Cours 5: rein

Question 1

Définition d’un acide et d’un proton?

Answer 1

acide: donneur de proton
base: accepteur de proton , dont les protéines car chargés négativement.

Question 2

Qu’est-ce que le pH calcul?

Answer 2

Les ions hydrogènes libres en solution.

Question 3

Quel est le ratio pour calculer le pH du sang?

Answer 3

[bicarbonate]/[acide carbonique]

les ions bicarbonates (nominateur) sont contrôlés par le rein alors que l’acide carbonique (dénominateur) est contrôlée par la respiration.

Question 4

Quelle est la valeur normal du pH du sang artériel et du sang veineux?

Answer 4

artériel = 7.4
veineux = 7.35

Question 5

Pourquoi le pH intracellulaire et le pH veineux sont plus acide que le pH du sang artériel?

Answer 5

intracellulaire: parce que c’est la que le CO2 est formé, par les mitochondries lors de l’oxydation.

veineux: sang désoxygéné qui à pris le CO2 des cellules et l’amène aux poumons.

Question 6

Quels sont les 3 mécanismes de contrôle de l’H+?

Answer 6

1) les tampons pour les acides et les bases, immédiats comme action, mais ce n’est pas définitivement éliminé, tamponnée pour l’instant.
2) Le centre de la respiration permet d’éliminer le CO2, mais à une adaptation moins rapide.
3) L’excrétion rénal d’Acide ou de base. Permet une excrétion définitive, mais beaucoup plus long comme processus. C’est le mécanisme le plus puissant.

Question 7

Quels sont les 3 tampons de l’organisme?

Answer 7

• tampon bicarbonate
• tampon phosphate
• protéine + puissant

Question 8

Décrit les tampons bicarbonates.

Answer 8

• Ils ne sont pas très puissant, mais présent en grande quantité.
• Souvent, les bicarbonates se lient à des ions chargés positivement: souvent des bicarbonate de sodium.
• Ils neutralisent le CO2 ce qui forme de l’acide carbonique. Cette réaction est réversible grâce à l’anhydrase carbonique, une enzyme dans les tissus.

Question 9

Décrit les tampons phosphates.

Answer 9

2 types: H2PO4- (plus fréquent) et HPO42-
- la concentration est moindre que le tampon bicarbonate dans le liquide extracellulaire.
- important surtout dans les liquides tubulaire du rein et du liquide intracellulaire.
- On excrète très peu de proton libre dans l’urine, ils sont nécessairement neutralisés par les ions phosphates.

Question 10

Décrit le rôle des protéines en tant que tampons.

Answer 10

Les protéines sont en grandes quantités surtout dans les cellules et le plasma.
C’est le tampon le plus puissant de l’organisme.

Question 11

Comment le pH est contrôlé par la respiration?

Answer 11

La concentration du CO2 dans le liquide extracellulaire augmente avec le métabolisme et diminue avec l’augmentation de la ventilation pulmonaire.

L’augmentation de la [CO2] dans le liquide extracellulaire engendre une diminution du pH sanguin.

Le CO2 est un acide volatil (car c’est un donneur de proton) issu du métabolisme (oxydation) des protéines, des hydrate de carbone et des graisses.

En acidose, il y a des phénomènes compensatoire soit une augmentation de la ventilation pour excréter le plus de CO2 possible.

En alcalose, la fréquence alvéolaire diminue pour retenir le CO2 dans le sang pour faire plus de proton.

Question 12

Où sont le chémorécepteurs et que font-ils?

Answer 12

Ils sont situés dans la médulla et les corps carotidiens et aortiques qui détectent les changements de la pression partielle du CO2 (PCO2) et la concentration de H+.
- L’hypoxie est un stimulus qui déclenche la ventilation pulmonaire.

Question 13

Qu’est-ce qu’un acide fixe?

Answer 13

Un acide fixe ou non volatil est produit par le métabolisme mais varie selon la diète (augmente avec les protéines) et le poids corporel (1 mEq/kg de poids corporel)

• Les acides fixes sont excrétés par le rein.

exemple:
- acide phosphorique créé par la neutralisation des protons par les ions phosphates
- acide sulfurique qui origine des cystéines et des méthionines
- acide hydrochlorique qui origine de la dégradation de la lysine, l’arginine et l’histidine (en ion +)

Question 14

En quoi consiste le mécanisme de réabsorption des ions bicarbonates et d’excrétion des ions H+?

