Rein : Régulation de l'équilibre acide/base Flashcards by Audrey Sarrazin

Vrai ou faux : Le fonctionnement normal des cellules nécessite le maintien du pH à l’intérieur de limites étroites et doit être fréquemment régulé.

Vrai

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Quelles sont les variations de pH sanguin incompatibles avec la vie?

pH sanguin
- inférieur à 6,8
- supérieur à 7,8

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Quels conséquences peuvent être engendrés à la suite d’une mauvaise liaison des ions hydrogènes, que ce soit une forte ou faible liaison (5 étapes)?

1- Augmentation/diminution du pH

2-Titration des protéines enzymatiques

3-Modification
- de leur charge électrique
- de leur structure
- de leur fonction

4-Diminution
- du métabolisme cellulaire
- de la production d’ATP

5-Coma et/ou insuffisance cardiaque (IC)

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Que permet l’équation d’Henderson-Hasselbalch?

Permet d’estimer le pH en fonction de la concentration d’une base et d’un acide

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Pour les liquides corporels, comment l’équation d’Henderson-Hasselbalch est-elle utilisée?

Le pH est déterminé par la concentration de bicarbonate comme base (HCO3) et d’acide carbonique comme acide (H2CO3).

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Quels organes s’occupe de la régulation de l’acidité (2)? Quelle est leur spécificité à chacun?

Rein –> Bilan en protons –> [HCO3] –> Détermine le pH

Poumons –> Bilan en CO2 –> [H2CO3] ou PCO2 –> Détermine le pH

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Puisque l’organisme produit continuellement des déchets acides, quels sont les 3 mécanismes de défense de notre corps?

1-Tamponnement immédiat en extracellulaire et intracellulaire

2-Excrétion rapide du CO2 par les poumons

3-Excrétion lente des acides fixes ou non volatils par les reins
- non-volatils = pas dans les airs (donc pas le CO2, mais plutôt H+)

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Expliquez le mécanisme de défense de tamponnement immédiat en extracellulaire et intracellulaire émis par notre organisme (2 étapes).

1-Tamponnement immédiat par le bicarbonate (HCO3) pour créer de l’acide carbonique (H2CO3) = acide faible (moins acide que H+ en solution)

2-Dissociation de l’acide carbonique en CO2 et H2O sous par l’anhydrase carbonique (enzyme)

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Expliquez le mécanisme de défense d’excrétion rapide par les poumons émis par notre organisme (4 étapes).

1-Détection d’une baisse de pH (plus acide) ou d’une augmentation de la pression en CO2

2-Stimulation du centre respiratoire

3-Augmentation du rythme et de la profondeur des respirations

4-Excrétion du CO2

*Réponse en quelques minutes

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Expliquez le mécanisme de défense d’excrétion lente par les reins émis par notre organisme (2 étapes).

1-Excrétion définitive de la charge acide (via les selles)

2-Régénération du bicarbonate

*Réponse en quelques jours

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Quels sont les 2 sortes de déchets acides constituants le bilan acide?
Où chacun se dirige-t-il?

1-CO2 (acides volatiles)
–>se dirige de la cellule vers les poumons

2-H+ (acides non-volatiles)
–>se dirige de la cellule vers les reins

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En ce qui concerne le bilan en CO2, quels sont les 3 aspects principaux?

1-Production = excrétion
(tous ce qui est produit doit être excrété, sinon = accumulation/problème)

2-Le CO2 doit être tamponné avant l’arrivée aux poumons
(le CO2 n’arrive pas directement sous cette forme)

3-Le CO2 n’est pas un acide, mais il est rapidement converti en acide faible par l’anhydrase carbonique
(converti en H+ et HCO3- = tamponnement immédiat)

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Quel est le type de tamponnement pour le CO2 dans les globules rouges? À quoi se lie le CO2?

Tamponnement temporaire : CO2 se lie soit à H2O ou à hémoglobine.

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Sous quels formes le CO2 est-il transporté vers les poumons (3)?

1-Dissous dans l’eau du plasma et des GR

2-En HCO3- dans le plasma et les GR

3-Lié à l’hémoglobine (HbCO2) dans les GR

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Par quoi le bilan en protons est-il produit?
Par quoi est-il influencé?
Que doit-il être fait avant l’excrétion définitive par les reins?

