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Livre

Physiologie animale

Résumé

Le manuel traite, de manière exhaustive, les différentes fonctions qui sous-tendent la vie des animaux. Chacune d'entre elles est appréhendée à différentes échelles : dimensions extérieurement visibles, appareils et organes, cellules, etc. La physiologie est replacée dans le contexte de l'évolution animale. ©Electre 2016


  • Autre(s) auteur(s)
  • Contributeur(s)
  • Éditeur(s)
  • Date
    • 2016
  • Langues
    • Français
    • , traduit de : Anglais
  • Description matérielle
    • 1 vol. (896 p.) : illustrations en couleur ; 28 x 21 cm
  • Sujet(s)
  • ISBN
    • 978-2-8073-0286-0
  • Indice
    • 592 Physiologie et écologie, paléozoologie
  • Quatrième de couverture
    • Physiologie animale

      L'ouvrage traite, de façon exhaustive, des différentes fonctions qui sous-tendent la vie des animaux. Chacune d'elles est appréhendée à l'échelle des organismes, dans ses manifestations visibles extérieurement (comportementales notamment), mais aussi à l'échelle des appareils et organes qui en sont les sites d'expression et à celle des cellules - avec une incursion pointue dans les signalisations intracellulaires mises en jeu, les intermédiaires moléculaires sollicités, les gènes qui en détiennent l'information et les contrôles qui s'exercent dans le cadre du maintien de l'homéostasie.

      Des contenus accessibles, actuels et exacts

      L'ouvrage est conçu selon un format logique et est enrichi de multiples exemples. De l'information pertinente basée sur des découvertes récentes, ainsi que de nouvelles méthodologies de recherche ont été incluses dans chacun des chapitres. Des idées controversées et des hypothèses sont également présentées pour illustrer le fait que la physiologie est une discipline dynamique et évolutive.

      De la globalité à la spécificité

      La physiologie est replacée dans le contexte de l'évolution animale, avec le souci permanent de mettre l'accent sur le fait que chaque concept est un élément incontournable qui s'intègre dans le sujet considéré dans sa globalité. Des efforts particuliers ont été faits pour assurer une lecture fluide avec des transitions aisées, un raisonnement logique et l'intégration d'idées clés et fondamentales à travers l'intégralité de l'ouvrage.