Answer 14

• 4500 mEq de bicarbinate sont filtré /jour et sont tous réabsorbés
• engendre une excrétion de 4500 mEq de H+ par jour.
• aucun lien avec le poids corporel
• C’est bicarbonate ne participe pas à l’équilibre acido-basique puisqu’ils sont tous déjà présent et tous réabsorbés.

Question 15

Chaque segment du tubule rénale réabsorbe les bicarbonate à quelle proportion?

Answer 15

tubule proximal: 65%
anse de henle ascendante épaisse: 25%
tubule distal: 8%
canal collecteur : 2%
excrété: 0%

Question 16

Comment se fait la réabsorption des anciens bicarbonates ?

Answer 16

Majoritairement dans le tubule proximal.
1) les bicarbonates s’associent avec un proton dans la lumière tubulaire ce qui forme un acide carbonique.
2) Encore dans la lumière tubulaire, l’acide carbonique est divisé en eau et en CO2 par l’anhydrase carbonique.
3) la molécule d’eau reste dans la lumière tubulaire et la molécule de CO2 rentre par transport passif dans la cellule épithéliale du tubule proximal
4) Une fois dans la cellule, la molécule de CO2 reforme un acide carbonique avec une autre molécule d’eau grâce à l’anhydrase carbonique.
5) Puis l’acide carbonique se dissocie en bicarbonate et en H+ (encore dans la cellule)
6) Le H+ est excrété dans la lumière tubulaire par transport actif primaire ou secondaire tandis que le bicarbonate est réabsorbé par transport actif secondaire.

Question 17

Comment se fait le transport actif primaire des H+?

Answer 17

À la fin du tubule proximal, au tubule distal et au tubule collecteur, des pompes ATPase proton sont responsables de mons de 5% de l’excrétion des protons.

Par contre, lors d’acidose, ces pompes sont extrêmement efficaces et peuvent excrété plus de 900 fois les protons.

Ces ATPase ce retrouve au cellule intercalaire du tubule distal.

Question 18

Quels sont les transports actifs secondaire impliqué dans l’excrétion des H+?

Answer 18

Membrane apicale:
- un échangeur Na+-H+ permettant la sortie de proton pour l’entrée de Na.

Membrane basolatérale:
- un échangeur Cl- bicarbonate permettant de réabsorbé le bicarbonate dans les capillaires péritubulaire et de l’échanger avec un chlore pour garder l’électronégativité de la cellule.
- un co-transporteur 1Na- pour 3 HCO3- : permet de réabsorber 3 bicarbonate mais dépend de la charge tubulaire de Na. (si concentration faible de Na à l’intérieur de la cellule, alors il ne voudra pas sortir avec le HCO3-.

Question 19

Qu’est-ce qu’un transport actif tertiaire? Explique celui présent dans le tubule proximal pour l’excrétion de H+?

Answer 19

Un transport actif tertiaire est lorsqu’il y a deux co-transporteur:
- le premier est déclencher par le gradient électrochimique du sodium qui fait rentrer un anion contre son gradient de concentration. l’anion peut être un lactate ou un acétate. (donc le sodium rentre dans la cellule par son gradient électrochimique et co-transporte un anion qui suit le Na mais l’anion est contre son gradient de concentration.)
- une fois dans la cellule, l’anion veut suivre son gradient de concentration et retourner dans la lumière du tubule. Donc il retourne dans la lumière tubulaire permettant un autre co-transport, il amène avec lui un proton. donc excrétion d’un proton.

Question 20

Décrit les transports de chaque membranes de cellules de types A et B dans le canal collecteur.

Answer 20

type A: sur la membrane apicale, une pompe a proton ATPase qui sécrète les ions hydrogènes dans la lumière tubulaire. à la membrane basale, des échangeur chlore bicarbonate uniquement.

type B: sur la membrane apicale, des échangeurs bicarbonate - chlore pour éliminé les bicarbonates (si alcalose). sur la membrane basale, des pompes ATPase à protons qui réabsorbe les protons dans le sang.

En gros on change la polarité entre les 2 cellules.

Question 21

Quelles sont les transporteurs des ions H+ sur la membrane apicale et sur la membrane basolatérales des cellules du tubules proximales?

