chapitre 6 Flashcards
Pourquoi la régulation précise des H+ est essentielle?
pcq l’activité de presque tt les système enzymatiques est influencée par la concentration en H+ :
les H+ modifient la charge électrique des enzymes, leur structure et leur fonction – conduit à une perte de l’activité enzymatique, ralentissement du métabolisme cellulaire et de la production d’ATP et à un dysfonctionnement cellulaire + les variations en H+ modifient l’excitabilité des cellules musculaires et nerveuses
Quel est le niveau de la concentration en H+ dans les liquides corporels?
il est maintenu très bas comparativement aux autres ions : c’est pour cela que la concentration en H+ est généralement exprimée sur une échelle logarithmique (unités de pH)
Quelle est l’équation qui définit la relation entre le pH et la concentration en H+?
pH = log 1/H+
=- log H+
H+ est exprimé en Eq/L (équivalent/litre)
Quel est le pH du sang artériel? Doit-il varier?
il est neutre : 7.4 et il varie très peu, normalement maintenu entre 7.38 et 7.42
Quel est le pH du sang artériel? Doit-il varier?
il est neutre : 7.4 et il varie très peu, normalement maintenu entre 7.38 et 7.42
Comment est un animal en bas de 7.38? En haut de 7,42?
acidémie vs alcalémie
Quel est le pH du sang veineux et du fluide interstitiel? Pourquoi?
7.35 en raison du CO2 produit par les tissus (et convertit en H2CO3)
Quel est le pH intracellulaire? Pourquoi?
le pH intracellulaire est un peu + bas que le plasma en raison du métabolisme cellulaire qui produit des acides : selon le type cellulaire, le pH peut varier entre 6 et 7.4.
Entres quelles valeurs le pH de l’urine peut-il varier?
entre 4.5 et 8 selon le statut acidobasique de l’animal et de la réponse rénale à cette situation
L’animal réussit à contrôler le pH sanguin et celui des autres liquides corporels à l’intérieur de limites précises grâce à 3 principaux systèmes de défense. Quels sont-ils?
1- système tampons
2- système respiratoire
3- système rénal
Quelles sont les caractéristiques des systèmes tampons?
- voie très rapide (opère de façon immédiate = secondes)
- 1e ligne de défense
- permet au tampon de se combiner avec un acide/base et de prévenir ainsi de grandes fluctuations de H+
- n’élimine pas les H+ mais les garde sous une forme liée jusqu’au moment où l’équilibre est rétabli
Comment le système respiratoire est un système principal de défense pour le maintien des H+?
- voie rapide (min)
-2e ligne de défense - augmentation de H+ et CO2 stimule la respiration et donc élimination de CO2 : permet de normaliser les concentrations de H+
- ne peut pas éliminer un excès d’acide ou de base non volatil
Caractéristiques du système rénal pour l’élimination des H+?
- voie + lente (heures, jours)
-3e ligne de défense - système qui a la + grande capacité de réguler l’équilibre acido-basique
- seul qui peut éliminer l’excès de base ou d’acide non volatil de l’organisme
Qu’est-ce qu’un acide? Une base?
acide : substance qui peut donner un H+
base : substance qui peut recevoir un H+
ex H2CO3, Hcl, NH4+ et H2PO4- = acide
Qu’est-ce qu’un acide fort vs faible?
fort (ex HCl) : se dissocie rapidement et relâche de grandes quantités de H+ en solution
faible : dissocie + difficilement et relâche moins facilement des ions H+
les tampons sont souvent des acides et des bases faibles
Quelles sont les 2 grandes catégories d’acides?
1) acide carbonique (H2CO3)-CO2 (acide volatil)
2) acides non volatils
Qu’est ce que sont les acides non volatils?
