Homéostasie - TFO

Pour résoudre le problème des liquides hypotoniques, les poissons de mer boivent
beaucoup d’eau et évacuent l’excès de sel par leurs branchies. Les néphrons de leurs
reins ne comportent pas de glomérules (peloton de capillaires) chargés du filtrage;
un nombre considérable de capillaires entourent cependant les tubes, ce qui facilite
la réabsorption de l’eau.
Les poissons de mer excrètent un volume très réduit d’urine fortement concentrée
en déchets et en sels. Les liquides organiques des poissons d’eau douce sont
hypertoniques par rapport à l’eau, c’est-à-dire que leur LEC contient un niveau
plus élevé de solutés que l’eau du milieu, le problème ici, est que l’eau cherche
constamment à pénétrer dans leur LEC par osmose. Pour résoudre ce problème,
ils ne boivent que très rarement de l’eau.
Les écailles qui recouvrent leurs corps limitent d’ailleurs l’absorption d’eau
aux seules membranes de leur bouche et de leurs branchies. Ces poissons possèdent
des reins très efficaces pourvus de glomérules de grande taille qui leur permettent
d’excréter l’excès d’eau. Notons qu’ils rejettent de grandes quantités d’urine diluée
(hypotonique). Les membranes de leurs branchies extraient de l’eau, par transport
actif, les ions des sels dont ils ont besoin.
Chez les vertébrés terrestres le problème est tout autre : comment retenir assez d’eau
dans leur LEC pour ne pas s’assécher? Ils perdent en effet de l’eau par évaporation
par la surface du corps et les organes respiratoires ainsi que lors de l’élimination
des déchets. Ils doivent en outre maintenir l’équilibre des sels contenus dans le LEC
dans d’étroites limites au-delà desquelles la vie n’est plus possible. Les adaptations
du système d’osmorégulation chez l’être humain s’appliquent à la plupart des
vertébrés terrestres; notons que certains animaux du désert, comme le chameau,
le kangourou-rat et la gerbille, n’en ont pas moins réalisé d’intéressantes
modifications pour survivre.
Mais comment se produisent les changements de la structure et du fonctionnement
d’un néphron. On a émis l’hypothèse selon laquelle les hormones comme l’ADH
n’influeraient que sur des cellules-cibles, dont les membranes seraient constituées
de molécules de protéines spécifiques.
L’hormone modifierait donc uniquement la perméabilité membranaire
des cellules-cibles et n’aurait aucun effet visible sur les autres cellules du corps.
En modifiant la perméabilité de certaines cellules-cibles, l’ADH facilite par exemple
la réabsorption, la perméabilité de l’eau et de certains ions précis. Cette modification
est réversible, la perméabilité s’adaptant aux conditions changeantes du LEC.
La modification de la perméabilité est peut-être attribuable à l’action d’une enzyme
spécifique, la succino-déshydrogénase qui extrait l’hydrogène de l’acide succinique.
L’intervention de l’enzyme actionne la pompe à sodium, qui fait passer les ions
sodium à travers la membrane cellulaire. Selon des physiologistes russes, c’est ce
mécanisme de perméabilisation hormone-enzyme qui aurait permis l’adaptation
de la fonction de réabsorption à différents milieux.
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L’homéostasie
Émission 3 : L’osmorégulation