Physiologie - Module 5 Flashcards
Pourquoi la composition des fluides intracellulaire et extracellulaire (comprenant le liquide interstitiel et le plasma) diffère grandement ?
En raison de la membrane cellulaire séparant les deux types de fluides qui perméable à l’eau, mais relativement imperméable à la plupart des électrolytes.
La composition ionique du liquide intracellulaire est caractérisée par quoi ?
De grandes quantités de potassium (K+) et phosphate (PO43-), des concentrations modérées de magnésium (Mg2+) et des concentrations négligeables de calcium (Ca2+). De plus, les cellules contiennent beaucoup plus de protéines que le fluide extracellulaire.
La composition ionique du fluide extracellulaire est caractérisée par quoi ?
Elle est faible en K+ et en PO43- et Mg2+ mais elle est riche en ions sodium (Na+) et chlore (Cl-), et elle contient des quantités modérées d’ions bicarbonates (HCO3-).
Quel est la cation intracellulaire le plus abondant ?
Le potassium (K+) est le cation intracellulaire le plus abondant ; sa concentration intracellulaire est d’environ 150 mmol/L, alors qu’elle est d’environ 4 mmol/L dans le fluide extracellulaire. Donc, près de 98% du K+ dans l’organisme se retrouve dans la cellule, alors que 2% est dans le milieu extracellulaire.
Qu’est-ce qui permet de maintenir le fort gradient de K+ ?
C’est la pompe Na+/K+-ATPase qui maintient ce fort gradient de concentration.
Le gradient de concentration de K+ de chaque côté de la membrane est également le principal déterminant de quoi ?
De la polarisation électrique (potentiel de membrane au repos) de la membrane cellulaire.
Le K+ est critique à l’excitabilité de quels types cellulaires ?
Des cellules nerveuses et musculaires, et à la contraction des cellules musculaires cardiaques, squelettiques et lisses. Par exemple, l’électrocardiogramme qui mesure l’activité du cœur est révélateur de changements dans la concentration plasmatique de K+ qui influence l’excitabilité des cellules.
Pourquoi le maintien du K+ plasmatique à l’intérieur de limites très étroites est essentiel au bon fonctionnement de l’organisme ?
Pour permettre le bon fonctionnement de l’organisme (Ex. une augmentation de 3-4 mmol/L peut causer des arythmies cardiaques et des augmentations plus élevées peuvent conduire à la fibrillation et à l’arrêt cardiaque).
Le maintien du K+ plasmatique à l’intérieur de limites très étroites s’effectue par deux types de mécanisme, lesquels ?
1) La redistribution du K+ entre les compartiments extracellulaire et intracellulaire.
2) Le contrôle de l’excrétion de K+ par les reins.
Après un repas, que ce passe-t-il avec le K+ ingéré ?
Il y a une absorption très rapide (i.e. minutes) du K+ d’origine alimentaire.
Si le potassium d’origine alimentaire restait dans le compartiment extracellulaire, que ce passerait-il ?
L’augmentation de la [K+] extracellulaire pourrait être mortelle.
Pour quelle raison l’augmentation extracellulaire de la concentration de K+ ne survient pas après un repas ?
En raison de la redistribution ou du transfert rapide (i.e. minutes) du K+ à l’intérieur des cellules.
Le maintien de la quantité totale de K+ dans l’organisme est assuré par quoi ?
Par l’excrétion rénale du K+ (bilan neutre = ingestion – excrétion).
L’augmentation de la [K+] plasmatique qui suit l’ingestion de K+ stimule la production de trois hormones, lesquelles ?
1) insuline par le pancréas
2) aldostérone par le cortex surrénalien
3) épinéphrine par la médulla surrénalienne.
Quel est le rôle de l’insuline, de l’aldostérone et de l’épinéphrine produits suite à l’augmentation de la concentration de K+ plasmatique après l’ingestion de K+ ?
Ces trois hormones préviennent l’hyperkaliémie en stimulant l’entrée de K+ dans les cellules (musculaires, hépatiques, osseuses, globules rouges).
Le transport intracellulaire du K+ se fait de quels façons ?
Via la pompe Na+/K+-ATPase et le 1Na+/1K+/2Cl- symport.
Afin de se maintenir dans un état homéostatique, l’animal veille au quotidien à conserver une balance potassique neutre, i.e. à équilibrer les entrées et les sorties de K+. De quelles façons le K+ peut être excrété ?
1) Environ 5-10% du K+ ingéré par l’alimentation chaque jour est éliminé par les fèces et la sudation. Cette fraction est constante et n’est pas régulée.