Produit par le métabolisme cellulaire
Surtout influencé par la quantité de protéines dans la diète (plus on mange de protéine, plus il y a une production de déchets acides)
Tamponnement extracellulaire et intracellulaire en Bicarbonates (HCO3-), phosphate et protéines en attente de l’excrétion définitive par les reins

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Comment se nomment les bilans acido-basique anormaux?
- bilan en CO2
- bilan en protons (H+)

Bilan en CO2
- positif = acidose respiratoire (taux élevé de CO2 = augmentation de l’acidité)
- négatif = alcalose respiratoire (faible taux de CO2 = diminution de l’acidité)

Bilan en protons
- positif = acidose métabolique
- négatif = alcalose métabolique

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Quelles sont les 2 composantes de l’acidification urinaire?

1ère composante = Réabsorption des « vieux » bicarbonates filtrés par les glomérules
–>4500 mEq filtrés par jour = virtuellement tout réabsorbé
–>Permet de préserver la « réserve alcaline » du corps

2e composante = Excrétion d’ions H+ générés par le métabolisme
–>Couplé à la régénération de 70 mEq de « nouveaux » bicarbonates
–>Excrétion de 70 mEq H+ = Régénération de 70 mEq HCO3-

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Où agit l’anhydrase carbonique de type II et de type IV? Quel est le rôle de l’anhydrase carbonique lors de la réabsorption des bicarbonates filtrés?

-type II = au niveau de la paroi luminale (lumière tubulaire)

-type IV = au niveau cellulaire (cellule tubulaire rénale)

Rôle :
La réabsorption de bicarbonate s’accompagne toujours de sécrétion de H+ ce qui permet le maintien du pH cellulaire (évite l’accumulation de H+ et l’augmentation de l’acidité).

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Quels modifications doivent subir les bicarbonates avant d’être réabsorbés?

Ils doivent être détruits, puis régénérés pour être réabsorbés.

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Où se forme le H2CO3?
Où se dissocie le H2CO3?
Où est excrété le HCO3-?

-Se forme dans la lumière tubulaire : HCO3- + H+ –> H2CO3 (avec anhydrase carbonique) –> H2O + CO2)

-Se dissocie dans la cellule tubulaire rénale : CO2 + H2O –> H2CO3 (avec anhydrase carbonique) –> H+ + HCO3-

-Est excrété dans le liquide péri tubulaire : HCO3- (cellule tubulaire rénale) –> HCO3- (liquide péri tubulaire)

Quelles sont les différentes étapes de la réabsorption des bicarbonates filtrés lors de l’acidification urinaire (6 étapes)?

1-HCO3- est filtré (par le glomérule)

2-H+ sont sécrétés par l’échangeur Na-H (transport actif secondaire) et H-ATPase (transport actif primaire)

3-H+ + HCO3- –> H2CO3 –> H2O + CO2
- première réaction par l’anhydrase carbonique de type II

4-le CO2 diffuse dans la cellule

5-CO2 + H2O –> H2CO3 –> H+ + HCO3-
- première réaction par l’anhydrase carbonique de type IV
- le H+ est recyclé vers la lumière tubulaire (pas d’excrétion nette)

6-HCO3- est réabsorbé en basolatéral

Comment se produit la sécrétion des protons?

Quels sont les transporteurs utilisés (4)?

Sécrétion des protons est active (contre un gradient) –> sort de la cellule tubulaire rénale vers la lumière tubulaire

Transporteurs :
1-Pompe H-ATPase

2-Échangeur Na+-H+

3-Co-transporteur H+-Anion
(Anion préalablement réabsorbé par co-transporteur Na+-Anion)
- Anion « tourne en rond » = entre et sort continuellement

4-H-K-ATPase (tubule distal)

Comment se produit la réabsorption des bicarbonates à travers la membrane basale?

Quels sont les transporteurs utilisés?

Réabsorption des bicarbonates est passive (selon un gradient) –> sort de la cellule tubulaire rénale vers le liquide péritubulaire

1-Co-transporteur Na+-HCO3-
2-Échangeur CL–HCO3-

Quels sont les segments impliqués dans la réabsorption des bicarbonates (acidification urinaire)?

Comment est l’excrétion total?

Tubule proximal (85%)
Anse ascendante large Henle (10%)
Tubule collecteur ( > 4.9%)

Excrétion totale = quasi nulle

Le tubule distal et collecteur sont impliqués dans la réabsorption de bicarbonates, quel est leur rôle important? Quels sont les transporteurs impliqués?