Ce sont des acides fixes qui ne peuvent pas être éliminés par les poumons. Ils sont donc d’abord neutralisés par des tampons intra et extracellulaires pour éviter des trop grandes variations de pH
ils sont ensuite éliminés par les reins
Pourquoi le CO2 est considéré comme un acide s’il n’en est pas en lui-même?
car il a une conversion rapide avec le H2O en un acide faible (H2CO3) qui libère des H+
il est donc considéré comme un acide volatil, car c’est un gaz éliminé par les poumons
équation : CO2 + H2O = H2CO3 = HCO3- + H+
mais tlm rapide avec anhydrase carbonique que pourrait dire CO2 + H2O = HCO3 + H+
Quelles sont les différentes sources à l’origine des acides et des bases fixes qui se retrouvent dans l’organisme?
1- métabolisme oxydatif des protéines alimentaires : peut produire un surplus acides/bases selon nature protéines/aa (carnivores = alimentation qui produit + acides et herbivores + bases)
2- sécrétions du tractus gastro-intestinal
2- métabolismes anaérobique des glucides et des lipides : acides fixes
Qu’est-ce que les sécrétions du tractus GI produisent bcp?
D’ions H+ et de HCO3- qui dérivent de l’acide carbonique (généré à partir de CO2 et H2O + enzyme anhydrase carbonique)
Dans les cellules GI, comment se fait le transport des H+ et HCO3- hors de la cellule?
Dans des directions opposées :
1. un dans la lumière du tractus
2. autre dans l’espace interstitiel et donc vers la circulation
donc si région du tractus la lumière = acidifié, l’interstice et le sang la drainant deviennent + alcalin
dans région diff du tractus, inverse se produit
donc au final la somme est presque neutre
Chez des animaux qui vomissent ou qui ont la diarrhée, qu’arrive-t-il au pH?
Il y a une perte importante d’acide ou de base et une rétention majeure correspondante d’acide ou de base dans le sang (donc animal en alcalose si vomissement, acidose si diarrhée)
Qu’est-ce qu’un tampon? (définition)
c’est une molécule qui permet de maintenir le pH relativement stable en liant ou libérant des ions H+ selon la présence d’un apport en acide ou base
Sans les systèmes tampons, comment seraient les changements de concentrations de H+?
dramatiques et incompatibles avec le fonctionnement cellulaire
Comment la majorité des tampons agissent-ils?
En liant des H+ (car la production quotidienne d’acides = défi + important pour le maintien du pH)
Où existe-t-il des systèmes tampons?
Dans le fluide intracellulaire : majorité
le fluide extracellulaire et la matrice osseuse
De quoi sont constitués les tampons intracellulaires?
principalement par les protéines et secondairement par les phosphates
Rôle de l’hémoglobine?
rôle important dans la capture et relâche de H+
Quels sont les tampons extracellulaires? Comment réagissent-ils?
= bicarbonates, phosphates, protéines
réagissent rapidement avec les ajouts acide et basique
(vs ceux de la matrice osseuse (phosphate + carbonate) qui ont un effet moins rapide)
Quel est le système tampon le + important de l’organisme?
le système tampon CO2- bicarbonate
Qu’est-ce qu’une augmentation de CO2 entraine? selon équation + loi équilibre en réactifs/produits
un nouvel équilibre vers la droite où les qté de H+ et HCO3- sont augmentées
alors la solution est + acide et le pH est abaissé en raison de + de H+
l’augmentation de HCO3- est sans effet car il y en a déjà bcp dans le plasma
S’il y a un ajout de H+ dans le plasma, que se passe-t-il? selon équation + loi équilibre en réactifs/produits
nouvel équilibre vers la gauche où qté absolues de CO2 et H2O sont augmentées et HCO3- diminuée, car utilisé comme tampon pour former H2CO3– H2O + CO2
alors bcp de HCO3 dans plasma pour tamponner les H+ provenant des acides non volatils ; mais cela consomme des HCO3- et diminue la capacité tampon du plasma (reins s’assurent de sa regénération)
Qu’est-ce qu’un débalancement métabolique vs respiratoire?
métabolique : débalancement acido-basique
respiratoire: impliquant la PaCO2
Même si le système tampon utilisant les ions phosphates dans le fluide extracellulaire est bcp moins important que celui utilisant le HCO3, quel est son rôle?
rôle important dans le fluide tubulaire rénal et le fluide intracellulaire
De quoi est composé le système tampon ions phosphates?
ions phosphate dihydrogène monovalent (H2PO4- : base conjuguée)
ions phosphate monohydrogène divalent (HPO4 2- : acide faible)
complète.
