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Dernière modification : 24-10-2020

Pompe           Mot néerlandais, avec le sens de machine permettant d’aspirer ou de refouler un liquide. Le mot est d’origine inconnue, peut-être du radical latin pupp-, sucer, téter.


Pompe à insuline - Pompe à insuline externe - Pompe à insuline interne - Pompe à morphine - Pompe antidouleur - Pompe à protons - Pompe à sodium - Pompe ATPasique sodium, potassium - Pompe ATPasique protons, potassium - Pompe H+, K+, ATPase - Pompe implantable - Pompe Na+, K+, ATPase - Pompe PCA -

Pompe à insuline   Pompe à insuline externe   Pompe à insuline interne   Pompe à insuline implantable
Diabétologie  -  [Angl. : Insulin pump, External insulin pump, Internal insulin pump, Implantable insulin pump]   N. f.   * pompe : mot néerlandais, avec le sens de machine permettant d’aspirer ou de refouler un liquide, d’origine inconnue, peut-être du rad. latin pupp-, sucer, téter ; * insuline : du latin insula [insulin(o)-], île ; relatif à l’insuline, fabriquée par les îlots de Langerhans du pancréas.  
    Il existe plusieurs modèles de pompes à insuline externes, mais aussi des pompes internes ou implantables.
* La pompe externe.
    De la taille d'un téléphone portable, elle contient un réservoir rempli d'une quantité d'insuline rapide suffisante pour plusieurs jours. Un fin cathéter est relié à une petite canule souple sous cutanée (introduite sous la peau) qui sera changée en moyenne tous les 3 jours. La pompe est paramétrée par le patient, avec l'aide de son diabétologue et c'est le patient qui provoque l'injection. En cas de nécessité, le patient peut toujours s'injecter un bolus supplémentaire. Par contre, il faut régulièrement surveiller le bon fonctionnement de la pompe.
* La pompe interne ou implantable.
    Extrait du site Medtronic : " La pompe à insuline implantable Medtronic MiniMed 2007 est un système unique pour les patients diabétiques insulino-traités, qui en dépit d'une insulinothérapie intensive ne parviennent pas à obtenir un contrôle satisfaisant de la glycémie.
    Lorsqu'un traitement par multi-injections quotidiennes ou un traitement par pompe à insuline externe s'avèrent insuffisants, la Pompe Medtronic MiniMed 2007 devient l'alternative.  Elle délivre l'insuline dans la cavité péritonéale par brèves et fréquentes pulsations, mimant les cellules bêta du pancréas. L'insuline intrapéritonéale est absorbée rapidement, de manière régulière avec un premier passage hépatique  Plus de 300 personnes sont traitées par pompe implantable en France, dans le cadre d'études cliniques".       Haut de page

Pompe à morphine   Pompe PCA   Pompe antidouleur
Algologie  -  [Angl. : Morphine pump, PCA pump (patient autocontrolled analgesia), Painkiller pump]   N. f.  * pompe : mot néerlandais, avec le sens de machine permettant d’aspirer ou de refouler un liquide, d’origine inconnue, peut-être du rad. latin pupp-, sucer, téter ; * morphine : de Morphée, dieu des songes : relatif à la morphine, alcaloïde extrait de l’opium.  
    La pompe à morphine est souvent qualifiée de pompe PCA (patient autocontrolled analgesia ou analgésie contrôlée par le patient) ou pompe antidouleur. En effet, le but de ces pompes à morphine est que le patient arrive à régler lui-même (y compris les enfants) le nombre et le volume des injections de façon à ce que la douleur soit supportable. À noter que ces appareils sont verrouillés pour éviter les injections excessives.      Haut de page

Pompe à sodium   Pompe ATPasique sodium, potassium   Pompe Na+, K+, ATPase
Physiologie cellulaire  -  [Angl. : Sodium pump, ATPasic sodium-potassium pump, Na+-K+- ATPase pump]   N. f.  * pompe : mot néerlandais, avec le sens de machine permettant d’aspirer ou de refouler un liquide, d’origine inconnue, peut-être du rad. latin pupp-, sucer, téter ; * sodium : du latin médiéval soda, de l’arabe suwwäd [sod(o)-, -sodé, sodium], plante des terrains salés du littoral dont on tirait autrefois la soude ; * potassium : du néerlandais potas, potasch, correspondant à l'allemand Potasch, littéralement "cendre de pot" (pot correspondait au français pot et Asch à l'allemand cendre), qui désignait l'alcali fixe par opposition à l'alcali volatil. C'est le chimiste anglais H. DAVY qui, en 1807, a formé le mot potassium (avec le suffixe -ium désignant les métaux) pour nommer ce métal alcalin mou extrait de la potasse ; * ATP : abréviation de adénosine triphosphate.  