Petite fraction de HCO3- réabsorbé, mais possède un rôle important pour la composition finale de l'urine --> contrôle le pH urinaire et l'acidité de l'urine Transporteurs impliqués - H+-ATPase - échangeur Cl--HCO3-

Dans le tubule distal et collecteur, quel est le rôle des cellules intercalaires A et celui des cellules intercalaires B?

*Rôle opposé Cellules intercalaires A - Sécrétion de H+ (vers la lumière tubulaire) - Réabsorption de HCO3- (vers le liquide péritubulaire) Cellules intercalaires B - Sécrétion de HCO3- (vers la lumière tubulaire) - Réabsorption de H+ (vers le liquide péritubulaire)

Entre les cellules intercalaires A et B, quel rôle prédomine?

Le plus souvent la sécrétion de H+ (type A) domine sur la sécrétion de HCO3- (type B). *Cellules intercalaires de type A sont plus actives en général

Au niveau de la régulation de la réabsorption de bicarbonates : A : Qu'est-ce qui augmente la réabsorption de HCO3- et diminue la sécrétion de H+ (5)? B : Qu'est-ce qui diminue la réabsorption HCO3- et augmente la sécrétion de H+ (5)?

A : 1-Augmentation de la filtration glomérulaire 2-Contraction du LEC (liquide extracellulaire) 3-Augmentation/libération de l'angiotensine II 4-Augmentation/libération de l'aldostérone 5-Activation de l'anhydrase carbonique (AC) B : 1-Diminution de la filtration glomérulaire 2-Expansion du LEC (liquide extracellulaire) 3-Diminution de l'angiotensine II 4-Diminution de l'aldostérone 5-Inhibition de l'anhydrase carbonique (AC)

Au niveau de la régulation de la réabsorption de bicarbonates, comment la filtration glomérulaire peut augmenter la réabsorption HCO3-?

1-Filtration glomérulaire = Balance glomérulotubulaire (augmentation de la quantité d'électrolytes (HCO3-) = augmentation de la réabsorption) - augmentation de la filtration --> augmente la réabsorption de HCO3- au niveau du tubule proximal

Au niveau de la régulation de la réabsorption de bicarbonates, comment la volémie (contraction du LEC) peut augmenter la réabsorption HCO3-?

2-Volémie - relation étroite entre réabsorption Na+ et HCO3- au tubule proximal (si plus grande réabsorption Na+ = plus grande réabsorption de HCO3-) - via les mécanismes qui cherchent à rétablir la volémie (angiotensine II, aldostérone)

Au niveau de la régulation de la réabsorption de bicarbonates, comment l'angiotensine II peut augmenter la réabsorption HCO3-?

3-Angiotensine II - stimulation de l'échangeur Na+-H+ au tubule proximal --> augmente la réabsorption de HCO3-

Au niveau de la régulation de la réabsorption de bicarbonates, comment l'aldostérone peut augmenter la réabsorption HCO3-?

4-Aldostérone - lorsqu'elle est présente = plus de Na+ réabsorbé - augmentation de la réabsorption de HCO3- au niveau du tubule collecteur --> potentiel plus négatif dans la lumière tubulaire --> stimule la pompe H-ATPase (luminal) --> stimule l'échangeur Cl--HCO3- (basolatéral) --> augmentation de la sécrétion de H+ et de la réabsorption de HCO3- par les cellules intercalaires de type A

Par quoi l'anhydrase carbonique (AC) peut-elle être inhibée? Quelles sont les conséquences de cette inhibition?

5-Anhydrase carbonique (AC) - peut être inhibée par l'acétazolamide - conséquence = diminue la réabsorption de HCO3-

Quelle est l'influence de la pression partielle de CO2 sur sa réabsorption (augmentation et diminution de pression)?

6-Pression partielle de CO2 (pCO2) Augmentation de pCO2 1--> acidose respiratoire (taux élevé de CO2 = pH acide) 2--> diminue l'excrétion de bicarbonates 3--> alcalose métabolique 4--> rétablissement du pH normal (augmentation du pH) Diminution de pCO2 1--> alcalose respiratoire (faible taux de CO2 = pH alcalin) 2--> augmentation de l'excrétion de bicarbonates 3--> acidose métabolique 4--> rétablissement du pH normal (diminution du pH)

Quelle est la vitesse du mécanisme rénal métabolique de pCO2? Quelle est la vitesse du mécanisme respiratoire d'un trouble acido-basique métabolique?