  • Tables des matières
      • Physiologie animale

      • Sherwood, Klandorf, Yancey

      • deboeck supérieur

      • Section I : Fondements
      • 1 Homéostasie et intégration : les fondements de la physiologie 1
      • 1.1 Introduction1
      • Les adaptations biologiques s'interprètent à deux niveaux : le niveaux mécanistique (ou immédiat) et le niveau évolutif (ou final)1
      • Les adaptations reflètent l'histoire évolutive incluant les compromis coûts-avantages2
      • La physiologie est une discipline intégrative3
      • La physiologie est aussi une discipline comparative, qui suit souvent le principe de Krogh3
      • Un regard plus aigu sur l'adaptation : Les geckos sur du verre 4
      • 1.2 Méthodes de la physiologie6
      • La méthode hypothético-déductive est la version la plus largement acceptée comme « méthode scientifique »6
      • 1.3 Niveaux d'organisation des organismes7
      • La vie a des propriétés d'auto-organisation, d'auto-régulation, d'auto-support, de mouvement et d'auto-reproduction7
      • Les cellules sont progressivement organisées en tissus, organes, systèmes et finalement en corps entier8
      • 1.4 Taille et échelle parmi les organismes10
      • Plus grand est l'organisme, plus petit est le rapport surface sur volume10
      • 1.5 Homéostasie : mécanismes de base et améliorations11
      • Les cellules de l'organisme sont au contact d'un milieu intérieur stable qui leur est propre et non de l'environnement extérieur11
      • L'homéostasie est essentielle au fonctionnement cellulaire, et la plupart des cellules, en tant que parties d'un système organisé, contribuent à l'homéostasie12
      • Les animaux n'ont pas les mêmes capacités homéostatiques13
      • Le feedback négatif est le mécanisme régulateur privilégié de l'homéostasie13
      • Challenges et controverses : Une planète peut-elle avoir une physiologie ? 14
      • Les effecteurs du feedback peuvent être antagonistes et peuvent inclure des comportements aussi bien que des organes internes16
      • Les insuffisances des systèmes de feedback négatifs peuvent être améliorées par l'anticipation et l'acclimatation16
      • 1.6 Changement régulé17
      • Certains processus internes ne sont pas toujours homéostatiques mais peuvent être modifiés par les systèmes de réinitialisation et de feedback positif17
      • Les perturbations dans la régulation peuvent entraîner la maladie et conduire à la mort19
      • 1.7 Organisation des systèmes régulateurs19
      • L'homéostasie (et autre régulation) est organisée hiérarchiquement19
      • Les systèmes d'organes peuvent être regroupés en fonction de leurs rôles à l'échelle de l'organisme21
      • Faire des liens : comment l'homéostasie et l'intégration contribuent-elles à faire de l'organisme un tout ? 22
      • 2 Physiologie cellulaire et moléculaire 25
      • 2.1 Introduction25
      • L'eau, les autres substances chimiques inorganiques et quatre types de molécules organiques sont les composés universels des cellules25
      • Toutes les cellules ont deux subdivisions majeures : la membrane plasmique et le cytoplasme27
      • Beaucoup de structures macromoléculaires doivent être plastiques pour fonctionner et être régulées. La protection de telles structures est à la base de plusieurs formes d'homéostasie27
      • Les cellules des archées et des bactéries ont une organisation plus simple que celle des cellules eucaryotes27
      • Les cellules eucaryotes sont subdivisées en membrane plasmique, noyau et cytoplasme29
      • 2.2 Noyau, chromosomes et gènes30
      • L'ADN contient l'information codée sous la forme de gènes nécessaires pour la synthèse des ARNs et des protéines à travers les processus de transcription et de traduction30
      • Des gènes différents sont exprimés dans les différents tissus et organes30
      • La maturation alternative (épissage alternatif) de l'ARN et l'ADN « poubelle » sont importants dans l'expression des gènes et l'évolution32
      • Les télomères protègent les extrémités des chromosomes et leur perte est associée au vieillissement33
      • 2.3 Méthodologie33
      • Biologie moléculaire et génomique : Génomique et évolution 34
      • Clonage et ingénierie génétique sont-ils conformes à l'éthique ?38
      • 2.4 Ribosomes et réticulum endoplasmique38
      • Le réticulum rugueux et ses ribosomes synthétisent les protéines destinées à la sécrétion et à la construction des membranes38
      • Le réticulum lisse regroupe les nouvelles protéines dans des vésicules de transport39
      • 2.5 Le complexe de Golgi41
      • Les vésicules de transport transfèrent leur charge au complexe de Golgi pour y subir une maturation41
      • Le complexe de Golgi emballe les produits dans des vésicules de sécrétion pour être libérés par exocytose41
      • 2.6 Lysosomes et protéasomes44
      • Les lysosomes digèrent le matériel extracellulaire internalisé par phagocytose44
      • Les lysosomes éliminent les organites usés45
      • Les protéasomes détruisent les protéines internes46
      • 2.7 Peroxysomes46
      • 2.8 Mitochondries et métabolisme énergétique47
      • Les mitochondries sont limitées par deux membranes47
      • Le métabolisme aérobie dans les mitochondries utilise de l'O(...) pour convertir l'énergie des nutriments en ATP47
      • Le métabolisme mitochondrial peut être l'origine du stress oxydatif53
      • Les densités de mitochondries varient entre les tissus et les types d'organes comme les muscles54
      • Les phosphagènes constituent une source immédiate pour la régénération de l'ATP55
      • La déficience en oxygène force les cellules à dépendre de la glycolyse et d'autres réactions anaérobies avec production de lactate, d'acide propionique, d'octopine et d'autres produits terminaux55
      • La tolérance au manque d'oxygène varie largement parmi les organismes56
      • Un regard plus aigu sur l'adaptation : Les animaux anoxiques 57
      • 2.9 Vaults57
      • 2.10 Cytosol58
      • Le cytosol est important dans le métabolisme intermédiaire, la synthèse ribosomale des protéines et le stockage des lipides et du glycogène58
      • 2.11 Centrosome, centrioles, et organisation microtubulaire59
      • 2.12 Cytosquelette : « os et muscle » de la cellule59
      • Les microtubules sont essentiels pour maintenir les formes asymétriques des cellules et sont importants pour les mouvements cellulaires complexes59
      • Les microfilaments sont importants comme composants des systèmes contractiles de la cellule et comme supports mécaniques62
      • Les filaments intermédiaires sont importants dans les régions de la cellule soumises à un stress mécanique63
      • Le cytosquelette fonctionne comme un tout intégré, lie les autres parties de la cellule et contribue à « l'encombrement » du cytosol64
      • 2.13 Adhésions intercellulaires65
      • La matrice extracellulaire sert de « glu » biologique65
      • Certaines cellules sont liées par des jonctions cellulaires spécialisées65
      • Faire des liens : Comment la physiologie cellulaire et moléculaire contribuent-elles à faire de l'organisme un tout ? 67
      • Résume du chapitre68
      • Revue, synthèse et analyse68
      • Lectures suggérées69
      • 3 Physiologie de la membrane 70
      • 3.1 Structure et composition de la membrane70
      • La membrane plasmique est une bicouche lipidique fluide associée à des protéines70
      • Le modèle de la mosaïque et le modèle de la clôture membrane-squelette décrivent la structure et la fonction de la membrane73
      • La bicouche lipidique forme la barrière structurale de base qui enferme la cellule73
      • Les protéines membranaires remplissent des fonctions spécifiques variées73
      • Les glucides membranaires sont des marqueurs de l'identité du soi74
      • 3.2 Transport membranaire non facilité74
      • Les substances liposolubles et les petites molécules polaires peuvent diffuser passivement à travers la membrane plasmique dans le sens (en descendant) de leur gradient électrochimique74
      • Dans le transport membranaire non facilité, les particules qui traversent la membrane diffusent passivement en descendant leur gradient de concentration (dans le sens de leur gradient de concentration)75
      • Les ions qui traversent la membrane conduisent aussi passivement le long de leur gradient électrique77
      • L'osmose est un mouvement net d'eau à travers la membrane77
      • L'osmose à travers les membranes intervient entre solutions qui ont des concentrations différentes d'un soluté qui ne les traverse pas78
      • Les propriétés colligatives des solutions dépendent uniquement du nombre de particules dissoutes79
      • La tonicité fait référence à l'effet de la concentration des solutés qui ne traversent pas la membrane sur le volume cellulaire79
      • L'osmose est-elle réellement la diffusion simple de l'eau qui descend son gradient de concentration ?80
      • 3.3 Transport membranaire facilité (assisté)81
      • Le transport par canal est assuré par des pores protéiques tandis que le transport assuré par un transporteur met en jeu des protéines qui « flippent-floppent »81
      • La diffusion facilitée est un transport passif médié par un transporteur84
      • Le transport actif est médié par un transporteur qui utilise de l'énergie et déplace une substance à l'encontre de son gradient de concentration84
      • Avec le transport vésiculaire, le matériel est déplacé dans ou hors de la cellule séquestré dans une membrane89
      • 3.4 Communication intercellulaire et transduction du signal91
      • La communication entre les cellules est orchestrée par le contact direct ou par des messagers chimiques extracellulaires91
      • Les messagers chimiques peuvent avoir des effets multiples et sans relation, en raison du principe de « même clé, serrures différentes »93
      • Les messagers chimiques extracellulaires entraînent les réponses cellulaires par transduction de signal94
      • Des récepteurs internes lient les messagers externes lipophiles et gazeux qui pénètrent dans la cellule94
      • Certains messagers externes lipophobes se lient à des récepteurs membranaires qui modifient des canaux ioniques ou déclenchent la phosphorylation d'enzymes (kinases)94
      • D'autres messagers externes lipophobes se lient à des récepteurs membranaires qui stimulent la production de seconds messagers, souvent via des protéines G97
      • Un regard plus aigu sur l'adaptation : illuminer la nuit 96
      • Les agents pharmacologiques et les toxines sont souvent des agonistes ou des antagoniste affectant les mécanismes de communication100
      • 3.5 Potentiel de membrane102
      • Biologie moléculaire et génomique : suicide (ou mort) cellulaire programmé 101
      • Le potentiel de membrane est crée par la séparation de charges opposées de part et d'autre de la membrane102
      • Le potentiel de membrane est essentiellement dû à des différences dans la distribution et la perméabilité aux ions clés102
      • Faire des liens : Comment la physiologie membranaire contribue-t-elle à faire de l'organisme un tout ? 108
      • Résumé du chapitre109
      • Revue, synthèse et analyse110
      • Lectures suggérées110
      • 4 Physiologie neuronale 111
      • 4.1 Introduction111
      • Les cellules excitables comme les neurones et les cellules musculaires sont spécialisées pour la signalisation rapide, la coordination et le mouvement111
      • Les signaux électriques résultent de changements dans les mouvements des ions qui empruntent les canaux à travers la membrane plasmique112
      • 4.2 Potentiels graduels113
      • Plus fort est l'évènement déclenchant, plus important est le potentiel graduel qui en résulte113
      • Les potentiels graduels se propagent par un flux de courant passif et sont ralentis par des résistances113
      • Les potentiels graduels s'éteignent sur de courtes distances114
      • 4.3 Potentiels d'action116
      • Durant un potentiel d'action, le potentiel de membrane s'inverse rapidement et transitoirement116
      • Des changements dans la perméabilité membranaire et le mouvement ionique amplifiés par un feedback positif conduisent au potentiel d'action117
      • Comment les portes dépendantes du voltage s'ouvrent-elles ou se ferment-elles réellement ?118
      • La pompe ATPase Na+/K+ restaure progressivement les gradients de concentration modifiés par les potentiels d'action120
      • Les potentiels d'action sont propagés du collet (ou cône d'implantation) aux terminaisons de l'axone121
      • Une fois initiés, les potentiels d'action sont conduits le long de la surface d'un axone122
      • La période réfractaire assure la propagation unidirectionnelle du potentiel d'action124
      • La période réfractaire limite aussi la fréquence des potentiels d'action125
      • Les potentiels d'action répondent à la loi du tout-ou-rien125
      • L'intensité d'un stimulus est principalement codée par la fréquence des potentiels d'action125
      • La myélinisation augmente la vitesse de conduction des potentiels d'action et conserve l'énergie dans le processus126
      • Les neurones d'insectes sont revêtus d'une gaine qui régule la balance des ions126
      • Combien de groupes d'animaux ont de la myéline ?128
      • Le diamètre des fibres influence également la vitesse de propagation du potentiel d'action129
      • 4.4 Synapses électriques et chimiques129
      • Les synapses électriques transfèrent les vagues de potentiels à travers les jonctions gap129
      • Les synapses chimiques convertissent les potentiels d'action en messagers chimiques organiques exocytés dans la fente synaptique130
      • 4.5 Synapses neurone-à-neurone130
      • Un neurotransmetteur porte le signal à travers une synapse rapide et ouvre un canal chimio-dépendant130
      • Certains neurotransmetteurs excitent le neurone postsynaptique tandis que d'autres l'inhibent132
      • Chaque liaison neurotransmetteur-récepteur produit toujours la même réponse133
      • Les neurotransmetteurs sont rapidement éliminés de la fente synaptique133
      • Les neurotransmetteurs des synapses lentes fonctionnent avec les systèmes intracellulaires de second messager133
      • 4.6 Synapses neuromusculaires134
      • L'acétylcholine, un neurotransmetteur excitateur rapide, fait le lien entre les signaux électriques des neurones moteurs et les signaux électriques des cellules musculaires squelettiques134
      • L'acétylcholinestérase arrête l'activité de l'acétylcholine à la jonction neuromusculaire136
      • 4.7 Synapses et intégration136
      • Le grand potentiel postsynaptique dépend de la sommation de l'activité de toutes les afférences présynaptiques136
