Blog de La-P1-Pour-Les-Nuls

LES LIQUIDES DE L'ORGANISME



px« Si vous mettez votre doigt dans votre bouche .... Ou ailleurs.
Enfin si vous mettez n'importe quel objet dans votre bouche ... ou ailleurs,
L'objet est dans votre milieu intérieur ou extérieur? »
Mr Karchou

Pour que vous retrouviez le sommeil suite a cette question existentielle (oui oui je suis sûre que certains d'entre vous sont concernés..), voici tout d'abord quelques généralités afin que les bases soient posées (oui c'est chiant mais c'est comme ça...)

Généralités:

L'eau représente environ 65 % du poids corporel: et oui tant que ça... tu crois qu'elle vient d'ou cette sueur quand tu fais tes pompes ou quand tu vas danser le shuffle??? Et puis la tu penses a la pub pour évian ou je ne sais quelle eau minérale « Notre corps est essentiellement composé d'eau, il faut la renouveler ».... Nan sans dec' ...

Elle est bien sûre indispensable à la vie, sans quoi on se ferait pas chier a faire des pubs « Buvez au moins 2 litres d'eau minérale par jour » et a écrire dans les magazines féminins qui donnent des idées d'exercices physiques pour les femmes complexées de leur poids« Surtout n'oubliez pas de vous hydrater avant, pendant, et après l'effort ».

Les différents liquides de l'organisme permettent la régulation des milieux intérieurs: une bien belle phrase pour dire que sinon vous seriez soit déshydratés, soit hyper hydratés (ah oui carrément), que vous seriez en manque de potassium etc....

Les principaux compartiments liquidiens:

Il y en a 3 (ça va c'est gérable): milieu intracellulaire (MIC); milieu extracellulaire (MEC); liquides trans-cellulaires (youyou!!!) (LTC)

- MIC: . Ensemble de l'eau contenue dans toutes les cellules -> intra = à l'intérieur de..
Donc intra cellulaire = dans la cellule... oh mais que c'est dur...
. Volume = 30 L (40% du poids corporel)
. Échanges: avec le liquide interstitiel; a travers la membrane; et peuvent être actif ou passif.

- MEC = . liquide interstitiel (et si tu penses « tiens ça me dit quelque chose.. » ben regarde la ligne au dessus!), dans lequel baignent les cellules et les tissus
. Volume = 7L (10% du poids corporel)
. Circulation drainée (panique pas ça veut dire lente)
. Echanges: actifs OU passifs avec les électrons; passif avec le plasma
= . Plasma (et si tu penses « tiens ça me dit quelque chose.. » tu connais la suite...), qui est composé de 95% d'eau et de 5% de solutés. C'est le liquide sanguin extracellulaire.
. Volume = 3L (4% du poids corporel) ou 55% du volume sanguin.
. Circulation rapide, ben vi dans tous les films d'horreurs on voit bien que le sang gicle super vite.... Comment ça c'est du faux sang???
. Echanges: passif avec le liquide interstitiel (« tiens encore lui... »)

- LTC: . Séreuse= 'Membrane tapissant certaines cavités internes de l'organisme, qui peut se remplire de sérosité' -> En gros le péritoine (un genre de gros sac vide dans l'abdomen, entre les vissères qui permet de les faire glisser) et la plèvre (aussi un gros sac vide qui enveloppe les poumons pour ne pas qu'ils frottent contre la paroi abdominale .. La nature est bien faite hein?)
. Sécrétions digestives
. Volume = 1L

- Pathologies: .à propos du LIC: . Déshydratation Intracellulaire (DIC pour les intimes)
. Hyper hydratation Intracellulaire (HIC pour les intimes)

.à propos du LEC: de cet HEC (oh mais qu'est ce que ça peut bien vouloir dire...)

.à propos des LTC: épanchement (pas de surnom pour les intimes..)

.à propos de la Lymphe: Blocage


L'eau: principales propriétés:

H2O -> M= 18 ben vi M= 2Mh + Mo = 2x1 + 16 = ???
Angle a=104° et d= 0,1nm (« Mais comment elle sait tout ça??? » je sais je sais j'ai la classe)
Plus sérieusement: L'eau est une molécule polaire (c'est a dire que ya le même bidule de chaque coté). Elle a une forte affinité pour les molécules polaires comme les sucres et une faible affinité pour les molécules apolaires (qui ont des bidules différents de chaque coté) comme les lipides.
Elle permet aussi l'hydratation des ions -> 5(H20) pour Na+
-> 4(H2O) pour K+
-> 3(H20) pour Cl

Capacité calorique en eau liquide: 1) Chaleur massique: Q » C.M.DT
1 calorie/gramme/K° = 4,18 j/g/K°

2) Chaleur spécifique molaire: Q » C.n.DT
4,18x18 » 75 j/mol/K°

=> volant thermique important

3) Chaleur latente de vaporisation: Q = L.m et L= 2250 Kj/Kg
=> rôle important dans la régulation thermique (sinon nous serions tous morts de chaud depuis longtemps...)

