Physiologie - Module 6 Flashcards
L’animal doit maintenir la concentration d’ions hydrogènes (H+) plasmatiques à l’intérieur de limites très précises. Pourquoi cela est essentiel ?
Parce que l’activité de presque tous les systèmes enzymatiques est influencée par la concentration en H+. Les H+ modifient la charge électrique des enzymes, leur structure et leur fonction, ce qui conduit à une perte de l’activité enzymatique, à un ralentissement du métabolisme cellulaire et de la production d’ATP, et à un dysfonctionnement cellulaire. Les variations en H+ modifient également l’excitabilité des cellules musculaires et nerveuses.
Vrai ou Faux. La concentration en H+ dans les liquides corporels est maintenue à des niveaux très bas comparativement aux autres ions.
Vrai.
En raison de ces valeurs très basses, la concentration en H+ est généralement exprimée sous quelle forme ?
Sur une échelle logarithmique, en utilisant les unités de pH.
Quelle est l’équation qui définit la relation qui existe entre le pH et la concentration de H+ ?
pH = log (1/[H+]) = -log[H+]
où la [H+] est exprimée en équivalent/litre (Eq/L)
Le pH neutre dans le sang artériel (7,4) varie très peu et est normalement maintenu entre quelles valeurs ?
Il est normalement maintenu entre 7,38 et 7,42.
Le pH neutre dans le sang artériel ne doit pas dépasser quelles limites pour être compatible avec la vie ?
Il ne doit pas dépasser les limites de 6,9 et de 7,8 pour être compatible avec la vie.
Un animal avec un pH plus bas que 7,38 est en … ? Plus haut que 7,42 ?
Un animal avec un pH plus bas que 7,38 est en acidémie alors que celui avec un pH plus haut que 7,42 est en alcalémie.
Pourquoi le pH du sang veineux et du fluide interstitiel est de 7,35 ?
En raison du CO2 produit par les tissus (et converti en acide carbonique [H2CO3]).
Pourquoi le pH intracellulaire est légèrement plus bas que celui du plasma ? De quelles valeurs est-il ?
En raison du métabolisme cellulaire qui produit des acides ; selon le type de cellules, le pH intracellulaire varie entre 6,0 et 7,4.
Quel est le pH de l’urine ?
Le pH de l’urine peut varier entre 4,5 et 8,0 selon le statut acido-basique (acidose ou alcalose) de l’animal et de la réponse rénale à cette situation.
Malgré la production journalière de déchets métaboliques acides, l’animal réussit à contrôler le pH sanguin et celui des autres liquides corporels à l’intérieur de limites précises grâce à trois principaux systèmes de défense, lesquels ?
1) Systèmes tampons – voie très rapide.
2) Système respiratoire – voie rapide.
3) Système rénal – voie plus lente.
Quel est le rôle des systèmes tampons (voie très rapide) ?
C’est la première ligne de défense qui opère de façon immédiate (i.e. secondes) et qui permet au tampon de se combiner avec un acide (ou une base), prévenant ainsi de grandes fluctuations de [H+]. Ce système n’élimine (ou n’ajoute) pas les ions H+ de l’organisme mais les garde sous une forme liée jusqu’au moment où l’équilibre est rétabli.
Quel est le rôle du système respiratoire (voie rapide) ?
C’est la deuxième ligne de défense qui opère de façon rapide (i.e. minutes) ; elle requiert une fonction respiratoire normale. L’augmentation de [H+] et de CO2 stimule la respiration et donc l’élimination de CO2. Parce que la production de H2CO3 par le CO2 et H2O est une source importante de H+, l’élimination de CO2 par les poumons permet de normaliser les concentrations de H+. Le système respiratoire ne peut éliminer un excès d’acide ou de base non volatil.
Quel est le rôle du système rénal (voie plus lente) ?
C’est la troisième ligne de défense qui opère de façon plus lente (i.e. heures, jours) que les deux autres systèmes. Cependant, c’est celui qui a la plus grande capacité de réguler l’équilibre acido-basique. Il est le seul à pouvoir éliminer l’excès de base ou d’acide non volatil de l’organisme.
Qu’est-ce qu’un acide ? Qu’est-ce qu’une base ?