      • Les potentiels d'action sont initiés au collet de l'axone car le seuil y est le plus bas138
      • Les neuropeptides agissent principalement comme neuromodulateurs138
      • L'inhibition ou la facilitation présynaptique peut sélectivement altérer l'efficacité d'une afférence présynaptique donnée140
      • Les messagers rétrogrades sont propagés « en sens inverse » et modulent aussi la fonction synaptique141
      • Les neurones sont liés par convergence et divergence pour former des voies nerveuses complexes141
      • 4.8 Signalisation neurale et agents externes142
      • Les toxines naturelles et synthétiques peuvent altérer les potentiels de repos et d'action142
      • Les drogues, les toxines naturelles et les polluants peuvent modifier la transmission synaptique entre les neurones142
      • Biologie moléculaire et génomique : Neurotoxines entre guerre et paix 143
      • Challenges et controverses : Solutions synaptiques pour contourner les problèmes 144
      • La jonction neuromusculaire est vulnérable à plusieurs agents chimiques et maladies144
      • La température et la pression influencent également les potentiels d'action et les synapses145
      • Faire des liens : Comment la physiologie neuronale contribue-t-elle à faire de l'organisme un tout ? 145
      • Résume du chapitre146
      • Revue, synthese et analyse146
      • Lectures suggérées147
      • Section II : Régulation et intégration de l'organisme
      • 5 Systèmes nerveux 148
      • 5.1 Évolution des systèmes nerveux148
      • Les systèmes nerveux ont évolué des arcs réflexes simples aux cerveaux centralisés avec une régulation répartie selon une hiérarchie148
      • Les éponges n'ont pas de nerfs mais peuvent répondre à des stimuli en utilisant des signaux électriques150
      • Les réseaux nerveux sont les systèmes nerveux les plus simples trouvés chez la plupart des animaux150
      • Comment les systèmes nerveux ont-ils évolué ?152
      • Des ganglions simples et des anneaux nerveux sont impliqués dans des comportements plus complexes152
      • Un véritable système nerveux a évolué avec la symétrie bilatérale152
      • De véritables cerveaux ont évolué à l'extrémité antérieure des animaux d'organisation complexe154
      • Les cerveaux des céphalopodes ont une structure complexe en relation avec des comportements élaborés154
      • La taille du cerveau des vertébrés varie jusqu'à plus de trente fois pour une taille corporelle donnée155
      • La taille relative du cerveau peut être expliquée par l'hypothèse du tissu cher156
      • Certains systèmes nerveux manifestent une certaine plasticité156
      • 5.2 Le système nerveux des vertébrés : vue générale du système périphérique156
      • Les trois classes de neurones sont les neurones afférents, efférents et les interneurones157
      • La composante efférente du SNP des vertébrés contrôle les activités d'organes effecteurs variés158
      • Les branches sympathique et parasympathique du système autonome innervent la plupart des organes viscéraux et contrôlent des fonctions viscérales essentielles158
      • Le système sympathique domine dans les périodes de « combat ou fuite »159
      • Le système parasympathique domine dans les périodes de « repos et digestion »159
      • L'innervation duale assure un contrôle antagoniste précis161
      • Une voie nerveuse du système autonome est une chaîne de deux neurones162
      • Les fibres postganglionnaires parasympathiques libèrent de l'acétylcholine et les fibres sympathiques libèrent de la norépinéphrine (noradrénaline)162
      • La médulla adrénale (ou médullosurrénale), une glande endocrine, est une partie modifiée du système nerveux sympathique164
      • Plusieurs types différents de récepteurs sont disponibles pour chaque neurotransmetteur du système autonome164
      • De nombreuses régions du système nerveux central sont impliquées dans le contrôle des activités autonomes165
      • Le système somatique des vertébrés contrôle les muscles squelettiques166
      • Les motoneurones forment la voie finale commune166
      • 5.3 Le système nerveux vertébré : système central167
      • Les cellules gliales sont les supports physiques, métaboliques et fonctionnels des interneurones167
      • Le tissu nerveux est délicat mais bien protégé169
      • Le cerveau flotte dans son propre fluide cérébrospinal169
      • Une barrière hémato-encéphalique hautement sélective contrôle finement les échanges entre le sang et le cerveau169
      • Le cerveau dépend de l'apport d'oxygène et de glucose par le sang170
      • Les cerveaux de pratiquement tous les vertébrés manifestent un certain degré de plasticité171
      • La neurogenèse est une fonction qu'exercent normalement plusieurs régions du cerveau171
      • Challenges et controverses : Les attaques : pas toujours un effet domino mortel 172
      • Challenges et controverses : Plasticité neurale : un chant pour toutes les saisons 173
      • Le tissu neural des mammifères est les siège de pathologies neurodégénératives173
      • 5.4 Évolution du cerveau chez les vertébrés174
      • Dans le cerveau des vertébrés, des régions nouvelles, plus sophistiquées, sont positionnées au-dessus de régions plus anciennes et primitives174
      • 5.5 Moelle épinière176
      • La moelle épinière conserve l'organisation segmentaire caractéristique de beaucoup d'invertébrés176
      • La substance blanche de la moelle épinière est organisée en faisceaux (ou cordons)176
      • Chaque corne de substance grise de la moelle épinière abrite un type différent de corps cellulaire neuronal177
      • Les nerfs rachidiens contiennent à la fois des fibres afférentes et efférentes177
      • Beaucoup de réponses réflexes et de mouvements automatiques des vertébrés sont intégrés dans la moelle épinière180
      • L'activité de fibres de commandement initie un pattern d'action stéréotypé182
      • 5.6 Tronc cérébral et cervelet183
      • Le cervelet est important pour l'équilibré et pour la coordination du mouvement184
      • 5.7 Noyaux de la base, thalamus, hypothalamus et système limbique184
      • Les noyaux de la base jouent un important rôle inhibiteur dans le contrôle de la motricité184
      • Challenges et controverses : Le cérébellum est-il un « Prédicteur de Smith » ? 185
      • Le thalamus est un relais sensoriel et est important dans le contrôle de la motricité186
      • L'hypothalamus régule beaucoup de fonctions homéostatiques186
      • Le système limbique joue un rôle clé dans la motivation des animaux et la mémoire187
      • L'amygdale traite et mémorise les afférences qui provoquent une sensation de peur187
      • Le système limbique et le cortex supérieur sont impliqués dans le contrôle des comportements de base188
      • Les comportements motivés sont orientés vers un but188
      • La norépinéphrine, la dopamine et la sérotonine sont les neurotransmetteurs des voies de l'émotion et du comportement189
      • 5.8 Cortex cérébral des mammifères189
      • Le cortex cérébral est une coque périphérique de substance grise entourant un coeur de substance blanche189
      • Le cortex cérébral est organisé en couches et colonnes fonctionnelles189
      • Les quatre paires de lobes cérébraux ont des activités spécifiques différentes189
      • Les lobes pariétaux sont responsables du traitement des messages somatosensoriels192
      • Le cortex moteur primaire localisé dans le lobe frontal contrôle les muscles squelettiques192
      • Les aires motrices supérieures sont importantes dans le contrôle moteur192
      • Les hémisphères cérébraux ont un certain degré de spécialisation194
      • L'intelligence des oiseaux a évolué différemment de celle des mammifères194
      • 5.9 Apprentissage, mémoire et sommeil194
      • La mémoire se présente sous deux formes - déclarative et procédurale - et se déroule par étapes195
      • Les traces mnésiques sont présentes dans de nombreuses régions du cerveau196
      • Les mémoires à court terme et à long terme impliquent des mécanismes moléculaires différents197
      • La mémoire à court terme repose sur des changements transitoires dans l'activité synaptique197
      • La mémoire à long terme implique la formation de connexions synaptiques nouvelles et permanentes201
      • Biologie moléculaire et génomique : Un rongeur plus intelligent 201
      • Les mémoires complexes et l'apprentissage peuvent résider dans des réseaux neuroniques203
      • Le sommeil est un phénomène quasi universel qui se présente sous deux états chez les oiseaux et les mammifères203
      • L'impact fonctionnel du sommeil n'est pas clair204
      • Le terme conscience fait référence à la connaissance subjective du monde et de soi205
      • Faire des liens : Comment les systèmes nerveux contribuent-ils à faire de l'organisme un tout ? 205
      • Résumé du chapitre206
      • Revue, synthèse et analyse207
      • Lectures suggérées208
      • 6 Physiologie sensorielle 208
      • 6.1 Évolution et rôles des sens208
      • Les cellules sensorielles ont des canaux ioniques et des protéines réceptrices à modalités spécifiques208
      • Les sens des animaux sont classés en fonction des trois grands types de sensibilité : sensibilité à l'environnement externe, à l'environnement interne, au mouvement du corps et à sa position209
      • La perception n'est pas une réalité210
      • Les poissons perçoivent-ils la douleur ?210
      • 6.2 Physiologie de la cellule réceptrice211
      • La sensibilité des récepteurs n'est pas la même selon les stimuli211
      • Un stimulus modifie la perméabilité du récepteur et conduit à la genèse d'un potentiel graduel211
      • Les potentiels récepteurs peuvent initier des potentiels d'action dans le neurone afférent212
      • Les récepteurs peuvent crépiter de façon continue ou s'adapter lentement ou rapidement à une stimulation soutenue213
      • Chaque voie somatosensorielle est « labellisée » en fonction de la modalité et de la localisation215
      • L'acuité est influencée par la taille du champ récepteur et filtrée par l'inhibition latérale215
      • 6.3 Mécanoréception : toucher, pression et proprioception217
      • Le tégument des animaux peut être pourvu de récepteurs sensibles au toucher et à la pression217
      • Les propriocepteurs des muscles, tendons et articulations renseignent sur la position du membre et le mouvement218
      • Le statocyste est l'organe le plus simple qui peut contrôler la position de l'animal dans l'espace218
      • Le système de la ligne latérale des amphibiens et des poissons détecte le mouvement dans l'eau environnante218
      • L'appareil vestibulaire des vertébrés détecte la position et le mouvement de la tête et est important pour l'équilibre et la coordination des mouvements de la tête, des yeux et du corps219
      • 6.4 Mécanoréception : oreilles et audition224
      • Les poissons utilisent, pour entendre, les lignes latérales et les organes à otolithes aidés, chez certaines espèces, par la vessie gazeuse224
      • Beaucoup de vertébrés terrestres et d'insectes reçoivent les sons au niveau d'une membrane tympanique aidée, chez certains groupes, par d'autres caractères externes225
      • Le son est caractérisé par son intensité (force), sa hauteur (ton) et son timbre (qualité)225
      • L'oreille externe et l'oreille moyenne convertissent les ondes sonores aériennes en vibrations des liquides de l'oreille interne227
      • La cochlée de l'oreille interne renferme l'organe de Corti, organe sensoriel de l'audition229
      • Les cellules sensorielles ciliées de l'organe de Corti convertissent les mouvements du liquide en signaux nerveux229
      • La discrimination des tons dépend de la région de la membrane basilaire qui vibre231
      • La discrimination de l'intensité dépend de l'amplitude des vibrations231
      • Le cortex auditif est cartographié en fonction du ton232
      • Les « oreilles » des insectes sont dérivées de l'appareil respiratoire trachéal232
      • Biologie moléculaire et génomique : L'odeur et le goût de l'évolution 232
      • 6.5 Chémoréception : goût et odeur233
      • Goût et odorat ont de nombreux rôles comme la sensibilité à la nourriture, aux parents, aux partenaires d'accouplement et à la direction233
      • La sensation du goût est codée par les profils d'activité de récepteurs gustatifs variés233
      • La sensibilité gustative des mammifères repose sur cinq (et peut-être plus) saveurs primaires234
      • Les récepteurs olfactifs du nez sont des extrémités spécialisées de neurones afférents soumis au renouvellement236
      • Les composants d'une odeur sont détectés par différents récepteurs olfactifs et répartis dans des « fichiers d'odorat »237
      • La discrimination fine de l'odeur est codée par des patterns d'activité dans les glomérules des bulbes olfactifs238
      • Le système olfactif s'adapte rapidement et les molécules odorantes sont rapidement éliminées238
      • L'organe voméronasal détecte les phéromones238
      • 6.6 Photoréception : yeux et vision239
      • La détection de la lumière est assurée par des photopigments (pigments visuels) universels présents dans les cellules réceptrices ciliaires ou rhabdomériques239
      • Les organes sensibles à la lumière vont des simples taches oculaires aux yeux complexes239
      • L'oeil de vertébré est une sphère remplie de liquide limitée par trois couches de tissus spécialisés240
      • La quantité de lumière qui entre dans l'oeil de beaucoup de vertébrés est contrôlée par l'iris241
      • Biologie moléculaire et génomique : Les yeux l'ont 241
      • La cornée et le cristallin réfractent la lumière entrante pour la focaliser sur la rétine242
      • L'accommodation augmente la puissance du cristallin pour la vision rapprochée244
      • La lumière doit traverser plusieurs couches de la rétine avant d'atteindre les photorécepteurs245
      • La phototransduction par l'opsine et le rétinal des cellules rétiniennes convertit les stimuli lumineux en signaux neuraux247
      • Avec les bâtonnets on voit tout en gris la nuit, avec les cônes on voit les couleurs le jour248
      • La sensibilité des yeux varie beaucoup grâce à l'adaptation à l'obscurité et à la lumière250
      • La vision des couleurs dépend des stimulations relatives des différents types de cônes251
      • La capacité discriminative des couleurs est très variable parmi les animaux251
      • Pourquoi les baleines ont-elles perdu le bleu ?252
      • Certains animaux peuvent avoir l'ultraviolet et/ou la lumière polarisée252