Answer 21

membrane apicale:
- transport actif primaire: pompe ATPase à proton
- transport actif secondaire: échangeur sodium-proton
- transport actif tertiaire: 2 cotransporteurs: le premier Na-anion, le deuxième anion-H+.

Membrane basolatérale:
- transport secondaire: échangeur bicarbonate - chlore
- transport secondaire co-transporteur 1 Na - 3 bicarbonates

Question 22

Quelles sont les transporteurs des ions H+ sur la membrane apicale et sur la membrane basolatérales des cellules de l’Anse de Henle (segment épais)?

Answer 22

membrane apicale: échangeur Na-H+
membrane basolatérale: co-transporteur 1Na- 3HCO3-

Question 23

Quelles sont les transporteurs des ions H+ sur la membrane apicale et sur la membrane basolatérales des cellules du tubule distal?

Answer 23

Membrane apicale:
- pompe ATPase à proton
- pompe ATPase à proton et potassium

Membrane basolatérale:
- échangeur bicarbonate chlore

Question 24

Quelles sont les transporteurs des ions H+ sur la membrane apicale et sur la membrane basolatérales des cellules du canal collecteur?

Answer 24

cellule intercalaire type A:
- membrane apicale: pompe ATPase à proton
- membrane basolatérale: échangeur bicarbonate-chlore

Cellule intercalaire type B:
- membrane apicale: échangeur bicarbonate-chlore
- membrane basolatérale: pompe ATPase à proton.

Question 25

Quelles sont les corrections effectuées au niveau du rein lors d’acidose?

Answer 25

si le rapport [CO2]/[HCO3-] augmente dans le liquide extracellulaire, il y a :
- une augmentation d’excrétion de H+
- une augmentation de la réabsorption de bicarbonates

ce qui augmente le pH du liquide extracellulaire et corrige l’acidose.

C’est la compensation du rein à l’acidose respiratoire.

Question 26

Lors d’acidose, comment le rein augmente la réabsorption de bicarbonate si les bicarbonate sont déjà réabsorbé à 100%?

Answer 26

Les bicarbonates qui sont réabsorbés à 100% sont les anciens bicarbonates, ils n’ont pas de rôle dans l’équilibre acido-basique.

Le rein va faire des nouveaux bicarbonates.

1) Le CO2 dans la lumière du tubule ou la lumière des capillaires, migre à l’intérieur des cellules du tubule rénale et est transformé en acide carbonique par l’anhydrase carbonique.
2) Ensuite l’acide carbonique se divise en bicarbonate et en proton. ce proton est nouveau parce qu’il est formé à partir d’un CO2 qui n’était pas initialement tamponné par un bicarbonate.
3) donc le bicarbonate est réabsorbé par échangeur bicarbonate-chlore. Le proton est excrété dans la lumière du tubule par une pompe à proton.

Question 27

Comment le rein fait la correction d’une alcalose?

Answer 27

Si le rapport [CO2]/[HCO3-] diminue dans le liquide extracellulaire, il y a :
- une diminution de l’excrétion de H+
- donc une diminution de la réabsorption de bicarbonate
- ce qui fait une diminution du pH du liquide extracellulaire et l’alcalose est corrigé.

Le rein peut aussi jouer sur le Tm du bicarbonate. Si on a beaucoup de bicarbonate dans le sang, on peut saturer les transporteurs et utilisé les cellules intercalaire de type B dans le tubule collecteur.

Question 28

Lors de l’excrétion des H+, comment le corps répond à l’augmentation de l’acidité de l’urine?

Answer 28

on a des tampons phosphates qui sont excrétés sous forme d’acidité titrable, surtout dans le canal collecteur. les ions phosphates vont neutraliser les ions hydrogènes c’est l’Acidité titrable parce qu’on ajoute un acide à une base.

Seulement 1% des H+ peuvent être excrétés sous la forme libre car le pH ne peut pas descendre plus bas que 4.5

Question 29

Qu’est-ce qu’un tampon ammoniaque? Qu’est-ce qu’il fait?

Answer 29

Le système des tampons ammoniaques est le plus important formé par le rein.

Il se fait au niveau du tubule proximal.

• il y a formation d’ammoniaque (NH3)
• engendre simultanément la formation et la réabsorption d’un ion bicarbonate.

