L'homéostasie.

En biologie, l’homéostasie est définie comme un processus de régulation active par lequel l’organisme maintient ses différents paramètres internes constants, et ce, malgré des conditions externes variables.

Chez les mammifères, l’homéostasie se manifeste notamment par une faible variation de la température corporelle et de la composition sanguine.

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L'hypothalamus.

Le rôle de l’hypothalamus est central dans les régulations de l’organisme car il contrôle les niveaux internes en fonction des changements de notre environnement.

L’hypothalamus peut être divisé en trois parties (latérale, médiane, périventriculaire), chacune contient des noyaux hypothalamiques.

Les parties latérale et médiane communiquent avec le tronc cérébral et le télencéphale ; la zone périventriculaire reçoit des afférences des deux premières. Chacune de ces parties maintient l’homéostasie et exerce un contrôle qui va bien au-delà de celui en charge de réguler les organes viscéraux, et qui suppose l’activation de toute une série de comportements.

L’hypothalamus communique avec le corps via une structure située dans son prolongement, à la base du crâne : l’hypophyse, qui est constituée de deux lobes (antérieur et postérieur).

Les plus grosses cellules produites par l’hypothalamus sont appelées les neurones neurosécrétoires magnocellulaires. Ces derniers libèrent deux neurohormones directement dans les capillaires sanguins au niveau du lobe postérieur de l’hypophyse : l’ocytocine et la vasopressine.

• L’ocytocine est libérée lors du processus de l’accouchement. Elle permet de provoquer les contractions de l’utérus en vue de la naissance de l’enfant ; elle participe à la production de la montée de lait. Ce phénomène de montée de lait est incontrôlable, il s’agit d’un réflexe dont la complexité relève de l’hypothalamus. La succion du mamelon par le bébé, résultant d’un stimulus sensoriel, provoque également la libération de l’ocytocine. Ainsi, que les informations proviennent de l’environnement ou du corps, que le stimulus soit sensoriel, auditif, somatique ou visuel, tout est transmis au cortex cérébral. Ce dernier, en retour, stimule l’hypothalamus qui déclenche la libération de l’ocytocine.

• La vasopressine (aussi connue comme l’hormone antidiurétique ADH) contrôle le volume de sang et la concentration en sels : si l’organisme manque d’eau, le volume de sang diminue et la concentration en sels dans le sang va augmenter. Nous avons vu que l’hypothalamus est chargé de l’équilibre de notre milieu interne, il perçoit donc ces changements et, en réponse à ce manque d’eau, il libère la vasopressine qui va agir directement sur les reins, et cela conduit à une rétention de l’eau et à une réduction de la production d’urine.

Contrairement au lobe postérieur, le lobe antérieur de l’hypophyse agit comme une glande. L’hypothalamus contrôle et produit les neurones neurosécrétoiresparvocellulaires qui sont transmis via le flux sanguin et qui libèrent des hormones hypophysiotropes. Ainsi, les cellules du lobe antérieur sécrètent un panel d’hormones qui contrôlent les sécrétions d’autres glandes de l’organisme : il s’agit du système endocrinien.

Les hormones hypophysaires agissent sur les gonades, la glande thyroïde, les glandes surrénales

et les glandes mammaires.

• Les gonades gèrent production d’hormones sexuelles et la reproduction.
• La glande thyroïde produit des hormones intervenant dans de nombreuses fonctions de l’organisme (croissance et développement chez l’enfant,température corporelle, énergie, alimentation etc.).
• Les glandes surrénales, sont impliquées dans de nombreuses régulations corporelles (stress, pression artérielle...).
• Les glandes mammaires ont pour fonction la sécrétion du lait (sa finalité étant de nourrir le nouveau-né et d’assurer sa défense immunitaire).

L’hypothalamus contrôle aussi une grande partie du système nerveux autonome (SNA), composé d'un vaste réseau de cellules réparties dans tout l’organisme, et subdivisé en deux grands systèmes : sympathique et parasympathique.

La fonction« autonome » de ces systèmes fait qu’ils se régulent de manière automatique.

L’organisation anatomique de ses systèmes, ainsi que leurs neurotransmetteurs, sont différents mais leurs fonctions sont relativement parallèles : par exemple, chaque battement produit par le muscle cardiaque se fait de façon autonome, sans l’aide des neurones, mais l’innervation et le contrôle de cette région du muscle cardiaque se réalisent via les deux systèmes : l’activation du système sympathique permet d’augmenter la fréquence des battements du cœur alors que le système parasympathique va la diminuer.

L’homéostasie nous permet de garder l’équilibre de notre chaleur interne, avec une moyenne oscillant autour de 37°C. Comme les autres mammifères, les cellules de notre organisme produisent la majeure partie de notre chaleur corporelle qui reste constante, et ce, durant un cycle journalier, l’être humain est donc homéotherme.

Certains scientifiques préfèrent le terme d’endothermes pour les animaux produisant leur propre chaleur corporelle grâce à leur métabolisme, contrairement à ceux qui régulent leur température interne via l’adaptation de leurs comportements à leur environnement, appelés ectothermes.

Lorsque nous sommes au repos (sans activité physique), notre température oscille entre 36° et 37°, et environ un tiers de notre chaleur est générée par le cerveau. L’énergie libérée sous forme de chaleur provient des molécules nutritives, cette énergie alimentaire est mesurée en kilocalorie.

Au repos, l’organisme fournit environ 70 calories de chaleur par heure ; lorsque le corps se met en activité, la chaleur générée par l’encéphale reste plus ou moins identique, alors que la chaleur générée par nos muscles est multipliée par dix. Celle-ci génère en retour la chaleur corporelle qui peut fournir jusqu’à environ 600 calories lors de la pratique intensive d’un sport. Par ailleurs, la vitesse à laquelle un animal va perdre sa chaleur est directement proportionnelle au rapport de sa surface sur sa masse.