      • L'information visuelle modifiée, suit des voies séparées avant d'être intégrée dans le cortex visuel et donner naissance à la perception réelle de l'image.253
      • Le thalamus et les cortex visuels élaborent le message visuel253
      • L'afférence visuelle est acheminée vers d'autres aires cérébrales qui ne sont pas impliquées dans la perception visuelle255
      • Les yeux camérulaires des céphalopodes ont des cellules sensibles à la lumière situées au-dessus des cellules neurales255
      • Les yeux composés des arthropodes, de certains annélides et bivalves sont constitués de multiples unités capables de former des images256
      • La phototransduction des yeux rhabdomériques utilise la rhodopsine, mais se déroule autrement que chez les vertébrés258
      • 6.7 Thermoréception258
      • Les thermorécepteurs de la chaleur et du froid fournissent l'information sur la température de l'environnement proche du corps258
      • Les thermorécepteurs aux infrarouges donnent aux crotales (vipères à fossettes ou pit vipers) la capacité de détecter les proies et les habitats favorables thermiquement259
      • 6.8 Nociception : douleur260
      • La stimulation des nocicepteurs mammaliens provoque deux types de signaux douloureux260
      • Le cerveau des mammifères à un système analgésique intégré261
      • 6.9 Électroréception et magnétoreception261
      • L'électroréception peut être passive ou active et peut être mise à profit pour la navigation, la détection des proies et la communication261
      • Un regard plus aigu sur l'adaptation : Pourquoi certaines épices sont-elles brûlantes 261
      • Les organes électriques utilisent des électrocytes spécialisés pour générer des décharges de l'organe électrique263
      • Certains animaux peuvent détecter les champs magnétiques qu'ils utilisent pour la navigation à longue distance, probablement par induction magnétique, des récepteurs à minéraux magnétiques ou des réactions magnétochimiques264
      • Faire des liens : Comment les sens contribuent-ils à faire de l'organisme un tout ? 266
      • Résumé du chapitre266
      • Revue, synthèse et analyse267
      • Lectures suggérées267
      • 7 Systèmes endocrines 268
      • 7.1 Introduction : principes de l'endocrinologie268
      • Les hormones sont classées en trois catégories chimiques : peptides et protéines, amines, stéroïdes268
      • Les modalités de synthèse, de stockage et de sécrétion varient selon les catégories d'hormones270
      • Les hormones hydrophiles sont transportées en solution dans le plasma alors que les hormones lipophiles le sont sous forme liée à des protéines plasmatiques271
      • Les hormones exercent des effets régulateurs variés à travers le corps272
      • Les hormones assurent leurs effets en modifiant l'activité de protéines intracellulaires par l'intermédiaire de flux ioniques, de seconds messagers et de facteurs transcriptionnels273
      • En activant les gènes, les hormones lipophiles induisent la synthèse de nouvelles protéines274
      • Les actions des hormones sont grandement amplifiées au niveau des cellules cibles275
      • Les perturbateurs endocriniens chimiques peuvent mimer les effets des hormones naturelles275
      • La concentration plasmatique d'hormone active est normalement régulée par des variations de son taux de sécrétion275
      • La concentration plasmatique d'hormone active peut être influencée par les modalités du transport de l'hormone, son métabolisme et l'excrétion277
      • La réceptivité d'une cellule cible à l'hormone peut varier en régulant le nombre des récepteurs spécifiques277
      • Les désordres endocrines sont associés à l'excès ou au manque d'hormone ou à une réceptivité insuffisante des cellules cibles278
      • 7.2 Endocrinologie des invertébrés279
      • La mue est le processus de remplacement d'un exosquelette par un autre280
      • La quantité de JH libérée détermine la qualité de la mue281
      • Les phéromones sont impliquées dans la reproduction et les interactions coloniales281
      • 7.3 Endocrinologie des vertébrés : glandes endocrines centrales281
      • Les horloges biologiques mettent en jeu la glande pinéale et les noyaux suprachiasmatiques282
      • Toutes les cellules eucaryotes, isolées ou intégrées dans l'organisme animal, expriment des gènes clock283
      • L'horloge biologique doit être synchronisée sur les signaux de l'environnement283
      • La glande pituitaire prolonge l'hypothalamus et est structurée autour de deux ou trois lobes283
      • Biologie moléculaire et génomique : Horloges et gènes 284
      • L'hypothalamus et l'hypophyse postérieure forment un système neurosécréteur qui secrète la vasopressine et l'ocytocine285
      • L'hypophyse antérieure sécrète six hormones bien caractérisées dont beaucoup ont un rôle trophique286
      • Les hormones de libération et d'inhibition hypothalamiques qui contrôlent la sécrétion des hormones antéhypophysaires sont transmises par le système porte hypothalamo-hypophysaire288
      • Les hormones des glandes cibles périphériques inhibent la sécrétion des hormones hypothalamiques et antéhypophysaires par un mécanisme de feedback négatif290
      • 7.4 Contrôle endocrine de la croissance et du développement chez les vertébrés291
      • La croissance dépend de l'hormone somatotrope, mais est aussi influencée par d'autres facteurs291
      • L'hormone de croissance a des effets métaboliques indépendants de la croissance292
      • Les effets indirects de l'hormone de croissance se font par l'intermédiaire des insuline-like growth factors292
      • Hormone somatotrope/IGF-I stimulent la croissance des tissus mous par hyperplasie et hypertrophie293
      • La sécrétion de l'hormone de croissance est sous le contrôle de deux hormones hypophysiotropes et de divers autres facteurs294
      • La prolactine a un large spectre d'effets associés à la croissance, incluant la lactogenèse296
      • 7.5 Glande thyroïde297
      • Un regard plus aigu sur l'adaptation : Développement de la plaque incubatrice : certains l'ont, d'autres non ! 297
      • Les cellules principales sécrétrices des hormones thyroïdiennes sont organisées en follicules remplis de substance colloïde298
      • L'hormone thyroïdienne est synthétisée et stockée dans la molécule de thyroglobuline298
      • Les cellules folliculaires phagocytent de la thyroglobuline pour sécréter l'hormone thyroïdienne300
      • T3 et T4 sont en grande partie transportées sous forme liée à des protéines plasmatiques spécifiques300
      • Biologie moléculaire et génomique : Interférence entre l'hypophyse et l'hypothalamus 300
      • La majeure partie de T4 sécrétée est convertie en T3 hors de la thyroïde301
      • L'hormone thyroïdienne est le principal facteur déterminant le niveau global d'activité métabolique, mais a également d'autres effets301
      • La sécrétion d'hormone thyroïdienne est contrôlée par l'axe hypothalamo-hypophyso-thyroïdien303
      • Les anomalies de la fonction thyroïdienne comprennent l'hypothyroïdie et l'hyperthyroïdie303
      • 7.6 Glandes Surrénales304
      • Chez la plupart des vertébrés, chaque glande surrénale comprend un cortex sécréteur de stéroïdes auquel se mêle du tissu chromaffine304
      • Le cortex surrénalien sécrète des minéralocorticoïdes, des glucocorticoïdes et des hormones sexuelles304
      • Les glucocorticoïdes ont des effets métaboliques et un rôle important dans l'adaptation au stress305
      • La sécrétion des glucocorticoïdes est directement contrôlée par l'axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien307
      • Le cortex surrénalien sécrète chez les deux sexes des hormones sexuelles mâles et femelles307
      • Le cortex surrénalien peut produire chacune de ses hormones de façon excessive ou insuffisante308
      • La médullosurrénale sécrétrice de catécholamines est un ganglion sympathique modifié308
      • La stimulation sympathique de la médullosurrénale est seule responsable de la sécrétion d'adrénaline308
      • L'adrénaline renforce le système nerveux sympathique dans la réponse à court terme de « combat-ou-fuite », mais entraîne des effets métaboliques supplémentaires308
      • Adrénaline et noradrénaline n'ont pas les mêmes affinités pour les différents types de récepteurs adrénergiques309
      • Le stress est un ensemble de réponses nerveuses et hormonales non spécifiques induites par toute situation menaçant l'homéostasie310
      • Les multiples facettes des la réponse au stress sont coordonnées par l'hypothalamus310
      • La réponse au stress induite par les facteurs psychosociaux peut être nocive311
      • 7.7 Contrôle endocrine du métabolisme énergétique des vertébrés312
      • Le métabolisme énergétique comprend l'anabolisme, le catabolisme et les interconversions entre molécules organiques riches en énergie potentielle312
      • La prise de nourriture étant discontinue, les nutriments doivent être stockés, principalement dans le tissus adipeux, pour être utilisés entre les repas314
      • Le glucose est homéostatiquement régulé pour approvisionner le cerveau et empêcher les dommages en cas de concentrations élevées315
      • Les substrats énergétiques sont stockés en période digestive et mobilisés entre les repas315
      • Des sources d'énergie mineures sont exploitées en cas de nécessité316
      • Les hormones pancréatiques, insuline et glucagon, sont le plus importantes dans la régulation du métabolisme énergétique316
      • L'insuline fait baisser les concentrations sanguines de glucose, d'acides aminés et d'acides gras et favorise leurs stockage317
      • Le stimulus primaire qui induit une sécrétion accrue d'insuline est l'élévation de la concentration du glucose dans le sang319
      • Les effets du glucagon sont, en général, opposés à ceux de l'insuline320
      • La sécrétion de glucagon augmente au cours du jeûne320
      • L'insuline et le glucagon travaillent de concert pour maintenir les concentrations de glucose et d'acides gras320
      • L'adrénaline, le cortisol, l'hormone somatotrope et l'hormone thyroïdienne ont aussi des effets directs sur le métabolisme320
      • Les symptômes du diabète sucré sont comparables à ceux d'un état post-prandial poussé à l'extrême322
      • 7.8 Contrôle endocrine du métabolisme calcique chez des vertébrés323
      • La concentration plasmatique du calcium doit être finement réglée afin d'éviter les modifications de l'excitabilité neuromusculaire323
      • Le contrôle du métabolisme calcique comprend à la fois la régulation de l'homéostasie calcique et de la balance du calcium324
      • L'hormone parathyroïdienne élève la concentration plasmatique du Ca2+ libre en agissant sur les os, les reins et l'intestin324
      • Les os sont le siège de remaniements continuels324
      • PTH augmente la calcémie en mobilisant le Ca2+ des os326
      • L'effet immédiat de PTH est de faciliter le transfert de Ca2+ du liquide interne de l'os vers le plasma326
      • L'effet chronique de PTH est de provoquer la dissolution localisée de l'os pour libérer Ca2+ dans le plasma326
      • PTH agit sur les reins pour conserver Ca2+ et éliminer PO43-326
      • PTH provoque indirectement l'absorption de Ca2+ et de PO43- au niveau de l'intestin327
      • Le facteur principal qui contrôle la sécrétion de PTH est la concentration du calcium libre dans le plasma327
      • La calcitonine fait baisser la concentration plasmatique de Ca2+, mais peut ne pas être essentielle327
      • La vitamine D est réellement une hormone qui augmente l'absorption du calcium au niveau de l'intestin329
      • Le métabolisme du phosphate est contrôlé par les mêmes mécanismes que ceux qui régulent le métabolisme calcique330
      • Les désordres du métabolisme calcique peuvent dépendre de quantités anormales d'hormone parathyroïdienne ou de vitamine D330
      • Faire des liens : Comment le système endocrine contribue-t-il à faire de l'organisme un tout ? 332
      • Résumé du chapitre333
      • Revue, synthèse et analyse334
      • Lectures suggérées334
      • Section III : Support et mouvement
      • 8 Physiologie musculaire 335
      • 8.1 Introduction335
      • Trois types de muscles génèrent une gamme très large de mouvements (ou une grande diversité de mouvements335
      • 8.2 Muscle squelettique336
      • Le muscle squelettique est formé de libres musculaires disposées parallèlement les unes aux autres336
      • La myosine forme les filaments épais338
      • L'actine, avec la tropomysosine et la troponine, forment les filaments fins338
      • Biologie moléculaire et génomique : Quelles sont les fonctions de la titine ? 339
      • 8.3 Bases moléculaires de la contraction squelettique341
      • Durant la contraction, la liaison et la flexion cycliques des ponts font glisser les filaments fins entre les filaments épais et leur rapprochement est à l'origine du raccourcissement des sarcomères341
      • Le raccourcissement complet dépend de cycles répétés de liaison et de flexion des ponts342
      • Le calcium fait le lien entre l'excitation et la contraction342
      • L'élimination du calcium est la clé de la relaxation du muscle346
      • Au-delà de l'essentiel : Conversion du muscle en viande 347
      • L'activité contractile dure beaucoup plus longtemps que l'activité électrique qui l'a initiée347
      • 8.4 Mécanique du muscle squelettique348
      • Un regard plus aigu sur l'adaptation : Muscles adaptés à la vitesse 349
      • Les muscles sont des groupes de fibres musculaires réunis par du tissu conjonctif et souvent attachés aux éléments squelettiques en paires antagonistes349
      • La force de contraction d'un muscle est variable350
      • Le nombre de fibres qui se contractent dans un muscle de vertébré dépend du nombre d'unités motrices recrutées350
      • La fréquence de stimulation peut influencer la force développée par chaque fibre musculaire squelettique de vertébré351
      • La sommation des secousses résulte d'une élévation soutenue du calcium cytosolique352
      • La force du muscle d'arthropode est contrôlée par la contraction graduelle au sein d'une unité motrice353
      • Il y a une longueur optimale du muscle pour laquelle la contraction produit une force maximale353
      • La force du muscle est transmise aux éléments du squelette lorsque la composante contractile étire et tend la composante élastique en série355
      • Les deux types fondamentaux de contraction sont la contraction isotonique et la contraction355
      • La vitesse de raccourcissement est en relation avec la charge356
      • Les squelettes comprennent les endosquelettes, les exosquelettes et les squelettes hydrostatiques356