En cas d’acidose, il y a augmentation de la glutaminase, de la glutamine et donc de NH3.

Question 30

Décrit le mécanisme (formation) du système de tampon ammoniaque.

Answer 30

1) la glutamine arrive du sang ou de la lumière du tubule et rentre dans la cellule épithéliale du tubule proximal
2) La glutamine permet la formation de l’ammoniaque (NH3), engendre aussi la formation de bicarbonate qui est ensuite réabsorbé.
3) l’ammoniaque lie un proton et devient l’ion ammonium (NH4+) ou sort de la cellule (car lipophile) pour aller dans le tubule proximal et se lie à un proton à cet endroit pour former l’ion ammionium.
4) Si l’ion ammonium est formé dans la cellule, il doit utiliser un échangeur Na-NH4+ pour sortir de la cellule.
5) une fois dans la lumière tubulaire, le NH4 se lie au chlore pour former le chlorure d’ammonium. ** très important parce que ça empêche le H de ce lié au Cl et formé du HCl (acide dans les urines pas tant agréable).**

Question 31

Décrit l’acidose respiratoire et les pathologies qui y sont lié.

Answer 31

L’acidose respiratoire vient d’une anomalie de la respiration qui diminue.
Une respiration diminué engendre une accumulation de CO2 dans le liquide extracellulaire ce qui augmente les protons et donc diminue le pH.

pathologie:
- pneumonie
- dommage au centre de la respiration
- obstruction des bronches

Question 32

Décrit l’alcalose respiratoire et ces causes.

Answer 32

L’alcalose respiratoire vient d’une augmentation de la respiration, car ça augmente l’Excrétion de CO2 par ventilation. La quantité de proton dans le liquide extracellulaire diminue et le pH augmente.

causes: rare: en haute altitude car il y a moins d’O2 donc il est nécessaire d’augmenter la ventilation pulmonaire pour faire entrer une petite quantité d’O2. En crise d’anxiété ou peur.

Question 33

Qu’est-ce qui peut causer une acidose métabolique?

Answer 33

1) l’incapacité du rein à excrété les acides formés (urémie - accumulation d’urée dans le sang)
2) un excès d’acide métabolique formé ex: acide lactique lors d’une hypoxie, glycolyse anaérobique.
3) injection i.v. d’acides métaboliques
4) absorption d’acides métaboliques par l’intestin
5) perte de bases dans les liquides corporels.
6) diarrhée, car ça engendre une perte de NaHCO3 (perte de base)
7) le diabète mellitus (sucré): car il y a une augmentation d’acide acétoacétique et de beta-hydroxybutyrique (corps cétoniques). engendre une haleine cétonique.

Question 34

Quels sont les effets de l’acidose sur l’organisme?

Answer 34

• une dépression du SNC qui peut progresser en coma puis en mort.
• une augmentation de la respiration si c’est une acidose métabolique (compensation respiratoire dans le but d’éliminer plus de CO2, donc diminuer la [H+]).

Question 35

Quels sont les traitements à faire lors d’acidose?

Answer 35

donner du NaHCO3 par la bouche ou du lactate de sodium et d gluconate de sodium par voie intraveineuse.

Question 36

Quelles sont les causes fréquentes d’alcalose métaboliques?

Answer 36

• la prise de diurétiques car ça augmente l’excrétion de H+
• l’ingestion de drogue alcaline
• une perte de HCl par vomissement par exemple
• un excès d’aldostérone qui augmente la réabsorption de Na et donc l’excrétion de H+. l’aldostérone stimule aussi la pompe à proton.

Question 37

Quels sont les effets de l’alcalose sur l’organisme?

Answer 37

une excitation du SNC et du SNP causant des spasmes toniques, le tetanos musculaire et des convulsions.

Question 38

Quels sont les traitements utilisés pour régler une alcalose ?

Answer 38

donner du NH4Cl par la bouche ou de la lysine monohydrochloride par i.v

Question 39

Comment le corps réagit normalement à une acidose ou une alcalose métaboliques?

Answer 39

En premier corrigé par des tampons extracellulaires et intracellulaires, puis il y a des compensations respiratoire.

Question 40

Comment le corps réagit normalement à une acidose ou une alcalose respiratoire?

Answer 40

En premier contrôlé par les tampons intracellulaires, puis il y aura des mécanismes de compensation par le rein.