Comprendre les processus d'homéostasie et d'allostasie

L'homéostasie est le processus de stabilité physiologique d'un organisme vivant, tandis que l'allostase caractérise les mécanismes qui garantissent cet équilibre

Homéostasie et allostasie

Image: Robina Weermeijer dans Unsplash

Le terme «homéostasie» est utilisé pour indiquer la propriété d'un organisme de rester en équilibre, quels que soient les changements qui se produisent dans l'environnement extérieur. Inventé par le médecin et physiologiste Walter Cannon, le mot dérive des radicaux grecs homeo (le même) et stase (rester) et a été inspiré par l'idée d'un environnement interne fixe proposé par Claude Bernard. Le concept d '«allostase» a été conçu par Peter Sterling et Joseph Eyer et présente les mécanismes et les outils qui garantissent l'établissement et le maintien de l'homéostasie.

L'homéostasie est garantie par certains processus physiologiques, qui se produisent dans les organismes de manière coordonnée. Les mécanismes qui contrôlent la température corporelle, le pH, le volume des liquides organiques, la pression artérielle, la fréquence cardiaque et la concentration des éléments dans le sang sont les principaux outils allostatiques utilisés pour contrôler l'équilibre physiologique. En général, ces mécanismes fonctionnent par rétroaction négative, qui agit pour réduire un stimulus donné, assurant le bon équilibre pour le corps.

Le contrôle de la température est un exemple de rétroaction négative. Lorsque nous pratiquons une activité physique, notre température corporelle a tendance à augmenter. Cependant, cette altération est captée par le système nerveux, ce qui déclenche la libération de sueur, responsable du refroidissement de notre corps lors de son évaporation.

Réponse au stress: homéostasie et allostasie

Face à une situation de tous les jours, un être vivant peut exprimer différents comportements, qui varient en fonction de facteurs génétiques, d'expériences antérieures, de capacités de réponse physiques et physiologiques. De cette manière, un grand nombre d'interrelations se forment en cherchant la réponse la plus appropriée à cette situation particulière qui a perturbé l'homéostasie. Les réponses peuvent être physiologiques, produites par le système nerveux, ou comportementales, liées à la santé.

Chaque espèce développe ses propres mécanismes d'adaptation, mais chaque être peut avoir des expressions différentes au sein d'une même espèce. Face à un stimulus, le schéma comportemental d'une espèce donnée peut être le même (par exemple, échapper à un prédateur), activé par les mêmes systèmes physiologiques (comme la sécrétion d'adrénaline), mais toujours accompagné des caractéristiques propres de l'individu.

Sous un stress chronique induit par la présence de prédateurs, les oiseaux de proie ont développé un ensemble de réponses physiologiques adaptatives pour éviter d'être mangés par eux. L'augmentation des taux métaboliques et l'allocation de ressources pour soutenir les fonctions d'urgence sont des exemples d'outils allostatiques adoptés par ces oiseaux.

D'autres oiseaux ne manifestent pas ce type de comportement face à leurs prédateurs, ayant développé d'autres outils de défense pour y faire face. Par conséquent, les organismes, selon leurs différences et leurs expériences antérieures, traitent différemment les stimuli capables de perturber l'homéostasie.

Historiquement, le terme homéostasie a été utilisé pour définir «la stabilité du système physiologique qui maintient la vie». Ce processus reste rigide et dans une gamme restreinte. Lorsqu'elles sont dépassées, leurs limites provoquent une perturbation de l'équilibre, conduisant à une incompatibilité avec la vie. Le concept d'allostase, conçu par Peter Sterling et Joseph Eyer, peut être défini comme «l'ajustement organique à des événements prévisibles et imprévisibles».

Une réponse physiologique se produit toujours en réponse à un stimulus qui provoque une rupture de l'homéostasie. Ainsi, une action sur l'individu, qu'elle soit d'origine psychologique ou physique, aura pour réponse la déviation de l'homéostasie et une réaction allostatique conséquente pour retrouver l'équilibre.

Le stress est un exemple de stimulus commun dans la vie quotidienne des gens et correspond à un événement réel ou imaginaire qui menace l'homéostasie, nécessitant une réponse allostatique du corps. Du point de vue de l'épidémiologie sociale, les facteurs de stress proviennent de processus sociaux tels que l'éducation, les conditions environnementales, les conditions de travail, les salaires, le soutien et l'accès à la santé. Ces facteurs génèrent des conséquences ou rejoignent d'autres déjà intégrés dans la vie quotidienne de l'individu.

Charge allostatique

La quantité d'énergie métabolique nécessaire à un mécanisme physiologique donné pour maintenir l'homéostasie est appelée charge allostatique. La décompensation de l'homéostasie due à la surcharge allostatique de certains outils de défense de l'organisme peut causer plusieurs dommages à la santé. En d'autres termes, lorsque le corps dépense plus d'énergie qu'il ne le devrait pour inverser le stimulus qui a rompu son équilibre, une surcharge allostatique se produit, ce qui augmente le risque de maladie.

Les attentes de réponse à un stimulus peuvent être positives, négatives ou neutres. Lorsque les réponses sont positives et mettent fin à un cycle d'agressions, retour à l'homéostasie, la santé de l'individu n'est pas mise en danger. Au contraire, lorsque la charge allostatique est maintenue pendant de longues périodes ou que la réponse adaptative qui mettrait fin au cycle d'agressions ne se produit pas, nous avons la surcharge allostatique et les dommages consécutifs à la santé.

Ces lésions peuvent se manifester de plusieurs manières, dans un contexte de perte tissulaire (dégénérescence), d'hypersensibilité, de surcharge fonctionnelle (hypertension) ou de troubles psychiques (anxiété, dépression). Le stress quotidien peut être lié à l'apparition ou à l'aggravation des symptômes causés par ces dommages.

Importance de l'homéostasie et de l'allostasie

Maintenir l'équilibre de l'environnement interne est essentiel pour le bon fonctionnement des systèmes qui composent le corps de tout être vivant. Les enzymes, par exemple, sont des substances qui agissent comme des catalyseurs biologiques, accélérant la vitesse de diverses réactions. Pour remplir leur fonction, ils ont besoin d'un environnement adéquat, avec une température et un pH dans une plage normale. Par conséquent, un corps équilibré est un corps sain.