Introduction à la Physiologie PDF

Introduction à la Physiologie Par Renaud PIRENNE Master en Kinésithérapie Ostéopathe D.O. Introduction à la Physiologie Définition de la physiologie : Science qui étudie les fonctions et les mécanismes des organismes vivants. Importance en kinésithérapie : Connaître les systèmes cor...

Introduction à la Physiologie Par Renaud PIRENNE Master en Kinésithérapie Ostéopathe D.O. Introduction à la Physiologie Définition de la physiologie : Science qui étudie les fonctions et les mécanismes des organismes vivants. Importance en kinésithérapie : Connaître les systèmes corporels permet de mieux comprendre les pathologies et de proposer des traitements adaptés. 2. Le Système tégumentaire Le système tégumentaire est le plus grand organe du corps humain et comprend la peau, les cheveux, les ongles, les glandes sudoripares et sébacées, ainsi que divers récepteurs sensoriels. Il joue un rôle crucial dans la protection du corps contre les agressions extérieures, la régulation de la température et la perception sensorielle. Fonctions : protection, sensation, régulation T°, excrétion, synthèse Vit D. Structure : épiderme, derme, hypoderme Intérêts en kiné.: cicatrices. 2. Le Système Nerveux Anatomie : o Système nerveux central (SNC) : Comprend le cerveau et la moelle épinière. Le cerveau est subdivisé en différentes régions, dont le cortex cérébral (siège des fonctions cognitives), le cervelet (coordination des mouvements) et le tronc cérébral (régulation des fonctions vitales). 2. Le Système Nerveux 2. Le Système Nerveux o Système nerveux périphérique (SNP) : Inclut les nerfs crâniens (qui émergent du cerveau) et les nerfs spinaux (qui émergent de la moelle épinière). Le SNP est divisé en système somatique (contrôle volontaire des muscles) et système autonome (contrôle involontaire des fonctions corporelles). 2. Le Système Nerveux o Système nerveux périphérique (SNP) : Inclut les nerfs crâniens (qui émergent du cerveau) et les nerfs spinaux (qui émergent de la moelle épinière). Le SNP est divisé en système somatique (contrôle volontaire des muscles) et système autonome (contrôle involontaire des fonctions corporelles). 2. Le Système Nerveux o Système nerveux périphérique (SNP) : Inclut les nerfs crâniens (qui émergent du cerveau) et les nerfs spinaux (qui émergent de la moelle épinière). Le SNP est divisé en système somatique (contrôle volontaire des muscles) et système autonome (contrôle involontaire des fonctions corporelles). 2. Le Système Nerveux o Système nerveux autonome (SNA) : Se divise en système sympathique (prépare le corps à l'action, "réponse de lutte ou de fuite") et parasympathique (favorise le repos et la digestion, "réponse de repos et de digestion"). 2. Le Système Nerveux o Transmission de l'information : ▪ Les neurones sont les cellules fondamentales du système nerveux, responsables de la transmission de signaux électriques (potentiels d'action) le long de leurs axones. ▪ Synapses : Zones de communication entre deux neurones, où le signal électrique est converti en signal chimique via la libération de neurotransmetteurs (comme l'acétylcholine, la dopamine, etc.). ▪ Neurotransmetteurs : Substances chimiques qui modulent la transmission de l'influx nerveux. Par exemple, la sérotonine est impliquée dans la régulation de l'humeur, tandis que la noradrénaline est liée à la réponse au stress. 2. Le Système Nerveux o Fonctions principales : ▪ Contrôle moteur : Les voies motrices descendantes du SNC vers les muscles squelettiques permettent le mouvement volontaire. ▪ Perception sensorielle : Les récepteurs sensoriels transmettent des informations sur l'environnement externe (ex. : toucher, douleur, température) au cerveau pour analyse. ▪ Régulation autonome : Le SNA régule les fonctions involontaires telles que la fréquence cardiaque, la respiration, et la digestion. 