Un acide est une substance qui peut donner un ion H+, alors qu’une base est une substance qui peut recevoir un ion H+. L’acide carbonique (H2CO3), l’acide chlorhydrique (HCl), l’ammonium (NH4+) et le phosphate dihydrogène (H2PO4-) peuvent tous agir à titre d’acide.
Qu’est-ce qu’un acide fort ? Un acide faible ?
Un acide fort (HCl) est un acide qui se dissocie rapidement et qui relâche de grandes quantités de H+ en solution. Un acide faible (H2CO3, NH4+, H2PO4-) est un acide qui se dissocie plus difficilement et qui relâche moins facilement des ions H+.
Les acides et les bases qui forment des tampons et qui participent à la régulation de l’équilibre acido- basique sont généralement des acides et des bases fortes ou faibles ?
Des acides et des bases faibles.
D’un point de vue physiologique, il y a deux grandes catégories d’acides, quelles sont-elles ?
1) acide volatil (acide carbonique (H2CO3) - CO2).
2) Acides non volatils (H2SO4, H3PO4, acide lactique, acide urique, corps cétoniques, etc).
Qu’est-ce qu’un acide volatil (H2CO3 - CO2) ?
Le H2CO3 est formé à partir du
CO2 et de H2O et chaque jour le métabolisme oxydatif des glucides et des lipides génère environ 15 000 mmol de CO2. Afin d’éviter qu’il y ait trop de H2CO3 dans l’organisme, ce qui augmenterait la libération de H+ et abaisserait le pH, il est important d’éliminer le CO2 par la ventilation alvéolaire. Le CO2 (H2CO3) est donc considéré comme un acide volatil puisqu’il s’agit d’un gaz éliminé par les poumons.
CO2 + H2O = H2CO3 = HCO3- + H+
Qu’est-ce qu’un acide non volatil (H2SO4, H3PO4, acide lactique, acide urique, corps cétoniques, etc) ?
Ces autres acides sont appelés des acides fixes ou non volatils qui ne peuvent être éliminés par les poumons. Ces acides (production d’environ 70 mEq/jour) sont d’abord neutralisés par des tampons intra et extracellulaires afin d’éviter de trop grandes variations de pH, puis ils sont éliminés par les reins.
Différentes sources sont à l’origine des acides et des bases fixes qui se retrouvent dans l’organisme, lesquelles ?
1) Le métabolisme oxydatif des protéines alimentaires
2) Les sécrétions du tractus gastro-intestinal
3) Le métabolisme anaérobique des glucides et des lipides
Pourquoi le métabolisme oxydatif des protéines alimentaires est une source à l’origine des acides et des bases fixes qui se retrouvent dans l’organisme ?
Car il peut produire un surplus d’acides ou de bases selon la nature des protéines/acides aminés impliqués. Les carnivores ont une alimentation qui produit davantage des acides (urine acide) alors que celle des herbivores libère davantage de bases (urine alcaline).
Pourquoi les sécrétions du tractus gastro-intestinal sont une source à l’origine des acides et des bases fixes qui se retrouvent dans l’organisme ?
Car il produisent beaucoup d’ions H+ et de HCO3- qui dérivent de l’acide carbonique généré à partir du CO2 et du H2O et de l’enzyme anhydrase carbonique.
Pourquoi le métabolisme anaérobique des glucides et des lipides est une source à l’origine des acides et des bases fixes qui se retrouvent dans l’organisme ?
Car il peut produire une quantité importante d’acides fixes (Ex : métabolisme anaérobique des glucides en acide lactique, métabolisme anaérobique des triglycérides en corps cétoniques)
Qu’est-ce qu’un tampon ?
Un tampon est une molécule qui permet de maintenir le pH relativement stable en liant ou en libérant des ions H+, selon la présence d’un apport en acide (libère H+) ou en base (capte un H+).
Sans les systèmes tampons, que se passerait-il avec les changements de concentration de H+ ?
Sans les systèmes tampons, les changements de concentrations de H+ seraient dramatiques et incompatibles avec le fonctionnement cellulaire.
La majorité des systèmes tampons agissent de quelle façon ?
La majorité des tampons agissent en liant des H+ parce que la production quotidienne d’acides représente un défi plus important pour le maintien du pH.
Quelles sont les trois localisations des systèmes tampons ?
Il existe des systèmes tampons dans le fluide intracellulaire (prédominant ; 60%), le fluide extracellulaire et la matrice osseuse.
