Osmose Flashcards
Que se passe-t-il lorsque l’on consomme trop d’eau trop rapidement?
consommation H2O +++ ->
dilution du compartiment extracellulaire ->
diffusion H2O vers le compartiment intracellulaire ->
↑ volume cellulaire ->
oedème cérébral
Nomme une molécule dans laquelle l’eau peut traverser.
Érythrocyte : globules rouges
À chaque seconde, un volume
d’H2O équivalent à 100x son
volume cellulaire traverse la
membrane plasmique d’un
globule rouge
Quel mécanisme emploient les molécules d’H2O pour traverser la
membrane plasmique?
à travers la membrane plasmique
* par les aquaporines +++
Où se situe une aquaporine?
Dans la membrane plasmique
C’est une protéine intrinsèque
(transmembranire)
Afin de synthétiser une aquaporine, l’ARNm code pour …
AQP(insère le chiffre que tu veux) une protéine codant pour les aquaporines
C’est d’ailleurs comme ça qu’on a découvert les aquaporines: l’oeuf dans lequel on
a injecté l’ARNm qui
code pour AQP1 qui baignait dans une solution aqueuse a gonflé : l’eau entrait dans aquaporine
Décris la structure d’une aquaporine
Protéine à 6 domaines
transmembranaires qui
forme un homotétramère.
Chaque monomère
contient un canal aqueux
par lequel passent les
molécules d’eau
(sphères rouges)
Donc 6 domaines (tubes sur l’image) reliés par des loops
Qu’est-ce qu’un homotétramère?
On a 4 fois le même monomère dans la protéine
Quel est le mécanisme permettant le transport de l’eau par les aquaporines?
Mécanisme: diffusion (le passage des molécules d’eau ne
nécessite pas d’énergie autre que l’énergie cinétique)
Combien de molécules peuvent passer dans une aquaporine?
Plusieurs, mais une à la suite des autres en petite chaine Pas de contact direct (liaison) entre la protéine et les
molécules d’eau qui transitent par les pores
Est-ce qu’un changement de conformation des pores ou des liaisons entre l’aquaporine et l’eau permettent le passage de l’eau dans les aquaporines?
Pas de contact direct (liaison) entre la protéine et les
molécules d’eau qui transitent par les pores
Les pores ne subissent pas de changement de conformation
L’eau passe par diffusion en utilisant l’énergie cinétique intrinsèque
Résume le mécanisme de transport de l’eau au travers des aquaporines
Mécanisme:
- diffusion (le passage des molécules d’eau ne
nécessite pas d’énergie autre que l’énergie cinétique) - Pas de contact direct (liaison) entre la protéine et les
molécules d’eau qui transitent par les pores - Les pores ne subissent pas de changement de conformation
- Passage continuellement ouvert
- Transport bidirectionnel
- Haute capacité
- Sélectives (diamètre, forme, charges électriques, interactions
chimiques)
Est-ce que les aquaporines sont sélectives?
Oui, pire que rentrer en med :p
Sélectives (diamètre, forme, charges électriques, interactions
chimiques)
Est-ce que les aquaporines se ferment?
Non, always open
Passage continuellement ouvert
Transport bidirectionnel
Qu’est-ce qui distingue la famille des aquaporines?
Elles se distinguent par:
* distribution tissulaire
* localisation membranaire
* molécule transportée (H2O, glycérol, urée)
Où se situe AQP2?
Reins et canal déférent
Est-ce que les aquaporines peuvent transporter autre chose que de l’eau?
Dans des cas très rares, ex AQP7 qui permet le passage d’urée et de glycérol
Pourquoi les molécules d’eau traversent‐elles la membrane ?
L’eau :
* se comporte comme un soluté
* suit son gradient de concentration
Osmose
La diffusion d’un solvant (eau)
à travers une membrane
à perméabilité sélective (membrane plasmique)
Si j’ai un bocal contenant 8 L d’eau pure vs un bocal d’eau de mer, lequel des deux contenants a la concentration d’eau la plus élevée?
L’eau pure, on a 100% d’eau, aucun soluté.