2. Le Système Nerveux Importance : o Coordination corporelle : Le système nerveux intègre des informations provenant de tout le corps pour coordonner les mouvements, maintenir l'équilibre et permettre des réponses adaptées à l'environnement. o Adaptation au stress : Le système nerveux sympathique est activé en cas de stress, augmentant la fréquence cardiaque, dilatant les pupilles, et inhibant la digestion pour préparer le corps à réagir. 3. Le Système Musculo- squelettique o Os : Le squelette humain comprend environ 206 os, qui sont des structures rigides servant de support au corps et de protection aux organes vitaux. Les os contiennent également de la moelle osseuse, où sont produits les globules rouges.  o Muscles : ▪ Muscles squelettiques : Attachés aux os par des tendons, ces muscles sont responsables des 3. Le Système mouvements volontaires. ▪ Muscles lisses : Présents dans les Musculo- parois des organes internes squelettique comme l'estomac et les intestins, ces muscles assurent des mouvements involontaires. ▪ Muscle cardiaque : Ce muscle strié est exclusif au cœur et assure les contractions rythmiques pour la circulation sanguine. 3. Le Système Musculo- o Articulations : Les articulations sont des points de squelettique contact entre les os, facilitant le mouvement. Elles peuvent être fixes, semi-mobiles ou mobiles. 3. Le Système Fonctionnement : o Support et mouvement : Musculo- ▪ Os : Fournissent une charpente structurale au squelettique corps, protègent les organes internes et agissent comme des leviers pour les muscles.  ▪ Contraction musculaire : ▪ Mécanisme de la contraction : Les fibres 3. Le Système musculaires sont composées de myofibrilles, elles-mêmes constituées de filaments d'actine Musculo- et de myosine. Lors de la contraction, ces filaments glissent les uns sur les autres, squelettique raccourcissant le muscle. ▪ Rôle de l'ATP : L'adénosine triphosphate (ATP) est nécessaire pour la déconnexion des ponts entre l'actine et la myosine, permettant la relaxation musculaire. 3. Le Système Musculo- squelettique ▪ Contraction musculaire : ▪ Mécanisme de la contraction : Les fibres musculaires sont composées de myofibrilles, elles-mêmes constituées de filaments d'actine et de myosine. Lors de la contraction, ces filaments glissent les uns sur les autres, raccourcissant le muscle. ▪ Rôle de l'ATP : L'adénosine triphosphate (ATP) est nécessaire pour la déconnexion des ponts entre l'actine et la myosine, permettant la relaxation musculaire. 3. Le Système Musculo- squelettique ▪ Contraction musculaire : ▪ Mécanisme de la contraction : Les fibres musculaires sont composées de myofibrilles, elles-mêmes constituées de filaments d'actine et de myosine. Lors de la contraction, ces filaments glissent les uns sur les autres, raccourcissant le muscle. ▪ Rôle de l'ATP : L'adénosine triphosphate (ATP) est nécessaire pour la déconnexion des ponts entre l'actine et la myosine, permettant la relaxation musculaire. 3. Le Système Musculo- squelettique ▪ Couplage excitation- contraction : L'influx nerveux entraîne la libération de calcium dans les fibres musculaires, déclenchant la contraction. 3. Le Système Musculo-squelettique Importance : o Mobilité : Le système musculo- squelettique permet de réaliser des mouvements complexes, essentiels pour les activités quotidiennes, le sport, et la réhabilitation en kinésithérapie. o Soutien et protection : Les os protègent les organes internes (ex. : crâne protège le cerveau, cage thoracique protège le cœur et les poumons) et fournissent un cadre pour l'attachement musculaire. 4. Le Système Respiratoire Anatomie : o Voies respiratoires supérieures : Comprennent le nez, la cavité nasale, le pharynx et le larynx. Ces structures sont responsables du réchauffement, de l'humidification et du filtrage de l'air. o Voies respiratoires inférieures : Incluent la trachée, les bronches, les bronchioles et les alvéoles pulmonaires. o Poumons : Chaque poumon est constitué de lobes (trois à droite, deux à gauche) et est le site principal des échanges gazeux. 