L’osmose est la diffusion de l’eau à travers une membrane en réponse à la pression osmotique causée par un déséquilibre des molécules de chaque côté de la membrane. L’osmorégulation est le processus de maintien de l’équilibre du sel et de l’eau (équilibre osmotique) à travers les membranes des fluides corporels, qui sont composées d’eau, d’électrolytes et de non-électrolytes. Un électrolyte est un soluté qui se dissocie en ions lorsqu’il est dissous dans l’eau. Un non-électrolyte, en revanche, ne se dissocie pas en ions lors de la dissolution de l’eau. Les électrolytes et les non-électrolytes contribuent à l’équilibre osmotique. Les fluides corporels comprennent le plasma sanguin, le cytosol à l’intérieur des cellules, et le liquide interstitiel, le liquide qui existe dans les espaces entre les cellules et les tissus du corps. Les membranes du corps (telles que les membranes pleurales, séreuses et cellulaires) sont des membranes semi-perméables. Les membranes semi-perméables sont perméables (ou permissives) à certains types de solutés et d’eau. Les solutions des deux côtés d’une membrane semi-perméable ont tendance à s’égaliser en concentration de solutés par le mouvement des solutés et / ou de l’eau à travers la membrane.

Figure 1. Les cellules placées dans un environnement hypertonique ont tendance à rétrécir en raison de la perte d’eau. Dans un environnement hypotonique, les cellules ont tendance à gonfler en raison de l’apport d’eau. Le sang maintient un environnement isotonique de sorte que les cellules ne rétrécissent ni ne gonflent. (crédit: Mariana Ruiz Villareal)

Comme on le voit sur la figure 1, une cellule placée dans l’eau a tendance à gonfler en raison du gain d’eau de l’environnement hypotonique ou « pauvre en sel”. Une cellule placée dans une solution avec une concentration en sel plus élevée, en revanche, a tendance à faire se ratatiner la membrane en raison de la perte d’eau dans l’environnement hypertonique ou « riche en sel”. Les cellules isotoniques ont une concentration égale de solutés à l’intérieur et à l’extérieur de la cellule; cela égalise la pression osmotique de chaque côté de la membrane cellulaire qui est une membrane semi-perméable.

Le corps n’existe pas isolément. Il y a un apport constant d’eau et d’électrolytes dans le système. Alors que l’osmorégulation est obtenue à travers les membranes du corps, les électrolytes et les déchets en excès sont transportés vers les reins et excrétés, aidant à maintenir l’équilibre osmotique.

Besoin d’osmorégulation

Les systèmes biologiques interagissent et échangent constamment de l’eau et des nutriments avec l’environnement par la consommation de nourriture et d’eau et par l’excrétion sous forme de sueur, d’urine et de matières fécales. Sans mécanisme de régulation de la pression osmotique, ou lorsqu’une maladie endommage ce mécanisme, il y a une tendance à accumuler des déchets et de l’eau toxiques, ce qui peut avoir des conséquences désastreuses.

Les systèmes mammaliens ont évolué pour réguler non seulement la pression osmotique globale à travers les membranes, mais aussi des concentrations spécifiques d’électrolytes importants dans les trois principaux compartiments du liquide: le plasma sanguin, le liquide extracellulaire et le liquide intracellulaire. La pression osmotique étant régulée par le mouvement de l’eau à travers les membranes, le volume des compartiments de fluide peut également changer temporairement. Le plasma sanguin étant l’un des composants du liquide, les pressions osmotiques ont une incidence directe sur la pression artérielle.

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