MILIEU INTÉRIEUR

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Les composants inorganiques

Les sels dissous dans les liquides extracellulaires constituent dans la majorité des cas l'essentiel des solutés osmotiquement actifs. En dehors de cette fonction osmotique, les ions sont impliqués dans l'excitabilité cellulaire et dans la transmission des messages nerveux, d'où l'existence de rapports ioniques relativement constants pour une espèce donnée. Si le chlorure de sodium constitue ordinairement le composant inorganique extracellulaire principal, des différences qualitatives et quantitatives considérables existent, que l'on peut rapporter pour l'essentiel à la nature de l'environnement.

Animaux marins

On considère habituellement que la vie est née dans la mer. Plus certainement, l'essentiel de l'évolution des Métazoaires a eu lieu en milieu marin. L'un des arguments les plus convaincants en faveur de cette idée est le fait que tous les grands taxons du règne animal ont des représentants marins actuels et que les espèces présentes d'eau douce ou terrestres appartiennent à des phylums ayant des représentants marins. En fait, on retrouve dans le milieu intérieur de tous les animaux les ions majeurs entrant dans la composition de l'eau de mer (Na, K, Ca, Mg, Cl, SO4), avec cependant des concentrations totales et des proportions relatives souvent différentes. L'hypothèse de Mc Callum (1926), selon laquelle la composition actuelle des liquides extracellulaires des animaux représente celle de l'eau de mer à l'époque à laquelle tel ou tel groupe a réalisé la séparation d'un milieu intérieur d'avec le milieu extérieur, est actuellement tombée en désuétude. En effet, il est très probable que la composition de l'eau océanique est restée stable depuis le début du Cambrien.

Animaux marins : composition ionique et osmotique

Tableau : Animaux marins : composition ionique et osmotique

Quelques exemples de composition ionique et osmotique chez des animaux marins, d'eau douce et terrestres (en mmol/l). 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Les invertébrés marins ont pratiquement toujours un milieu intérieur isosmotique à l'eau de mer. Cette situation correspond cependant à deux types différents. Chez les Échinodermes, la plupart des annélides (Arenicola par exemple, cf. tableau) et des mollusques ainsi que pour divers phylums mineurs, les concentrations de tous les ions sont pratiquement identiques à celles de l'eau de mer. La plupart de ces animaux se comportent comme des osmomètres lorsqu'ils sont placés en milieu dilué ou concentré et sont incapables de réguler leur volume extracellulaire. Leurs capacités osmorégulatrices sont nulles ou très limitées, et leur milieu intérieur est en équilibre passif avec le milieu externe (équilibre de Donnan). Il n'en est pas de même chez d'autres invertébrés, en particulier les Crustacés (le crabe Carcinus par exemple, cf. tableau). Chez ceux-ci, le milieu intérieur est toujours isosmotique ou très légèrement hyperosmotique en eau de mer normale, mais les concentrations de la plupart des ions diffèrent de celles de l'eau de mer. Cela est particulièrement marqué pour le magnésium et le sulfate qui sont maintenus à des concentrations souvent très inférieures à celles présentes dans le milieu ambiant grâce à une excrétion urinaire active (glande verte ou rein antennaire).

Une situation analogue se trouve chez les Myxinoïdes, vertébrés agnathes marins primitifs. Chez Myxine glutinosa, le plasma sanguin est isosmotique à l'eau de mer, cette isosmoticité étant due uniquement aux sels, alors que la concentration de la plupart des ions est sensiblement différente de celle présente dans le milieu extérieur. Il n'en est pas de même chez d'autres agnathes, les lamproies marines, dont le milieu intérieur est analogue à celui des Téléostéens (voir plus loin), c'est-à-dire très hypo-osmotique à l'eau de mer.

Les élasmobranches marins ont typiquement un milieu intérieur isosmotique à l'eau de mer. Mais l'osmolarité due aux sels inorganiques ne représente que 500 mosmol/l environ, un complément osmotique étant obtenu par accumulation de déchets azotés, l'oxyde de triméthylamine (TMAO) et surtout l'urée qui est conservée grâce à une réabsorption par le tubule rénal. Des concentrations élevées de ces substances sont permises grâce à des adaptations spéciales des protéines, hémoglobine en particulier, les rendant peu sensibles au pouvoir dénaturant de l'urée. Il est à noter que l'urée est aussi accumulée comme complément osmotique chez la grenouille Rana can [...]

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Animaux marins : composition ionique et osmotique

Animaux marins : composition ionique et osmotique
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Régulation chez les animaux euryhalins

Régulation chez les animaux euryhalins
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Variation du pH extracellulaire chez des animaux poïkilothermes

Variation du pH extracellulaire chez des animaux poïkilothermes
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Tortue, grenouille et truite

Tortue, grenouille et truite
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Écrit par :

  • : professeur à l'Institut océanographique, professeur à l'université de Paris-VI-Pierre-et-Marie-Curie

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Pour citer l’article

Jean-Paul TRUCHOT, « MILIEU INTÉRIEUR », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 12 août 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/milieu-interieur/