OSMORÉGULATION

Il est couramment admis que la vie sur la Terre a pris naissance dans le milieu marin et que les autres biotopes (eaux douces, saumâtres, sursalées ; sol ; atmosphère terrestre) ont été colonisés ultérieurement par les êtres vivants. Ces divers environnements se distinguent les uns des autres principalement par leur teneur en eau et en sels. Or ces dernières substances sont aussi des constituants fondamentaux de la matière vivante ; elles sont responsables pour une très large part de la pression osmotique des liquides internes, qui est une caractéristique biologique importante.

L 'ensemble des mécanismes par lesquels les organismes effectuent le contrôle de leur pression osmotique interne constitue l'osmorégulation, qui revêt des formes très variées et dont l'étude, actuellement bien documentée, constitue un chapitre passionnant de la physiologie comparée.

Importance de la pression osmotique

Chez les êtres unicellulaires, les échanges avec le milieu externe s'effectuent directement à travers la membrane cellulaire. Chez les organismes pluricellulaires évolués, Claude Bernard avait montré qu'un « milieu intérieur » constitué par les fluides internes (sang, lymphe, liquides interstitiels) et interposé entre les cellules et le milieu ambiant assurait par la « fixité » de sa composition des conditions physiologiques favorables. Cette dernière conception a dû être grandement révisée ; il est plus exact de dire que la composition des fluides extracellulaires est relativement stable, ou n'est sujette qu'à des variations limitées et compatibles avec la vie cellulaire.

Les liquides externes et internes sont constitués par de l'eau tenant en dissolution des substances minérales (essentiellement les ions sodium Na ⁺ et chlore Cl^-) et organiques. Ces substances, se comportant dans l'eau comme des molécules de gaz dans une atmosphère gazeuse, exercent sur les parois des cellules une pression, la pression osmotique P, qui peut être exprimée en atmosphères (pour 1 litre, à 0 ⁰C). À présent, il est courant de l'indiquer en osmoles par litre ou par kilogramme d'eau, par comparaison avec des solutions étalons de chlorure de sodium. Ainsi, une solution contenant une mole de glucose, ou 180 g/l, possède une concentration de 1 osmole par litre : une solution contenant 1 mole (58,5 g) de chlorure de sodium par litre libère deux ions par molécule et possède une concentration osmolaire de 2 osmoles par litre (en pratique, il faut tenir compte d'un facteur de dissociation, donné par des tables). La concentration totale de ces fluides peut encore être mesurée d'après l'abaissement du point de congélation (Δ) ou abaissement cryoscopique, en degrés Celsius. Approximativement :

Une différence de pression osmotique de part et d'autre d'une membrane perméable entraîne au moins un déplacement d'eau (transport osmotique), du milieu le moins concentré vers le plus concentré ; éventuellement, les sels dissous migrent en sens inverse jusqu'à ce que l'équilibre soit établi entre les deux côtés. Au vu du tableau, il est évident que de tels mouvements doivent exister chez les êtres vivants.