      • Unités interactives des muscles squelettiques, tendons, squelettes et articulations forment des systèmes de leviers357
      • Les structures élastiques de stockage peuvent augmenter l'efficacité et la vitesse de la locomotion357
      • 8.5 Métabolisme du muscle squelettique et types de fibres358
      • Les fibres musculaires ont des voies alternatives pour synthétiser le l'ATP359
      • La fatigue peut être d'origine musculaire ou centrale361
      • Une consommation accrue d'oxygène est nécessaire pendant la phase de récupération de l'exercice362
      • Bien que les muscles puissent accomplir un travail, une grande partie de l'énergie est dissipée sous forme de chaleur362
      • Il y a trois types de fibres musculaires squelettiques, qui diffèrent par les modalités d'hydrolyse et de synthèse de l'ATP362
      • Biologie moléculaire et génomique : Génétique de la famille des myosines364
      • Les fibres musculaires s'adaptent en réponse à la demande365
      • Quels signaux déclenchent les changements dans la masse musculaire et le type de fibre ?366
      • 8.6 Adaptations au vol366
      • Les contractions asynchrones des muscles sont caractérisées par une concentration sarcoplasmique de Ca2+ pratiquement constante367
      • 8.7 Contrôle du mouvement moteur368
      • De multiples afférences influencent l'activité des unités motrices des vertébrés368
      • Les fuseaux neuromusculaires et les organes tendineux de Golgi fournissent l'information afférente essentielle pour le contrôle de l'activité des muscles squelettiques370
      • 8.8 Muscle lisse et muscle cardiaque373
      • Les muscles lisse et cardiaque partagent quelques propriétés de base avec les muscles squelettiques373
      • Les cellules musculaires lisses sont petites et non striées373
      • Les cellules musculaires lisses sont activées par la phosphorylation de la myosine dépendante de Ca2+375
      • Le muscle lisse phasique se contracte par salves d'activité ; le muscle lisse tonique maintient un niveau soutenu de contraction376
      • Le muscle lisse mutliunitaire est neurogénique377
      • Les cellules de muscle lisse unitaire forment un syncytium fonctionnel378
      • Le muscle lisse unitaire est myogénique378
      • La graduation de la contraction du muscle lisse unitaire diffère considérablement de celle du muscle squelettique379
      • L'activité du muscle lisse peut être modifiée par le système nerveux autonome379
      • Le muscle lisse peut encore développer une certaine force quand il est étiré au-delà de sa longueur normale de relaxation380
      • Les muscles lisses sont lents et économiques, particulièrement ceux de types « à verrous » ou « à loquets »381
      • Le muscle cardiaque est strié, mais partage quelques caractéristiques avec le muscle lisse382
      • Faire des liens : Comment la physiologie du muscle contribue-t-elle à faire de l'organisme un tout ?382
      • Résumé du chapitre383
      • Revue, synthèse et analyse383
      • Lectures suggérées383
      • Section IV : Auto-entretien
      • 9 Systèmes circulatoires 385
      • 9.1 Évolution de la circulation385
      • Les systèmes circulatoires ont évolué pour surmonter les limites de la diffusion385
      • Les systèmes circulatoires sont organisés autour de trois composants principaux : le fluide, la pompe et les vaisseaux385
      • Les systèmes circulatoires peuvent être ouverts ou fermés386
      • 9.2 Fluides et cellules circulants387
      • Le plasma est un milieu aqueux contenant des ions inorganiques, des gaz et divers solutés organiques387
      • Les protéines plasmatiques sont impliquées dans beaucoup de fonctions du plasma388
      • Les complexes lipoprotéiques transportent des lipides énergétiques et structuraux pour les biosynthèses389
      • Les pigments respiratoires transportent l'oxygène391
      • Les érythorcytes servent principalement à transporter l'oxygène391
      • Pourquoi les érythrocytes des oiseaux et des mammifères sont-ils si différents ?391
      • Les hémoglobines et les érythrocytes assurent d'autres transports392
      • Les tissus hématopoïétiques remplacent continuellement les érythrocytes usés392
      • L'érythropoïèse des mammifères et probablement d'autres vertébrés est contrôlée par l'érythropoïétine émise par les reins392
      • Les leucocytes sont les éléments clés du système immunitaire des vertébrés393
      • Les thrombocytes et les plaquettes interviennent dans la formation des caillots (coagulation)393
      • 9.3 Fluides circulants : hémostase394
      • Le spasme vasculaire réduit l'écoulement du sang dans un vaisseau endommagé395
      • Les plaquettes s'agrègent et, selon un mécanisme de feedback positif, mettent en place un clou plaquettaire395
      • Le déclenchement d'une chaîne de réaction et un feedback positif impliquant des facteurs de coagulation conduisent à la formation d'un caillot395
      • La cascade de la coagulation peut être déclenchée par la voie intrinsèque ou par la voie extrinsèque397
      • Pourquoi la coagulation est-elle si complexe chez les mammifères ?397
      • La fibrinolyse catalysée par la plasmine dissout les caillots et empêche la formation de caillots indésirables398
      • Les hémocytes et les protéines de l'hémolymphe assurent l'hémostase chez les arthropodes399
      • Un regard plus aigu sur l'adaptation : Vampires et médecine 400
      • 9.4 Pompes circulatoires : évolution400
      • Le pompage peut être assuré par les flagelles, les muscles squelettiques extrinsèques, les pompes musculaires péristaltiques et les coeurs (pompes musculaires à chambre(s))400
      • Beaucoup d'animaux ont un coeur principal secondé par des pompes auxiliaires401
      • Les coeurs systémiques des arthropodes sont localisés dorsalement et ont plusieurs ouvertures munies de valves402
      • Les coeurs systémiques de vertébrés ont évolué d'une structure à deux chambres à une structure à quatre chambres402
      • Les coeurs d'oiseaux et de mammifères sont des pompes duales402
      • Les valves cardiaques assurent que le sang s'écoule selon une direction donnée à travers le coeur403
      • Les parois du coeur des vertébrés renferment des faisceaux de fibres musculaires cardiaques reliées entre elles par des disques intercalaires405
      • 9.5 Pompes circulatoires : activité électrique du coeur406
      • Les cellules pacemaker ont des canaux qui les amènent cycliquement au seuil de « mise à feu »407
      • Le noeud sinoatrial (sinusal) est le pacemaker normal du coeur de vertébré407
      • La propagation de l'excitation cardiaque est coordonnée de manière à assurer un pompage efficace408
      • Le potentiel d'action des cellules contractiles du myocarde a un plateau caractéristique409
      • L'entrée de Ca2+ du FEC induit une libération plus importante de Ca2+ du réticulum sarcoplasmique409
      • La longue période réfractaire rend impossible le tétanos du coeur410
      • 9.6 Pompes circulatoires : mécanique du coeur et cycle cardiaque412
      • Les coeurs se contractent alternativement au cours des systoles pour se vider et se relâchent au cours des diastoles pour se remplir412
      • 9.7 Pompes circulatoires : débit cardiaque et son contrôle414
      • Le débit cardiaque est le produit de la fréquence cardiaque et du volume d'éjection systolique414
      • Le rythme cardiaque dépend principalement du contrôle antagoniste que le système autonome exerce sur le noeud SA415
      • Le volume d'éjection systolique est déterminé par l'importance du retour veineux et par l'activité sympathique416
      • L'augmentation du volume télédiastolique entraîne celle du volume systolique417
      • La contractilité du coeur et le retour veineux sont augmentés par la stimulation sympathique417
      • Le coeur reçoit le sang nécessaire à son activité par la circulation coronaire418
      • 9.8 Voies circulatoires et vaisseaux : hémodynamique et évolution419
      • Le débit sanguin est proportionnel au gradient de pression et varie en sens inverse de la résistance419
      • Comment le brachiosaure pompait-il le sang jusqu'à son cerveau ?420
      • Les liquides circulants transportent leur livraison en empruntant un système de ramifications disposées en parallèle, particulièrement dans les systèmes clos421
      • Les liquides circulants sont mus par la pression et peuvent transmettre une force utilisable422
      • 9.9 Voies circulatoires et vaisseaux : circulation ouverte422
      • 9.10 Voies circulatoires et vaisseaux : circulation fermée425
      • Organisations en parallèle et en série sont toutes deux importantes pour le reconditionnement du sang425
      • Le système circulatoire des vertébrés a évolué d'un circuit simple à deux circuits séparés425
      • Biologie moléculaire et génomique : De trois à quatre428
      • 9.11 Vaisseaux sanguins : artères429
      • Les artères ont un grand diamètre avec une faible surface de section totale, stockent et libèrent de la pression pour un écoulement rapide du sang429
      • La pression artérielle moyenne est la principale force motrice responsable de l'écoulement du sang432
      • 9.12 Vaisseaux sanguins : artérioles432
      • Les artérioles sont les vaisseaux les plus résistants et peuvent être dilatés ou contractés432
      • Le contrôle local (intrinsèque) du rayon artériolaire contribue au couplage du débit de sang et des besoins « personnels » des tissus434
      • Le contrôle extrinsèque sympathique du rayon artériolaire est important dans la régulation du débit sanguin durant l'activité et dans celle de la pression artérielle435
      • Le centre de contrôle cardio-vasculaire médullaire, d'autres régions du cerveau et des hormones régulent le débit sanguin et la pression437
      • 9.13 Vaisseaux sanguins : capillaires437
      • L'anatomie des capillaires augmente la vitesse de diffusion en minimisant la distance DeltaX tout en maximalisant a surface A et la coefficient de diffusion D de la loi de Fick437
      • La composition du sang et la régulation de la perfusion augmentent les gradients de concentration DeltaC capillaire-tissu439
      • L'anatomie des capillaires augmente le temps de diffusion en ralentissant l'écoulement du sang en raison d'une surface de section totale élevée441
      • Le liquide interstitiel est un intermédiaire passif entre le sang et les cellules442
      • Le transport de masse à travers la paroi capillaire est important pour la distribution du liquide extracellulaire442
      • 9.14 Vaisseaux sanguins : système lymphatique444
      • Le système lymphatique est une voie accessoire de circulation par laquelle le liquide interstitiel peut retourner au sang444
      • Le système lymphatique est important pour la fonction immunitaire et le transport des lipides445
      • 9.15 Vaisseaux sanguins : veinules et veines445
      • Les veines constituent un réservoir de sang et sont des voies de retour vers le coeur445
      • Le retour veineux est influencé par un certain nombre de facteurs extrinsèques446
      • 9.16 Fonction cardiovasculaire intégrée448
      • Le système cardiovasculaire a deux priorités, le transport des gaz et de la chaleur et la régulation de la pression artérielle448
      • Le transport des gaz et la pression artérielle sont contrôlés par des senseurs artériels et en partie par le centre de contrôle cardiovasculaire446
      • Le baroréflexe est le mécanisme le plus important dans la régulation à court terme de la pression sanguine au repos ou lors d'une activité faible449
      • La régulation du transport des gaz et celle de la pression sanguine sont coordonnées durant l'activité locomotrice par les centres cérébraux supérieurs450
      • La régulation de la pression artérielle doit intégrer à la fois des influences à court terme et à long terme453
      • Faire des liens : Comment la circulation contribue-t-elle à faire de l'organisme un tout ? 455
      • Résumé du chapitre455
      • Revue, synthèse et analyse456
      • Lectures suggérés457
      • 10 Systèmes de défense 458
      • 10.1 Évolutions des systèmes de défense458
      • Les défenses des animaux sont ciblées sur les dangers externes, mais internes comme les bactéries, les virus et les parasites pathogènes ainsi que le cancer459
      • Les réponses immunitaires peuvent être innées ou acquises459
      • Les réponses immunitaires utilisent des récepteurs qui reconnaissent des patterns pour faire la distinction entre le « soi » et le « non-soi »460
      • Les cellules immunitaires communiquent par l'intermédiaire de cytokines ou par contact direct460
      • Certains animaux acquièrent, par leur comportement, des facteurs de défense appartenant à d'autres organismes460
      • 10.2 Systèmes immunitaires innés des invertébrés461
      • Les tissus-barrières dressent la première ligne de défense, mettant en jeu des mécanismes passifs et actifs461
      • Les cellules phagocytaires et les réponses inflammatoires constituent l'essentiel des secondes lignes de défenses à médiation cellulaire461
      • Les peptides antimicrobiens et autres peptides des tissus-barrières et des cellules immunitaires constituent des secondes lignes de défense non cellulaires463
      • Les opsonines sont des protéines qui « marquent » les envahisseurs afin que les cellules phagocytaires puissent les détruire463
      • 10.3 Systèmes immunitaires des vertébrés : vue d'ensemble464
      • Les réponses immunitaires acquises sont contrôles par des systèmes de feedback comprenant des senseurs (détecteurs), des intégrateurs et des effecteurs qui sont principalement des leucocytes et des protéines464
      • Les leucocytes de l'immunité innée et acquise sont présents dans la circulation ou localisés dans les tissus464
      • 10.4 Immunité innée des mammifères465
      • Les tissus-barrières dressent des obstacles passifs et disposent de mécanismes actifs pour tuer ou écarter les envahisseurs466
      • L'inflammation est en partie déclenchée par l'histamine émise par les mastocytes467
      • Le système du complément perce des trous directement dans les micro-organismes, agit comme opsonines, travaille avec les anticorps et stimule l'inflammation469
      • Les anti-inflammatoires non stéroïdiens (AINS) et les glucocorticoïdes suppriment la réponse inflammatoire470
      • Les cellules natural killer détruisent les cellules infectées par des virus et les cellules cancéreuses dès le premier contact471
      • L'interféron inhibe transitoirement la multiplication des virus dans la plupart des cellules471
      • 10.5 Immunité acquise des mammifères : vue d'ensemble472
      • L'immunité acquise comprend des réponses médiées par les anticorps et par des cellules472