4. Le système respiratoire Fonctionnement : o Échanges gazeux : ▪ Ventilation : Processus de mouvement de l'air dans et hors des poumons par des cycles d'inspiration et d'expiration. ▪ Diffusion : L'oxygène passe des alvéoles pulmonaires au sang capillaire, tandis que le dioxyde de carbone passe du sang aux alvéoles pour être expiré. ▪ Transport des gaz : L'oxygène est transporté dans le sang lié à l'hémoglobine des globules rouges, tandis que le CO2 est transporté sous forme de bicarbonate dans le plasma. 4. Le système respiratoire o Régulation de la respiration : ▪ Centres respiratoires : Situés dans le tronc cérébral, ils régulent le rythme et la profondeur de la respiration en réponse aux niveaux de CO2, O2, et au pH sanguin. ▪ Récepteurs : Les chimiorécepteurs périphériques (dans les artères carotides et aortiques) et centraux (dans le tronc cérébral) détectent les changements dans les gaz sanguins pour ajuster la ventilation.  Importance : o Oxygénation des tissus : Essentielle pour fournir de l'énergie aux cellules 4. Le système via le métabolisme aérobie. Maintien de l'équilibre acido- respiratoire o basique : L'élimination du CO2 par les poumons aide à maintenir le pH sanguin dans une plage normale. 5. Le Système Cardiovasculaire Anatomie : o Cœur : Organe central du système, divisé en quatre cavités : deux oreillettes et deux ventricules, séparées par des valves qui assurent un flux sanguin unidirectionnel. o Vaisseaux sanguins : ▪ Artères : Transportent le sang oxygéné du cœur vers les tissus (sauf les artères pulmonaires). ▪ Veines : Ramènent le sang désoxygéné des tissus vers le cœur (sauf les veines pulmonaires). ▪ Capillaires : Sites d'échanges de nutriments, gaz et déchets entre le sang et les tissus. 5. Le Système Cardiovasculaire Fonctionnement : o Cycle cardiaque : ▪ Systole : Phase de contraction des ventricules, éjectant le sang dans les artères. ▪ Diastole : Phase de relaxation des ventricules, permettant le remplissage sanguin des oreillettes. ▪ Débit cardiaque : Volume de sang éjecté par le cœur par minute, dépendant de la fréquence cardiaque et du volume systolique. 5. Le Système Cardiovasculaire o Régulation de la pression artérielle : ▪ Barorécepteurs : Situés dans les artères carotides et l'aorte, ces récepteurs détectent les variations de pression artérielle et envoient des signaux au système nerveux pour ajuster la fréquence cardiaque et le diamètre des vaisseaux. ▪ Système rénine-angiotensine- aldostérone : Ce système hormonal régule la pression artérielle en influençant la rétention de sodium et d'eau par les reins, augmentant ainsi le volume sanguin. 5. Le Système Cardiovasculaire o Régulation de la pression artérielle : ▪ Barorécepteurs : Situés dans les artères carotides et l'aorte, ces récepteurs détectent les variations de pression artérielle et envoient des signaux au système nerveux pour ajuster la fréquence cardiaque et le diamètre des vaisseaux. ▪ Système rénine-angiotensine- aldostérone : Ce système hormonal régule la pression artérielle en influençant la rétention de sodium et d'eau par les reins. 5. Le Système Cardiovasculaire o Circulation sanguine : ▪ Circulation systémique : Fournit de l'oxygène et des nutriments aux tissus et recueille les déchets métaboliques. ▪ Circulation pulmonaire : Échange de gaz dans les poumons, oxygénant le sang avant qu'il ne retourne au cœur pour être pompé vers les tissus. 5. Le Système Cardiovasculaire Importance : o Approvisionnement des tissus en nutriments : Essentiel pour le métabolisme cellulaire. o Élimination des déchets métaboliques : Transport des déchets cellulaires vers les organes excréteurs (poumons, reins). 6. Le Système Digestif Anatomie : o Tube digestif : Inclut la bouche, l'œsophage, l'estomac, l'intestin grêle, le gros intestin, et le rectum. o Organes associés : Le foie (production de bile), le pancréas (sécrétion d'enzymes digestives et d'insuline), et la vésicule biliaire (stockage de la bile). 6. Le tube digestif Fonctionnement : o Digestion mécanique et chimique : ▪ Bouche : Mastication des aliments et début de la digestion chimique des glucides par l'amylase salivaire. ▪ Estomac : Sécrétion d'acide chlorhydrique et de pepsine pour décomposer les protéines. ▪ Intestin grêle : Principal site d'absorption des nutriments ; les enzymes pancréatiques et la bile décomposent les lipides, les glucides et les protéines. 