Revision sheet: Mouvements liquidiens de l’organisme

📋 Plan du Cours

1. Bilan quotidien de l’eau
2. Compartiments liquidiens corporels
3. Volume sanguin et hématocrite
4. Composition ionique des compartiments
5. Mesure des volumes liquidiens
6. Osmose et pression osmotique
7. Osmolarité des liquides biologiques
8. Tonicité et équilibre cellulaire
9. Réponses aux apports salins

📖 1. Bilan quotidien de l’eau

★ À maîtriser

• À l’état stable, les entrées et les sorties d’eau s’équilibrent afin que le volume liquidien de l’organisme reste quasi constant.

• Les entrées quotidiennes d’eau sont d’environ 2 300 mL/j, dont 2 100 mL/j provenant des boissons et des aliments et 200 mL/j produits par l’oxydation des glucides.

• Les pertes insensibles représentent environ 700 mL/j, réparties entre 350 mL/j diffusant à travers la peau et 350 mL/j perdus par les voies aériennes.

• Le volume urinaire peut varier d’environ 500 mL/j en cas de déshydratation importante à 20 L/j après une ingestion considérable d’eau.

Compléments

• La perte d’eau par la sueur est habituellement d’environ 100 mL/j mais peut atteindre 1 à 2 L/j par temps chaud ou lors d’une activité physique intense.

• Les fèces entraînent normalement une perte d’environ 100 mL/j, mais une diarrhée grave peut provoquer plusieurs litres de pertes quotidiennes.

💡 Astuce mémo

Entrées = sorties à l’état stable

📖 2. Compartiments liquidiens corporels

🔑 Notions clés & Définitions

• Liquide intracellulaire : Correspond à l’ensemble de l’eau contenue dans les cellules, soit environ 28 L chez un adulte de 70 kg et environ 40 % du poids corporel.
• Liquide extracellulaire : Regroupe les liquides situés à l’extérieur des cellules et représente environ 14 L, soit 20 % du poids corporel chez un adulte de 70 kg.

★ À maîtriser

• Chez un adulte de 70 kg, l’eau représente environ 60 % du poids corporel, soit environ 42 L, mais cette proportion diminue avec l’âge et augmente avec la masse grasse moindre.

• Le liquide extracellulaire comprend environ trois quarts de liquide interstitiel et un quart de plasma, ce dernier représentant environ 3,5 L chez un adulte de 70 kg.

Compléments

• Les liquides transcellulaires, comprenant notamment les liquides synovial, péritonéal, péricardique, oculaire et cérébro-spinal, représentent environ 1 à 2 L.

💡 Astuce mémo

Eau totale → intracellulaire/extracellulaire → plasma/interstitiel

📖 3. Volume sanguin et hématocrite

🔑 Notions clés & Définitions

• Volume sanguin : De l’adulte type est d’environ 5 L, soit environ 7 % du poids corporel, et comprend le plasma ainsi que les cellules sanguines.
• Hématocrite : La fraction du volume sanguin occupée par les globules rouges après centrifugation.

📝 Points essentiels

• Environ 70 % du sang correspond au plasma et 30 % aux globules rouges, avec des variations selon l’âge, le sexe et le poids.

• L’hématocrite est normalement d’environ 0,40 chez l’homme et 0,36 chez la femme, peut atteindre 0,10 dans certaines anémies graves et 0,65 dans la polyglobulie.

💡 Astuce mémo

Plasma liquide, hématocrite globulaire

📖 4. Composition ionique des compartiments

★ À maîtriser

• Le plasma et le liquide interstitiel ont une composition ionique presque identique, mais la concentration de protéines est plus élevée dans le plasma en raison de la faible perméabilité capillaire aux protéines.

• Le liquide extracellulaire contient surtout du sodium, du chlore et du bicarbonate, mais peu de potassium, de calcium, de magnésium, de phosphate et d’anions organiques acides.

• Le liquide intracellulaire contient peu de sodium et de chlore, pratiquement pas de calcium, mais beaucoup de potassium et de phosphate ainsi que du magnésium, des sulfates et des protéines.

Compléments

• L’effet Donnan entraîne une concentration de cations environ 2 % plus élevée dans le plasma que dans le liquide interstitiel, tandis que les anions sont légèrement plus concentrés dans le liquide interstitiel.

💡 Astuce mémo

Na⁺ dehors, K⁺ dedans

📖 5. Mesure des volumes liquidiens

🔑 Notions clés & Définitions

• Dilution d’indicateur : La méthode de dilution d’indicateur mesure un volume en répartissant homogènement une quantité connue d’indicateur dans un compartiment puis en mesurant sa concentration finale.

★ À maîtriser

📐 Formule — Le volume du compartiment est calculé par $V_B=\frac{V_A\times C_A}{C_B}$, où la masse injectée est égale à la masse finale de l’indicateur.

📌 Un indicateur valable doit être homogènement réparti, rester confiné dans le compartiment étudié et ne pas être métabolisé ni excrété pendant la mesure.

📐 Formule — Le volume intracellulaire est calculé par $V_{IC}=V_{eau\ totale}-V_{eau\ extracellulaire}$ et le volume interstitiel par $V_{interstitiel}=V_{extracellulaire}-V_{plasmatique}$.

