Programme en vigueur — arrêtés du 19 juillet 2019, applicable en Terminale depuis la rentrée 2020. Voir le texte
Homéostasie : régulation de la température, de la glycémie, de l'osmolarité. Rétrocontrôle négatif et positif. Axe hypothalamo-hypophysaire. Stress et réponse hormonale (cortisol, adrénaline).
La règle d'or
Un rétrocontrôle négatif ne maintient pas une valeur fixe : il corrige un écart déjà survenu, et la grandeur oscille autour de la consigne.
L'erreur que tout le monde fait
Déduire d'une hormone en forte concentration que la glande qui la sécrète fonctionne trop.
Dans un axe hypothalamo-hypophysaire, l'hormone stimulante monte précisément quand la glande périphérique ne répond plus : le rétrocontrôle négatif est levé. Une stimulante élevée accompagnée d'une hormone périphérique basse signe donc une glande défaillante, et non un excès de commande.
Lire toujours les deux concentrations ensemble : c'est leur sens opposé ou concordant qui localise l'atteinte.
Une glycémie parfaitement stable n'existe pas : elle oscille autour de sa consigne. Ce n'est pas un défaut du système, c'est son mode de fonctionnement — il corrige après avoir constaté.
1L'homéostasie
Définition
Homéostasie — L'homéostasie est le maintien des paramètres du milieu intérieur — température, glycémie, osmolarité, pH — dans une plage compatible avec le fonctionnement cellulaire. Elle suppose trois éléments : un capteur qui mesure la grandeur, un centre intégrateur qui la compare à une valeur de consigne, et des effecteurs qui corrigent l'écart. L'homéostasie n'est donc pas une immobilité, c'est un équilibre dynamique.
Règle
Un rétrocontrôlenégatif est un dispositif où l'effet produit s'oppose à la cause qui l'a déclenché : une glycémie élevée déclenche une réponse qui la fait baisser, laquelle interrompt ensuite cette réponse. Il stabilise. Un rétrocontrôlepositif amplifie au contraire le phénomène initial : il est rare et toujours transitoire, réservé aux situations qui doivent aller à leur terme — la coagulation, l'accouchement.
Attendre d'un rétrocontrôlenégatif qu'il maintienne une valeur fixe.
Pourquoi — Le dispositif ne peut corriger qu'un écart déjà survenu : le capteur mesure, l'information circule, l'effecteur agit, et tout cela prend du temps. La grandeur réglée oscille donc nécessairement autour de la valeur de consigne, et le système est d'autant meilleur que l'amplitude de ces oscillations est faible — non qu'elles disparaissent. Chercher une constante sur un graphique fait passer à côté de ce qu'il montre.
Le réflexe — Sur une courbe de régulation, mesurer l'amplitude des oscillations, pas leur absence.
2L'axe hypothalamo-hypophysaire
Propriété
De nombreuses régulations hormonales s'organisent en cascade. L'hypothalamus sécrète une neurohormone qui agit sur l'hypophyse, laquelle sécrète une hormone stimulant une glande périphérique — thyroïde, surrénales, gonades. L'hormone produite par cette glande exerce en retour un rétrocontrôle négatif sur l'hypothalamus et sur l'hypophyse. Trois étages, donc, et un dérèglement peut siéger à n'importe lequel.
Exemple
Une personne présente une concentration élevée d'hormone thyroïdienne. La thyroïde fonctionne-t-elle trop ?
Pas nécessairement. Il faut mesurer en même temps l'hormone hypophysaire qui stimule la thyroïde.
Si cette hormone hypophysaire est basse, le rétrocontrôle négatif fonctionne : la thyroïde produit trop d'elle-même, l'atteinte est périphérique.
Si elle est élevée en même temps, c'est l'hypophyse qui stimule excessivement : l'atteinte est centrale, et la thyroïde ne fait qu'obéir.
Un seul dosage ne permet pas de conclure : il en faut deux, à deux étages
Piège
Déduire d'une hormone en forte concentration que la glande qui la sécrète fonctionne trop.
Pourquoi — Une glande périphérique obéit à une commande. Une production excessive peut donc venir de la glande elle-même, ou d'une commande excessive venue d'un étage supérieur, ou encore d'un rétrocontrôle défaillant qui n'interrompt plus la stimulation. Les trois cas donnent le même dosage périphérique élevé, et seul le dosage de l'hormone de commande permet de les séparer.
