REINS Flashcards
Échanges d’eau par l’organisme
L’eau représente 60% poids corporel chez adulte (diminue avec l’âge et le contenu en tissus adipeux car graisses ont 10% eau versus muscles ont 75%). Plus faible chez la femme (tissus adipeux sous- cutanés plus important).
Nouveau-né =75%H2O(peudegraisse)
Homme de 70 kg = 42 litres H2O
Pertes d’eau par l’organisme seront compensées par la soif
Consommation de 2.3 litres H2O/jour
compartiments des liquides corporels
Le 42 L va se diviser en 2 soit :
1- liquide intracellulaire (28 L) = 0.4 x poids corporel (70 kg)
2- liquide extracellulaire (14L) = 0.2 X poids corporel qui comprend : liquide interstitiel, liquide cérébrospinal, plasma, liquide intraoculaire et des différentes cavités et espaces, liquide tube digestif )
Volumes corporels (ml)
Les marqueurs permettent de les calculer
V = Quantité substance administrée dans le corps divisé par Concentration(ml)du liquide dispersé
Caractéristiques du marqueur : 1. distribution homogène dans tout le compartiment 2. non excrété par le rein 3. absence de synthèse et non métabolisé 4. non toxique 5. facile à mesurer
calculer volume d’eau corporel total
Méthodes de mesure:
eau radioactive au tritium (3H)
éthanol
0.6 x poids corporel (70 kg) = 42L
calcul des volumes des liquides extracellulaires
Mesuré par marqueurs qui ne pénètrent pas les cellules:
- radioisotopes: Na24, Cl36
- substances non radioactives: Br, inuline, sucrose
calcul des volume intracellulaire
Eau corporelle totale – volume extracellulaire (pas de marqueur)
Volume plasmatique
Mesuré avec:
a-protéines marquées à l’ iode radioactive (125I ou 131I) b-un colorant (bleu d’Evans) qui se lie à l’albumine
= 0.25 x vol. extracellulaire
Environ 3 litres chez l’adulte
Volume interstitiel
(3\4) 0.75 x volume extracellulaire (volume extracellulaire moins le volume du plasma)
Ce volume correspond au milieu intérieur définit par Claude Bernard
Volume sanguin
Mesuré avec globules rouges radioactifs avec 51Cr (chromium) ou selon la formule:
volume du plasma = 5 litres 1-hématocrite
Hématocrite = % globules rouges
H = 40 (homme) si ↓ alors anémie
H = 36 (femme) si ↑ alors polycythémie
(sang visqueux)
= 45% si personne sportive
constituants des liquides corporels
plasma sanguin
liquide interstitiel
liquide intracellulaire
le plasma et le liquide interstitiel se ressemble bcp Na+ et Cl-
tandis que le liquide intracellulaire est composé de K+ et HPO42- et davantage de proteine
Principe de l’osmose
L’osmose est un phénomène de diffusion de la matière, mis en évidence lorsque des molécules de solvant traversent une membrane semi-perméable séparant deux solutions dont les concentrations en soluté sont différentes ; le transfert global de solvant se fait alors de la solution la moins concentrée (milieu hypotonique) vers la solution la plus concentrée (milieu hypertonique) jusqu’à l’équilibre (milieux isotoniques).
quest ce que la Pression osmotique (PO) d’une solution
dépend de la concentration de la molécule en solution (soluté). Ne dépend pas de son poids moléculaire (ex. albumine et sucrose ont la même PO).
