Le rein et la régulation acido-basique

Question 1

Pourquoi faut-il maintenir basse et constante la concentration d’ions H+?

Answer 1

Δ structure & activité enzymatique; métabolisme et fonctionnement cellulaire; excitabilité cellules nerveuses et musculaires

Question 2

Sous quelle forme la concentration en H+ est généralement exprimée? Quelle est sa valeur normale.

Answer 2

Sur une échelle logarithmique puisquelle est très basse :
pH = log⁡ 1/[H+] = -log⁡ [H+]

Valeur normale :
pH artériel = 7.4
[H+] plasmatique: 0,00004
Ne doit pas dépasser pH = 6,9 - 7,8

Question 3

Quelles sont les trois lignes de défense pour lesquelles l’animal arrive au quotidien à contrôler son pH sanguin (selon l’ordre de vitesse)?

Answer 3

1) Système tampon
o Combine acide/base, ≠ élimination

2) Système respiratoire (min)
o ↑ CO2 et [H+] ↑ respiration (empéche formation H2CO3 acide)
o ≠ élimination acide/base non-volatil
3) Système rénal (h/j)
o > capacité réguler équilibre acido-basique
o Seul à éliminer acide/base non-volatil

Question 4

Qu’est-ce que des acides et des bases faibles?

Answer 4

Acides faibles (tampon) : dissociation difficile/relâche peu de H+

Question 5

Quelles sont les deux grandes catégories d’acides?

Answer 5

1) Acide volatil : acide carbonique (H2CO3) – CO2
 Élimination poumons
2) Acides non volatils (H2SO4, H3PO4, corps cétonique)
 Neutralisés par tampons  élimination par les reins

Question 6

Quelles sont les différentes sources à l’origine des acides et des bases qui se retrouvent dans l’animal?

Answer 6

1) Métabolisme oxidatif protéines alimentaires :
 Carnivore : excès acides, herbivore : excès bases
2) Sécrétion tractus gastro-intestinal
 Production H+ et HCO3- de H2CO3
 Acidification/alcalinisation TGI/sang à divers endroit (somme neutre)
3) Métabolisme anaérobique glucides/lipides
 Glucides -> acide lactique
 Triglycérides -> corps cétoniques

Question 7

Quel est le rôle des systèmes tampons et où se situent-ils?

Answer 7

Rôle : Maintenir pH (acide/base faible libère/capture H+) à [H+]ext faible
o + fréquent : base faible (lie H+)
Localisation (3) :
o Intracellulaire (60%) : protéines (Hb), phosphates
o Extracellulaire (rapide) : bicarbonate, phosphates, protéines
o Matrice osseuse (lent) : phosphate, carbonate

Question 8

Quelles sont les composantes du système tampon CO2- HCO3-, reconnaitre son importance et comprendre l’utilisation de l’équation d’Henderson Hasselbach pour quantifier les variations du pH sanguin en fonction des changements de CO2 et HCO3-.

Answer 8

CO2 + H2O H2CO3 HCO3- + H+

• ↑ HCO3- sans effet, mais ↓ doit être restauré (préserver capacité tampon)
• Δ H+et CO2 ont un effet important

voir p.114 pour equations

Question 9

Que sont le système tampon ions phosphates et le système tampon protéines?

Answer 9

Syst tampon ions phosphate:
o Important ds MIC, fluide tubulaire rénal
voir equation p. 115

Syst tampon protéines :
o Tampon intracellulaire (60%)
o H+ + Hb ↔ HHb

Question 10

Quels sont les trois rôles du rein dans le maintien de l’équilibre acido-basique?

Answer 10

1) Réabsorber HCO3- filtré
2) Sécréter l’excès H+ ou HCO3-
3) Générer si nécessaire de nouveaux HCO3-

Question 11

Quels sont les mécanismes par lesquels le HCO3- filtré par le glomérule est réabsorbé par le tubule proximal et le canal collecteur?

Answer 11

o Tubule proximal, anse de Henle, canaux collecteurs
o Processus actif atypique : ≠transporteur HCO3- (m. apicale) implique sécrétion H+ :

T. proximal:
 Sortie H+ via Na+/H+ antiport
 H+ + HCO3- H2CO3 CO2 + H2O (lumière tubulaire) avec anhydrase carbonique
 Diffusion ds cellule CO2 et H20 et rxn inverse par anhydrase carbonique
 H+ re-sécrété (apical), HCO3- réabsorbé (basolatéral) (Na+/HCO3- symport)

C. collecteur (c. intercalaires de type A):
Mécanisme idem
Apicale : pompe H+ ATPase ou H+/K+ ATPase
Basolatérale: Cl-/HCO3- antiport

Question 12

Quels sont les deux mécanismes par lesquels les reins excrètent des bases?

Answer 12

• Fraction HCO3- filtré non réabsorbé

- Sécrétion HCO3- par cellules intercalaires type B (c. collecteurs) transporteurs inversés

Question 13

Par quelle voie les reins génèrent de nouveaux HCO3- et excrètent des H+ avec les ions phosphates?

Answer 13

• Génèrent nouveaux HCO3- avec CO2 et H2O
• Réabsorption nouveaux HCO3-
• Excrétion H+ (conjugaison avec tampon autre que HCO3-) ds urine
  o Tampon ions phosphate (filtré): HPO42- + H+ ↔ H2PO4-
  o Tampon ammoniac (synthétisé) (régulateur) : NH4+/NH3

Question 14

Quelle est la nécessité du système tampon NH4+/NH3?

Answer 14

Générer de nouveaux HCO3- et sécréter H+

Question 15

Quelle est la source du NH4+ et du NH3? et décrire son fonctionnement qui permet la génération de nouveaux HCO3- et l’excrétion de H+. (pourrait être + clair)

Answer 15

Source : catabolisme protéines (foie)
o a.a + O2 -> NH4+ + HCO3- -> urée ou glutamine + CO2 + H2O
o Car NH4+ toxique
o Urée : élimination rénale sans effet sur l’équilibre acido-basique
o glutamine : traitement rénal (impact sur équilibre acido-basique)
- cellules t. proximal : conversion glutamine  NH4+ et HCO3-
- NH4+ sécrété, HCO3- réabsorbé
- C. collecteur : H+ + NH3 –> NH4+ excrété, HCO3- réabsorbé

Question 16

Comment les reins régulent-ils l’excrétion d’une charge acide (acidose) et d’un excès de base (alcalose); identifier la participation du foie dans cette régulation.

Answer 16

-	Acidose : 
o	↑ sécrétion H+ lié à tampons urinaires
o	Absorption nouveaux HCO3- (ajout net)
o	↑ prod hépatique glutamine (↓urée)
o	↑métabolisme rénal glutamine (↑ NH4+ et HCO3-)
-	Alcalose : inverse
o	HCO3- sécrété + H+ absorbé (cellules intercalaires type B)