6. Le tube digestif o Absorption des nutriments : ▪ Villosités intestinales : Structures en forme de doigts dans l'intestin grêle qui augmentent la surface d'absorption des nutriments. ▪ Transport vers le foie : Les nutriments absorbés sont transportés vers le foie via la veine porte hépatique, où ils sont transformés, stockés ou redistribués vers les tissus. 6. Le tube digestif o Transit et élimination : ▪ Péristaltisme : Contractions musculaires rythmiques qui déplacent le contenu digestif le long du tube digestif. ▪ Formation des selles : Les restes non absorbés sont déshydratés dans le gros intestin pour former les selles, qui sont ensuite éliminées par le rectum. 6. Le tube digestif Importance : o Nutrition cellulaire : Fournit les macronutriments (glucides, lipides, protéines) et les micronutriments (vitamines, minéraux) nécessaires à la production d'énergie, à la croissance et à la réparation cellulaire. o Élimination des déchets : Essentiel pour éviter l'accumulation de substances toxiques dans l'organisme. 7. Le Système Urinaire Anatomie : o Reins : Situés de part et d'autre de la colonne vertébrale, les reins filtrent le sang pour former l'urine. o Voies urinaires : Comprennent les uretères (transport de l'urine des reins à la vessie), la vessie (stockage temporaire de l'urine), et l'urètre (élimination de l'urine vers l'extérieur du corps). 7. Le Système Urinaire Fonctionnement : o Filtration glomérulaire : ▪ Néphron : Unité fonctionnelle du rein ; chaque rein contient environ un million de néphrons. ▪ Glomérule : Structure où le sang est filtré pour éliminer les déchets, les électrolytes en excès, et l'eau, formant ainsi l'urine primaire.  o Réabsorption et sécrétion : ▪ Tubule rénal : Site de réabsorption des substances utiles (glucose, acides aminés, eau, électrolytes) et de sécrétion de substances non 7. Le Système désirées (ions hydrogène, ammoniac). Urinaire ▪ Concentration de l'urine : La réabsorption d'eau dans le tube collecteur, régulée par l'hormone antidiurétique (ADH), permet de concentrer l'urine et de conserver l'eau.  o Régulation de la pression artérielle : ▪ Système rénine-angiotensine : En réponse à une baisse de la pression 7. Le Système artérielle, les reins sécrètent de la rénine, qui déclenche une cascade Urinaire de réactions augmentant la rétention de sodium et d'eau, et donc la pression artérielle. 7. Le Système Urinaire Importance : o Élimination des toxines : Maintien de l'équilibre des liquides corporels et de la composition chimique du sang. o Régulation de l'équilibre électrolytique : Contrôle des niveaux de sodium, potassium, calcium et autres électrolytes dans le sang. 8. Le Système Endocrinien Anatomie : o Glandes principales : ▪ Hypophyse : Glande maîtresse qui contrôle plusieurs autres glandes endocrines via la sécrétion d'hormones comme l'hormone de croissance, la prolactine, et la thyréostimuline (TSH). ▪ Thyroïde : Produit des hormones thyroïdiennes (T3 et T4) qui régulent le métabolisme basal. ▪ Glandes surrénales : Sécrètent des hormones comme l'adrénaline (réponse au stress), le cortisol (métabolisme du glucose), et l'aldostérone (équilibre électrolytique). ▪ Pancréas : Fonction endocrine via la production d'insuline et de glucagon, régulant la glycémie. 8. Le système endocrinien Fonctionnement : o Sécrétion hormonale : ▪ Mécanisme de régulation : Les hormones sont libérées en réponse à des signaux spécifiques, souvent déclenchés par l'hypothalamus, et agissent sur des cellules cibles spécifiques pour induire des changements physiologiques. ▪ Boucles de rétroaction : Les niveaux hormonaux sont régulés par des boucles de rétroaction négative, par exemple, la TSH stimule la thyroïde pour produire T3 et T4, et un excès de ces hormones inhibe la production de TSH. 8. Le système endocrinien o Interactions hormonales : ▪ Métabolisme : Les hormones thyroïdiennes augmentent la consommation d'oxygène et la production de chaleur. ▪ Réponse au stress : Le cortisol aide à mobiliser les réserves énergétiques et à moduler la réponse immunitaire. ▪ Régulation de la glycémie : L'insuline facilite l'entrée du glucose dans les cellules, tandis que le glucagon stimule la libération de glucose par le foie. 8. Le système endocrinien Importance : o Homéostasie : Maintien de l'équilibre interne par la régulation des processus métaboliques, de la croissance, et de la reproduction. o Adaptation à l'environnement : Permet au corps de s'adapter aux changements internes et externes, comme le stress ou les fluctuations de la glycémie. 