Physiologie rénale - Réabsorption Glucose et K+ Contrôle de l’osmolarité Flashcards
Tm
Transport maximal pour toute substance utilisant un co-transporteur (côté apical)
Seuil de transport
Subtance apparait dans l’urine
Charge tubulaire normale
Substance filtrée
Défaut du transporteur
Glycosurie rénale ou aminoacidurerie
Glycosurie rénale
Perte de glucose dans les urines
Défaut du transporteur
[glucose] sang peut être normal
Maladie bénigne.
Aminoacidurie
déficience du transporteur acides aminés apparaissent dans les urines.
Réabsorption du glucose
100% : Tm jamais atteint car charge tubulaire normale en-dessous de Tm et seuil
Réabsorption des AA
100%
Réabsorption du potassium
Majeure partie
Excrétion K+
Récupérée dans diète
[K+] plasma
4,5 mEq/L
[K+] plasma>valeur normale
arythmie puis arrêt cardiaque
Équation de Nernst
potentiel membranaire (Em) en fct Ki (direct, stable) et Ke (inverse, varie)
potentiel membranaire (Em)
-90 mV
Hyperkaliémie
diminution Ki/Ke
hypopolarisation ou dépolarisation cellulaire
et hyperexcitabilité
Hypokaliémie
augmentation Ki/Ke
hyperpolarisation et hypoexcitabilité
Réabsorption du K+ par le tubule
En ordre décroissant : 2/3 par tubule proximal, 1/3 anse de Henlé, tubule distal
Réabsorption du K+ par le tubule distal
balance du K+ filtré selon sa concentration plasmatique
Excrétion du K+ par le tubule
tubule distal et canaux collecteurs corticaux
basolatérale : Pompe à Na+-K+/ATPase pompe le Na+ vers le milieu interstitiel et fait entrer le K+
Apical : K+ diffuse dans la lumière du tubule
Dépend de la concentration du Na+ dans le tubule distal
Excrétion du K+ par le tubule distal dépend
1) de la concentration K+ dans le liquide extracellulaire
2) de l’aldostérone qui stimule la pompe à Na+- K+/ATPase
Origine de l’aldostérone
cortex surrénalien
1) augmentation Ang II sang,
2) augmentation K+ extracellulaire;
3) diminution Na+ extracellulaire;
4) augmentation ACTH
fonction de l’aldostérone
aldostérone augmente la réabsorption du Na et
l’excrétion du K+ en activant la pompe Na+- K+/ATPase
maladies liées à
un défaut d’aldostérone
Aldostéronisme primaire et Maladie d’Addison
Aldostéronisme primaire
trop d’aldostérone -> diminution du [K+] extracellulaire + diminution de la transmission nerveuse -> hyperpolarisation -> paralysie
causes d’hypertension morbide : excès de réabsorption de Na+
Maladie d’Addison
pas d’aldostérone : augmentation du [K+] extracellulaire pouvant causer un arrêt cardiaque par dépolarisation
Contrôle de l’osmolarité et des liquides extracellulaires
Urine concentrée : rein des mammifères et des oiseaux
Urine diluée
Mécanisme d’excrétion de l’eau en excès
Urine diluée si osmolarité des fluides diminue en deçà de 300 mOsm/L
Mécanisme d’excrétion des solutés en excès
Urine concentrée si osmolarité des fluides augmente et supérieure à 300 mOsm/L
- peu d’eau ds urine
- nécessite néphrons juxtamédullaires et vasopressine (ADH)
Relation entre osmolarité extracellulaire et [Na+]
Osmolarité extracellulaire dépend Na+ : si réduit -> osmose -> signes neurologiques
Osmolarité extracellulaire
300 mOsm/litre
%osmoloratié totale du glucose et urée
Faible %
mécanismes de contrôle d’osmolarité extracellulaire et [Na+]
- vasopressine (ADH)
- soif
- appétit au sel
Contrôle de la vasopressine sur l’osmolarité (synthèse et lieu action)
- synthétisée dans l’hypothalamus et libérée dans le sang par la neurohypophyse
- site d’action sur le rein: tubule distal et canal collecteur
Stimuli causant la libération de l’ADH
1) augmentation osmolarité → osmorécepteurs dans l’hypothalamus → stimule noyau supraoptique : plus fort stimulus
2) diminution volume sanguin ou de la pression artérielle → inhibe barorécepteurs et augmentation ADH
diminution volume sanguin ou de la pression artérielle → inhibe barorécepteurs et augmentation ADH
- diminution pression artérielle → inhibe barorécepteurs des sinus carotidiens et de l’arche aortique
- diminution volume sanguin → diminution pression dans oreillette, l’artère pulmonaire et autres régions de basse pression dans la région thoracique
Mécanisme d’action de l’ADH
ADH stimule récepteurs V2 sur la membrane basolatérale → active adénylate cyclase → ↑ AMPc dans cellules épithéliale principale→ PKA → phosphorylation de protéines et insertion des aquaporines-2 rendant la membrane apicale perméable à l’eau.