Identique pour un ion ou une protéine
c’est la somme des ions en solution,
ex. NaCl donne Na+ + Cl- (2 particules)
identique pour ions monovalent (Na+) ou divalent (Ca+2), non relié à la charge
Conversion de la pression osmotique en mm Hg = 19.3 x osmolarité
1 mosmole/litre = 19.3 mm Hg (loi de van’T Hoff )
Liquides extracellulaire et intracellulaire = 300 mOsm/kg ou 300 mOsm/litre
Pression osmotique (PO) d’une solution comme se mesure telle
Mesure en mosmoles avec un osmomètre
1 mosmole = 1 mmole d’une particule non ionisable en solution, exemple: Na+, glucose, Ca+2
Osmolalité VS Osmolarité
Osmolarité = osmoles/litre → (mole/L) x nombre particules dissociées
si ↑ °C alors le volume augmente
Osmolalité = osmoles/kg liquide → (mole/kg) x nombre particules dissociées
(non affecté par la température, idéal mais peu pratique en clinique)
Isotonicité cellulaire
solution isotonique: cellule est en équilibre avec la solution
(solution contenant 0.9% NaCl ou 5% glucose)
solution hypotonique: cellule va gonfler (hémolyse des globules rouges)
(<0.9% NaCl ou eau pure)
solution hypertonique: cellule va perdre son volume ( > 0.9% NaCl) plasmolyse (globule rouge se rétracte)
solutions isotonique VS hypertonique
infusion solution isotonique:
↑ volume extracellulaire (pas osmose)
infusion solution hypertonique: ↑ volume extracellulaire ↓ volume intracellulaire ↑ osmolalité → osmose vers milieu extracellulaire
solution hypotonique
Infusion solution hypotonique: ↓ osmolalité → osmose vers les cellules ↑ volume intracellulaire ↓ volume extracellulaire dangereux car hémolyse
conséquences d’infusion d’une solution hypotonique ou hypertonique (changement de volume)
Hypo et hyper-natrémie:
changement du volume cellulaire, détecté en premier lieu par notre cerveau.
(loi des 4 C: Céphalée, Confusion, Convulsion et Coma sont les signes neurologiques car le cerveau ne peut pas gonfler)
Le rein sera responsable de maintenir constant la natrémie (Na) et l’osmolarité des liquides (300 mOsm) pour empêcher les phénomènes d’osmose.
quest ce que l’hypernatrémie ?
cest l’augmentation du taux de sodium (Na+) dans le sang. Elle découle d’une insuffisance d’apport hydrique dans un organisme impliquant alors une déshydratation intracellulaire ; il s’agit de ce qui se passe lorsqu’un organisme ne boit pas assez d’eau. Elle se corrige par l’apport d’eau ou par une perfusion intraveineuse de glucose 5 %. Cela peut aussi être dû à une perte excessive d’eau au niveau rénal ou cutané à la suite d’une brûlure étendue ou lors d’un effort physique important, si les apports en eau ne compensent pas cet excès de perte.
impacts clinique excès de liquide OEDÈME 5 causes fréquentes
Excès de liquides dans les tissus (milieu extracellulaire)
Causes fréquentes:
1- insuffisance rénale (ne peut éliminer l’eau et le sel) et augmente la pression dans les capillaires
2-insuffisance cardiaque (augmente la pression dans les capillaires par mauvais retour veineux)
3- diminution des protéines plasmatiques réduisant la pression osmotique intracapillaire, soit par:
a) perte des protéines dans les urines (maladie rénale) ou par la peau (brûlure, blessure);
b) diminution de la synthèse protéique par le foie (malnutrition, cirrhose)
4- augmentation de la perméabilité vasculaire causée par:
- réactions immunitaires
- toxines
- traumatisme tissulaire, ischémie
- Infections bactériennes
- libération de médiateurs de l’inflammation (histamine, sérotonine, substance P, kinines, prostaglandines)
5- déficience du drainage lymphatique
- blocage des vaisseaux lymphatiques (infection, cancer) ou
leur section lors d’une chirurgie
3 grandes fonctions du rein
- Excrétion des produits du métabolisme: -urée qui origine des acides aminés
- acide urique qui origine des acides
nucléiques et purines
- urates, forme ionisée de l’ac. urique - créatinine qui origine de la créatine
des muscles
- autres substances toxiques
(médicaments) - Contrôle des volumes des liquides et leurs constituants. 180 litres liquide filtrés/jour où 99% H2O est réabsorbé dans le système vasculaire péritubulaire et 1-1.5 litres d’urine est formée par jour. Contrôle de la tonicité (300 mosm/litre).
- Fonction endocrinienne
Anatomie fonctionnelle du rein
Chaquerein: 10 exposant 6 néphrons
les reins sont situés de chaque côté colonne vertébrale
(paroi postérieure de l’abdomen)
poids: 115-170g(11cmlong,6cmlarge,3cmépais) 0.5% poids corporel
système urinaire
Pyramides (8-18 masses coniques) se terminent dans la papille dans l’espace pelvique → et le pelvis (bassinet)→ uretères →vessie
système circulatoire rénal
L’artère rénale se divise en branches principales antérieure et postérieure puis en 5 artères segmentaires pour donner l’artère interlobaire (1) → artère arciforme (2) → artère interlobulaire (3)→ artériole afférente (5)→ capillaires glomérulaires (7ab)→ artériole efférente (6)→ capillaires péritubulaires (cortex) puis en vasa recta (8) dans la medulla (veines du même nom courent en parallèle aux artères à partir de la veine stellaire (4)). Vasa recta ascendant (9) se jette dans la veine arciforme.