Le réflexe — Toujours doser deux étages avant de localiser un dérèglement.
3Trois régulations de référence
Propriété
La glycémie est réglée par deux hormones pancréatiques aux effets opposés : l'insuline, hypoglycémiante, favorise l'entrée du glucose dans les cellules et sa mise en réserve ; le glucagon, hyperglycémiant, libère le glucose des réserves hépatiques. C'est l'existence de deux effecteurs antagonistes, et non d'un seul, qui permet une correction dans les deux sens et donc des oscillations réduites.
Propriété
La température corporelle est réglée par des effecteurs vasculaires — vasodilatation ou vasoconstriction cutanée —, musculaires — frissons —, et par la sudation. L'osmolarité du plasma est réglée par une hormone qui module la réabsorption d'eau par le rein, et par la sensation de soif. Dans les deux cas, le centre intégrateur est hypothalamique : le même organe compare plusieurs grandeurs à leurs consignes respectives.
Face à un stress, la réponse est double et décalée dans le temps. L'adrénaline, libérée en quelques secondes par voie nerveuse, accélère le cœur, dilate les bronches et mobilise le glucose. Le cortisol, libéré en quelques minutes par l'axe hypothalamo-hypophysaire, soutient la glycémie plus durablement et modère la réponse immunitaire. Un stress prolongé maintient le cortisol élevé, ce qui explique que ses effets diffèrent de ceux d'un stress bref.
Localiser l'origine d'un dérèglement hormonal
Identifier la cascade concernée et ses trois étages : hypothalamus, hypophyse, glande périphérique.
Relever les dosages disponibles et repérer ceux qui manquent.
Comparer l'hormone périphérique et l'hormone de commande hypophysaire.Périphérique haute et commande basse : atteinte périphérique. Les deux hautes : atteinte centrale.
Vérifier la cohérence avec le rétrocontrôle négatif attendu : une commande qui ne baisse pas signale un rétrocontrôle inopérant.
Conclure en nommant l'étage atteint, et non seulement l'hormone anormale.
▢Ai-je nommé les trois éléments : capteur, centre intégrateur, effecteurs ?
▢Ai-je dit que l'homéostasie est un équilibre dynamique ?
▢Ai-je expliqué les oscillations par le délai de correction ?
▢Ai-je comparé deux étages avant de localiser un dérèglement ?
▢Ai-je vérifié la cohérence du rétrocontrôle négatif attendu ?
▢Ai-je distingué la réponse rapide — adrénaline — et la réponse durable — cortisol ?
L'essentiel en 11 points
·Homéostasie : maintien du milieu intérieur dans une plage, pas à une valeur fixe.
·Trois éléments : capteur, centre intégrateur, effecteurs.
·Rétrocontrôle négatif : s'oppose et stabilise. Positif : amplifie, transitoire.
·La grandeur réglée oscille : la correction suit l'écart, elle ne le précède pas.
·Un système se juge à l'amplitude de ses oscillations.
a.Définir l'homéostasie et citer ses trois éléments.
b.Différencier rétrocontrôle négatif et positif.
c.Citer les deux hormones de la glycémie et leurs effets.
d.Nommer les trois étages d'une cascade hormonale.
e.Différencier adrénaline et cortisol par leur délai d'action.
›Voir le corrigéMasquer le corrigé
a. Le maintien des paramètres du milieu intérieur dans une plage compatible avec la vie cellulaire : capteur, centre intégrateur, effecteurs.
b. Le négatifs'oppose à la cause et stabilise ; le positif l'amplifie et reste transitoire.
c. L'insuline, hypoglycémiante ; le glucagon, hyperglycémiant.
d. L'hypothalamus, l'hypophyse, la glande périphérique.
e. L'adrénaline agit en quelques secondes, par voie nerveuse ; le cortisol en quelques minutes, plus durablement.
2
Une courbe de glycémie sur douze heures oscille entre 0,80 et 1,10 g·L⁻¹, autour d'une consigne de 0,95 g·L⁻¹.