Et maintenant on attaque la partie la plus drôle (ironie) : les formules à savoir !

Les solutions:

Définitions

Solution: Mélange de liquides d'au moins deux substances (logique... ça sert a rien de mélanger de l'eau avec de l'eau!) telles que les moles sont réparties de façon homogène (essaye de mélanger de l'huile avec de l'eau toi...).

Soluté: Composé déposé dans le solvant et donne la solution.

Solvant: Composé le plus abondant (pour se répéter: celui dans lequel on met le soluté).

Concentrations:

- massique ou pondérale: m/V (V de la solution)

- concentration molaire = molarité : C = n/V (V de la solution)

- concentration molale = molalité : n/m (m du solvant tu vas me dire... ben non, aucune logique franchement... c'est M du solvant! )

- fraction molaire: n1/(n1+n2)
- osmolarité: nt/V (V de quoi.... De la solution ! Bravo! Et maintenant plus dure... qui signifie nt?? Quantité de moles Totale! Ouh attention a ne pas confondre... il commence a y en avoir beaucoup...)

- osmolalité: nt/m (m du solvant, ben vi ça change pas...)

- concentration équivalente des ions: Céq = Z.C (Mais d'ou sort ce Z..?? nombre de charge d'un élément ça vous dit rien?? Et C on l'a pas déjà vu genre quelques lignes au dessus??)

Et maintenant quelques petits exercices pour voir si vous avez bien suivi... sinon c'est pas drôle!

+)Si dans 1L d'eau je rajoute 30g de NaCl (ça va pas trop dure) :
. Concentration massique? -> C = M/V = 30 g/L = 30 kg/m^3
. Molarité? -> n/V avec n = m/M = 30/58,5 » O,5 mol d'où n/M = 0,5 mol.L^3 = 500mol.m^3
. Molalité? -> n/m = O,5 mol/kg (facile hein, puisque 1L d'eau = 1kg)
. Fraction molaire? F = n1/(n1+n2) = 0,5/(0,5+55,5) = 0,009 = 0,9%

+)Sérum physiologique (= solution isotonique de chlorure de sodium... ça fais toujours classe a sortir ça ^^) contient 9 g/L de NaCl et on sait que M(Na) = 23 M(Cl) = 35,5 d'où M(NaCl) = 58,5 g/mol (oulala mais que c'est dure...)
Molarité = 9/58,5 » 0,5 mol/L

+) Solution de X mol/L de CaCl2: CaCl2 -> Ca2+ + 2Cl-
. Molarité : Xmol/L X 0 0
. Molalité : 3Xmol/L 0 X 2X

+) Solution de X mol/L de AB : a = coef de dissociation AB -> A+B
X 0 0
X(1-a) aX aX
osmolarité: C = (1+ a)X mol

Alors pour ceux qui ont eu le courage d'aller jusqu'au bout (oui oui il faut du courage) sauriez vous maintenant répondre à la question de Mr Karchou???

La Diffusion En Phase Liquide


[i]Ça te dirais de faire ton intello devant les gens en expliquant scientifiquement comment ton sucre se mélange au café?
Comment un goutte de peinture se répand dans ton verre d'eau en nettoyant ton pinceau?
Promis, ça fais toujours classe de sortir des truck comme ça a des réunions de famille....

La diffusion en milieu libre (tkt on commence doucement)

Description expérimentale:


Il existe 3 mécanismes d'homogénéisation (ça va c'est gérable) :
. Agitation mécanique: panique pas, ça veut juste dire que quelque chose mélange les différents composés, comme quand tu mélanges le sucre dans ton café avec une cuillère.
. Agitation thermique = diffusion
. Convection : panique pas non plus, c'est les mouvements que fait un fluide quand il change de température, comme quand tu fais bouillir de l'eau pour tes pâtes, les molécules d'eau sont plus agitées que lorsque l'eau est froide.