Nephron cortical versus juxtamédullaire
nephrons corticaux = 85%
juxtamédullaire = 15% (plus allongé)
voir schéma
Composition du néphron
Le néphron est l’unité structurale et fonctionnelle du rein. Il permet la formation d’urine. Chaque rein humain en contient environ 1 000 000, donc dans un corps humain on en compte près de deux millions.
La Capsule de Bowman reçoit le filtrat qui coule ensuite dans le tubule proximal, la loupe de Henle (parties descendante et ascendante), tubule distal, tubule collecteur cortical, canal collecteur médullaire et pelvis rénal pour former l’urine.
Anse de Henle est plus longue chez le néphron juxtamédullaire. Le segment descendant et une partie du segment ascendant ont une paroi mince. La partie corticale du segment ascendant a une paroi épaisse.
épithélium selon diff region du néphron
Épithélium du tubule proximal:
beaucoup mitochondries → haute activité métabolique: 65%delaréabsorptiondufiltrat glomérulaire (Na+, Cl-, K+, HCO3-, Ca+2, phosphates, glucose, eau, acides aminés, Mg2+). Bordure en brosse très développée et nombreux canauxintercellulaireetbasal. Sécrétiondes anions et cations organiques (médicaments).
Segment mince de l’ansede Henle: épithélium très mince, pas de bordure en brosse, peu de mitochondries. 15% de la réabsorption du filtrat glomérulaire
Partie descendante: très perméable à l’eau, mais peu à l’urée et aux ions
Partie ascendante: peu perméable à l’eau
Segment épais de l’anse de Henle: épithélium semblable au tubule proximal sauf bordure en brosse rudimentaire, moins de canaux basaux et tight jonction plus étanche.
Presque entièrement imperméable à H2O et à l’urée → dilution des urines
Tubule distal: première demie du tubule distal absorbe les ions activement mais est imperméable à l’eau et à l’urée → dilution des urines.
Fin du tubule distal et canal collecteur:
Epithélium imperméable à l’urée
Perméable à H2O en présence de vasopressine
-10% de la réabsorption du filtrat glomérulaire
Réabsorption des ions Na+ et excrétion des ions K+ contrôlées par aldostérone (cellules principales pâles).
Cellules épithéliales spécialisées et brunes (cellules intercalaires) secrètent ions H+ par un système de transport actif → rôle important dans acidification des urines
Cellules intercallaires:
Type A secrète H+ et réabsorbe HCO3- (plus nombreuses)
Type B réabsorbe H+ et sécrète HCO3-
Canal collecteur: cellules épithéliales cubiques, peu de mitochondries ou bordure en brosse
-réabsorption de H2O entièrement contrôlée par la vasopressine
-secrète ions H+ même contre un fort gradient de concentration → contrôle la balance acido-basique des liquides corporels
-9.3% de la réabsorption du filtrat glomérulaire
Trois fonctions du néphron
- La filtration glomérulaire
- La réabsorption tubulaire
- La sécrétion tubulaire
fonction de la sécrétion tubulaire
1) éliminer substance et médicaments
2) Éliminer l’acide urique et l’urée
3) éliminer les ions K+ en excès
4) Régler le PH sanguin
Mesure de la fonction rénale
- Clairance ou épuration d’une substance du plasma: l’habileté des reins à éliminer cette substance
-clairance plasmatique (ml/min) :
débit urinaire (ml/min) x [urinaire] = [plasma]
mesure du TFG (taux de filtration glomérulaire)
Clairance de l’inuline pour mesurer TFG (inuline filtrée à 100% et non réabsorbée ou sécrétée ou métabolisée, non toxique, non produite par le rein et n’affecte pas TGF)
TFG= UinV = 125 ml/min ou 180 L/jour Pin
V= débit urinaire, U = concentration urinaire P= concentration dans le plasma
TFG mesuré par créatinine en clinique car endogène
mesure du FPR
FPR (flot ou débit plasmatique rénal) mesuré selon la clairance du PAH (acide para-amino hippurique).