1. Pour savoir à quoi sert cette pompe : une expérience historique.   Potentiel de repos - Montage expérimental 

    Un neurone géant de calmar est placé dans de l'eau de mer ou un liquide physiologique. 2 électrodes E0 et E1 sont reliées à un oscilloscope : E0 est l'électrode de référence, E1 est une microélectrode.
* Au départ, les 2 électrodes sont dans le même milieu (l'eau de mer ou le liquide physiologique) : l'oscilloscope montre le zéro électrique (c'est la portion avant T1).
* À l'instant T1, l'électrode E1 est enfoncée dans le cytoplasme de la cellule nerveuse (le neurone). Le signal dévie brutalement jusqu'à environ - 70 mV (millivolts) et reste constant.
* À l'instant T2, on retire l'électrode E1 du neurone, en la laissant dans le même milieu que T0. Le signal revient au zéro électrique.

Un neurone présente un potentiel de repos (appelé aussi potentiel de membrane) de polarité négative et de valeur constante et égale à - 70 mV.

2. Interprétation : le rôle de la membrane plasmique.    Concentrations intracellulaire et extracellulaire des principaux ions 
    Dans son environnement naturel, une cellule baigne dans un milieu qui contient un nombre très important d'ions Na+ (sodium), alors que dans son cytoplasme, ce sont les ions K+ (potassium) et des protéinates (grosses molécules chargées négativement) qui dominent. En règle générale, la membrane s'oppose au transfert d'ions d'un milieu à l'autre, du fait de sa nature lipidique.
    Au travers de cette membrane plasmique, des canaux ioniques spécifiques (ce sont des protéines intrinsèques) restent ouverts et permettent le passage d'ions en fonction des gradients de concentration de part et d'autre de la membrane. Le schéma montre, pour une cellule quelconque, les concentrations des principaux ions en mmol/L (millimoles par litre). Comme il y a beaucoup plus de K+ dans la cellule que dans le milieu extracellulaire, le potassium sort par simple diffusion (c'est un transport passif, c'est-à-dire qui ne consomme pas d'énergie).
    À l'inverse, le Na+ (sodium) rentre dans la cellule car il y en a beaucoup plus dans le milieu extracellulaire. Pour rétablir le déséquilibre ionique nécessaire au bon fonctionnement de la cellule, des pompes appelées Na+- K+- ATPase assurent le transport   Rôle de la membrane plasmique  actif inverse de ces ions. Ce transport se faisant dans le sens inverse des gradients de concentration, il nécessite de l'énergie. De l'ATP (adénosine triphosphate) est transformé en ADP (adénosine diphosphate) avec libération d'un Pi (phosphate inorganique) et de 30,5 kJ (kilojoules). Cette dégradation nécessite la présence d'une enzyme ATPase, ce qui explique le nom donné à ces pompes.
    Grâce aux mouvements ioniques dus à la diffusion et à ceux résultant des pompes Na+- K+- ATPase, le potentiel de repos de la cellule est constant et égal à - 70 mV.
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Pompe à protons   Pompe ATPasique protons, potassium   Pompe H+, K+, ATPase
Gastroentérologie, physiologie de la digestion, pharmacologie  -  [Angl. : Proton pump, ATPasic proton potassium  pump, H+- K+ ATPase Pump]   N. f.   * pompe :
mot néerlandais, avec le sens de machine permettant d’aspirer ou de refouler un liquide, d’origine inconnue, peut-être du rad. latin pupp-, sucer, téter ; * proton : mot anglais, du grec prôton, de prôtos, premier ; désigne le noyau de l’atome d’hydrogène, corpuscule chargé positivement ; * ATP : abréviation de adénosine triphosphate.  
    La pompe à protons (syn. pompe H+, K+, ATPase ou pompe ATPasique protons, potassium) est une enzyme magnésium dépendante, c'est-à-dire que le magnésium doit être présent pour son fonctionnement. Cette pompe existe dans le côlon, les reins, mais surtout dans l'estomac. C'est dans les puits gastriques du fundus que se trouvent les cellules dites pariétales ou bordantes qui produisent l'acide chlorhydrique HCl à leur pôle apical, responsable d'un pH variant entre 1 et 6 dans notre estomac.   Les puits gastriques  
    Il est lui-même protégé contre cette acidité et contre les enzymes protéolytiques par une abondante sécrétion de mucus qui tapisse la muqueuse gastrique. Le pompe à protons est située au pôle apical des cellules, c'est-à-dire qu'elle va déverser ses produits de transfert dans la lumière de la glande. La suite est visualisée par le schéma suivant.  La pompe à protons
Pour que ces cellules pariétales fonctionnent, les enzymes pompes doivent être activées par une chaîne de réactions. Tout commence par la prise d'aliments qui va libérer de l'histamine, de la gastrine et de l'acétylcholine.