L’eau quitte la cellule épithéliale par les aquaporines-3 et -4 toujours présentes à la membrane basale et non sensibles à l’ADH
Aspects cliniques de l’ADH
ADH aussi libérée par nausée et nicotine
ADH inhibée par éthanol
Diabète insipide d’origine central ou néphrogénique conséquences: polydipsie
Excès ADH → concentre de façon inapproprié les urines.
Contrôle de l’osmolarité par la soif
- augmentation osmolarité extracellulaire →soif
- diminution volume sanguin et pression → soif
Contrôle de l’osmolarité par l’appétit au sel
- diminution [Na+] liquide extracellulaire
- diminution volume sanguin et diminution pression
Contrôle du volume extracellulaire
Volume extracellulaire malgré changements journaliers
Contrôle de l’hypovolémie
- augmentation activité sympathique rénale
- augmentation système rénine - angiotensine - aldostérone
- diminution FNA (Facteur natriurétique de l’oreillette)
- augmentation ADH (vasopressine)
- diminution pression hydrostatique et augmentation pression oncotique
dans les capillaires péritubulaires.
Innervation sympathique du volume extracellulaire
Système nerveux sympathique innerve rein (exercice physique ou hypovolémie) → constriction
a-(récepteurs alpha-adrénergiques) sur vaisseaux→ diminution FSR → diminution urine
b-(récepteurs-bêta1-adrénergiques) sur les cellules
juxtaglomérulaires→ augmentation rénine → augmentation Ang II
c-augmentation réabsorption NaCl: tubule proximal et anse de Henle épaisse
- Système sympathique: augmentation réabsorption H2O et NaCl
- Sympathectomie rénale → augmentationdiurèse et natriurèse
Angiotensine II
effet direct sur tubule : réabsorber NaCl et H2O
effet indirect via aldostérone
un vasoconstricteur qui augmente la pression
artérielle et contracte artériole efférente
stimule le centre de la soif
libère la vasopressine
facilite la libération de noradrénaline en agissant sur les terminaisons nerveuses sympathiques
Contrôle de l’hypervolémie par FNA (+lieu synthèse)
plus puissant diurétique et natriurétique endogène
Peptide 28 acides aminés synthétisé et storé dans les myocytes des oreillettes cardiaques
- libéré : hypervolémie, hausse de pression sanguine
Effets du FNA
contraires au système rénine-angiotensine
- Augmentation TFG
- Augmentation FPR
- Diminution rénine
- Diminution sécrétion aldostérone
- Diminution sécrétion et action ADH
- Diminution Pression artérielle car vasodilatateur : puissant anti-hypertenseur
Diurèse et natriurèse pressive
- Mécanisme le plus puissant
- Urine (diurèse) augmente en fct P
- Pressions osmotique et hydrostatique dans les capillaires péritubulaires contrôlent la réabsorption
Acide
donneur de protons (H+): HCl, H2CO3
Base
accepteur de protons: HCO3−, HPO4− −, OH− , protéines, hémoglobines
pH
pH = -log [H+]
Équation Henderson-Hasselbalch
pHsang= pK+log[HCO3−]/[H2CO3]
[HCO3−] régulé par
Rein
[H2CO3] et CO2 régulé par
Respiration
pH sang (valeur)
7,4
pH sang veineux
plus acide/faible
pH < 7.4
acidose
pH > 7.4
alcalose
Mécanisme de contrôle de l’H+
1) tampons
2) centre de la respiration → éliminer CO2
3) excrétion rénale : Régénère les HCO3− ayant servi comme tampon et permet d’éliminer définitivement les H+
Tampons de l’organisme
Tampon bicarbonate
Tampon phosphate
protéines
Tampon bicarbonate
- regénéré par le rein
- tous les bicarbonates filtrés sont réabsorbés
ex : HCl + NaHCO3 → H2CO3 + NaCl → H2O et CO2
Tampon phosphate
concentration de ce tampon est
moindre que le tampon bicarbonate dans liquide extracellulaire
Important surtout dans liquides
tubulaires du rein et liquide intracellulaire
protéines comme tampons
grandes quantités ds cellules et le plasma
tampon le plus puissant de l’organisme
Contrôle par la respiration
[CO2] liquide extracellulaire (acide volatil) issu du métabolisme
augmente avec le métabolisme et diminue avec l’augmentation de la ventilation
augmentation CO2 dans liquides extracellulaires → diminution pH