PAH filtré, non réabsorbé mais sécrété par tubule proximal.
Coefficient d’extraction du PAH = 0.9 (90 % PAH extrait par le cortex, soit 600 ml/min)
UPAHx V = 600 ml/min; total 600/0.9 = 660 ml/min PPAH
FSR (flot sanguin rénal)
FSR = 660 ml/min x 100 = FPR 55 1-hématocrite si hématocrite = 45% ( 1200 ml/min pour les 2 reins) mesurable aussi avec un débitmètre électromagnétique
fraction rénale
fraction rénale = flot sanguin rénal divisé par débit cardiaque
= 1200 ml/min divisé 5600 ml/minn
= 21% !!!
Fraction de filtration
fraction du plasma filtré par le glomérule TFG divisé par FPR
= 125 ml/min divisé par 660 ml/min = 19%
si Posm = P hydrostatique alors cesse la filtration
Autorégulation du TFG et FSR
TFG ne varie pas même si pression artérielle change dans les limites de 75-160 mmHg
Appareil juxtaglomérulaire
Macula densa: épithélium dense de la partie proximale du tubule distal libère médiateurs affectant les artérioles
Cellules juxtaglomérulaires: cellules granulaires des artérioles afférentes contenant des granules foncés. Elles secrètent la rénine (enzyme).
stimuli qui augmente la production de rénine
-Inhibition des barorécepteurs dans l’artériole afférente à la suite d’une diminution de pression artérielle
-Diminution de [NaCl] dans la macula densa
-Élévation de l’activité sympathique qui via la
noradrénaline stimule le récepteur β1-adrénergique
innervation sympathique
Système nerveux sympathique innerve les artérioles afférentes et efférentes et le système tubulaire. Forte stimulation sympathique rénale → constriction des artérioles par noradrénaline
(récepteurs α-adrénergiques) → ↓ FSR → ↓ urine (récepteursβ1-adrénergiques)sur cellules
juxtaglomérualaires→ ↑ rénine → ↑ Ang II
Sympathectomie sympathique rénale → ↑ diurèse et natriurèse
contrôle du TFG
a) vasodilatation de l’artériole afférente
Dans le cas d’une ↓TFG alors ↓ des ions dans le tubule distal (macula densa) → signal qui cause dilatation de l’artériole afférente→↑FSR →↑pression glomérulaire → ramener à la normale le TFG
Substances vasodilatatrices
(bradykinine, dopamine, prostaglandines, NO)
b) vasoconstriction de l’artériole efférente
Dans le cas d’une ↓TFG alors ↓ des ions dans la macula densa →↑rénine par cell. juxtaglom. → formation angiotensine II → constriction artériole efférente →↑pression glomérulaire → ramène à la normale TFG
Substance vasoconstrictrices (angiotensine II, noradrénaline)
relation entre le FSR et le TFG
artériole afférente
vasoconstriction dim FSR et TFG
vasodilatation aug FSR et TFG
artériole efférente
vasoconstriction : dim FSR et aug TFG
vasodilatation aug FSR et dim TFG
mécanisme de réabsorption de l’eau
1- H2O est absorbée à travers les canaux intercellulaires (voie paracellulaire):
jonctions entre les cellules épithéliales (zona occludens) permettent le passage de H2O dans les 2 sens. H2O passe dans le milieu interstitiel puis dans les capillaires selon les pressions exercées de part et d’autre.
H2O réabsorbé surtout dans le tubule proximal.
2- Il y a aussi des canaux à eau appelés les aquaporines-1 (membranes luminale et basolatérale des cellules épithéliales) dans le tubule proximal et la branche descendante mince de l’Anse de Henlé, les 2 seuls endroits perméables à l’eau. Via ces aquaporines, l’eau peut traverser les cellules épithéliales et être absorbée.
caractéristique de la membrane glomérulaire
perméabilité est 100-500 fois supérieure à celle des autres capillaires
fenestration entre cellules endothéliales
membranebasale: filamentsdecollagèneet protéoglycan permettant de filtrer les liquides. Chargée négativement.
cellules épithéliales ou podocytes entre lesquelles des pores permettent le passage des liquides
substances sont filtrées selon leurs poids moléculaire
Syndrome néphrotique
perte d’une grande quantité de protéines plasmatiques dans les urines: due à
↑ perméabilité des glomérules
Exemple: perte des charges négatives de la membrane du glomérule (attaque d’anticorps sur la membrane, chez jeunes enfants) →↓ pression osmotique des colloïdes dans les capillaires → oedème dans toutes les cavités (abdomen/ascites, jointure, pleurale)
composition du filtrat glomérulaire
Composition semblable au plasma (pas de globules rouges, globules blancs et plaquettes).