S’il existait une cellule contenant seulement des aquaporines comme canal dans sa membrane plasmique, est-ce qu’il y aurait :
- un déplacement d’ions Na+ et Cl‐ ?
- un déplacement d’H2O ?
- un flux net d’H2O ?
- un déplacement d’ions Na+ et Cl‐ ? Non
- un déplacement d’H2O ? Oui, dans les deux directions
- un flux net d’H2O ? Oui, vers le côté le plus concentré en eau, donc contenant le moins de soluté possible
Est-ce qu’une aquaporine est saturable?
Pas réellement, c’est un canal toujours ouvert qui a une très haute capacité
Osmolarité
Concentration totale de soluté dans une solution.
Mesure toutes les molécules sauf l’eau.
Un compartiment avec une forte osmolarité a une ________ concentration en eau.
Faible, la concentration en eau d’un compartiment varie inversement avec l’osmolarité
Un compartiment avec une faible osmolarité a une ________ concentration en eau.
Grande, la concentration en eau d’un compartiment varie inversement avec l’osolarité/
Dans quelle direction se dirige le flux net en eau ?
Vers la plus forte osmolarité (le + de soluté) donc la plus faible concentration en eau.
De quoi dépend l’osmolarité?
Dépend uniquement du nombre de particules en solution.
Quelle est l’unité de l’osmolarité?
Milliosmole.
1 mole de particules en solution = 1 osmole
On exprime l’osmolarité en milliosmoles (mOsm) par litre de solution car les
liquides de l’organisme sont des solutions diluées.
Quelle est la différence entre osmolarité et osmolalité?
osmolarité = mOsm/litre de solution
osmolalité = mOsm/kg de solvant (cours Système urinaire)
Qu’est-ce qui peut faire augmenter l’osmolarité?
- Dégradation de molécules complexes : un polymère devient plusieurs monomères.
- Dissociation
des composés
ioniques : même chose qu’avant : j’avais une seule molécule qui se divise en deux ions. - Milliéquivalents :
Milliéquivalents
Quantité d’ions requise
pour annuler la charge
d’un ion monovalent de
charge opposée
Merci Mercks : Un équivalent est une unité qui intègre la charge électrique et les moles; 1 équivalent représente un mole de charge électrique et est calculé en multipliant le nombre de moles de particules chargées dans une substance par la valence de cette substance. Ainsi, pour les ions qui portent une charge +1 ou −1 (p. ex., Na+, K+, Cl−), 1 mole correspond à 1 équivalent (1 × 1 = 1); pour les ions qui portent des charges +2 ou −2 (p. ex., Ca2+), ½ mole correspond à 1 équivalent (½ × 2 = 1), et ainsi de suite pour les autres valeurs de valence. Un milliéquivalent (mEq) correspond à 1/1000 d’un équivalent.
Osmolarité d’un ion divalent
0,5 mmol/L = 0,5 Osm/L = 1 méq/L
Ça prend 1/2 molécule (ex calcium) pour obtenir une charge de +1
Comment mesure‐t‐on l’osmolarité du plasma?
Avec un osmomètre
Comment fonctionne un osmomètre?
Une solution contenant beaucoup de soluté abaisse le point de congélation (ex. eau douce 0 degré alors que eau de mer -2,2)
Appareil qui sert à déterminer la concentration
osmotique d’une solution (sang, urine) par cryo‐
scopie (mesure du point de congélation)
1 osmole de particules osmotiquement actives
abaisse le point de congélation de 1,86°C
Quel est l’abaissement du point de congélation de 1 osmole?
1,86°C
C’est important s’il faut faire des pt’its calculs.
Si le point de congélation du plasma = ‐0,553°C
la concentration osmotique = 0,0553/1,86 = 0,297 osmole = 297 mOsm/L
1 osmole = ____ mOsm/L
1000 mOsm/L
Osmolarité plasmatique pour coma hyperosmolaire
coma hyperosmolaire > 350 mOsm/L
Formule d’estimation de l’osmolarité plasmatique
Osmplasma = (2x Na+) + Glucose + Urée
Sors ta calculette :p
Estime l’osmolarité plasmatique selon les concentrations en mmol/L suivantes:
Na + : 357 mmol/L (aucune idée si ça se peut)
Glucose : 8
Urée : 5
727 mOsm/L, et oui Sherlock, le dude est dans un coma hyperosmolaire (> 350 mOsm/L)
Le coma hyperosmolaire est une complication de quelle maladie?