Chémorécepteurs dans la médulla et les corps carotidiens et aortiques qui détectent les changements de PCO2 et [H+] → agit sur le centre de la respiration dans la medulla
Stimulus qui déclenche la ventilation pulmonaire
Hypoxie
Contrôle par le rein
Acides fixes ou non volatils produits par le métabolisme varie selon diète et le poids corporel
Les acides fixes sont excrétés par le rein
Variation des acides fixes ou non volatils produits par le métabolisme en fct du poids corporel
1 mEq/kg poids corporel
Anomalies cliniques de l’équilibre acide-base
- acidose respiratoire
- alcalose respiratoire
- acidose métabolique
- alcalose métabolique
pH urine
acide
acidose respiratoire
anomalie de la respiration (diminution) →augmentation [CO2] extracellulaire
→augmentation [H+] →diminution pH
alcalose respiratoire
augmentation respiration → diminution [CO2] extracellulaire → diminution [H+] → augmentation pH
Causes: haute altitude diminution [O2]
Contrôle d’acidose et alcalose respiratoire
d’abord contrôlées par les tampons intracellulaires puis il y aura mécanisme de compensation par le rein
acidose métabolique
diminution [HCO3-] dues à:
1) incapacité du rein à excréter les acides formés
2) excès d’acides métaboliques formés (ex.: acide lactique lors d’une hypoxie, glycolyse anaérobique)
3) injection acides
4) absorption acides par l’intestin
5) perte de bases
- diarrhée: perte de NaHCO3
- diabète mellitus: augmentation acide acétoacétique et bêta- hydroxybutyrique qui sont des corps cétoniques
Effets de l’acidose
- dépression du SNC → coma → mort
Effets de l’acidose métabolique
- dépression du SNC → coma → mort
- augmentation respiration
Traitement acidose
NaHCO3 par la bouche ou lactate de Na+ et gluconate de Na+ par voie i.v.
alcalose métabolique (définition)
augmentation [HCO3-] plasma et augmentation pH
alcalose métabolique (causes)
-diurétiques car augmente excrétion H+
-ingestion de drogues alcaline
-pertes de HCl :
vomissement
-excès d’aldostérone: augmente la réabsorption Na+ et excrétion des ions H+
Effets de l’alcalose
excitation du SNC et système nerveux périphérique→ spasmes toniques → tetanos musculaire et convulsions
Traitement de l’alcalose
NH4Cl par la bouche
lysine monohydrochloride i.v.
Correction d’acidose et alcalose métabolique
d’abord corrigées par tampons extracellulaires et intracellulaires puis il y aura compensation respiratoire
Réabsorption et excrétion des ions divalents
Une grande partie liée aux protéines ne sera pas filtrée. Ceci diffère des ions monovalents
Importance du Ca+2
formation de l’os, division et croissance cellulaire, coagulation sanguine, neurotransmetteurs, messager intracellulaire
[Ca+2]plasma
2.4 mEq/l
hypocalcémie
diminution [Ca+2]plasma →
spasmes ou tremblements musculaires
hypercalcémie
augmentation [Ca+2]plasma → incapacité du cœur à se contracter
Contrôle hormonal du Ca+2 : hypocalcémie
- augmentation PTH
- augmentation D3 activé
augmentation PTH sur Ca2+
- augmentation 1, 25 (OH)2 Vit D3
- augmentation résorption osseuse
- augmentation réabsorption rénale
augmentation D3 activé sur Ca2+
- augmentation résorption osseuse
- augmentation réabsorption rénale
- augmentation absorption intestinale
Contrôle hormonal du Ca+2 : Hypercalcémie
- augmentation calcitonine (thyroide) → formation de l’os → diminution Ca+2
- diminution PTH
%Ca2+ excrété ds urine/jour
1-2%
Facteurs qui diminuent l’excrétion rénale de Ca+2
- augmentation PTH qui favorise réabsorption Ca+2 par anse de Henlé et tubule distal (mais diminue sa réabsorption par tubule proximal)
- augmentation phosphates plasma →augmentation PTH
- diminution volume extracellulaire→ augmentation réabsorption
H2O et Na+ par tubule proximal - alcalose métabolique
- D3 → augmentation réabsorption Ca+2 au
tubule proximal - hypocalcémie
Facteurs qui augmentent l’excrétion rénale de Ca+2
- diminution PTH
- expansion du vol extracellulaire