Il contient0.03%desprotéinesduplasmaetexclutles acides gras et stéroides liés aux protéines et autres substances liées à celles-ci (ex 40 % du Ca+2).
substances réabsorbés
Réabsorbées à 100%: glucose, protéines, acides aminés, vitamines (tubule proximal).
protéines: 30 g protéines plasmatiques se retrouvent dans le filtrat glomérulaire/jour.
Elles sont réabsorbées par pinocytose via la bordure en brosse de l’épithélium → hydrolysée en acides aminés dans la cellule → diffusion facilitée dans l’interstitium.
Réabsorption de l’ion Na+
65% Na+ réabsorbé par tubule proximal (transport actif et voie paracellulaire)
27% Na+ réabsorbé par anse de Henlé (segment épais)
8% Na+ réabsorbé par fin tubule distal (en partie ou en totalité selon la concentration d’aldostérone). Donc plus de 99 % Na+ est réabsorbé.
La diète contient environ 150 mEq/jr soit la quantité excrétée dans les urines
Transport actif primaire de Na+
Pompe Na+-K+/ATPase à la surface basale et latéraledescellulesépithélialestubulaires: 3Na+ vers l’extérieur et 2 K+ vers l’intérieur de la cellule → entraîne un potentiel -70 mV dans la cellule.
- Ce potentiel négatif augmente la diffusion du Na+ du tubule vers l’intérieur de la cellule. S’ajoute le gradient de concentration du Na+ qui favorise l’entrée dans la cellule épithéliale.
1) Le Na+ franchit la barrière de la membrane luminale selon son gradient chimique (140 mEq/L dans la lumière tubulaire contre 10-20 mEq dans la cellule) et selon son gradient électrique (- 4 mV dans la lumière contre -70 mV dans la cellule). Donc, une réabsorption passive.
2) À la membrane baso-latérale, le Na+ passe du cytoplasme vers le liquide péritubulaire contre les gradients chimique et électrique. Il faut de l’énergie que procure la pompe Na+K+ATPase. Cette pompe est électrogénique parce qu’elle expulse 3 Na+ de la cellule et ne fait entrer que 2 K+ dans la cellule. Elle maintient la faible concentration de Na+ intracellulaire et la forte concentration de K+ . La pompe crée le potentiel membranaire (- 70 mV).
3) Le passage vers le capillaire péritubulaire à partir du milieu interstitiel suit la différence entre les forces de la pression oncotique et de la pression hydrostatique, soit 10 mmHg.
transport actif secondaire Na+
Ce transport ne requiert aucune énergie
Na+ est transporté dans la cellule par des protéines transporteuses de glucose, phosphate, Cl-, lactate ou d’acides aminés, situées dans la membrane de la bordure en brosse (co-transport)
sécrétion de l’ion hydrogène dans le tubule proximal. Transport à contre-courant permet la sortie d’un ion H+ et l’entrée d’un ion Na+ dans la cellule intercallaire
Réabsorption du Cl-
65% tubule proximal
Cl- est transporté par diffusion passive avec l’ion
Na+ pour maintenir la neutralité électrique. Emprunte la voie paracellulaire
Anse de Henlé ascendante (portion épaisse): transporteur 1Na, 2Cl-, 1K+
Tubule distal possède le co-transporteur Na-Cl
trasport tubulaire Maximum TM
Capacité maximale du transporteur (ex glucose = 320 mg/min)
Seuil au-delà duquel une quantité de la substance apparaît dans l’urine
(ex glucose = 220 mg/min)
Glycosurie rénale: perte de glucose dans les urines. Défaut du transporteur du glucose par cellule épithéliale. La concentration de glucose dans le sang est alors normale. C’est une maladie bénigne.
Aminoacidurie: déficience du transporteur pour la réabsorption de certains acides aminés.
Tm existe pour toute substance réabsorbée par l’intermédiaire d’un transporteur.