Mécanisme rénal métabolique pCO2 - compensatoire lent (jours) Mécanisme respiratoire d'un trouble acido-basique métabolique - compensatoire rapide (secondes/minutes)

Quel est le 2e mécanisme d'acidification de l'urine? Que permet-il (2)?

2e mécanisme d'acidification de l'urine = Excrétion d'ions H+ générés par le métabolisme Ce qu'il fait - excrétion de 70 mEq H+ - régénération de 70 mEq de « nouveau » bicarbonates par jour

Quelle est la fraction des 70 mEq de H+ qui peut être excrétée librement dans l'urine? Pourquoi?

Très petite fraction des 70 mEq H+ car : - détermine le pH - doit avoir un tamponnement obligatoire, car sans tamponnement, cela nécessiterait un pH urinaire à 1,0 ou un débit urinaire de 7000 L par jour

Comment les « nouveaux » HCO3- sont-ils formés? Que permet la formation de « nouveaux » HCO3- ?

Formation des « nouveaux » HCO3- - lorsqu'un H+ est sécrété dans la lumière tubulaire, un HCO3- est réabsorbé - ces nouveaux HCO3- n'ont pas été filtré Permet de « remplir » la réserve de HCO3- consommée par la formation de H+.

Quelles sont les 2 méthodes de tamponnement permettant d'excréter les H+ librement dans l'urine?

1. Tampon phosphate (acidité titrable) = 30 mEq 2. Tampon ammoniac = 40 mEq

Le tampon phosphate est-il un système saturable ou insaturable Où a lieu le tampon phosphate Quel est le produit de ce tamponnement?

-Tampon phosphate = système saturable -A lieu au niveau du tubule collecteur (où il n'y a plus de HCO3- dans le liquide tubulaire, car tout le HCO3- a été réabsorbé avant) -Produit final = phosphate dihydrogène (H2PO4-) (phosphate monohydrogène + H+)

Le tampon ammonium est-il un système saturable ou insaturable? Comment se fait le transport de l'ammoniac (NH3)? Comment se fait le transport de l'ammonium (NH4+)?

Tampon ammonium = système difficilement saturable (possibilité de toujours en faire un peu plus) -->quantitativement plus important que le phosphate Ammoniac (NH3) : - petite molécule sans charge électrique - diffuse bien à travers la membrane lipidique Ammonium (NH4+) : - nécessite un transporteur membranaire (échangeur Ammonium-sodium) - production rénale à partir de la glutamine

Quels sont les 2 organes les plus importants pour la régulation du pH?

1-Reins (bilan en protons) 2-Poumons (bilan en CO2)

Quelle enzyme est importante pour la gestion de la charge acide dans le corps?

Anhydrase carbonique

Vrai ou faux : Le CO2 est un gaz inerte, ce qui lui permet de traverse les membranes sans problème.

Vrai

Où a lieu le tampon d'ammonium (3)? Pour chaque lieu, comment l'ammonium agit-il?

1-Tubule proximal = Formation -->entrée de NH3 et NH4+ 2-AHAL = Réabsorption -->sortie de NH4+ et NH3 3. Tubule collecteur -->membrane luminale imperméable au NH4+ -->diffusion simple NH3 dans l'espace tubulaire -->sécrétion H+ qui permet l'excrétion finale de NH4+ -->NH4+ n'entre pas dans le tubule collecteur

Quelle est la forme finale de l'ammonium lorsque excrété dans l'urine?

Produit final = NH4+ dans l'urine

Qu'est-ce que le pH permet de déterminer dans le tamponnement d'ammonium (acidification urinaire - excrétion d'ions H+)?

pH détermine la quantité de NH3 réabsorbé dans le tubule collecteur.

Comment le tamponnement d'ammonium est-il régulé? Ce système est-il lent ou rapide?

-Régulé par le bilan acido-basique -Système lent donc désordre doit être chronique

Qu'est-ce que l'acidose métabolique chronique? Qu'est-ce que l'alcalose métabolique chronique?

Acidose métabolique chronique : - augmentation de la formation de glutamine - formation / excrétion NH4+ Alcalose métabolique chronique : - diminution de la formation de glutamine (inverse)