Diabète
Stimulis majeurs de la soif
- Augmentation de l’osmolarité du plasma
- Xérostomie (bouche sèche)
Stimulis mineurs de la soif
- Diminution de la pression artérielle
- Augmentation de l’angiotensine II
Où est perçu la soif?
Au niveau de l’hypothalamus, centre hypothalamique de la soif
Chaîne des évènements quand tu as soif
- Stimuli mineur (augmentation de l’osmolarité du plasma et xérostomie) et stimuli majeur (diminution de la pression artérielle et augmentation de l’angiotensine II)
- Stimulus perçus par le centre hypothalamique de la soif
- Sensation de soif et ingestion d’eau
- L’eau humidifie la bouche, la gorge et étire l’estomac et l’intestin.
- Absorption de l’eau par le tube digestif
- Diminution de l’osmolalité du plasma
Pourquoi l’hormone antidiurétique (ADH) est libérée?
En réponse à une
augmentation de l’osmolarité extracellulaire.
Comment l’hormone antidiurétique permet de rétablir l’osmolarité?
- déficit en H2O
- ↑ osmolarité
extracellulaire - ↑ sécrétion ADH
- ↑ ADH plasmaƟque
- ↑ perméabilité pour l’H2O
(tubules distaux et collecteurs) - ↑ réabsorpƟon H2O
- ↓ excréƟon H2O
Est-ce que l’on retrouve les mêmes aquaporines tout au long du tubule rénal?
Non
Tubule contourné proximal : AQP1, AQP7, AQP8
Tubule rénal collecteur : AQP2, AQP3, AQP4
Ordre des divisions du tubule rénal
- Tubule contourné proximal
- Anse du néphron / Henle
- Tubule contourné distal
- Tubule rénal collecteur
Par quoi est contrôlé AQP2?
Contrôlé par l’ADH, quand t’as plus d’ADH ils vont se détacher d’une genre de vésicule pour se rendre dans la membrane plasmique.
L’ADH favorise l’insertion de l’AQP2 dans la membrane plasmique
des cellules principales des tubules collecteurs (rein).
On a découvert le tout par immunofluorescence.
Quelle est la similarité entre GLUT4 ET AQP2?
Lorsque le récepteur d’insuline recevait de l’insuline, GLUT4 quittait la vésicule pour se rendre dans la membrane et accueillir le glucose. C’est la même chose pour AQP2, mais lorsque l’ADH se lie au récepteur de l’ADH, AQP2 est phosphorylé et peut s’intégrer à la membrane.
Manifestations physiologiques et pathologiques de l’osmose
- absorption épithéliale
- la diurèse osmotique
- les diurétiques osmotiques
- la diarrhée osmotique
- la déshydratation
- l’intoxication à l’H2O
Rôle de l’osmose dans l’absorption d’H2O par un épithélium
Grâce à l’osmose, l’eau suit les solutés = se déplace vers le milieu le + concentré en solutés
Dans l’épithélium rénal ou digestif, quelles voies peuvent prendre l’eau et les solutés?
- L’eau et les solutés entrent par la voie parcellulaire et sortent par la voie paracellulaire.
- L’eau et les solutés entrent par la voie transcellulaire et sortent par la voie paracellulaire (passe par jonctions serrées pour sortir dans l’espace latéral entre les cellules)
- L’eau et les solutés entrent par la voie transcellulaire et sortent par cette même voie (via aquaporines).
Qui est le cotransporteur responsable de l’absorption du glucose dans le tubule collecteur?
SGLT2
Permet l’absorption du glucose provenant du capillaire glomérulaire
Quelles sont les caractéristiques de SGLT2?