9. Le Système Immunitaire/lymphatique Anatomie : o Organes lymphoïdes : ▪ Moelle osseuse : Site de production des cellules immunitaires, y compris les lymphocytes. ▪ Thymus : Site de maturation des lymphocytes T, qui jouent un rôle central dans l'immunité cellulaire. ▪ Ganglions lymphatiques : Petites structures où les cellules immunitaires interagissent et où les antigènes sont filtrés et présentés. ▪ Rate : Filtre le sang, élimine les cellules sanguines endommagées, et participe à la réponse immunitaire. 9. Le Système Immunitaire/lymphatique Anatomie : o Organes lymphoïdes : ▪ Moelle osseuse : Site de production des cellules immunitaires, y compris les lymphocytes. ▪ Thymus : Site de maturation des lymphocytes T, qui jouent un rôle central dans l'immunité cellulaire. ▪ Ganglions lymphatiques : Petites structures où les cellules immunitaires interagissent et où les antigènes sont filtrés et présentés. ▪ Rate : Filtre le sang, élimine les cellules sanguines endommagées, et participe à la réponse immunitaire. 9. Le Système Immunitaire Fonctionnement : o Réponse immunitaire innée : ▪ Barrières physiques : La peau et les muqueuses empêchent l'entrée des pathogènes. ▪ Phagocytose : Les macrophages et neutrophiles ingèrent et détruisent les agents pathogènes. ▪ Inflammation : Réaction locale visant à isoler et éliminer les agents pathogènes, et à réparer les tissus endommagés. 9. Le Système Immunitaire o Réponse immunitaire adaptative : ▪ Lymphocytes T : Les cellules T cytotoxiques détruisent les cellules infectées, tandis que les cellules T auxiliaires stimulent d'autres cellules immunitaires. ▪ Lymphocytes B : Produisent des anticorps spécifiques aux antigènes pour neutraliser les pathogènes ou marquer ceux-ci pour destruction. ▪ Mémoire immunitaire : Après une première exposition à un antigène, le système immunitaire conserve une mémoire permettant une réponse plus rapide lors d'expositions ultérieures. 9. Le Système Immunitaire Importance : o Protection contre les infections : Détecte et élimine les agents pathogènes, prévenant les maladies. o Reconnaissance du soi et du non- soi : Évite l'attaque contre les cellules du corps tout en ciblant les éléments étrangers.  10. Le Introduction système Le système reproducteur est essentiel pour la reproduction humaine et joue un rôle crucial dans le maintien des reproducteur caractéristiques sexuelles secondaires et de la santé générale. Il diffère chez l'homme et chez la femme en termes de structure anatomique et de fonction physiologique. 10. Le système reproducteur 1. Le Système Reproducteur Féminin 1.1 Anatomie Organes Internes : o Ovaires : Petites glandes en forme d'amande situées de part et d'autre de l'utérus. Ils produisent les ovocytes (cellules reproductrices féminines) et sécrètent les hormones sexuelles (œstrogènes et progestérone). o Trompes de Fallope : Tubes étroits connectant les ovaires à l'utérus. C'est le lieu de la fécondation où le spermatozoïde rencontre l'ovule. o Utérus : Organe creux en forme de poire, situé au centre du bassin, où l'ovule fécondé s'implante et se développe en embryon puis en fœtus. o Col de l'utérus : Partie inférieure de l'utérus qui s'ouvre dans le vagin. Il joue un rôle important dans la régulation de l'entrée des spermatozoïdes et lors de l'accouchement. Vagin : Canal élastique qui relie l'utérus à l'extérieur du corps. C'est le passage pour les menstruations, les rapports sexuels et l'accouchement  10. Le Organes Externes : système o Vulve : Ensemble des organes génitaux externes, comprenant les lèvres (grandes et petites lèvres), le reproducteur clitoris (organe sensible riche en terminaisons nerveuses) et l'orifice vaginal.  