Environ 60% de la capacité totale de l’organisme se situe dans la _________ et les _______ présentes en grandes qté à l’intérieur de la cellule sont largement responsables de cette capacité tapon
cellules
protéines
Dans les GR, comment l’hémoglobine agit-elle?
Comme une base faible qui peut capter un ion H+ et devenir un acide conjugué faible (HHb)
Quels sont les rôles du rein pour le maintien du pH?
1) réabsorber tt le HCO3- filtré par le glomérule (prévient perte dans l’urine)
2) sécréter l’excès de H+ ou de HCO3- pour balancer l’entrée nette de l’un ou de l’autre dans l’organisme
3) regénérer au besoin les pertes en HCO3-
Quelle est la première tache des reins?
réabsorber le bicarbonate filtré : 80% tubule proximal, 10% branche ascendante large de l’anse de Henle et 10% les tubules connecteurs et les canaux collecteurs
étape importante car HCO3- filtre librement dans le glomérule
Comment se fait la réabsorption du HCO3- dans le tubule proximal?
- processus actif
- aucun transporteur de HCO3- dans la membrane apicale du tubule proximal
- implique la sécrétion de H+ par le Na+/H+ antiport
- H+ se lie à HCO3- et forme H2CO3— CO2 + H20
- H2O + CO2 diffusent dans la cellule et sont reconvertis en H2CO3 qui forme du H+ et HCO3-
- le H+ est sécrété à la membrane apicale et se combine avec un autre HCO3- filtré + HCO3- intracellulaire quitte la cellule à la membrane basolatérale via le Na+/HCO3- symport et entre dans le sang
Comment se fait la réabsorption de HCO3- dans le tubule connecteur/canal collecteur?
mécanisme identique à dans tubule proximal
mais
transporteurs membranaires sont différents : H+ est sécrété à la membrane apical via pompe H+-ATPase ou pompe H+/K+- ATPase et le HCO3- est réabsorbé à la membrane basolatérale par le Cl-/HCO3- antiport
Est-ce que la réabsorption du HCO3- du filtrat glomérulaire a un effet sur la balance acido-basique?
non
S’il y a un ajout de base, quel est l’effet sur le HCO3-? S’il y a une augmentation de HCO3- dans le sang?
base : effet final est d’augmenter le HCO3- dans les fluides
augmentation de HCO3- : les reins agissent en éliminant une qté équivalente de HCO3- à celle ajoutée pour maintenir l’équilibre acido-basique
Comment les reins éliminent une qté équivalente de HCO3- à celle ajoutée pour maintenir l’équilibre acido-basique?
2 mécanismes :
1- permettre qu’une partie du HCO3- filtré ne soit pas réabsorbé
2- sécréter du HCO3- via les cellules intercalaires de type B des canaux collecteurs (disposition apicale inversée via type A)
effet fait que disparition de l’Excès de HCO3- dans le plasma et apparition de HCO3- dans l’urine
Vrai ou faux : chez les carnivores, l’excrétion d’une charge acide est un phénomène + fréquent que l’excrétion d’un excès de base et elle implique un processus plus complexe
vrai
chez les carnivores, qu’arrive-t-il lors de l’addition d’une charge acide?