- Cotransporteur du glucose dans le tubulle collecteur;
- Permet l’absorption du glucose provenant du capillaire glomérulaire;
- Transport saturable;
- Seuil de réabsorption
180 mg glucose/100 ml
(glycémie*)
Comment est réabsorbé le glucose dans l’épithélium rénal?
SGLT2 est le cotransporteur du glucose et fait entrer le glucose dans l’épithélium rénal. Le glucose ressort par GLUT2.
Dans le rein, de l’eau est aussi réabsorbée au niveau de l’épithélium rénal.
Explique le phénomène de Diurèse osmotique (diabétique).
Principe selon lequel on augmente l’osmolarité du filtrat du capillaire glomérulaire est augmentée par le glucose.
SGLT2 est le cotransporteur du glucose. Il est saturable. Ainsi, lorsque le filtrat du capullaire glomérullaire contient trop de glucoses (si >180 mg/100mL), le glucose ne peut pas être absorbé par l’épithélium rénal et sera évacué dans l’urine.
Comme l’eau suit le soluté, une augmentation du glucose dans l’urine (augmentation de l’osmolarité) résulte en une augmentation du volume d’urine.
Osmothérapie
Utilisation de diurétiques osmotiques à des fins thérapeutiques.
Qu’est-ce que l’osmothérapie? Comment ça fonctionne?
Utilisation de diurétiques osmotiques à des fins thérapeutiques.
- En donnant du mannitol, on augmente le volume de l’urine.
- Le mannitol est confiné à l’espace extracellulaire. Il est peu ou pas réabsorbé par le rein, ce qui augmente le nombre de soluté dans le filtrat, donc augmente l’osmolarité du filtrat.
À quoi peut servir l’osmothérapie?
Utilisation de diurétiques (maniitol) osmotiques à des fins thérapeutiques.
- Augmenter urine
- Diminuer oedème cérébral
Comment est métabolisé le lactose?
Dans épithélium intestinal.
La lactase, une enzyme intestinale, dégrade le lactose en glucose et galactose.
Ensuite, un transporteur, le SGLT1 est en mesure de réabsorber le glucose et le galactose. Il y a aussi à ce niveau une réabsorption de l’eau.
Explique le phénomène de Diarrhée osmotique.
Dû à un déficit en lactase.
Si l’épithélium intestinal ne contient pas de lactase ou que la lactase n’est pas fonctionnelle, le lactose n’est pas dégradé. La SGLT1 est incapable de transporter le lactose disaccharide (elle transporte juste glucose, galactose, disaccharides). Le galactose sort donc par les selles. Comme l’eau suit les solutés, il y a plus d’eau qui suit = Diarrhée
Causes de la déshydratation (7)
- hémorragie
- brûlures graves
- diarrhée prolongée
- vomissements prolongés
- diaphorèse (sueur abondante)
- apport hydrique insuffisant
- troubles métaboliques (diabète)
Explique le phénomène de la déshydratation.
- Une quantité d’eau excessive sort du liquide extracellulaire à cause :
- hémorragie
- brûlures graves
- diarrhée prolongée
- vomissements prolongés
- diaphorèse (sueur abondante)
- apport hydrique insuffisant
- troubles métaboliques (diabète) - Cela augmente la pression osmotique du liquide extracellulaire (il manque d’eau, donc soluté/vol sln augmente par diminution vol sln)
- Entraîne une sortie d’eau par osmose des cellules vers le liquide extracellulaire pour compenser. Déshydratation des cellules, elles rétrécissent.
(Eau intrac -> milieu extrac)
Hydratation hypotonique
L’intoxication à l’H2O
- Entrée d’eau excessive dans le liquide extracellulaire;
- Diminution de la pression osmotique du liquide extracellulaire = diminution osmolarité (P osmotique est proportionnelle à osmolarité).
- Entrée d’eau par osmose dans les cellules: gonflement (non seulement cela, mais des organes confinés comme le cerveau dans le crâne ne peuvent pas s’ajuster à l’augmentation d’un volume d’eau).
- Coma
- Mort
V ou F. La P osmotique est proportionnelle à osmolarité).
Vrai
Complications graves du diabète
Diurèse osmotique et coma hyperglycémique hyperosmolaire
Dans quels cas peut-on observer des complications graves du diabète?