1.2 Physiologie Cycle Menstruel : Comprend la phase folliculaire 10. Le (croissance des follicules ovariens), l'ovulation (libération de l'ovule), et la phase lutéale (préparation de l'utérus pour système une possible grossesse). reproducteur Fécondation et Grossesse : Si un spermatozoïde fertilise un ovule dans la trompe de Fallope, l'embryon se déplace vers l'utérus pour l'implantation. La grossesse se développe ensuite sur environ 40 semaines. Hormones : Les œstrogènes et la progestérone régulent le cycle menstruel, la grossesse. 10. Le système reproducteur 2. Le Système Reproducteur Masculin 2.1 Anatomie Testicules : Glandes situées dans le scrotum, produisant les spermatozoïdes et les hormones sexuelles masculines (testostérone). Épididyme : Tube enroulé situé à l'arrière des testicules où les spermatozoïdes sont stockés et mûrissent. Canaux déférents : Tubes qui transportent les spermatozoïdes de l'épididyme aux vésicules séminales. Vésicules Séminales : Glandes produisant un liquide riche en fructose qui nourrit les spermatozoïdes et constitue une grande partie du sperme. Prostate : Glande située sous la vessie qui sécrète un liquide alcalin contribuant à la motilité des spermatozoïdes. Urètre : Tube qui traverse le pénis et permet l'expulsion du sperme lors de l'éjaculation, ainsi que l'élimination de l'urine. Pénis : Organe externe utilisé pour l'éjaculation du sperme et l'urination. Il contient des tissus érectiles qui se gonflent de sang pour permettre l'érection. 10. Le système reproducteur 2.2 Physiologie Spermatogenèse : Processus de production des spermatozoïdes dans les testicules, sous l'influence de la testostérone et de la FSH (hormone folliculo- stimulante). Éjaculation : Lors de l'excitation sexuelle, les spermatozoïdes sont transportés par les canaux déférents jusqu'à l'urètre, mélangés avec les sécrétions des vésicules séminales et de la prostate, et expulsés par le pénis. Régulation Hormonale : La testostérone joue un rôle clé dans le développement des caractéristiques sexuelles secondaires (pilosité, musculature) et influence également la libido et la production de spermatozoïdes. Intégration et Relations entre les Systèmes Coordination entre les systèmes : o Système nerveux et musculaire : Le système nerveux contrôle la contraction musculaire et le mouvement, essentiel pour la locomotion, la posture, et les gestes quotidiens. o Système cardiovasculaire et respiratoire : Le cœur et les poumons travaillent ensemble pour assurer l'oxygénation du sang et l'élimination du CO2, maintenant ainsi l'homéostasie acido-basique. o Système endocrinien et digestif : Les hormones régulent la digestion, la production de bile, et le métabolisme des glucides et des lipides. o … Intégration et Relations entre les Systèmes Adaptation et homéostasie : o Régulation de la température corporelle : Le système nerveux et le système endocrinien collaborent pour maintenir la température corporelle via la vasoconstriction/vasodilatation et la production de sueur. o Réponse au stress : Le système nerveux sympathique, en coordination avec le système endocrinien (adrénaline, cortisol), prépare le corps à réagir aux situations stressantes. Intégration et Relations entre les Systèmes Pathologies multi-systémiques : o Diabète : Une maladie métabolique qui affecte le système endocrinien (insuline) et a des conséquences sur les systèmes cardiovasculaire (athérosclérose), rénal (néphropathie), et nerveux (neuropathie). o Insuffisance cardiaque : Impacte non seulement le système cardiovasculaire, mais aussi les systèmes rénal (rétention hydrosodée), respiratoire (congestion pulmonaire), et musculaire (fatigue, faiblesse).  Conclusion : o Comprendre l'interaction entre ces systèmes est crucial pour une approche holistique en kinésithérapie, permettant d'adapter les traitements en fonction des besoins spécifiques de chaque patient.