Rein : Régulation de l'équilibre acide/base Flashcards
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
Quelles sont les variations de pH sanguin incompatibles avec la vie?
pH sanguin
- inférieur à 6,8
- supérieur à 7,8
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)
Que permet l’équation d’Henderson-Hasselbalch?
Permet d’estimer le pH en fonction de la concentration d’une base et d’un acide
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).
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
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+)
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)
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
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
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
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)
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.
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
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
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
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-
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).
Quels modifications doivent subir les bicarbonates avant d’être réabsorbés?
Ils doivent être détruits, puis régénérés pour être réabsorbés.
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?
- Tampon phosphate (acidité titrable) = 30 mEq
- 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
- 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)