2) 90-95% du K+ ingéré, est excrétée par les reins qui jouent un rôle prédominant. Selon la quantité totale de K+ ingérée, l’excrétion rénale peut être hautement régulée.
L’excrétion rénale du K+ dépend de quoi ?
De la filtration glomérulaire, de la réabsorption tubulaire et de la sécrétion tubulaire. Parce que le K+ n’est pas lié à une protéine plasmatique, la totalité est filtrée librement avec l’eau et le Na+ dans le glomérule.
La réabsorption de K+ se fait à quels endroits ?
1) Tubule proximal
2) Anse de Henle
3) Tubules connecteurs et canaux collecteurs
La réabsorption du K+ dans le tubule proximal se fait par quelle voie ?
Par voie paracellulaire.
La réabsorption du K+ dans l’anse de Henle se fait par quelle voie ?
Dans l’anse de Henle (branche large), la réabsorption se fait via le 1Na+/1K+/2Cl – symport.
Quelles sont les différences, par rapport au mouvement du K+, au niveau du tubule connecteur et du canal collecteur en comparaison avec le tubule proximal et l’anse de Henle ?
Contrairement à ces segments qui peuvent seulement réabsorber le K+, le tubule connecteur et le canal collecteur peuvent réabsorber et sécréter du K+. De plus, la réabsorption et la sécrétion de K+ dans ces derniers segments ne sont pas constantes et peuvent être régulées par des hormones et autres facteurs.
Dans le cas d’une diète pauvre en K+, comment la réabsorption et la sécrétion du K+ dans le tubule connecteur et le canal collecteur ?
La réabsorption est activée et la sécrétion inhibée dans ces segments.
Dans le cas d’une diète riche en K+, comment la réabsorption et la sécrétion du K+ dans le tubule connecteur et le canal collecteur ?
Une diète riche en K+ inhibe la réabsorption et stimule la sécrétion dans les tubules connecteurs et les canaux collecteurs.
Le tubule connecteur et le canal collecteur permettent la détermination de quoi par rapport à l’excrétion rénale du K+ ?
Ces derniers segments déterminent donc le taux d’excrétion rénale de K+ et les variations quotidiennes d’excrétion de K+ sont généralement causées par des changements dans la sécrétion de K+ dans ces segments.
La réabsorption et la sécrétion du K+ dans les tubules connecteurs et les canaux collecteurs s’effectue de quelle façon ?
La réabsorption est faite par les cellules intercalaires via la pompe H+/K+-ATPase située dans la membrane apicale, alors que la sécrétion de K+ s’effectue par les cellules principales.
La sécrétion de K+ dans les tubules connecteurs et les canaux
collecteurs se fait par les cellules principales selon un processus en deux étapes, lesquelles ?
1) L’action de la pompe Na+/K+-ATPase à la membrane basolatérale (entrer du K+ de l’interstice vers l’intérieur de la cellule).
2) La diffusion du K+ de l’intérieur de la cellule vers le fluide tubulaire via des canaux K+ à la membrane apicale. La forte [K+] intracellulaire fournit le gradient électrochimique pour la sortie de K+. La diffusion apicale est favorisée plutôt que la diffusion basolatérale en raison de sa plus grande perméabilité au K+.
Quels sont les principaux facteurs physiologiques qui régulent la sécrétion de K+ par les cellules principales des tubules connecteurs et des canaux collecteurs ?
1) La [K+] plasmatique (hyperkaliémie)
2) L’aldostérone
De quelle façon la [K+] plasmatique (hyperkaliémie) régule la sécrétion de K+ par les cellules principales des tubules connecteurs et des canaux collecteurs ?
L’hyperkaliémie stimule rapidement (i.e. minutes) la sécrétion de K+ selon plusieurs mécanismes :
1) stimule la pompe Na+/K+-ATPase à la membrane basolatérale
2) augmente la perméabilité de la membrane apicale au K+ (augmente les canaux K+)
3) stimule la sécrétion d’aldostérone par le cortex surrénalien
De quelle façon l’aldostérone régule la sécrétion de K+ par les cellules principales des tubules connecteurs et des canaux collecteurs ?
Une augmentation prolongée d’aldostérone (plus de 24 h) stimule la sécrétion de K+ :
1) stimulant la pompe Na+/K+-ATPase
2) augmentant la réabsorption de Na+ à la membrane apicale (plus de canaux Na+)
3) augmente la perméabilité de la membrane apicale au K+ (augmente les canaux K+)
Quels sont les rôles du calcium ?
Le calcium est essentiel à plusieurs processus cellulaires, incluant la formation osseuse, la division cellulaire, la coagulation sanguine, la contraction musculaire, la relâche de neurotransmetteurs, la communication hormonale (second messager), etc.