- réduit la concentration de HCO3 : les HCO3- captent les H+ libérés par l’acide
- les reins doivent produire de nouveaux HCO3- à partir du CO2 et H2O et d’excréter les H+ produits lors réaction
- Le H+ est sécrété dans la lumière tubulaire et il se combine avec une base conjuguée d’un tampon urinaire autre que le HCO3-, formant la forme acide du tampon qui est ensuite éliminée dans l’urine
- Production et sécrétion de H+ génère de nouveaux HCO3- qui sont absorbés et entrent dans la circulation pour remplacer les HCO3- qui ont été perdus
- L’équilibre acido-basique est ainsi rétabli
Quel est le principal tampon synthétisé?
ammoniac
est-ce que la capacité du tampon du phosphate urinaire est suffisant pour maintenir l’équilibre acido-basique?
non, alors un autre tampon est nécessaire : c’est le rôle du système tampon ammonium/ammoniac
vrai ou faux : d’un pdv quantitatif, + de H+ peuvent être sécrétés via l’ammonium (et de nouveaux HCO3- générés) que par l’utilisation de tampons filtrés (tampon phosphate)
vrai
Est-ce que le système tampon ammonium-ammoniac peut être fortement régulée?
oui
Le catabolisme des protéines et l’oxydation des aa par le foie génèrent quels gaz?
CO2, H2O, urée et glutamine
Quel gaz est toxique? Par qui sera-t-il métabolisé?
le NH4+ (produit par le groupe amine d’un aa).
il sera métabolisé par le foie en urée ou en glutamine (réaction qui consomme le HCO3-)
ainsi la glutamine est composée de HCO3- et NH4+
Formule de la dégradation des aa?
aa + O2 — NH4+ + HCO3- —- urée ou glutamine
Quel est le rôle de l’élimination rénale continue d’urée? De son excrétion?
élimination : importante pour prévenir l’azotémie
excrétion: sans effet sur la balance acidobasique
Pourquoi le traitement rénal de la glutamine est important dans la balance acido-basique?
car la glutamine est fait d’une base (HCO3-) et d’un acide faible (NH4+) qui peut libérer un H+ pour former le NH3 :
NH4+ = H+ + NH3
Une foie la glutamine produite, quel sera son chemin? Que lui arrivera-t-il?
- prend la circulation sanguine
- entre dans les cellules du tubule proximal soit par la lumière tubulaire, soit par l’interstice
- cellules des tubules proximaux vont retransformer la glutamine en NH4+ et HCO3-
- NH4+ est sécrété à la membrane apicale dans la lumière tubulaire
- HCO3- est réabsorbé à la membrane basolatérale dans l’interstice et le sang (contribuant ainsi à l’ajout net de nouveaux HCO3- dans le sang + excrétion acide dans filtrat tubulaire)
- Une partie du NH4+ sécrétée emprunte un transit tubulaire complexe (réabsorption dans anse de Henle et interstice puis sécrétion et élimination dans le canal collecteur)
Comment se fait l’addition de NH4+ dans le canal collecteur?
- H+ produit dans la cellule est sécrété à la membrane apicale
- Il se combine avec le NH3 pour former le NH4+ qui est excrété dans l’urine
- Pour chaque H+ sécrété et NH4+ formé, il y a un nouveau HCO3- produit et ajouté à la circulation, renouvelant le HCO3- perdu par la charge acide et contribuant au retour de l’équilibre acido
Qu’arrive-t-il lors d’une charge acide?
les reins vont secréter une qté additionnelle de H+ qui se combine au tampon phosphate et l’excès d’acide est sécrété sous la forme de NH4+
ils s’accompagnent de la production et du retour de nouveaux HCO3- dans le sang
Qu’arrive-t-il lors d’un excès de base?
- qté H+ doit être + petite à la qté nécessaire à la réabsorption du HCO3- filtré : cela permet la perte de HCO3- dans l’urine
- cellules spécialisées du tubule connecteur et du canal collecteur sécrètent du HCO3- dans la lumière tubulaire et retournent des H+ dans le sang
Quel est l’effet du pH sur la production hépatique de glutamine?
si pH diminue : augmentation de la production de glutamine par le foie (partie du NH4+ est dirigé vers glut plutôt que urée)
si pH augmente : production hépatique de glut chute
Quel est l’effet du pH sur la production rénale de glutamine?
chute de pH : stimule glutamine par les cellules tubulaires rénales
hausse pH : inhibe