      • Les tissus lymphoïdes sont les sites de stockage, de production et/ou de maturation des lymphocytes472
      • Un antigène induit une réponse immunitare dirige contre lui-même473
      • 10.6 Immunité acquise des mammifères : lymphocytes B474
      • Les antigènes auxquels les cellules B répondent peuvent être T-indépendants ou T-dépendants474
      • Les antigènes stimulent la transformation des lymphocytes B en plasmocytes sécréteurs d'anticorps474
      • Les anticorps ont la forme de Y et sont classés en fonction des propriétés de leur tige (région caudale)474
      • Les anticorps amplifient l'intervention des composants de l'immunité innée pour assurer la destruction de l'antigène475
      • La sélection clonale rend compte de la spécificité des anticorps produits476
      • Les clones sélectionnés se différencient en plasmocytes et cellules à mémoires quiescentes476
      • Le vaste répertoire des cellules B s'édifie par recombinaison d'un petit jeu de fragments géniques479
      • L'immunité active est autogénérée, l'immunité passive est « transférée »480
      • 10.7 Immunité acquise des mammifères : lymphocytes T480
      • Les lymphocytes T interagissent directement avec leurs cibles et les cellules effectrices via des immunosynapses480
      • Les trois types de cellules T sont les cellules T cytotoxiques, les cellules T helper et les cellules T régulatrices480
      • Les lymphocytes T helper sécrètent des substances qui amplifient l'activité des autres cellules immunitaires482
      • Les lymphocytes T répondent seulement aux antigènes, qui leur sont présentés par des cellules présentatrices482
      • Le complexe majeur d'histocompatibilité (CMH) code pour les antigènes du soi483
      • Le système immunitaire est normalement tolérant aux antigènes du soi485
      • La surveillance immunitaire contre les cellules cancéreuses repose sur les interactions des cellules immunitaires et de l'interféron486
      • Une boucle régulatrice s'établit entre le système immunitaire et les systèmes nerveux et endocrine488
      • 10.8 Immunité acquise chez d'autres animaux489
      • Comment le système immunitaire acquis est-il apparu chez les vertébrés à mâchoires ?489
      • Les requins génèrent des cellules B et T par recombinaison de fragments de gènes plus nombreux, mais moins divers que chez les mammifères489
      • Les lymphocytes des lamproies brassent d'anciens gènes PRR pour générer des récepteurs variables et des protéines anticorps-like489
      • Certains arthropodes et mollusques ont des mécanismes de l'immunité qui ressemblent aux processus acquis des vertébrés489
      • Biologie moléculaire et génomique : Une origine accidentelle pour l'immunité acquise ? 490
      • Faire des liens : Comment les systèmes de défense contribuent-ils à faire du corps un tout 491
      • Résumé du chapitre491
      • Revue, synthèse et analyse492
      • Lectures suggérées492
      • 11 Systèmes respiratoires 493
      • 11.1 Demandes en gaz : problèmes généraux et solutions évolutives493
      • La respiration externe implique au plus quatre étapes majeures de transport et d'échange493
      • La diffusion des gaz suit la loi de Fick sur les gradients de pression partielle494
      • Les processus de la respiration externe doivent répondre aux contraintes de taille, de métabolisme et d'habitat496
      • L'échange de gaz peut être amplifié par les organes respiratoires, le transport de masse et les protéines favorisant la diffusion497
      • La respiration est une forme de transport (mouvement) de masse qui peut être tidale ou à flux unidirectionnel498
      • 11.2 Animaux à respiration aquatique498
      • L'eau est un milieu plus difficile que l'air pour l'échange de gaz498
      • Les limitations de la diffusion dans l'eau sont maîtrisées par les branchies et autres surfaces externes fines, la circulation interne et la respiration par flux unidirectionnel499
      • Les muscles respiratoires dans l'eau provoquent un transport rapide et souvent un flux unidirectionnel501
      • L'écoulement du sang à contre-courant augmente les gradients de pression des gaz chez les poissons502
      • Les systèmes respiratoires aquatiques peuvent assurer de nombreuses fonctions non respiratoires502
      • 11.3 Respiration aérienne : vue d'ensemble et cas des invertébrés502
      • Les animaux à respiration aérienne ont des surfaces d'échange et des mécanismes de ventilation moins efficaces et leurs surfaces doivent être protégées de la dessiccation502
      • Les limaces terrestres et les escargots utilisent le tégument, le tissu du manteau ou des poumons503
      • Les arachnides utilisent des poumons en livre ou des trachées503
      • Chez les insectes, des tubes internes remplis d'air - trachées - amènent directement l'oxygène aux tissus504
      • 11.4 Respiration aérienne : cas des vertébrés504
      • Challenges et controverses : Pourquoi n'y a-t-il pas de grands insectes ?505
      • Les premiers vertébrés à respiration aérienne étaient bimodaux505
      • Les poumons de grenouille sont simples ou avec peu de replis internes et se gonflent par pression positive506
      • Les reptiles et les mammifères ont de systèmes respiratoires qui vont de chambres simples à des chambres compartimentées plus élaborées qui se remplissent par pression négative507
      • Les voies aériennes des mammifères aboutissent aux alvéoles, qui sont impliquées à la fois dans la ventilation et dans l'échange de gaz508
      • Un sac pleural sépare chaque poumon de la paroi thoracique510
      • Les poumons des mammifères se gonflent et se dégonflent de façon tidale suite à des changements cycliques de la pression intra-alvéolaire générés indirectement par les muscles respiratoires510
      • La ventilation et l'échange de gaz sont séparés dans le système respiratoire des oiseaux en raison de la présence de sacs aériens et de parabronches avec des capillaires aériens511
      • L'écoulement unidirectionnel de l'air et la circulation à courant croisé du sang optimisent l'échange de gaz chez les oiseaux514
      • Les systèmes respiratoires aériens peuvent assurer de nombreuses fonctions non respiratoires515
      • 11.5 Respiration : mécanique respiratoire des mammifères517
      • Les relations entre les pressions atmosphérique, intra-alvéolaire et intrapleurale sont importantes dans la mécanique respiratoire des mammifères517
      • Les poumons sont normalement distendus pour remplir la cavité thoracique qui est plus grande517
      • Les pressions intrapleurale et pulmonaire décroissent au cours de l'inspiration et augmentent au cours de l'expiration519
      • Des désordres respiratoires augmentent souvent la résistance des voies aériennes519
      • L'élasticité des poumons de mammifères dépend du tissu conjonctif et de la tension de surface des alvéoles qui est réduite par le surfactant520
      • 11.6 Respiration : volumes pulmonaires des mammifères521
      • Des variations dans le volume des poumons sont importantes pour analyser les différents efforts respiratoires, les états pathologiques, les capacités d'activité aérobie et les différences entre espèces521
      • La ventilation alvéolaire est plus petite que la ventilation pulmonaire en raison de l'existence d'un espace mort523
      • 11.7 Respiration : animaux à respiration par flux unidirectionnel versus tidale526
      • Les volumes d'espace mort sont moins importants chez les poissons, mais plus élevés chez les oiseaux, comparés aux mammifères526
      • Le travail respiratoire normal requiert aussi peu que 2 % de dépense énergétique totale chez certains mammifères, mais jusqu'à 50 % chez certains poissons527
      • La ventilation à flux unidirectionnel assure une capture plus importante d'oxygène que la ventilation tidale527
      • 11.8 Échanges gazeux au niveau des organes respiratoires des vertébrés et des tissus du corps527
      • L'air pulmonaire a une plus faible pression partielle d'oxygène que l'air atmosphérique527
      • 02 entre dans les capillaires pulmonaires ou branchiaux et CO2/HCO3- les quittent en suivant les gradients de pression partielle ou les gradients de concentration529
      • D'autres facteurs que le gradient de pression partielle influencent la vitesse du transfert de gaz529
      • L'échange de gaz à travers les capillaires systémiques se réalise aussi dans le sens des gradients de pression partielle530
      • 11.9 Transport circulatoire et échange de gaz530
      • Dans de nombreux systèmes circulatoires, la plus grande partie de O2 est transportée sous forme liée à des hémoglobines, hémocyanines et autres pigments respiratoires contenant un métal530
      • Un regard plus aigu sur l'adaptation : La vie dans le froid : les poissons de glace sans hémoglobine 532
      • La myoglobine stocke l'oxygène dans les muscles aérobies et peut faciliter sa diffusion du sang aux mitochondries533
      • Les neurones contiennent de la neuroglobine et les fibroblastes de la cytoglobine533
      • La P02 est le principal facteur déterminant le pourcentage de saturation de l'hémoglobine533
      • La coopérativité entre les sous-unités d'hémoglobine permet une libération efficace d'oxygène533
      • L'adaptation évolutive se traduit par des valeurs différentes de la P50535
      • En agissant comme des sites de stockage, les pigments respiratoires favorisent le transfert net de O2 entre les surfaces respiratoires et le liquide circulant536
      • L'augmentation du CO2, l'acidité, la température et les phosphates organiques déplacent la courbe de dissociation O2-Hb vers la droite, favorisant la décharge537
      • Le remplissage de la vessie gazeuse est favorisé par l'effet Root539
      • Le CO2 est en grande partie transporté dans le sang sous forme de bicarbonate540
      • Des états respiratoires variés sont caractérisés par des niveaux anormaux de gaz dans le sang542
      • Des états respiratoires inhabituels comme l'apnée ne sont pas nécessairement pathologiques543
      • Un regard plus aigu sur l'adaptation : Voler à haute altitude et plonger à de grandes profondeurs 544
      • 11.10 Contrôle de la respiration546
      • Les spiracles qui contrôlent la ventilation trachéale des insectes sont régulés intrinsèquement et extrinsèquement pour régler à la fois l'échange de gaz et l'évaporation546
      • Les contrôles extrinsèque et intrinsèque s'exercent sur la musculature lisse des voies aériennes des mammifères et des artérioles pour optimiser le couplage entre ventilation et perfusion546
      • Les centres respiratoires du tronc cérébral des vertébrés génèrent le rythme respiratoire547
      • Biologie moléculaire et génomique : HIF à la rescousse 549
      • L'importance de la ventilation est ajustée en réponse à trois facteurs chimiques : Po2, Pco2 et H+550
      • Le contrôle par feedback des gaz du sang et de H+ est à la fois périphérique et central550
      • Une diminution de Po2 artérielle augmente la ventilation plus fortement chez les poissons que chez les animaux à respiration aérienne550
      • Le dioxyde de carbone - générateur de H+ dans le cerveau - est normalement le régulateur principal de la ventilation des organismes à respiration aérienne551
      • Des ajustements de la ventilation en réponse à des variations dans les concentrations artérielles de H+ sont importants pour l'équilibre acido-basique553
      • L'activité augmente profondément la ventilation, probablement en raison de mécanismes anticipatoires553
      • Faire des liens : Comment les systèmes respiratoires contribuent-ils à faire du corps un tout ? 554
      • Résumé du chapitre554
      • Revue, synthèse et analyse555
      • Lectures suggérées556
      • 12 Systèmes excréteurs 557
      • 12.1 Évolution des systèmes excréteurs557
      • L'excrétion sélective est cruciale pour l'homéostasie du liquide interne et implique plusieurs systèmes557
      • Le métabolisme azoté crée des stress particuliers et génère trois produits terminaux majeurs : ammoniac, urée et acide urique558
      • Les organes excréteurs ont des épithéliums de transport qui, typiquement, utilisent les ATPases NA+/K+561
      • 12.2 Organes excréteurs rénaux : vue d'ensemble563
      • Les tubules rénaux produisent l'urine par des processus de filtration, de sécrétion, de réabsorption et d'osmoconcentration563
      • Les principaux organes rénaux sont les protonéphridies, les métanéphridies et néphrons (méso et métanéphrons) et les tubules de Malpighi563
      • Un regard plus aigu sur l'adaptation : Longévité des oiseaux : débrouiller le mystère 564
      • 12.3 Tubules de Malpighi des insectes566
      • Les tubules de Malpighi initient l'excrétion par une sécrétion d'ion qui entraîne l'osmose566
      • Les tubules et le proctodeum modifient le fluide luminal par sécrétion et réabsorption spécifiques567
      • Pourquoi n'y a-t-il pratiquement pas d'insectes marins ?568
      • L'excrétion des insectes est régulée par des hormones diurétiques et antidiurétiques568
      • 12.4 Systèmes urinaires des vertébrés et organes extrarénaux569
      • Les reins des vertébrés élaborent l'urine ; le reste du système urinaire comprend des conduits qui acheminent l'urine vers la vessie ou la région terminale du tractus digestif569
      • Le néphron est l'unité fonctionnelle du rein des vertébrés, assurant trois ou quatre processus rénaux de base571
      • Les poissons élasmobranches retiennent l'urée et la triméthylamine oxyde et impliquent les branchies, les reins et les glandes rectales dans l'excrétion et la rétention572
      • Les poissons marins osseux utilisent les branchies pour la plus grande partie des processus d'excrétion et de rétention572
      • Les poissons osseux d'eau douce excrètent l'eau par les reins et utilisent les branchies pour éliminer les déchets et récupérer les sels573
      • Les vertébrés terrestres ont évolué de nouveaux mécanismes rénaux et extrarénaux pour maintenir une « mer intérieure »574
      • Les amphibiens utilisent reins et vessies pour l'excrétion et la rétention574
      • Les reptiles, non aviaires utilisent des reins semblables à ceux des amphibiens, les régions postérieures du tractus digestif et (chez les espèces marines et du désert) des glandes à sels pour l'excrétion et la rétention574
      • Les oiseaux ont des reins à néphrons de types reptilien et mammalien, mais aussi des régions digestives postérieures et (les espèces marines) des glandes à sels pour l'excrétion et la rétention574
      • 12.5 Système urinaire des mammifères : vue d'ensemble et filtration glomérulaire576
      • Les reins des mammifères (comme ceux des oiseaux) ont des néphrons corticaux et juxtamédullaires576