- déplétion en ions phosphates
- acidose métabolique
- hypercalcémie
Importance des ions phosphates
- composant de plusieurs molécules organiques
- phosphorylation des protéines
- majeur constituant de l’os
- tampon des ions H+
Déficience dans la réabsorption rénale des ions phosphates
rachitisme et à l’ostéomalacie
Contrôle hormonal des ions phosphates
- D3
- PTH
- Calcitonine
Contrôle hormonal des ions phosphates par 1,25 (OH2)D3
- augmentation absorption intestin
- augmentation résorption osseuse
- diminution réabsorption rein
Contrôle hormonal des ions phosphates par PTH
- augmentation résorption osseuse
- diminution réabsorption rein
Contrôle hormonal des ions phosphates par calcitonine
augmentation incorporation osseuse
Facteurs qui augmentent l’excrétion rénale des phosphates
PTH -> l’activation de l’adénylate cyclase par son récepteur → augmentation AMPc → diminution réabsorption par tubules proximal et distal -> Saturation plus rapide du transporteur -> rein = régulateur des ions phosphates.
- augmentation ions phosphates
- augmentation volume liquide extracellulaire
- glucocorticoïdes
- acidose respiratoire et métabolique
Fonctions endocriniennes du rein
- Système rénine-angiotensine
- Système kallikréine-kinines
- Prostaglandines
- Érythropoïétine
- Calcitonine
Actions des kinines intra-rénales
- augmentation débit sanguin rénal (vasodilatation)
- augmentation excrétion rénale d’eau et sodium
- bloque l’action rénale de la vasopressine
- augmentationproduction des prostaglandines via PLA2
Absence du récepteur B2 ou son inhibition → hypertension si augmentation sel dans la diète
Récepteur B1 absent normalement mais joue un rôle en néphropathie diabétique
Hypertension d’origine rénale
diminution flot sanguin rénal ou diminution TFG → hypertension
- constriction d’une artère afférent → le rein ischémié s’hypertrophie et sécrète rénine → formation Ang II → rétention H2O et sel → hypertension
-perte de néphrons + consommation élevée de NaCl → hypertension (rénine et Ang II faibles)
-hyperaldostéronisme : hypertension Amplifié si diète riche en sel.
N.B. Ces cas : faible % des cas d’hypertension
Prostaglandines
affectent l’excrétion rénale d’eau et de sel
- PGE2 et PGI2 augmentent le débit sanguin rénal par dilatation des artérioles afférentes et efférentes→ diurèse, natriurèse et kalliurèse avec peu d’effet sur TFG
- PGEs
=> inhibiteurs de la synthèse des prostaglandines peuvent interférer avec la fonction rénale
Érythropoïétine
Facteur de croissance produit par les cellules mésangiales et épithéliales du tubule proximal
Impliquée dans l’érythropoïèse dans la moelle osseuse
Stimulée par l’hypoxie
Sa déficience cause l’anémie
Elle doit être administrée chez les patients hémodyalisés ou en insuffisance rénale
Si utilisée pour augmenter Hématocrite alors risques dangereux
Partie courbe de la réabsorption du glucose
Saturation progressive des transporteurs
Natriurèse pressive : Pressions osmotique et hydrostatique dans les capillaires péritubulaires contrôlent la réabsorption
TFG ne varie pas lorsque P entre valeurs normales : mécanisme de réabsorption
Hypertension : augmentation pression HS -> diminution réabsorption Na+
Hypotension : diminution pression HS -> augmentation réabsorption Na+
Hypervolumétrie : augmentation pression HS et diminution pression O -> diminution réabsorption Na+
Hypovolumétrie : diminution pression HS et pression O -> augmentation réabsorption Na+
Relation entre pH et ventilation
Ventilation diminue en fct pH
Axe des x jamais atteint car on ne peut arrêter de respirer
kininase II inhibiteurs
Inhibe kininase II (ACE) :
- inhibe dégradation kinine ->peptides
- inhibe activation Angiotensin I -> Angiotensin II
Activation de la vitamine D
Alimentation et cholestérol -lumière soleil->
vitamine D3 -foie-> 25-OH D3 -Rein-> 1,25-(OH)2 D3
Activateur enzyme rein activant vitamine D
Parathormone