On pose C=concentration du colorant (schémas ci-dessus)
D'après le schémas, a un instant t on peut mesurer C en fonction de x.
On peut alors calculer en chaque point de x la variation de C selon x = dérivée !
Ah les dérivées.... Les bon souvenir de la terminale S ...
(dc/dx)t,x = gradient de C
(d^2c/dx^2)t,x = variation du grade

-> En un point x on peut mesurer l'évolution de C en fonction du temps et calculer a chaque instant sa dérivée (dc/dt)t,x

Lois de Fick:

1ère loi : A un instant t entre t et t+dt une petite masse dm de solution est passée « a travers » la surface Sx
Ou encore : (dm/dt)t,x = Flux {t,x
Or: (dc/dt)t,x = gradient de C {t,x
Donc: (dm/dt)t,x = -D (dc/dx)t,x . S
Au final: FLUX= -D.S.Gradient de C

Alors pas trop embrouillé....

Pour t'aider a comprendre: (dm/dt)t,x est le flux d'un composé donné a travers S
D est le coef de diffusion
(dc/dx)t,x est le gradient de concentration (c'est écrit au dessus mais bon..)

2ème loi: en gros -> Entrées-Sorties = Variation de C (oh mais que c'est dure...)

Donc: (dc/dt)t, x = D (d^2c/dx^2)t,x ah la c'est plus facile peut être...


Petites remarques (histoire de vous embrouiller encore un peu):
- Le phénomène est orienté, c'est a dire que le composé va des zones de fortes concentration vers les zones de faibles concentration.
- Le phénomène est lent: v» 0,1 mm/s
- Le phénomène est spontané et tend vers l'homogénéisation .. Ben oui c'est comme ça et c'est tout

Variation de D:

Force motrice = agitation thermique -> simplement D dépend de la température (quand la température augmente, D augmente)

Force résistante = visqueuse (F=f.v) oh mais d'ou ça sort ça?? Viscosité? Hein? Nan me souvient ?
-> simplement D dépend (aussi) de la taille des molécules (si la taille diminue, D augmente).

D = constante . (T/f)
Donc: si c'est une sphère -> f=6.p.h.r
V= (4/3) p.r^3 => r=constante. 3^Ö(V) (euh racine cubique de V )
V » constante . M => r = constante . « racine cubique de M »
f= constante. « racine cubique de M » d'où D= constante. (T/ « racine cubique de M »)
Diffusion a travers les membranes: (ben vi ça se complique un ti peu sinon c'est pas drôle)

Dialyse:

Pour faire simple, le membrane possède des pores afin d'assurer le passage de certaines molécules.
On pose d= diamètre des pores et dm= diamètre des molécules
Il y a plusieurs cas (un seul aurait été trop simple):
- si d » dm => la membrane ne gène pas la diffusion et D » Dm
- si dm » d => diffusion impossible et D » 0

Une membrane dialysant est une membrane semi-perméable , n'ais pas peur, ça veut juste dire qu'il n'y a que les molécules d'eau qui la traversent.

Quantification: on suppose que le gradient dc/dx est constant dans la membrane.

dm/dt = -D.(dc/dx)t,x.S

C1 | | C2
| |
----->
| | on donc ici : dm/dt = -D.( [C2(t) - C1(t)] / Dx) . S
= -(D/Dx) . (C1-C2) . S
D/Dx = perméabilité diffusive

Application: hémodialyse.

Insuffisance Rénale Chronique (I.R.C. pour les intimes) => éliminée: urée; eau; ions Na+, H+
=> gardé: globules rouges et blancs; protéines

Un patient peut manifester une IRC suite à un diabète sucré, une hypertension artérielle, une dilatation des voies urinaires excrétrices par obstacle etc..
Il présente alors une asthénie (un mot savant pour dire une diminution des forces, une sorte de dépression), une anémie (appauvrissement du sang en GR) et amaigrissement.
Ensuite arrivent les troubles digestifs (vomissements, nausées, diarrhées...) et les troubles neurologiques qui se traduisent pas une impotence des membres inférieurs (encore un mot savant pour dire qu'il n'arrive plus utiliser ces membres..).
Dans les cas les plus graves, les symptômes peuvent aller jusqu'à la confusion mentale.
Un traitement de substitution efficace est alors nécessaire tel que l'hémodialyse.
(Si cela ne suffit pas, une transplantation rénale est alors envisagée.)

L'hémodialyse est une sorte de rein artificiel. Le sang du patient est prélevé à partir d'une artère de l'avant -bras par perfusion, passe par une machine qui le « nettoie » , et le sang « propre » est renvoyé dans la veine correspondante.
Sang propre = dialysât » sérum normal.



Les membranes biologiques:

Phénomènes complexes -> transports actif (c'est a dire besoin d'énergie)
->à sélectivité
- membrane cellulaire » mb hémi-perméable (panique pas c'est pareil que semi-perméable)
- membrane des capillaires » membrane dialysante
=> dialyse péritonéale (du rein)