📐 Formule — Le volume sanguin total est calculé par $V_{sanguin}=\frac{V_{plasmatique}}{1-hématocrite}$.

Compléments

• L’eau totale est mesurée avec de l’eau lourde au deutérium, qui se mélange à l’eau corporelle totale en quelques heures.

📖 6. Osmose et pression osmotique

🔑 Notions clés & Définitions

• Osmose : La diffusion nette de l’eau à travers une membrane sélective, d’une région où la concentration en eau est élevée vers une région où elle est faible.
• Osmole : Correspond à une mole de particules dissoutes, soit environ 6,02 × 10²³ particules en solution.
• Pression osmotique : La contre-pression nécessaire pour annuler le passage de l’eau à travers une membrane semi-perméable.

📝 Points essentiels

• Une mole de glucose produit 1 osmole, une mole de chlorure de sodium produit 2 osmoles et une mole de sulfate de sodium produit 3 osmoles lorsqu’ils sont totalement dissociés.

📌 L’osmolarité exprime le nombre d’osmoles par litre de solution, tandis que l’osmolalité exprime le nombre d’osmoles par kilogramme d’eau et les deux valeurs sont presque équivalentes dans les solutions biologiques diluées.

📐 Formule — Selon la loi de van’t Hoff, la pression osmotique vérifie $\pi=CRT$, où C est la concentration osmotique, R la constante des gaz parfaits et T la température absolue.

📖 7. Osmolarité des liquides biologiques

★ À maîtriser

• À 37 °C, chaque différence de concentration osmotique de 1 mOsm/L correspond à une différence de pression osmotique d’environ 19,3 mmHg.

• Une solution de chlorure de sodium à 0,9 % contient 9 g/L, soit environ 0,154 mol/L et 308 mOsm/L avant correction.

• Le coefficient osmotique du chlorure de sodium est environ 0,93, ce qui donne une osmolarité vraie d’environ 286 mOsm/L pour une solution à 0,9 %.

• Environ 80 % de l’osmolarité du plasma et du liquide interstitiel provient des ions sodium et chlore, tandis qu’environ 50 % de celle du liquide intracellulaire provient du potassium.

Compléments

• L’osmolarité plasmatique est environ 1 mOsm/L supérieure à celle du liquide interstitiel, et sa pression osmotique est environ 20 mmHg supérieure en raison des protéines plasmatiques.

📖 8. Tonicité et équilibre cellulaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Solution isotonique : Possède une osmolarité d’environ 282 mOsm/L et ne modifie pas le volume cellulaire.
• Solution hypotonique : A une osmolarité inférieure à 282 mOsm/L et entraîne une entrée d’eau dans les cellules avec augmentation de leur volume.
• Solution hypertonique : A une osmolarité supérieure à 282 mOsm/L et entraîne une sortie d’eau des cellules avec diminution de leur volume.

📝 Points essentiels

• Les solutions de chlorure de sodium dont la concentration est inférieure à 0,9 % sont hypotoniques, tandis que celles dont la concentration est supérieure à 0,9 % sont hypertoniques.

• L’équilibre osmotique entre les liquides intracellulaire et extracellulaire est atteint en quelques secondes ou quelques minutes au niveau cellulaire, mais prend généralement environ 30 minutes dans l’organisme après ingestion d’eau.

📖 9. Réponses aux apports salins

📝 Points essentiels

• L’eau traverse rapidement la membrane cellulaire, de sorte que l’osmolarité des liquides intra- et extracellulaires devient pratiquement identique après une modification de l’un des compartiments.

• L’addition d’une solution saline isotonique augmente le volume extracellulaire sans modifier son osmolarité et sans provoquer de déplacement osmotique d’eau entre les cellules et le milieu extracellulaire.

• L’addition d’une solution saline hypotonique diminue l’osmolarité extracellulaire et augmente les volumes extracellulaire et intracellulaire, avec une augmentation proportionnellement plus importante du volume intracellulaire.

• L’addition d’une solution saline hypertonique augmente l’osmolarité extracellulaire, fait sortir l’eau des cellules, augmente davantage le volume extracellulaire que le volume injecté et diminue le volume intracellulaire.

• Chez un sujet de 70 kg recevant 2 L de NaCl à 2,9 %, l’osmolarité finale est d’environ 313 mOsm/L, le volume extracellulaire passe de 14 à 19 L et le volume intracellulaire de 28 à 25 L.

📊 Tableaux de synthèse

Compartiments liquidiens principaux

Compartiment	Volume chez 70 kg	Caractéristiques
Intracellulaire	28 L	Environ 40 % du poids ; riche en potassium et phosphate
Extracellulaire	14 L	Environ 20 % du poids ; trois quarts interstitiel et un quart plasmatique
Plasma	3,5 L	Environ un quart de l’extracellulaire ; riche en protéines
Transcellulaire	1 à 2 L	Liquides synovial, péritonéal, péricardique, oculaire et cérébro-spinal

Effets des solutions salines

Solution	Osmolarité extracellulaire	Effet cellulaire
Isotonique	Inchangée	Volume cellulaire inchangé
Hypotonique	Diminuée	Entrée d’eau et gonflement cellulaire
Hypertonique	Augmentée	Sortie d’eau et rétrécissement cellulaire