Physiologie - Module 4 Flashcards
Pourquoi les cellules doivent être entourées par un milieu extracellulaire dont l’osmolarité demeure relativement constante ?
Afin d’éviter qu’elles gonflent ou contractent et pour assurer leur fonctionnement normal.
Quels sont les déterminants de l’osmolarité du milieu extracellulaire ?
Le Na+ et les anions qui l’accompagnent représentent environ 95% de l’osmolarité du milieu extracellulaire.
Dans l’organisme, la concentration de Na+ dans le milieu extracellulaire est régulée principalement par quoi ?
Par les apports et les pertes en eau. L’ingestion de fluides et d’aliments représente les deux principales voies d’apport en eau (88% de l’apport quotidien). Les deux principales voies de perte d’eau sont les pertes insensibles (poumons et peau) et les pertes par l’urine (88% de la perte quotidienne en eau).
Quelle est la seule route par laquelle l’excrétion d’eau peut être régulée ?
Par les reins.
Chez un animal normal, quel est l’osmolarité du plasma ?
Environ 300 mOsm/L et elle varie très peu (± 2-3%).
Comment peut-on limiter la variation de l’osmolarité ?
Le maintien d’une osmolarité relativement constante implique que les reins ont une très grande capacité d’ajuster l’élimination d’eau ; générant une urine diluée lorsque l’osmolarité plasmatique baisse et produisant une urine concentrée lorsque l’osmolarité plasmatique augmente.
Quel est la réponse de l’animal en cas d’excès d’eau dans l’organisme (chute de l’osmolarité plasmatique) ?
L’animal répond en produisant une urine diluée c’est-à-dire avec une osmolarité inférieure à celle du plasma.
De quelle façon l’animal peut produire une urine diluée c’est-à-dire avec une osmolarité inférieure à celle du plasma ?
Les reins doivent éviter de réabsorber l’eau dans les parties distales du néphron pour augmenter le volume d’urine produit, et ce, tout en continuant de réabsorber les solutés afin d’éviter une plus grande chute de l’osmolarité plasmatique.
Quel est la réponse de l’animal en cas de déficit d’eau dans l’organisme (augmentation de l’osmolarité plasmatique) ?
L’animal répond en produisant une urine concentrée c’est-à-dire avec une osmolarité supérieure à celle du plasma.
De quelle façon l’animal peut produire une urine concentrée c’est-à-dire avec une osmolarité supérieure à celle du plasma ?
Les reins doivent augmenter la réabsorption d’eau mais favoriser l’excrétion des solutés, formant ainsi une urine concentrée.
Quels sont les deux principaux prérequis nécessaires à la production d’une urine plus concentrée que le plasma ?
- La création d’une région interstitielle médullaire hyperosmotique. C’est le fonctionnement et le passage des anses de Henle des néphrons juxtamédullaires dans la zone médullaire qui crée un fort gradient osmotique.
- Le passage des canaux collecteurs dans la médulla. Lorsque les derniers segments des néphrons passent dans cette zone hyperosmotique, et lorsque que la perméabilité de ces segments à l’eau est augmentée par la vasopressine (ADH), l’eau peut être réabsorbée passivement par osmose.
Pour faire une urine plus concentrée que le plasma, il est essentiel de créer un espace interstitiel hyperosmotique, pourquoi ?
Si l’osmolarité dans l’espace interstitiel médullaire du rein était la même que dans le plasma, il serait impossible de réabsorber l’eau et de produire une urine plus concentrée que le plasma.
Qu’est-ce qui permet la création d’un interstice hyperosmotique dans la médulla rénale ?
Les caractéristiques et le fonctionnement (mécanisme multiplicateur de contre-courant) des anses de Henle.
Quelles sont les trois caractéristiques du mécanisme multiplicateur de contre-courant ?
- La branche descendante de l’anse de Henle descend du cortex vers la médulla où elle tourne et remonte vers le cortex en une branche ascendante. Le flot des fluides dans les deux branches est en directions opposées, formant ainsi un système à contre-courant.
