 0.7
  • Protéines oxydées : QR = 0.8
  • Métabolisme anaérobie : QR >1
• Métabolisme de base


  60% du métabolisme total
• Métabolisme total


  Métabolisme de base + surplus énergétiques
• Facteurs influençant le métabolisme de base


  Âge, sexe, castration, milieu de vie
• Conditions pour mesurer le métabolisme de base : après une nuit de sommeil, pas d'énervement, pas d'exercice, température confortable
• Le métabolisme de base est élevé à la naissance, diminue pendant la croissance et continue à diminuer avec l'âge
• L'homme a un métabolisme de base plus élevé que la femme
• Les animaux castrés ont un métabolisme de base plus bas que les animaux non castrés (entiers)
• Dépenses énergétiques dues au métabolisme de base

  • Homme adulte: 60 Cal/heure (12,5 L d'O2/heure pour un homme de 70 kg)
  • Femme adulte: 53 Cal/heure
• Surplus métaboliques


  • Se nourrir
  • Maintenir sa température corporelle
  • Activité non physique de tous les jours
  • Exercice physique
  • Croissance
• Manque d'apports en O2

  • Milieux appauvris en O2 (boue, lac gelé, eaux profondes)
  • Altitude
  • Plongée chez animaux à respiration aérienne
  • Lié à une pathologie des systèmes de la chaine de l'O2
• Excès des besoins en O2


  • Début de l'exercice
  • Exercice supramaximal (dépasse la consommation maximale en O2)
• Adaptations au manque d'O2

  • Optimaliser la chaîne de l'oxygène
  • Augmenter les réserves tissulaires en O2
  • Diminuer le métabolisme énergétique tissulaire
  • Redistribuer le sang
  • Optimaliser la glycolyse anaérobie
• Adaptation


  Modification génétique transmise de génération en génération même si l'individu ne se trouve plus dans le même milieu
• Acclimatation


  Modification associée au milieu dans laquelle elle vit et qu'elle va perdre si elle change de milieu
• Acclimatation/Adaptation au manque d'O2 (altitude)

  1. Système respiratoire

  2. Système sanguin

  3. Système cardiovasculaire

  4. Système musculaire
• La déviation vers la gauche de la courbe de dissociation de l'hémoglobine et la production d'érythropoïétine (EPO) par le rein provoquent une polyglobulie et une polycythémie lors de l'acclimatation à l'altitude