Calculer
a.Calculer l'amplitude des oscillations.
b.Calculer l'écart maximal à la consigne, en pourcentage de celle-ci.
c.Ces oscillations signalent-elles un dysfonctionnement ? Justifier.
d.Quelle hormone intervient quand la valeur descend vers 0,80 ? Quand elle monte vers 1,10 ?
›Voir le corrigéMasquer le corrigé
a. Amplitude :1,10−0,80=0,3
Soit 0,30 g·L⁻¹.
b. Écart maximal :1,10−0,95=0,15
Rapporté à la consigne :0,15÷0,95×100≈15,8
Soit environ 16 %.
c. Non. Le rétrocontrôle négatif corrige un écart déjà survenu : les oscillations sont la conséquence normale du délai entre la mesure et la correction. On juge un système à l'amplitude de ses oscillations, non à leur absence.
d. Vers 0,80, le glucagon, hyperglycémiant, libère le glucose des réserves hépatiques. Vers 1,10, l'insuline, hypoglycémiante, favorise son entrée dans les cellules.
3
Deux patients présentent une hormone périphérique élevée. Chez le patient A, l'hormone hypophysaire de commande est basse ; chez le patient B, elle est élevée.
Raisonner
a.Chez quel patient le rétrocontrôle négatif fonctionne-t-il ? Justifier.
b.Localiser l'atteinte chez le patient A.
c.Localiser l'atteinte chez le patient B.
d.Pourquoi un seul dosage aurait-il conduit au même diagnostic dans les deux cas ?
e.Quelle troisième situation donnerait aussi une hormone périphérique élevée ?
›Voir le corrigéMasquer le corrigé
a. Chez le patient A. L'excès d'hormone périphérique a bien freiné la commande hypophysaire, qui est basse : la boucle répond comme attendu.
b. L'atteinte est périphérique : la glande produit d'elle-même, indépendamment de la commande, laquelle est pourtant réduite au minimum.
c. L'atteinte est centrale : l'hypophyse stimule excessivement, et la glande périphérique ne fait qu'obéir. Les deux dosages élevés signalent en outre que le rétrocontrôle ne s'exerce plus sur l'hypophyse.
d. Parce que l'hormone périphérique est élevée dans les deux cas. Le dosage périphérique seul dit qu'il y a un excès, jamais d'où il vient : c'est le dosage de commande qui sépare les hypothèses.
e. Un apport exogène — un traitement hormonal, par exemple. La commande hypophysaire serait alors basse, comme chez A, mais la glande périphérique ne produirait rien : l'interrogatoire, et non le dosage, permettrait de trancher entre les deux.
4
Régulations et stress. Analyser.
Analyser
a.Pourquoi la glycémie dispose-t-elle de deux hormones antagonistes plutôt que d'une seule ?
b.Citer trois effecteurs de la régulation thermique.
c.Quel organe sert de centre intégrateur à la thermorégulation et à l'osmolarité ?
d.Pourquoi la réponse au stress est-elle double ?
e.Pourquoi un stress prolongé n'a-t-il pas les mêmes effets qu'un stress bref ?
›Voir le corrigéMasquer le corrigé
a. Parce que deux effecteurs opposés permettent de corriger dans les deux sens et de réagir vite à un écart quel qu'il soit. Avec une seule hormone, le retour à la consigne dépendrait de la seule disparition de son effet, donc serait bien plus lent et les oscillations bien plus amples.
b. La vasodilatation ou vasoconstriction cutanée, les frissons musculaires, la sudation.
c. L'hypothalamus, qui compare plusieurs grandeurs à leurs consignes respectives.
d. Parce que les deux voies ont des délais différents : l'adrénaline agit en quelques secondes par voie nerveuse, le cortisol en quelques minutes par voie hormonale. La première permet une réaction immédiate, le second un soutien durable.
e. Parce qu'un stress prolongé maintient le cortisol élevé de façon continue, alors que le dispositif est conçu pour une élévation transitoire suivie d'un retour à la consigne. Un effet utile à court terme — soutenir la glycémie, modérer la réponse immunitaire — devient délétère lorsqu'il ne s'interrompt plus.
