Les méthodes de la régulation homéostatique
Nous, les êtres vivants, sommes continuellement exposés à une multitude de stimulations. C’est pourquoi nous pouvons compter sur des mécanismes de régulation homéostatique capables de maintenir une certaine stabilité interne.
Homéostasie et milieu interne
Au milieu du XIXe siècle, le physiologiste français Claude Bernard a mis au jour la constance du milieu interne où étaient disposées les cellules des organismes, face aux propriétés changeantes du milieu extérieur.
Presque un siècle plus tard, le physiologiste américain W.B. Cannon a établi qu’un tel équilibre était le résultat d’un ensemble de mécanismes physiologiques capables de maintenir une série de concentrations ou de valeurs internes nécessaires à la survie.
Cannon a proposé le terme d’homéostasie pour parler du caractère “stable” du milieu interne, opposé à la fluctuation extérieure. Paradoxalement, la complexité de ces processus physiologiques réside dans une constante dynamique auto-régulatrice.
Mécanismes de régulation homéostatique
Les cellules des êtres vivants maintiennent leur viabilité entre des intervalles de températures, de pH, de concentrations ioniques et de nutrition spécifiques selon l’espèce. Cependant, les organismes dépendent d’un milieu externe changeant pour obtenir la matière et l’énergie nécessaires à maintenir l’équilibre interne.
Les mécanismes de régulation homéostatique se divisent en plusieurs catégories, qui sont les suivantes :
- Rétro-alimentation négative : elle se produit quand la valeur d’une variable est supérieure ou inférieure à ce qui est requis pour le fonctionnement d’un certain processus ou d’un certain mécanisme physiologique. En guise de réponse, un mécanisme régulateur s’active. Ce dernier vise à inhiber la synthèse de ladite variable. Ou à diminuer sa puissance.
La régulation des niveaux de glucose dans le sang ou le maintien de la température corporelle consistent en certains des processus biologiques régulés par ce biais.
- Rétro-alimentation positive : moins fréquente que le mécanisme antérieur, elle contribue à l’intensification d’un processus ou d’une fonction.
Elle se produit lors des étapes initiales du potentiel d’action, lorsqu’une petite dépolarisation de la membrane plasmatique cellulaire génère l’ouverture de canaux de sodium. De cette façon, on atteint une meilleure dépolarisation cellulaire. Se produirait aussi une régulation positive dans les premières phases de l’ovulation.
- Pré-alimentation : mécanisme qui permet à un organisme de prévoir certains événements fortement probables, pouvant être de nature négative comme de nature positive. Ces événements concernent, principalement, les chaînes métaboliques et les processus de communication et de coordination neuronale.
Homéostasie et allostasie
Une fois exposée la théorie homéostatique avec laquelle Bernard et Cannon ont justifié la stabilité et le fonctionnement du milieu interne, en 1988, le neuroscientifique Sterling a proposé une vision opposée. Ou plutôt, comme on l’a ensuite découvert, complémentaire à la régulation homéostatique : l’allostasie.
L’allostasie est un mécanisme régulateur. Dans ce cas, les organismes visant à face aux perturbations du milieu extérieur altèrent la constance du milieu interne. La pression artérielle en est un bon exemple. Elle fluctue entre valeurs plus hautes ou plus basses en fonction d’un état externe concret. De fait, si elle était constante, elle provoquerait la mort de l’individu.
Cette idée a finalement mené McEwen à proposer l’allostasie comme le processus maintenant activement l’homéostasie. Ou autrement dit, la stabilité du milieu interne au travers du changement.
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