      • La membrane glomérulaire est composée de trois couches qui forment un fin tamis moléculaire577
      • La pression du sang dans les capillaires glomérulaires est la principale force responsable de l'ultrafiltration glomérulaire579
      • Des changements du DFG résultent principalement de modifications de la pression du sang dans les capillaires glomérulaires579
      • Le DFG peut être influencé par des changements dans le coefficient de filtration582
      • 12.6 Reins des mammifères : réabsorption tubulaire583
      • La réabsorption tubulaire, qui implique des transports transépithéliaux passifs et actifs, est considérable, hautement sélective et variable583
      • L'absorption du sodium est essentielle pour la réabsorption des nutriments, de Cl- et H2O et pour la régulation de l'osmolarité et du volume du FEC584
      • Le glucose et les acides aminés sont réabsorbés par un transport actif secondaire dépendant de Na+585
      • À l'exception de Na+, les substances activement réabsorbées présentent une limite ou maximum tubulaire585
      • La réabsorption du glucose n'est pas régulée par les reins et le Tm est dépassé dans le diabète586
      • La réabsorption des phosphates (PO43-) est régulée par les reins586
      • En règle générale, les produits de déchet, à l'exception de l'urée, ne sont pas réabsorbés586
      • Le système rénine-angiotensine-aldostérone stimule la réabsorption de Na+ dans les tubules distaux et les tubes collecteurs, élève la pression du sang et stimule la soif et la faim de sel587
      • Les peptides natriurétiques auriculaire et cérébral ont une action antagoniste de celle du SRAA, inhibant la réabsorption de Na+ et faisant baisser la pression artérielle589
      • 12.7 Reins des mammifères : sécrétion tubulaire589
      • La sécrétion des ions hydrogène est importante pour l'équilibre acido-basique589
      • La sécrétion de potassium est contrôlée par l'aldostérone589
      • La sécrétion d'anions et de cations organiques contribue à éliminer des composés étrangers du corps592
      • La clairance plasmatique est le volume de plasma débarrassé d'une substance particulière par minute592
      • 12.8 Reins des mammifères : osmoconcentration593
      • La capacité d'excréter une urine de concentrations différentes varie selon les espèces et dépend de l'état d'hydratation593
      • Le gradient osmotique vertical est établi par l'effet multiplicateur du contre-courant594
      • La réabsorption variable d'H2O, contrôlée par la vasopressine (ou ADH, hormone antidiurétique), intervient dans les segments tubulaires terminaux du néphron597
      • L'échange à contre-courant dans les vasa recta conserva le gradient osmotique vertical médullaire598
      • Le recyclage passif de l'urée dans la médulla rénale contribue à son hypertonicité599
      • Des différences dans les capacités d'osmoconcentration des espèces dépendant de l'anatomie des néphrons et des taux métaboliques601
      • Challenges et controverses : Le mystère intérieur ? 603
      • 12.9 Système urinaire des mammifères : stockage dans la vessie et miction605
      • L'urine est temporairement stockée dans la vessie qui se vide au cours de la miction605
      • Biologie moléculaire et génomique : Survivre au sel et à l'urée : osmolytes organiques et régulation génique 606
      • 12.10 Pathologies rénales607
      • Les pathologies rénales sont diverses et ont un large éventail de conséquences607
      • Faire des liens : Comment les systèmes excréteurs contribuent-ils à faire de l'organisme un tout ? 609
      • Résumé du chapitre609
      • Revue, synthèse et analyse610
      • Lectures suggérées610
      • 13 Équilibre hydrique et acido-basique 612
      • 13.1 Introduction612
      • Pour que l'équilibre soit maintenu, les entrées doivent être égales aux sorties612
      • L'eau du corps est distribuée entre les compartiments liquidiens intra - et extracellulaires613
      • Un regard plus aigu sur l'adaptation : La solution sucrée à la dessiccation 614
      • Chez les vertébrés, le plasma et le liquide interstitiel sont similaires en composition, mais le FEC et le FIC sont nettement différents chez tous les animaux615
      • 13.2 Équilibre osmotique et du volume : vue d'ensemble et organismes osmoconformes616
      • Les problèmes osmotiques qui menacent les cellules et les animaux comprennent la salinité, l'évaporation, l'ingestion, la congélation et certaines pathologies616
      • Les animaux ont sélectionné deux stratégies pour faire face aux variations osmotiques : l'osmoconformité et l'osmorégulation617
      • Les osmoconformeurs mettent à profit des osmolytes organiques compatibles et neutralisants dans leurs cellules617
      • Les osmoconformeurs stricts comprennent la majorité des invertébrés marins et les myxines620
      • Les organismes osmoconformes hypo-ioniques comprennent les chondrichtyens, les coelacanthes marins et certains arthropodes621
      • Un regard plus aigu sur l'adaptation : La vie au sommet 622
      • 13.3 Équilibre osmotique et du volume : osmorégulateurs624
      • Les régulateurs hypo-osmotiques comprennent  la plupart des vertébrés marins et certains arthropodes624
      • Les osmorégulateurs hypo-osmotiques utilisent des épithéliums de transport spéciaux pour éliminer l'excès de sel624
      • Biologie moléculaire et génomique : Un ver dans l'eau de mer 624
      • Certains vertébrés osmorégulateurs ont de hauts niveaux d'osmolytes organiques625
      • Pourquoi la plupart des vertébrés marins sont-ils hypo-osmotiques ?626
      • La régulation hyperosmotique est trouvée chez tous les animaux d'eau douce626
      • Certains animaux comme les saumons alternent entre différents modes d'adaptation osmotique626
      • Beaucoup d'animaux terrestres osmorégulent face à une disponibilité faible en eau et en sel627
      • 13.4 Équilibre osmotique et du volume chez les mammifères628
      • L'équilibre hydrique est maintenu par la régulation du volume et de l'osmolarité du FEC628
      • Le contrôle de l'osmolarité du FEC prévient les changements dans le volume du FIC susceptibles d'être entraînés par l'hyper ou l'hypotonicité628
      • Le contrôle du volume du FEC est important pour la régulation à long terme de la pression artérielle630
      • L'équilibre hydrique dépend des entrées par la nourriture, la boisson et le métabolisme et des sorties via l'urine, les fèces et les pertes cutanées et respiratoires insensibles et sensibles630
      • L'équilibre hydrique est régulé principalement par les reins et la soif631
      • L'équilibre du sel est principalement régulé par les reins et la faim de sel632
      • Au cours du choc hémorragique, les fonctions circulatoires et l'équilibre hydrique sont régulés de façon coordonnée634
      • 13.5 Équilibre acido-basique : concepts généraux636
      • Les acides libèrent des ions hydrogène libres tandis que les bases les acceptent636
      • Le pH est utilisé pour exprimer la concentration de l'ion hydrogène637
      • Des fluctuations de [H+] altèrent l'activité des nerfs, des enzymes et de K+638
      • Les ions hydrogène sont continuellement ajoutés aux fluides internes par les activités métaboliques638
      • 13.6 Régulation du PH : les tampons639
      • Les systèmes tampon chimiques constituent la première ligne de défense contre les variations de [H+] en se liant ou en libérant des ions H+ libres639
      • Le système tampon CO2(...) est le tampon primordial du FEC pour les acides autres que les acides carboniques640
      • Le système tampon des peptides et des protéines, incluant l'hémoglobine des érythrocytes est principalement important intracellulairement641
      • Le système tampon phosphate est important dans le FIC et l'urine642
      • Les tampons sont un mécanisme temporaire parce qu'ils n'éliminent pas l'excès de [H+]642
      • 13.7 Régulation du pH : respiration et excrétion642
      • Les systèmes respiratoires constituent une seconde ligne de défense qui régule [H+] par des ajustements de la ventilation642
      • Les systèmes excréteurs représentent une troisième ligne de défense puissante qui contribue à l'équilibre acido-basique en contrôlant à la fois [H+] et (...) du FEC643
      • 13.8 Déséquilibres acido-basiques : perturbations d'origine respiratoire, environnementale et métabolique647
      • L'acidose respiratoire a pour origine une augmentation de [CO2]647
      • L'alcalose respiratoire a habituellement pour origine une diminution de [CO2]647
      • L'acidose métabolique est associée à une diminution de [HCO3] plasmatique649
      • L'alcalose métabolique est associée à une élévation de [(...)]650
      • L'acidose environnementale provient d'augmentations naturelles ou dues aux activités humaines de [CO2] et d'acide sulfurique dans le milieu extérieur650
      • L'alcalose environnementale s'installe avec les minéraux basiques651
      • Faire des liens : Comment la régulation hydrique et acido-basique contribue-t-elle à faire de l'organisme un tout ? 651
      • Résumé de chapitre652
      • Revue, synthèse et analyse653
      • Lectures suggérées653
      • 14 Les systèmes digestifs 654
      • 14.1 Introduction : stratégies de nutrition et évolution654
      • La digestion animale a évolué d'un processus intracellulaire à un processus extracellulaire se déroulant dans un sac ou un tube connecté à l'environnement654
      • Les animaux peuvent être classés en fonction de leurs modalités de nutrition655
      • 14.2 Aspects généraux de la digestion656
      • Les systèmes digestifs assurent quatre processus fondamentaux656
      • Les systèmes digestifs sont structurés autour du tube ou tractus digestif et des organes digestifs accessoires658
      • Certains muscles lisses des tractus digestifs ont une activité autonome660
      • La régulation des fonctions digestives dépend de facteurs synergiques agissant à la fois de façon intrinsèque et extrinsèque660
      • 14.3 Bouche662
      • La salive contribue à la mastication, mais joue un rôle plus important en lubrifiant les bols alimentaires avant leur déglutition664
      • Le niveau continu et bas de la sécrétion salivaire peut être augmenté par des réflexes simples ou conditionnés665
      • La digestion dans la bouche est minimale666
      • 14.4 Pharynx, oesophage et jabot666
      • La déglutition chez les vertébrés se déroule selon un réflexe programmé du type tout-ou-rien666
      • Durant l'étape oropharyngienne de la déglutition, la nourriture est dirigée vers l'oesophage et empêchée de faire fausse route667
      • L'oesophage est un tube musculeux dont chaque extrémité est pourvue d'un sphincter667
      • Les ondes péristaltiques font progresser le bol alimentaire dans l'oesophage668
      • Le sphincter gastro-oesophagien s'oppose au reflux du contenu gastrique668
      • La sécrétion oesophagienne est uniquement protectrice668
      • Le jabot est une partie modifiée de l'oesophage qui joue principalement le rôle d'organe de stockage668
      • Challenges et controverses : Réchauffement global et rumen 669
      • 14.5 Estomac ou tube digestif moyen (midgut)670
      • La digestion dans le midgut de nombreux insectes est aidée par les membranes péritrophiques et les chambres de filtration670
      • L'estomac des vertébrés stocke la nourriture, commence la digestion des protéines et forme le chyme670
      • Le remplissage gastrique implique la relaxation réceptive671
      • Le stockage gastrique prend place dans le corps de l'estomac671
      • Le brassage gastrique se déroule dans l'antrum671
      • L'évacuation gastrique est largement contrôlée par des facteurs du duodénum671
      • Évacuation et stress peuvent influencer la motilité gastrique674
      • Le vomissement est provoqué par les muscles respiratoires et non par l'estomac674
      • Le suc digestif gastrique est sécrété par des glandes localisées à la base des cryptes de l'estomac674
      • La pepsine, issue de l'activation du pepsinogène, commence la digestion des protéines677
      • Le mucus gastrique est protecteur678
      • Le contrôle de la sécrétion gastrique se déroule en trois phases678
      • La sécrétion gastrique diminue au fur et à mesure que l'estomac se vide dans l'intestin679
      • La paroi de l'estomac est protégée des sécrétions gastriques par la barrière muqueuse679
      • La digestion des glucides se poursuit dans le corps de l'estomac et celle des protéines débute dans l'antrum680
      • Le proventricule et le gésier commencent le processus de digestion chez les oiseaux et chez les insectes681
      • 14.6 Organes digestifs accessoires : pancréas, foie, vésicule biliaire, corps gras682
      • L'(hépato) pancréas est une combinaison de tissu exocrine et de tissu endocrine682
      • Le pancréas exocrine sécrète des enzymes digestives et un fluide aqueux alcalin682
      • La sécrétion exocrine pancréatique est régulée par des hormones afin de maintenir la neutralité du contenu duodénal et optimiser la digestion684
      • Le foie des vertébrés assure des fonctions importantes, incluant la production de la bile, le traitement des nutriments et la détoxification685
      • Les lobules du foie sont délimités par des voies vasculaires et biliaires685
      • La bile est sécrétée en continu par le foie et est déviée vers la vésicule biliaire entre les repas686
      • Les sels biliaires sont recyclés à travers la circulation entéro-hépatique686
      • Les sels biliaires facilitent la digestion et l'absorption des lipides grâce à leur action détergente et à la formation de micelles, respectivement686
      • Biliverdine et bilirubine sont des produits de déchet de l'hémoglobine excrétés dans la bile688
      • Le corps gras des insectes joue un rôle majeur dans le métabolisme intermédiaire et est le centre de stockage des nutriments et des réserves énergétiques688
      • Un frelon activé par le soleil690
      • 14.7 Petit intestin690
      • La paroi du tractus digestif comprend quatre couches : la muqueuse, la sous-muqueuse, la musculeuse externe et la séreuse690
      • Les contractions segmentaires brassent et font lentement progresser le chyme692
      • Le complexe moteur migrant parcourt l'intestin entre les repas693
      • La jonction iléo-caecale empêche la contamination du petit intestin par les bactéries du colon693
      • Les sécrétions du petit intestin ne contiennent pas d'enzymes digestives694
      • Les enzymes du petit intestin complètent le processus de digestion au niveau de la membrane de la bordure en brosse694
      • Le petit intestin est remarquablement adapté à son rôle primordial dans l'absorption694