(Diurèse osmotique et coma hyperglycémique hyperosmolaire)
- diabète connu (ou pas)
- sujet âgé qui ne s’hydrate pas
- stress (infection ou déshydratation)
- hyperglycémie +++ (> 600 mg/dL) et osmolalité +++ (> 320 mOsm/kg)
Comment une personne diabétique peut en venir à tomber dans le coma?
- Déficit en insuline.
- Augmente la glycémie.
- Diurèse osmotique.
- Diminution du volume circulant.
- Augmentation de l’osmolarité plasmatique (enlève la soif et libère l’ADH, ADH est sécrétée pour limiter la perte d’eau par les reins)
- L’eau se dirige vers le plasma par osmose.
- Débalancement électrolytique.
- Coma.
Taux de sucre dans le sang et osmolalité maximale
hyperglycémie +++ (> 600 mg/dL) et osmolalité +++ (> 320 mOsm/kg)
Quelle est la réaction de l’organisme face à un milieu hypoosmolaire?
- Augmentation du volume sanguin de la cellule
-Sortie d’osmolytes (a.a, polyols et méthylamines) et d’ions (K+, Cl-) vers le milieu
Quelle est la réaction de l’organisme face à un milieu hyperosmolaire?
- Sortie de l’eau vers milieu extérieur
- Entrées d’ions (Na+ et Cl-) et entrée d’osmolytes. Les osmolytes viennent du glucose qui se transforme en sorbitol, un polyol
Osmolyte
Petite molécule organique qui contribue au maintien du volume cellulaire
Acides aminés, Polyols, Méthylamines
Tonicité
Capacité d’une solution de modifier le tonus ou la forme des cellules
en agissant sur leur volume d’eau interne
Tonicité vs Osmolarité
Osmolarité
* Mesurable (concentration)
Tonicité
* Observable (effet sur cellule)
* Dépend de l’osmolarité
* Dépend de la perméabilité de
la cellule au soluté
Solution hypotonique
S cell>S ext
H2O cell<H2O ext
Solution isotonique
S cell=S ext
H2O cell=H2O ext
Solution hypertonique
S cell<S>H2O ext</S>
Oedème
Accumulation de liquide interstitiel
(manifestation d’une fonction physiologique
altérée)
Quand est-il nécessaire d’utiliser un soluté de solution isotonique?
Exemple d’une solution isotonique : 0,9% NaCl
Indication: Hypovolémie : suite hémoragie
Qté/0,1 L : 0,9 g/100 ml
Qté/L : 9 g/L
masse molaire : 58 g
mol/L : 0,155 mol/L
mOsm/L : 310 mOsm/L
Différence entre solutés pénétrants et non pénétrants
Non pénétrant : sodium à cause pompe à Na si entre il ressort tout de suite
0,9% NaCl
310 mOsm/L
Non pénétrant
Pénétrant : glucose quand il entre il est métabolisé, ne ressort pas
5% Glucose
278 mOsm/L
Pénétrant
Lieu des échanges entre le plasma et le liquide interstitiel
Capillaires = vaisseaux d’échange
La pression osmotique
pression qui doit être
appliquée pour empêcher l’osmose
La pression osmotique est exercée par la solution contenant la plus
grande concentration de soluté auquel la membrane est imperméable
Basse s’il y a beaucoup d’eau et peu de soluté
Haute s’il y a peu d’eau et beaucoup de soluté
Les solutions diluées se comportent comme des _______
Gaz
C’est-à-dire qu’il y a une relation mathématique entre le volume et la pression.
1 mOsm/L = 19,3 mmHg
Pression hydrostatique du sang au niveau à l’extrémité artérielle des capillaires
35 mmHg
Pression oncontique du plasma
26 mmHg
De l’extrémité des capillaires artérielles à l’extrémité des capillaires veineux, la pression hydrostatique du sang et la pression oncotique du plasma varie…
La pression hydrostatique diminue
La pression oncotique demeure constante (car la concentration en protéines reste inchangée)
Quelle est la conséquence de la différence de pression hydrostatique et oncotique?
