En biologie cellulaire, le liquide extracellulaire (LEC) fait référence à tous les fluides corporels situés à l'extérieur des cellules de tout organisme multicellulaire. Chez les adultes en bonne santé, l’eau corporelle totale représente environ 50 à 60 % du poids corporel (entre 45 et 75 %), les femmes et les personnes obèses ayant généralement un ratio inférieur à celui des hommes minces. Le liquide extracellulaire représente environ un tiers du liquide corporel, et les deux tiers restants sont du liquide intracellulaire. Le composant principal du liquide extracellulaire est le liquide interstitiel entourant les cellules, et chez les animaux dotés d'un système circulatoire, une partie de ce liquide est du plasma.
La composition du liquide extracellulaire est essentielle au fonctionnement cellulaire normal et est maintenue par divers mécanismes homéostatiques.
Le liquide extracellulaire est principalement composé de liquide interstitiel et de plasma, qui représentent ensemble au moins 97 % du liquide extracellulaire, tandis que le liquide lymphatique en représente une petite partie. Le liquide extracellulaire peut être considéré comme ayant deux composants : le plasma et la lymphe, qui sont utilisés pour le transport, et le liquide interstitiel, qui est utilisé pour l'échange d'eau et de solutés avec les cellules. Le liquide interstitiel est essentiellement analogue au plasma, les deux ayant une composition similaire en raison de l’échange continu d’eau, d’ions et de petits solutés.
Le liquide interstitiel est le liquide qui se trouve entre les vaisseaux sanguins et les cellules. Il contient des nutriments provenant des capillaires et transporte les déchets produits par le métabolisme cellulaire. La composition de ce liquide dépend des échanges entre les cellules du tissu biologique et le sang, ce qui signifie que la composition du liquide interstitiel varie selon les tissus et les différentes parties du corps.
Le fluide de transfert est formé par les activités de transport des cellules et constitue le plus petit composant du liquide extracellulaire. Ces fluides sont contenus dans les espaces à l'intérieur de l'épithélium, comme le liquide céphalo-rachidien, l'humeur aqueuse dans les yeux, le liquide périarticulaire et l'endolymphe dans l'oreille interne, le liquide articulaire, etc. La composition du fluide de transfert varie considérablement en fonction de son emplacement.
Le liquide extracellulaire fournit un moyen pour l’échange de substances, qui peut être réalisé par dissolution, mélange et transport.
L’une des principales fonctions du liquide extracellulaire est de favoriser l’échange d’oxygène moléculaire entre les cellules du sang et des tissus. Parce que le dioxyde de carbone est environ 20 fois plus soluble dans l’eau que l’oxygène, il peut diffuser plus facilement entre les cellules et le sang. Cependant, l’oxygène hydrophobe a une faible solubilité dans l’eau et préfère se lier aux structures cristallines lipidiques.
L'environnement interne du liquide extracellulaire est stabilisé par le processus d'homéostasie. Des mécanismes homéostatiques complexes agissent pour réguler et maintenir une composition stable du liquide extracellulaire. Il existe des différences significatives dans les concentrations d’ions sodium et potassium à l’intérieur et à l’extérieur de la membrane cellulaire. Cette différence crée la charge électrique de la membrane cellulaire, avec la charge positive à l’extérieur de la cellule et la charge négative à l’intérieur.
Lorsque les cellules effectuent des activités électriques, le potentiel de la membrane cellulaire et le mouvement des ions affectent divers processus physiologiques.
Le plasma artériel, le liquide interstitiel et la lymphe interagissent au niveau microvasculaire vasculaire. La perméabilité des capillaires permet à l’eau de circuler librement, ce qui rend possible l’échange de substances entre le liquide interstitiel et le plasma. À l’extrémité artérielle des capillaires, la pression sanguine est plus élevée que la pression hydrostatique dans les tissus, ce qui provoque la pénétration de l’eau dans le liquide interstitiel.
Les principaux cations du liquide extracellulaire comprennent le sodium et le potassium, et les principaux anions comprennent le chlorure et le bicarbonate. Les changements dans la concentration de ces ions affectent directement la fonction des cellules, en particulier dans les nerfs et les muscles, et sont cruciaux pour les propriétés électrophysiologiques de ces cellules.
En résumé, le liquide extracellulaire est la pierre angulaire de la survie des organismes multicellulaires. Non seulement il fournit l’environnement dont les cellules ont besoin, mais il maintient également le transport nécessaire des substances entre les systèmes du corps. Que ce soit en échangeant de l’oxygène ou en régulant les concentrations de nutriments, le liquide extracellulaire contribue à la santé de l’organisme à tous les niveaux. Considérant l’importance du liquide extracellulaire, nous ne pouvons nous empêcher de nous demander : pouvons-nous comprendre et prendre soin correctement de cet élément fondamental qui soutient la vie ?