Réabsorption du K+
Environ 85 % est réabsorbé par le rein
diète (~ 100 mEq/jour) et correspond à ce qui est
excrété par le rein à chaque jour
[K+] plasma = 4.5 ± 0.3 mEq/l (si 8.0 mEq/l → arythmie cardiaque et > 8.0 → arrêt cardiaque)
RÉABSORPTION DU K+ PAR TUBULE
65% K+ par tubule proximal (transport actif et voie paracellulaire)
27% par anse de Henlé ascendante large (co- transporteur Na-2Cl-K)
Tubule distal reçoit 8% K+ filtré (sécrétion)
contrôle du K+
L’équation de Nernst permet de calculer le potentiel membranaire (Em)= -90 mV Em = - 61.5 log Ki Ke Hyperkaliémie: ↓ de ce rapport - hypopolarisation et hyperexcitabilité Hypokaliémie: ↑ de ce rapport - hyperpolarisation et hypoexcitabilité
Excrétion du K+ par tubule distal
fin du tubule distal et canaux collecteurs corticaux:
excrétion de K+ (90% cellules principales). Pompe à Na+-K+/ATPase dans la membrane basolatérale. La cellule épithéliale pompe le Na+ vers le milieu interstitiel et fait entrer le K+ qui diffuse dans la lumière du tubule.
L’excrétion de K+ dépend donc de la concentration du Na+ dans le tubule distal
Excrétion K+ par tubule distal dépend:
1) de la concentration K+ dans le liquide extracellulaire qui crée un gradient de concentration du milieu interstitiel vers la cellule favorisant son entrée dans la cellule épithéliale. Ceci est augmenté par le potentiel électrique négatif dans la cellule (-70 mV),
2) de l’aldostérone qui stimule la pompe à Na+- K+/ATPase
Aldostérone et les facteurs qui aug sa secretion
aldostérone est sécrétée par cortex surrénalien par 4 facteurs:
1)↑Ang II sang, 2) ↑ K+ extracellulaire; 3) ↓ Na+ extracellulaire; 4) ↑ACTH
aldostérone augmente l’absorption du Na+ et l’excrétion du K+ en activant la pompe Na+- K+/ATPase (tubule distal et canal collecteur)
aspect clinique : maladies reliés à l’aldostérone
Aldostéronisme primaire: (tumeur de la zona glomérulosa) trop d’aldostérone amenant une diminution du [K+] extracellulaire et une diminution de la transmission nerveuse conduisant à la paralysie
Maladie d’Addison: pasd’aldostéronealors augmentation du [K+] extracellulaire pouvant causer un arrêt cardiaque
Contrôle de l’osmolarité et des liquides extracellulaires
Le rein de tous les vertébrés peut produire de l’urine diluée alors que seuls les reins des oiseaux et des mammifères sont capables de produire des urines concentrées.
Mécanisme d’excrétion de l’eau en excès
Urine diluée ou hypoosmotique si osmolalité des fluides ↓ en deçà de 300 mOsm/L→ ↑excrétion H2O
Formation d’une urine diluée
Étapes
- Seuls segments perméables à l’eau: tubule proximal et anse de Henle descendante
- Réabsorption H2O et solutés par tubule proximal est isotonique (donc non séparation H2O et soluté)
300 mOsm/L et augmente dans anse de Henle descendante pour diminuer par la suite dans segments où seuls les solutés sont réabsorbés
Mécanisme d’excrétion des solutés en excès
Urine concentrée ou hyperosmotique si osmolalité des fluides ↑
- urine contiendra surtout urée et déchets métaboliques avec peu d’eau
- nécessite mécanisme à contre-courant et néphrons juxtamédullaires
- nécessite la vasopressine (ADH)
Formation d’une urine concentrée
Étapes
- établir un gradiant osmotique intersticiel du cortex (300 mOsm/L) à la médulla interne (1200 mOsm/L)
- augmenter perméabilité à l’eau à la fin du tubule distal et canal collecteur avec ADH, laquelle augmente aussi la perméabilité à l’urée (canal collecteur de la médulla interne) et la réabsorption active du NaCl (anse de Henle segment épais)
- acheminer ions et urée dans la médulla interne avec les vasa recta
- retourneràlacirculationl’eaudumilieu intersticiel via la branche ascendante des vasa recta
- ainsi l’eau et les ions diffusent à contre- courant dans les vasa recta
- l’uréeestreprisedansl’ansedeHenléparles segments descendants et ascendants minces dans la médulla interne et sera concentrée avant d’être éliminée
formation d’une urine concentré possible grâce à
Ce mécanisme est possible pour 2 raisons
1) flot sanguin médullaire est très faible ce qui empêche d’éliminer les solutés accumulés
2) l’échangeur à contre-courant des vasa recta minimise le rinçage des solutés de la medulla
Relation entre osmolarité extracellulaire et [Na+]
Osmolarité extracellulaire = 300 mOsm/litre
dépend surtout du Na+ = 142 mEq/l; si réduit à 110-120
mEq/L → céphalée, confusion, convulsion, coma, mort glucose et urée = 3% osmolarité totale donc très peu
3mécanismesdecontrôle: (variationjournalière<1%) -vasopressine (ADH)
-soif
-appétit au sel
Mécanisme d’action de l’ADH
ADH stimule récepteurs V2 sur la membrane basolatérale → ↑ adénylate cyclase → ↑ AMPc → PKA → phosphorylation de protéines et insertion des aquaporines-2 rendant la membrane luminale 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.