- La branche ascendante large de l’anse de Henle possède un système actif capable de réabsorber le NaCl (mais pas l’eau) du tubule vers l’espace interstitiel créant un gradient de concentration de 200 mOsm/L. Il est imperméable à l’eau. C’est la cause principale de la création d’un interstice hyperosmotique.
- La branche descendante fine de l’anse de Henle est perméable à l’eau. L’osmolarité du fluide tubulaire devient donc rapidement égale à celle de l’espace interstitiel.
Quelles sont les étapes impliquées dans la formation d’un interstice médullaire hyperosmotique ?
- Le fluide quittant le tubule proximal et entrant dans la branche descendante de l’anse de Henle a une osmolarité de 300 mOsm/L.
- Le système de réabsorption d’ions de la branche ascendante (imperméable à l’eau) fait chuter l’osmolarité du fluide dans le tubule mais augmenter celle de l’interstice (gradient maximale de 200 mOsm/L).
- Un équilibre osmotique s’établit rapidement entre le fluide dans la branche descendante et l’interstice en raison de la diffusion d’eau par osmose hors de la branche descendante (perméable à l’eau).
- Dans un système dynamique, l’arrivée de nouveau fluide dans l’anse de Henle pousse le fluide ayant une osmolarité augmentée de la branche descendante dans la branche ascendante.
- La réabsorption continue d’ions par la branche ascendante de l’anse de Henle vers l’interstice (sans réabsorption d’eau) se poursuit jusqu’à l’atteinte du gradient maximal (200 mOsm/L) faisant ainsi monter l’osmolarité dans l’interstice.
- Un nouvel équilibre osmotique s’établit entre la branche descendante et l’interstice.
- Les étapes 4-6 se répètent plusieurs fois, ajoutant de plus en plus d’ions à l’interstice médullaire et amplifiant ainsi les concentrations établies à chaque cycle jusqu’à l’atteinte de l’osmolarité maximale de l’interstice médullaire.
Au cours de l’étape 3 dans la formation d’un interstice médullaire hyperosmotique, comment l’osmolarité de l’interstice est maintenue ?
L’osmolarité de l’interstice est maintenue en raison de la réabsorption continue d’ions par la branche ascendante.
Lorsque le fluide tubulaire quitte l’anse de Henle et entre dans le tubule contourné distal situé dans le cortex, comment est-il ?
Le fluide est dilué (osmolarité d’environ 100 mOsm/L).
Quel est le rôle du tubule contourné distal lorsque le fluide tubulaire dilué qui entre dans celui-ci ?
Le tubule contourné distal continue de diluer l’urine parce que ce segment, comme le précédent, réabsorbe activement le NaCl tout en étant imperméable à l’eau.
Lorsque le fluide entre dans le tubule connecteur et le canal collecteur, la quantité d’eau réabsorbée dépend de quoi ?
De la concentration de la vasopressine présente.
Que se passe-t-il dans le tubule connecteur et le canal collecteur en absence de vasopressine (baisse de l’osmolarité ou surhydratation) ?
En absence de vasopressine, ils demeurent presqu’entièrement imperméables à l’eau (aucune réabsorption) mais la réabsorption de NaCl continue, ce qui contribue à abaisser d’avantage l’osmolarité du fluide et produire une urine diluée.
Que se passe-t-il dans le tubule connecteur et le canal collecteur en présence de vasopressine (hausse de l’osmolarité ou déshydratation) ?
En présence de vasopressine, ils deviennent perméables à l’eau qui est réabsorbée par osmose dans l’espace interstitiel. En présence de vasopressine élevée, l’osmolarité du fluide tubaire (urine) à l’extrémité du canal collecteur est essentiellement identique à celle du fluide interstitiel de la médulla, formant ainsi une urine très concentrée.
Le gradient d’osmolarité dans la médulla n’est pas formé uniquement de NaCl. Quelle est l’autre composante impliquée dans la formation de ce gradient ? En quelle proportion ?