1. L'histamine, sécrétée par les cellules ECL (enterochromaffin like) agit sur des récepteurs spécifiques nommés récepteurs H2 (la lettre H pour histamine - on en connaît 4 types, H1 à H4 ; les récepteurs H1 se trouvent surtout sur les muscles lisses, les bronches, l'intestin, certaines fibres nerveuses ; les H3 sur les fibres nerveuses centrales et périphériques ; les H4 sur les cellules immuno-inflammatoires).
    Il en résulte l'activation de l'AMPc ou adénosine monophosphate cyclique qui agit sur les protéines kinases qui vont elles-mêmes activer les pompes H+, K+, ATPase. D'autres récepteurs existent sur les cellules pariétales : récepteurs à gastrine (sécrétée par les cellules G) et récepteurs à acétylcholine. Lorsqu'ils sont activés, ils permettent une libération de calcium Ca++ qui stimule les protéines kinases.
2. Toutes les réactions et déplacements qui se produisent dans la cellule nécessitent de l'énergie. Celle-ci est représentée par l'ATP ou adénosine triphosphate qui et le principal transporteur d'énergie dans nos cellules.   Le cycle de l'ATP  Une molécule d'ATP se transforme en une ADP (adénosine diphosphate) + 1 Pi (phosphate inorganique ou (PO4)3- ) + énergie, soit 30,5 kJ. Par la suite, il faut renouveler les ATP, ce qui est fait dans les mitochondries.
3. Dans la membrane de la cellule se trouve une enzyme nommée anhydrase carbonique qui a la propriété de puiser l'eau H2O et le dioxyde de carbone CO2 dans le milieu extracellulaire pour le transformer, dans le cytoplasme, selon la réaction : H2O + CO2 <===> HCO3- + H+. Les protons H+ sont maintenant dans le cytoplasme de la cellule pariétale. À noter que l'ion HCO3- est très rapidement pompé hors de la cellule grâce à l'ATP (transport actif), où il se combine au sodium Na+ extracellulaire pour former NaHCO3.
4. Une autre enzyme transmembranaire, la pompe Na+, K+, ATPase, utilise aussi l'ATP pour faire entrer les ions potassium K+ et faire sortir les ions Na+ (3 ions sodium pour 2 ions potassium). Cette pompe existe dans toutes les cellules et permet de maintenir une DDP (différence de potentiel) nécessaire à son bon fonctionnement. Pour plus de détails sur cette pompe, voir Na+, K+, ATPase.
5. L'ion chlore Cl- entre dans la cellule par des protéines intrinsèques ou canaux ioniques, grâce au gradient de concentration, donc sans consommation d'énergie.
6. Quand la cellule est activée par la jonction histamine - récepteurs H2, l'enzyme pompe à protons, stockée dans des vésicules, migre vers la membrane de la cellule, dans laquelle elle se place en position transmembranaire. Cette pompe permet la sortie d'un H+ qu'elle échange avec un K+. Cet échange est également consommateur d'énergie, donc d'ATP.
7. Dans le milieu extracellulaire, H+ se combine immédiatement avec Cl- pour former une molécule d'acide chlorhydrique HCl. C'est ce qui va provoquer l'acidification du suc gastrique. À noter que si ce transfert de protons est déclenché par l'absorption de nourriture et modulé par la présence d'histamine, de gastrine et d'acétylcholine, il est aussi régulé par d'autres intervenants.
8. Quant au potassium K+, il ne s'accumule pas dans la cellule, car il est immédiatement pompé vers l'extérieur, en même temps que les ions Cl- par des canaux ioniques.

Quelques éléments de régulation : cette régulation de la sécrétion gastrique est complexe, faisant intervenir l'encéphale, l'estomac, l'intestin. Sans trop entrer dans le détail, on peut retenir que :
* Au niveau de l'encéphale, les mécanismes de stimulation sont déclenchés par la vue de la nourriture, par l'odorat ou simplement par l'idée de nourriture. Ces informations sont dirigées vers l'hypothalamus qui stimule les nerfs vagues du bulbe rachidien qui envoient des influx vers les glandes gastriques. C'est une sorte de réflexe conditionné.
* Dans l'estomac, c'est la distension provoquée par la présence des aliments qui stimule des mécanorécepteurs, puis les cellules à acétylcholine. Un autre mécanisme, provoqué par la présence de protéines en cours de digestion, stimulent les cellules G productrices de gastrine.
* Dans l'intestin, la distension provoquée par l'arrivée du chyme va inhiber les nerfs vagues, donc les réflexes cités plus haut, activer les fibres sympathiques, provoquant ainsi la fermeture progressive du sphincter pylorique, donc le ralentissement puis l'arrêt de l'arrivée du chyme.       Haut de page