Stimuli causant la libération de l’ADH
1) ↑ osmolalité (surtout Na+ et Cl-) → osmorécepteurs dans l’hypothalamus antérieur → stimule noyau supraoptique (principal site de formation de ADH).
2) ↓ volume sanguin ou de la pression artérielle → inhibe barorécepteurs vasculaires et ↑ ADH
Aspects cliniques ADH
ADH aussi libérée par nausée et nicotine
ADH inhibée par éthanol
Diabète insipide d’origine central (déficience en ADH) ou néphrogénique (anomalie sur récepteur V2 ou sur aquaporine-2), conséquences: polydipsie et polyurie.
Excès ADH (infection cerveau, tumeur, médicaments) → concentre de façon inapproprié les urines.
Contrôle de l’osmolarité
a) contrôle par la vasopressine -origine
- site d’action
- mécanisme d’action -stimuli qui déclenchent sa libération
b) contrôle par la soif (hypothalamus) ↑ 2-3% osmolalité extracellulaire →soif
↓10-15% volume sanguin et pression artérielle → soif
L’angiotensine II déclenche aussi la soif par une action dans l’hypothalamus
c) contrôle par l’appétit au sel (hypothalamus)
2 stimuli:
1) ↓ [Na+] liquide extracellulaire
2) ↓ volume sanguin et ↓ pression artérielle
contrôle du volume extracellulaire
Volume extracellulaire demeure relativement stable (± 5-10%) malgré changements journaliers de consommation H2O et électrolytes
Diurèse et natriurèse pressive
mécanisme le plus puissant
Mécanisme de réabsorption de l’eau par les capillaires péritubulaires
Contrôle de l’hypovolémie
l’hypovolémie désigne un déficit de sang, plus précisément du plasma sanguin, dans le système circulatoire. Il se traduit par une baisse de la pression artérielle et peut mener au collapsus cardio-vasculaire ou choc hypovolémique, qui peut entraîner rapidement la mort si aucun traitement n’est pratiqué.
contrôle =
- ↑ activité sympathique rénale
- ↑ système rénine - angiotensine - aldostérone
- ↓ ANF (Facteur natriurétique de l’oreillette)
- ↑ ADH (vasopressine)
- ↓ pression hydrostatique et ↑ pression oncotique dans les capillaires péritubulaires.
