Transports membranaires

• Compartiments liquidiens


  • Solides 40% (28 kg)
  • Eau totale 60% (42 kg = 42 L d'eau)
  • Compartiment intracellulaire 40% (28 L)
  • Compartiment extracellulaire 20% (14 L)
  • Autres cellules (26 L)
  • Globules rouges (2L)
  • Plasma (3 L)
  • Liquide interstitiel (11L)
  • Sang (5L)
• Membrane plasmique


  • Entre milieu intracellulaire (MIC) et le milieu extracellulaire (MEC)
• Membrane capillaire


  • Entre le plasma et le milieu extracellulaire
• Perméabilité membranaire à l'eau

  • L'eau peut diffuser à travers la membrane plasmique, mais les flux sont faibles
  • Plus il y a de cholestérol présent dans la membrane, moins l'eau diffuse
  • La perméabilité dépend principalement de la présence d'aquaporines
• Osmose


  1. Passage d'une molécule (soluté) de solvant (eau) à travers une membrane semi-perméable du milieu le moins concentré (hypotonique) en solutés vers le milieu le plus concentré (hypertonique) en solutés, le but étant que les 2 milieux soient isotoniques

  2. Proportionnelle au nombre de particules osmotiquement actives = non diffusibles

  3. Ne tient pas compte du poids moléculaire
• Pression osmotique


  Pression qu'il faut applique pour empêcher l'osmose (proportionnelle à la concentration osmolale)
• Pression oncotique


  Pression osmotique due aux protéines
• Concentration osmolale


  Concentration molaire x Nombre de particules dissociées
• Osmolarité


  En mosmol/L, dépend de la température et du nombre de particules du soluté
• Osmolalité


  En mosmol/kg ou osmol/kg, indépendant de la température et du nombre de particules du soluté
• En milieu biologique (température et composition stables), osmolarité et osmolalité sont égales, bien que l'osmolalité soit préférentiellement utilisée
• Pression osmotique (en mmHg)

  19,3 x osmolalité
• Osmolalité totale


  = 290 mosmol/kg, surtout due au K+, aux anions, au glucose, à l'urée, … qui ne contribuent pas à l'osmolalité efficace car ce sont des molécules diffusibles
• Osmolalité efficace


  = 280 mosmol/kg, donc pression osmotique = 5 404 mmHg, due uniquement aux particules « non diffusibles » responsables des échanges d'eau par osmose
• Particules non diffusibles


  Celles qui ne traversent pas les membranes par osmose, comme les ions (Na+, K+), les protéines et les solutés
• Effet GIBBS-DONNAN


  Les protéines intra-cellulaires (non diffusibles) sont chargées négativement, donc un K+ qui ne diffuse plus vient compenser la charge négative de chaque protéine, ce qui entraîne une osmolalité milieu intra-cellulaire > osmolalité milieu interstitiel (= MEC)
• Tonicité du milieu extracellulaire


  Valeur de l'osmolalité efficace dont les changements peuvent modifier le volume de la cellule par des mouvements d'osmose
• Condition normale : milieux intra- et extracellulaires sont isotoniques à mouvements nets d'eau nuls
• Liquide EC hypotonique : l'eau entre dans la cellule à gonflement
• Liquide EC hypertonique : l'eau sort de la cellule
• Pression hydrostatique

  • Pc = pression hémodynamique = pression du sang qui s'exerce contre la paroi capillaire (donc contre la paroi interne du capillaire) qui tend à faire sortir l'eau
  • Pi = pression hydrostatique = pression qu'exerce l'eau du milieu interstitiel contre la paroi des capillaires (donc contre la paroi externe du capillaire) qui tend à faire sortir l'eau des capillaires, car la pression est négative, ce qui est dû pompage lymphatique
• Pression oncotique


  • πc = pression oncotique intra-capillaire due aux protéines non diffusibles qui tend à faire entrer l'eau dans les capillaires
  • πi = pression oncotique interstitielle qui tend à faire sortir l'eau du capillaire
• Synthèse des forces de Starling

  1. Pression d'échange = ΔP – Δπ = (Pc – Pi) – (πc - πi)

  2. Flux d'échange = Kf x Péchange avec Kf = coefficient de filtration de la membrane = K(perméabilité) x S (Surface)
• Péch > 0 (= pression de filtration = +8,3 mmHg) : La pression va faire sortir le liquide du capillaire
• Péch < 0 (= pression de réabsorption = - 6,7 mmHg) : Le liquide va entrer dans le capillaire
• πc = + 28 mmHg
• Albumine


  Forte concentration et poids moléculaire faible, donc joue un rôle majeur pour la pression oncotique, correspond à 60% de la pression oncotique dans le plasma
• Concentration en protéines


  Relation exponentielle avec la pression oncotique
• πi = + 5 mmHg
• Pression d'échange


  ΔP – Δπ = (Pc – Pi) – (πc - πi)
• Flux d'échange


  Kf x Péchange
• Kf


  Coefficient de filtration de la membrane = K(perméabilité) x S (Surface)
• Cas de figure de la pression d'échange

  • Péch > 0 (pression de filtration = +8,3 mmHg) : La pression va faire sortir le liquide du capillaire
  • Péch < 0 (pression de réabsorption = - 6,7 mmHg) : Le liquide va entrer dans le capillaire
  • Péch = 0 : Point d'équilibre, il n'y a plus d'échanges entre les deux compartiments
• Œdème


  Accumulation d'eau dans les tissus lorsque la pression de filtration est supérieure à la pression de réabsorption
• Causes des œdèmes extra-cellulaires


  • Pc ↗ : pression de filtration ↗ (= eau qui sort des capillaires ↗)
  • πc ↘ : pression de réabsorption ↘ (= eau qui entre dans les capillaires ↘)
  • Kf ↗ : augmentation de la perméabilité de la membrane capillaire
  • blocage lymphatique
• Causes des œdèmes intra-cellulaires

  • attraction d'eau par osmose
  • dysfonctionnement de la pompe Na+/K+ ATPase
  • oxygénation insuffisante
  • augmentation de la perméabilité membranaire
• Transports membranaires


  • Transport passif (dans le sens du gradient de concentration, sans ATP)
  • Transport actif (dans le sens opposé au gradient de concentration, nécessite de l'ATP)
• Diffusion simple


  Concerne les gaz, les molécules hydrophobes et les petites molécules non chargées, régie par la loi de Fick
• Diffusion facilitée


  Petites molécules chargées et/ou polaires, présence de perméases (canal ionique, translocase), mécanisme saturable
• Transport actif primaire


  Utilisation directe de l'énergie fournie par hydrolyse de l'ATP pour faire passer les molécules, exemple : pompes ioniques (NA+/K+ ATPase)