التوازن الداخلي وحلقات الرجع

Le milieu intérieur

Toute cellule de l'organisme baigne dans le liquide interstitiel, et elle ne peut fonctionner que si ce liquide reste dans des limites étroites : température proche de 37 °C, pH entre 7,38 et 7,42, glycémie autour de 1 g/L, osmolarité voisine de 300 mOsm/L.

La formule de Claude Bernard — la fixité du milieu intérieur est la condition de la vie libre — résume tout le programme.

L'homéostasie n'est pas l'immobilité. Chaque variable oscille autour d'une valeur de consigne ; ce qui est régulé, c'est l'amplitude de l'oscillation, non son existence. La physiologie est l'étude des mécanismes qui gardent ces oscillations petites.

Les quatre éléments d'une boucle de régulation

Toute régulation a la même architecture. Un capteur mesure la variable ; un centre intégrateur — le plus souvent l'hypothalamus, le tronc cérébral ou une glande endocrine — compare la mesure à une valeur de consigne ; un effecteur agit ; et le résultat est renvoyé au capteur.

Supprimez l'un des quatre et la régulation disparaît.

Reconnaître les quatre éléments transforme une régulation inconnue en régulation familière. Pour la pression artérielle, les capteurs sont les barorécepteurs carotidiens et aortiques, le centre est le bulbe, les effecteurs sont le cœur et les vaisseaux.

Le rétrocontrôle négatif : le cas normal

Dans une boucle de rétrocontrôle négatif, la réponse s'oppose à la variation qui l'a provoquée, ce qui ramène la variable vers sa valeur de consigne.

Presque toutes les régulations physiologiques fonctionnent ainsi : la glycémie monte, l'insuline est sécrétée, la glycémie baisse, et la sécrétion d'insuline baisse avec elle.

Le même schéma gouverne la thermorégulation, la pression artérielle, l'osmolarité et tous les axes endocriniens. Si l'on vous demande d'expliquer une régulation et que vous ne pouvez pas nommer le rétrocontrôle négatif qu'elle contient, la réponse n'est pas terminée.

Le rétrocontrôle positif : l'exception rare et voulue

Dans un rétrocontrôle positif, la réponse amplifie la variation et éloigne encore la variable de son point de départ. Il est déstabilisant par nature : l'organisme ne l'emploie que là où un événement doit être mené rapidement à son terme, et il se termine toujours par un arrêt extérieur.

Il y a trois exemples classiques : la phase de dépolarisation du potentiel d'action, où l'entrée de Na⁺ ouvre d'autres canaux à Na⁺ ; l'accouchement, où la tête distendant le col déclenche l'ocytocine, qui renforce les contractions, qui distendent davantage le col ; et le pic de LH déclenchant l'ovulation, où un œstradiol élevé inverse son propre rétrocontrôle.