Extrémité artérielle Phyd > Ponc = Filtration
Extrémité veineuse Phyd < Ponc = Réabsorption
Pression oncotique
part de la pression
osmotique qui est attribuable aux éléments
non diffusibles du plasma (les protéines).
Quelle protéine est responsable de la majorité de la pression oncotique dans le sang?
L’albumine, comme c’est la plus abondante. On parle de 0,68 mOsm/L contrairement à 0,18 mOsm/L pour les globulines et 0,007 mOsm/L pour la fibrinogène
Comment se divise la pression oncotique du plasma?
Pression oncotique
du plasma = 25‐28 mmHg = 18‐19 mmHg (protéines
plasmatiques) + 7‐9 mmHg (cations diffusibles
retenus par les
protéines
(effet Donnan))
Effet Donnan
cations diffusibles
retenus par les
protéines
(effet Donnan) cause pression
Oedème
Accumulation de liquide dans l’espace interstitiel
(manifestation d’une fonction physiologique
altérée)
4 principaux mécanismes d’œdème:
- Désordre des vaisseaux lymphatiques empêchant la réabsorption
- Augmentation de la perméabilité capillaire
- Diminution de la pression oncontique (sortie des capillaires par les fentes)
- Augmentation de la pression hydrostatique (entrée dans les capillaires par les fentes)
Oedème par ↑ perméabilité capillaire
- mastocyte libérant des granules
qui contiennent l’histamine - vasodilatation et séparation
des cellules endothéliales - urticaire (Caractérisée par l’apparition de papules (larges plaques rouges et boursouflées) qui démangent)
Œdème par ↓ pression oncotique
Diminution de la pression oncotique lorsque l’albumine diminue. Dû, ex à une dénutrition. P oncotique faible = accumulation d’Eau
Normalement, à l’extrémité artérielle, la pression hydrostatique (vers l’ext) est plus grande que dans l’extrémité veineuse. La pression oncotique est égale (entre dans les capillaires)
Lorsque l’albumine diminue, à l’extrémité artérielle, la pression hydrostatique (vers l’ext) est plus grande que dans l’extrémité veineuse. La pression oncotique est égale, mais beaucoup plus faible (entre dans les capillaires)
Œdème par ↑ pression hydrostatique postcapillaire
On a une obstruction au niveau du retour veineux.
Normalement, à l’extrémité veineuse du capillaire, Phyd < Ponc, ce qui permet une réabsorption.
Quand obstruction, Diminution du retour
veineux, Phyd > Ponc = La P hyd augmente = Filtration → oedème
Oedème pulmonaire
↑ pression hydrostatique postcapillaire
Œdème pulmonaire secondaire
à une ↓ du retour veineux
vers le cœur gauche
(insuffisance cardiaque) => pompe pas efficacement
Œdème des membres inférieurs
↑ Phydro postcapillaire
causé p ex par un caillot
Œdème du membre
inférieur gauche secondaire
à une ↓ du retour veineux
vers le cœur droit
* insuffisance veineuse
* thrombophlébite (caillot veine)
Identifiez le mécanisme responsable de l’oedème : Insuffisance veineuse périphérique ou obstruction veineuse
Augmente la pression hydrostatique
Identifiez le mécanisme responsable de l’oedème : Protéinurie : syndrome néphrotique
Rein perd des prots: Diminue la pression oncotique
Identifiez le mécanisme responsable de l’oedème : Rétention de sel et h2o (Glomérulonéphrite, excès aldostérone)
Augmente vol sanguin = Augmente la pression hydrostatique
Malnutrition
Diminue la pression osmotique
Insuffisance cardiaque
Oedème pulmonaire
Augmente la pression hydrostatique
Réaction immune
Augmente la perméabilité vasculaire
Insuffisance hépatique
Diminue la pression oncotique
Déficience en vitamine C
Vitamine C synthétise protéine pour étanchéité
Augmente perméabilité vasculaire
Cancer : atteinte des ganglions lymphatiques
Blocage lymphatique
Brûlures
Perd des prots: diminue la pression oncotique
Endommage vaisseaux : augmente perméabilité vasculaire