Ce qui rapporte des points, ce qui en coûte
Nommer les trois éléments d'une régulation3 ptsPerdu si : Oublier le centre intégrateur
Expliquer les oscillations par le délai de correction5 ptsPerdu si : Voir un dysfonctionnement dans une oscillation normale
Distinguer rétrocontrôle négatif et positif3 ptsPerdu si : Attribuer une stabilisation au rétrocontrôle positif
Localiser un dérèglement par deux dosages5 ptsPerdu si : Accuser la glande sur un seul dosage
Exposer la régulation de la glycémie3 ptsPerdu si : Inverser insuline et glucagon
Distinguer les deux temps de la réponse au stress2 ptsPerdu si : Confondre adrénaline et cortisol
4
La méthode
Localiser l'origine d'un dérèglement hormonal
1
Identifier la grandeur réglée et sa valeur de consigne, puis relever l'écart observé.
2
Reconstituer la boucle : capteur, centre intégrateur, message hormonal, organe effecteur.
3
Relever conjointement la concentration de l'hormone stimulante et celle de l'hormone périphérique.
Sens opposés : l'atteinte est périphérique. Sens concordants : elle est centrale.
4
Vérifier l'hypothèse en cherchant si le rétrocontrôle attendu s'exerce ou non.
5
Conclure en nommant l'étage atteint et l'effet observable sur la grandeur réglée.
5
Se tester
Touches 1 à 4
SVTTerminale
Question 1
Un nageur en apnée de 3 minutes présente une concentration sanguine en CO₂ de 60 mmHg (normale : 40 mmHg) et une pH artériel de 7,25 (normale : 7,40). Quel est le premier mécanisme compensatoire activé par l'organisme pour rétablir l'homéostasie ?
Aucun compte requis — réponds, la correction s'affiche aussitôt.
Régulation métabolique et homéostasie : c'est en quelle classe ?+
Ce chapitre est au programme de SVT au lycée, en classe de Terminale, année du Baccalauréat. Il est défini par le Bulletin Officiel de l'Éducation nationale, le texte de référence qui fixe ce qui doit être enseigné dans chaque matière.
Que faut-il savoir sur Régulation métabolique et homéostasie ?+
Homéostasie : régulation de la température, de la glycémie, de l'osmolarité. Rétrocontrôle négatif et positif. Axe hypothalamo-hypophysaire. Stress et réponse hormonale (cortisol, adrénaline). Les notions à maîtriser sont : homéostasie, rétrocontrôle, hypothalamus, hypophyse, cortisol, adrénaline.
Où télécharger la fiche PDF de Régulation métabolique et homéostasie ?+
Sur cette page, dans le bloc « Imprimer » : 3 documents à télécharger — le cours, les exercices et le corrigé — soit 6 pages au format A4, prêtes à imprimer. Le téléchargement est gratuit, immédiat, et ne demande ni compte ni adresse e-mail.
Le corrigé de Régulation métabolique et homéostasie est-il fourni ?+
Oui, et c'est un document à part : chaque exercice y est repris étape par étape, avec le barème détaillé en fin de fiche — ce qui est attendu, combien de points, et ce qui fait perdre le point. Un parent qui ne se souvient plus du programme peut corriger une copie avec.
Régulation métabolique et homéostasie peut-il tomber au Baccalauréat ?+
Ce chapitre fait partie du programme officiel de Terminale, il entre donc dans le périmètre du Baccalauréat. Le sujet exact varie chaque année et aucun chapitre n'est garanti, mais l'ensemble du programme de l'année est susceptible d'être évalué : mieux vaut ne pas parier sur des impasses.
Comment réviser Régulation métabolique et homéostasie efficacement ?+
Commence par lire la fiche de révision pour remettre la règle en place, puis enchaîne immédiatement sur le quiz de cette page. Répondre juste après avoir lu ne suffit pas : reviens sur le chapitre deux ou trois jours plus tard. C'est l'espacement des révisions, plus que leur durée, qui fait tenir une notion en mémoire. Une session de quinze minutes répétée vaut mieux qu'une heure unique.
Faut-il un compte pour s'entraîner sur Régulation métabolique et homéostasie ?+
Non. Les quiz, les corrections détaillées et les fiches de révision sont accessibles sans créer de compte et sans donner d'adresse e-mail. Le compte gratuit sert uniquement à conserver la progression d'un appareil à l'autre.