Régulation du volume cellulaire
- Régulation
- Pour compléter
Les cellules se protègent du gonflement ou de la rétraction en faisant sortir ou entrer des ions et de petites molécules, que l'eau suit.
Aussi appelé: Diminution régulatrice du volume, Osmolytes organiques
De quoi s'agit-il
Les cellules contiennent de nombreuses protéines et anions qui ne peuvent pas sortir et qui attirent l'eau ; sans la Na⁺/K⁺-ATPase qui maintient le Na⁺ à l'extérieur, elles gonfleraient et éclateraient. Lorsque la tonicité environnante change, une cellule gonfle ou se rétracte d'abord comme un osmomètre, puis corrige son volume en déplaçant K⁺, Cl⁻ et osmolytes organiques. C'est dans le cerveau que cette adaptation compte le plus, car il est enfermé dans le crâne.
Fonctionnement, étape par étape
- La tonicité extracellulaire baisse (par exemple, hyponatrémie du SIADH).
- L'eau entre dans la cellule, qui gonfle en quelques minutes.
- L'étirement ouvre des canaux K⁺ et Cl⁻ ; les ions sortent et l'eau les suit.
- En quelques heures à quelques jours, la cellule exporte aussi des osmolytes organiques (taurine, glutamate, myo-inositol) et retrouve un volume presque normal avec moins de solutés.
- Si la tonicité augmente ensuite rapidement, la cellule adaptée perd brutalement de l'eau et se rétracte.
Régulation
- +Na⁺/K⁺-ATPase: Expulse le Na⁺ et empêche le gonflement dû aux anions piégés.
- −Ischémie ou manque d'ATP: Arrête la pompe : le Na⁺ entre avec l'eau et la cellule gonfle (œdème cytotoxique).
- +Hypertonicité prolongée: Induit une captation d'ions et une synthèse d'osmolytes qui restaurent le volume.
- −Hypotonicité prolongée: Ouvre des canaux K⁺ et Cl⁻ et libère des osmolytes ; le volume revient vers la normale.
Corrélation clinique
- Hyponatrémie aiguë (heures) : œdème cérébral avec céphalées, vomissements et convulsions ; le cerveau ne s'est pas encore délesté de ses osmolytes.
- Correction trop rapide d'une hyponatrémie chronique : les neurones adaptés se déshydratent et une démyélinisation osmotique apparaît quelques jours plus tard.
- Hypernatrémie : les neurones se rétractent et les veines ponts peuvent se rompre ; le cerveau produit des osmolytes, si bien que la baisse du Na⁺ doit aussi être progressive.
Testez-vous
Réfléchissez à la réponse, puis touchez la question pour la voir.
Pourquoi une hyponatrémie installée en quelques heures est-elle plus dangereuse pour le cerveau qu'une hyponatrémie de même valeur installée en plusieurs semaines ?
En quelques heures, les neurones n'ont pas exporté d'osmolytes et gonflent dans le crâne ; en plusieurs semaines, ils se sont délestés de solutés et leur volume est presque normal.
Pourquoi l'ischémie fait-elle gonfler les cellules ?
Sans ATP, la Na⁺/K⁺-ATPase s'arrête ; le Na⁺ entre et, les anions intracellulaires étant piégés, l'eau suit : œdème cytotoxique.
Qu'est-ce qui explique la démyélinisation osmotique après une élévation trop rapide du Na⁺ ?
Les cellules adaptées contiennent moins de solutés ; quand la tonicité augmente brutalement, elles perdent soudain de l'eau et les oligodendrocytes sont lésés.
Thèmes liés
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Contenu pédagogique de physiologie ; ce n'est ni un guide diagnostique ni un guide thérapeutique et il ne remplace pas l'avis d'un professionnel de santé. Les valeurs sont des références approximatives. Aucune posologie n'est indiquée.
Sources: Low blood sodium: MedlinePlus Medical Encyclopedia (MedlinePlus, US National Library of Medicine, 2026).
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Modèle représentatif, à des fins éducatives uniquement.