Environ la moitié de l’osmolarité de l’interstice est formée par l’urée.
Une quantité importante d’urée est présente dans la médulla interne, pourquoi ?
En raison de la perméabilité variable des différents segments du néphron à l’urée. La perméabilité est élevée dans les branches fines descendante et ascendante, et dans la partie médullaire interne des canaux collecteurs sous l’effet de la vasopressine (induit un des transporteurs membranaires à l’urée). La perméabilité est faible de la branche large de l’anse jusqu’à la partie corticale du canal collecteur.
En présence de vasopressine, l’urée circule de quelle façon ? Cela qui contribue à quoi ?
L’urée circule entre la partie médullaire du canal collecteur (réabsorption) et la partie inférieure de l’anse de Henle (sécrétion ; anse descendante fine et anse ascendante fine), contribuant ainsi à l’osmolarité médullaire et à la capacité de produire une urine concentrée.
Vrai ou Faux. La circulation sanguine dissipe le gradient hyperosmotique établi dans la médulla.
Faux. La circulation sanguine ne dissipe pas le gradient hyperosmotique établi dans la médulla.
Quelles sont les deux particularités de la circulation rénale sanguine (vasa recta) qui contribuent à préserver l’hyperosmolarité médullaire ?
- Le débit sanguin médullaire est faible. Il représente 5% du débit sanguin rénal. Ainsi, il minimise la perte de solutés de l’interstice médullaire.
- Les vasa recta forment des anses qui suivent la configuration des anses de Henle et des canaux collecteurs. Dans la partie descendante du capillaire qui plonge vers la partie interne de la médulla (où il y a augmentation de l’osmolarité interstitielle), le Na+ et le Cl- diffusent dans le vaisseau alors que l’eau le quitte. À la pointe de l’anse, l’osmolarité dans le capillaire s’approche de celle de l’interstice. Le sang remonte ensuite dans la partie ascendante du vaisseau vers le cortex (où il y a diminution de l’osmolartié interstitielle). Les solutés diffusent à l’extérieur du vaisseau et l’eau entre dans ce dernier contribuant ainsi à maintenir le gradient.
Si le capillaire (vasa recta) continuait son chemin et se jetait dans le réseau veineux au lieu de remonter vers le cortex, que se passerait-il avec le gradient osmotique ?
Le gradient osmotique serait rapidement dissipé.
Afin de surveiller et de maintenir l’osmolarité plasmatique (et donc des fluides extracellulaires) à l’intérieur de limites normales très étroites (± 2-3%), il existe deux mécanismes de contrôle, lesquels ?
- Le mécanisme osmorécepteur – vasopressine
- Le mécanisme osmorécepteurs – soif
Expliquez le mécanisme osmorécepteurs - vassopresine lors d’une augmentation de l’osmolarité plasmatique (manque d’eau, déshydratation).
Des neurones spécialisés de l’hypothalamus, (osmorécepteurs), se contracte sous l’effet de l’osmolarité et vont acheminer des signaux électriques aux neurones des noyaux paraventriculaires et supraoptiques. L’activation de ces neurones stimule la synthèse et la relâche de vasopressine dans la circulation sanguine par la neurohypophyse. La vasopressine atteint les reins pour augmenter la perméabilité des cellules épithéliales des tubules connecteurs et des canaux collecteurs, et ainsi augmenter la réabsorption d’eau présente dans les tubules (formation d’urine concentrée).
Expliquez le mécanisme osmorécepteurs - vassopresine lors d’une diminution de l’osmolarité plasmatique (ingestion d’un excès d’eau).
1) Diminution de l’activité des osmorécepteurs.
2) Inhibition de la relâche de vasopressine.
3) Canaux collecteurs demeurent imperméables.
4) Le fluide tubulaire dilué lors du passage dans les anses de Henle et les tubules distaux est encore plus dilué dans les tubules connecteurs et les canaux collecteurs (réabsorption d’ions sans réabsorption d’eau).
5) Formation d’urine diluée qui contribue à restaurer l’osmolarité plasmatique.