      • La muqueuse intestinale est soumise à un renouvellement permanent et rapide695
      • L'absorption active de Na+ entraîne l'absorption passive de H2O696
      • Les produits absorbables de nature glucidique et protéique sont absorbés par transport actif secondaire et passent dans le sang696
      • L'absorption des vitamines est largement passive699
      • La plupart des nutriments absorbés sont immédiatement dirigés vers le foie pour y être traités699
      • L'absorption extensive par le petit intestin suit le rythme de la sécrétion699
      • L'équilibre biochimique entre l'estomac, le pancréas et le petit intestin est normalement maintenu701
      • La diarrhée entraîne la perte d'eau et d'électrolytes701
      • 14.8 Hindgut/gros intestin701
      • Le hindgut des insectes transporte activement les nutriments et peut loger des symbiontes701
      • Le hindgut des vertébrés ou gros intestin comprend le côlon, le caecum et le rectum ou cloaque702
      • Le gros intestin sert de site temporaire de stockage pour les excrétas, est impliqué dans l'équilibre des liquides et des électrolytes et abrite des micro-organismes pour la fermentation et la production d'acides gras volatiles702
      • Biologie moléculaire et génomique : Big bugs have little bugs... 702
      • La composition du régime alimentaire gouverne la variation de structure du gros intestin703
      • Les contractions haustrales prologent la rétention des digesta703
      • La fermentation postgastrique n'est pas aussi efficace que la fermentation prégastrique pour l'obtention de nutriments704
      • Les mouvements de masse propulsent le contenu du côlon sur de longues distances704
      • Les fèces sont éliminées par le jeu du réflexe de défécation704
      • La sécrétion du gros intestin est par nature protectrice705
      • Le gros intestin convertit le contenu luminal en fèces705
      • 14.9 Digestion des Ruminants705
      • Le rumen est divisé en compartiments séparés705
      • L'abomasum est fonctionnellement similaire à l'estomac des non-ruminants707
      • La motilité de l'estomac des ruminants est principalement régulée par des mécanismes réflexes du système nerveux central707
      • La rumination comprend la régurgitation, la remastication et la redéglutition de l'ingesta707
      • L'environnement du rumen favorise la croissance des micro-organismes anaérobies707
      • Les nutriments de l'hôte ruminant sont générés par les microbes anaérobies708
      • Les micro-organismes du rumen synthétisent des vitamines utiles à leur hôte et détoxifient certaines toxines ingérées710
      • Certains ruminants sélectionnent ce qu'ils mangent alors que d'autres broutent simplement le fourrage disponible710
      • 14.10 Vue d'ensemble des hormones gastro-intestinales711
      • Faire des liens : Comment les systèmes digestifs contribuent-ils à faire de l'organisme un tout ? 712
      • Résumé du chapitre712
      • Revue, synthèse et analyse713
      • Lectures suggérées714
      • 15 Équilibre énergétique et physiologie thermique 715
      • 15.1 Introduction : thermodynamique et vie715
      • La vie suit les lois de la thermodynamique715
      • Pour compenser l'entropie, les animaux ont besoin d'un apport énergétique sous forme alimentaire dont la majeure partie est finalement convertie en dégagement de chaleur716
      • 15.2 Équilibre énergétique : principes généraux717
      • Les apports énergétiques doivent compenser exactement les dépenses énergétiques qui sont mesurées et définies comme taux métaboliques basaux, activité, thermogenèse induite par l'alimentation et production717
      • L'énergie de production détermine la balance énergétique nette719
      • TMB et TMS sont en partie régulés par les hormones thyroïdiennes720
      • TMB et TMS sont mis à l'échelle avec la masse corporelle720
      • Une augmentation de l'activité musculaire est le facteur le plus déterminant de l'élévation du taux métabolique comme l'indique la portée métabolique720
      • Challenges et controverses : Une échelle universelle pour la vie ? 722
      • La thermogenèse induite par l'alimentation intervient après la prise de nourriture chez la plupart des animaux722
      • 15.3 Équilibre énergétique : régulation724
      • Certains animaux adultes maintiennent une balance énergétique neutre sur le long terme alors que d'autres ont des périodes de balance positive ou négative régulées724
      • La prise de nourriture des mammifères est contrôlées principalement par l'hypothalamus en réponse à de nombreux signaux afférents724
      • La leptine et l'insuline sont les signaux de l'équilibre énergétique sur le long terme725
      • Biologie moléculaire et génomique : À la découverte du gène de l'obésité 726
      • Les effecteurs de l'équilibre énergétique sont des mécanismes de régulation de la prise alimentaire et des dépenses728
      • Des points de consigne de l'équilibre énergétique différents entre les espèces conduisent à des adaptations évolutives à différents apports alimentaires729
      • 15.4 Physiologie thermique : principes généraux730
      • La température affecte la vitesse des réactions chimiques et dénature les macromolécules730
      • Les biomolécules peuvent être modifiées pour fonctionner de façon optimale à différentes températures731
      • Les stratégies d'adaptation thermique des animaux dépendent de leur source primaire de chaleur733
      • L'échange de chaleur entre le corps et l'environnement s'effectue par radiation, conduction, convention et évaporation734
      • Gain de chaleur versus perte de chaleur déterminent la température centrale du corps, avec des mécanismes pour gagner de la chaleur externe, retenir la chaleur interne, générer plus de chaleur interne et prendre l'excès de chaleur735
      • 15.5 Ectothermie736
      • La température corporelle des ectothermes peut suivre l'environnement ou être régulée par gains, rétention et pertes de chaleur736
      • Certains ectothermes peuvent compenser biochimiquement les variations des températures corporelles737
      • Des ectothermes survivent au froid extrême par la dormance métabolique et par soit l'évitement de la congélation, soit la tolérance de la congélation739
      • Les ectothermes peuvent suvivre temporairement à une chaleur extrême avec la réponse du choc thermique740
      • 15.6 Endothermie et homéothermie740
      • Challenges et constroverses : Quelle est la température maximale pour la vie ? 741
      • Comment, quand et pourquoi une évolution vers l'endothermie ?741
      • Oiseaux et mammifères maintiennent une température centrale élevée stable (homéothermie)741
      • Pour maintenir une température du noyau stable, les gains et les pertes de chaleur doivent s'équilibrer, par le biais de mécanismes qui permettent de gagner, retenir, générer et perdre l'excès de chaleur743
      • L'hypothalamus et/ou la moelle épinière intègrent une multitude d'informations thermosensorielles issues, à la fois, du noyau central et de la surface du corps748
      • Pour réguler homéostatiquement la température centrale, l'hypothalamus coordonne simultanément les mécanismes de production de chaleur, de perte de chaleur et de conservation de la chaleur748
      • Pendant la fièvre, la température de consigne du thermostat hypothalamique est « relevée », ce qui peut être bénéfique750
      • 15.7 Hétérothermie750
      • Les hétérothermes régionaux ne chauffent que certaines parties de leur corps750
      • Les hétérothermes temporels maintiennent une température élevée de tout le corps, mais seulement pendant certaines périodes de temps750
      • Certains hétérothermes coloniaux constituent des « superorganismes » homéothermes752
      • 15.8 Physiologie thermique et changement climatique752
      • Les régions arctiques se sont réchauffées le plus et le climat est en train de devenir plus extrême752
      • Un regard plus aigu sur l'adaptation : Le ra-taupe nu - ectotherme mammalien de ruche 753
      • La physiologie de l'animal, le comportement et les gènes sont déjà affectés par les tendances de réchauffement754
      • Faire des liens : Comment l'équilibre énergétique et les adaptations thermiques contribuent-ils à faire de l'organisme un tout ? 754
      • Résumé du chapitre755
      • Revue, synthèse et analyse756
      • Lectures suggérées756
      • Section V : Reproduction
      • 16 Systèmes reproducteurs 757
      • 16.1 Introduction : processus reproducteurs757
      • Les animaux peuvent se reproduire de façon asexuée ou sexuée757
      • Les animaux peuvent se reproduire par stratégie r, stratégie K, ou par des stratégies écologiques intermédiaires758
      • Physiologiquement, les animaux peuvent se reproduire par oviparité, ovoviviparité ou viviparité758
      • Les animaux utilisent diverses stratégies pour assurer la reproduction au moment opportun760
      • 16.2 Systèmes reproducteurs et génétique761
      • Le système reproducteur des vertébrés comprend l'hypothalamus, les gonades et tractus génital761
      • Systèmes reproducteurs des insectes ; organes neuroendocrines, gonades et tractus génital764
      • Chaque cellule reproductrice contient la moitié du jeu de chromosomes765
      • La gamétogenèse se fait par méiose et aboutit à la formation de spermatozoïdes et d'ovules génétiquement uniques765
      • Le sexe d'un individu est déterminé par la combinaison des chromosomes sexuels ou par des stimuli environnementaux766
      • Un oeuf non fécondé peut se développer en mâle ou femelle par parthénogenèse767
      • La différenciation sexuelle chez les mammifères dépend de la présence ou de l'absence des déterminants masculinisants du chromosome Y à certaines périodes critiques du développement embryonnaire767
      • 16.3 Physiologie de la reproduction mâle770
      • Les testicules de la plupart des mammifères descendent dans le scrotum et deviennent externes770
      • La localisation scrotale des testicules fournit un environnement plus froid essentiel à la spermatogenèse sensible à la température chez les mammifères770
      • Pourquoi les spermatozoïdes ne peuvent-ils pas se développer à la température du corps ?770
      • Les cellules de Leydig des testicules sécrètent la testostérone, hormone masculinisante, durant la période de la reproduction771
      • La spermatogenèse produit une grande quantité de spermatozoïdes mobiles et hautement spécialisés773
      • Durant leur développement, les spermatozoïdes des vertébrés restent étroitement associés aux cellules de Sertoli775
      • LH et FSH sécrétées par l'hypophyse antérieure contrôlent la sécrétion de la testostérone et la spermatogenèse776
      • L'activité de la gonadolibérine (GnRH) augmente à la puberté777
      • Les canaux du tractus génital stockent et concentrent les spermatozoïdes et augmentent leur fertilité778
      • Les glandes sexuelles accessoires contribuent au volume du sperme778
      • Les prostaglandines sont des messagers chimiques ubiquistes à action locale779
      • Le pénis de beaucoup de vertébrés est érectile et extensible779
      • 16.4 Accouplement780
      • L'acte sexuel chez le mâle est caractérisé par une érection et une éjaculation780
      • L'érection est due à une vasocongestion du pénis781
      • L'éjaculation inclut l'émission et l'expulsion782
      • L'acte sexuel de la femelle est similaire à celui du mâle783
      • L'ocytocine joue plusieurs rôles dans l'accouplement et dans d'autres interactions sociales783
      • 16.5 Physiologie de la reproduction femelle783
      • Un cycle complexe caractérise la physiologie de la reproduction des femelles de beaucoup de vertébrés, comprenant le cycle oestrien de la plupart des mammifères783
      • Challenges et controverses : OEstrogènes environnementaux : mauvaises nouvelles pour la reproduction 785
      • Les étapes de la gamétogenèse sont les mêmes dans les deux sexes, mais leur durée et leur issue diffèrent nettement786
      • Le cycle ovarien des mammifères consiste en une alternance de phases folliculaire et lutéale788
      • La phase folliculaire est caractérisée par le développement des follicules mûrs788
      • La phase lutéale est caractérisée par la présence du corps jaune (corpus luteum) et la sécrétion de progestérone790
      • Le cycle oestrien est régulé par des interactions hormonales complexes entre l'hypothalamus, l'hypophyse antérieure et l'ovaire endocrine790
      • Les changements utérins qui ont lieu durant le cycle oestrien reflètent les changements hormonaux du cycle ovarien794
      • La fluctuation des concentrations d'oestrogènes et de progestérone produit des variations cycliques du mucus cervical794
      • Les cycles reproducteurs des vertébrés non vivipares sont fondamentalement similaires, mais présentent également quelques différences uniques794
      • Un regard plus aigu sur l'adaptation : Un rut pour une saison 795
      • Les manifestations de la maturité sexuelle, chez les mammifères femelles, sont similaires à celles des mâles798
      • 16.6 Fécondation et implantation799
      • L'oviducte est le site de la fécondation799
      • Les spermatozoïdes de mâles différents peuvent entrer en compétition801
      • Le blastocyste des mammifères s'implante dans l'endomètre grâce à l'action de ses enzymes trophoblastiques801
      • Le placenta est un organe d'échange entre le sang maternel et le sang foetal803
      • Les modes de placentation diffèrent selon les espèces803
      • Les hormones sécrétées par le corps jaune et le placenta jouent un rôle essentiel dans la poursuite de la gestation804
      • Les systèmes corporels maternels répondent aux demandes accrues de la gestation805
      • 16.7 Parturition et lactation805
      • Des changements à la fin de la gestation préparent la parturition805
      • Les facteurs qui déclenchent le début de la parturition sont partiellement compris806
      • La parturition est accomplie par un cycle de feedback positif809
      • La lactation requiert de multiples apports hormonaux809
      • L'alimentation par les glandes mammaires est avantageuse à la fois pour l'enfant et le parent812
      • Biologie moléculaire et génomique : Prolactine : une clé avec plusieurs serrures chez les mâles et les femelles 813
      • La fin est un nouveau commencement813
      • Faire des liens : Comment les systèmes reproducteurs contribuent-ils à faire de l'organisme un tout ? 814
      • Résumé du chapitre814
      • Revue, synthèse et analyse815
      • Lectures suggérées816
      • Réponses aux questions des tests de compréhensionA-1
      • GlossaireA-15
      • IndexA-35

  • Origine de la notice:
    • Electre
  • Disponible - 592 SHE

    Niveau 2 - Sciences