Ceci entraîne une augmentation de la
réabsorption de l’eau et de NaCl
Activité sympathique rénale
↓TFG car vasoconstriction rénale (récepteurs α- adrénergiques sont activés par la noradrénaline libérée des fibres sympathiques du nerf rénal ou encore par l’adrénaline circulante provenant de la médullo- surrénale)
↑rénine via les récepteurs β1-adrénergique
↑réabsorptionNaCl: tubuleproximaletansede Henle ascendante épaisse
Angiotensine II
effet direct sur tubule proximal pour 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
ANF (découverte canadienne)
facteur natriurétique auriculaire
L’ANF est le plus puissant diurétique et natriurétique endogène (par notre corps)
Effets contraires au système rénine-angiotensine Peptide 28 acides aminés synthétisé et storé dans les
myocytes des oreillettes. Il est libéré après l’étirement des 2 oreillettes
Effets
↑ TFG (vasodilatation artériole afférente)
↑ FPR
↓ rénine
↓ sécrétion aldostérone (action directe et aussi via ↓ rénine)
↓ sécrétion et action ADH
↓ Pression artérielle car vasodilatateur : puissant anti-hypertenseur
Conditions cliniques où ↑ volume sanguin
a) maladies cardiaques
- insuffisance cardiaque cause ↓ PA ce qui ↓
diurèse pressive → ↑15-40% volume sanguin
- ↑pression veineuse car mauvais retour veineux ce qui ↑ pression dans les capillaires → œdème → ↓ volume plasmatique → déclenche mécanismes pour ↑réabsorption H2O et NaCl par le rein. Un cercle vicieux s’installe
b) grossesse
↑ capacité circulatoire (utérus, placenta) →↑volume
sanguin 15-25%
c) distention veineuse
anomalie vasculaire qui ↑ capacité circulatoire
d) polycythémie
↑ globules rouges va ↑ viscosité du sang → ↑résistance périphérique → ↓ retour veineux →↑volume sanguin pour tenter le retour à la normale
Notion de base et acide
acide: donneur de protons (H+): HCl, H2CO3
base: accepteur de protons: HCO3−, HPO4− −, OH− , protéines, hémoglobines
pH = -log [H+]
Équation Henderson-Hasselbalch
pHsang= pK+log[HCO3−] = [H2CO3]
6.10 + log [HCO3− ] = 6.10 + log 25 mmol/L 0.03 x pCO2 1.2 mmol/L
pK = -log constante de dissociation apparente
taux pH du corps
pH sang = 7.4 ou 7.35 sang veineux et liquide interstitiel
pH intracellulaire = 6.0 à 7.4
pH < 7.4 acidose (< 6.8 → mort par coma)
pH > 7.4 alcalose (> 8.0 → mort par convulsions)
Tampons de l’organisme
TAMPON BICARBONATE
(pas très puissant mais présent en grande quantité):
HCl + NaHCO3 → H2CO3 + NaCl → H2O et CO2
CO2 (régulé par respiration) HCO3- (régulé par le rein)
TAMPON PHOSPHATE
: 2 éléments H2PO4- et HPO4-2 concentration de ce tampon est
moindre que le tampon bicarbonate dans liquide extracellulaire
Important surtout dans liquides
tubulaires du rein et liquide intracellulaire
TAMPON PROTÉINES : grandes quantités surtout dans les cellules et le plasma
tampon le plus puissant de l’organisme
contrôle du pH avec la respiration
[CO2] liquide extracellulaire ~ 1.2 mmol/l d’acide volatil (15,000 mmol CO2 / jour) issu du métabolisme des protéines, hydrates de carbone et des graisses.
Cette valeur augmente avec le métabolisme et diminue avec l’augmentation de la ventilation pulmonaire ↑ CO2 → ↓ pH.
quand tu hyper ventile to pH devient acide
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 oblongata
Stimulus qui déclenche la ventilation pulmonaire est l’hypoxie
Acides fixes
Acides fixes ou non volatils produits par le métabolisme (environ 70 mEq/jour) mais varie selon diète (↑ avec protéines) et le poids corporel (1 mEq/kg poids corporel)
Les acides fixes sont excrétés par le rein Acidephosphorique(H2PO4- )
Acide sulfurique (H2SO4) origine des cystéines et méthionines
Acide hydrochlorique (HCl) origine : Lys+, Arg+ et His+
Anomalies cliniques de l’équilibre acide-base
pHurine: 4.5 à 8.0 (valeurnormale~6.0carexcès d’acide formé par le corps)
a) acidose respiratoire: anomalie de la respiration (↓) →↑ [CO2] extracellulaire
→↑[H+] →↓pH
pathologies: pneumonie, dommage au centre de la respiration, obstruction des bronches, etc.)
b) alcalose respiratoire: ↑ respiration →↓[CO2] extracellulaire →↓[H+] →↑ pH
Causes: rare, en haute altitude ↓ [O2] → ↑respiration, anxiété ou peur
Alcalose et acidose respiratoire seront d’abord contrôlées par les tampons intracellulaires puis il y aura mécanisme de compensation par le rein
c) acidose métabolique : conditions où ↓ [HCO3-] plasma et ↓ pH dues à:
1) incapacitédureinàexcréterlesacidesformés, 2) excès d’acides métaboliques formés,
3) injectioni.v.acidesmétaboliques,
4) absorption acides métaboliques par l’intestin, 5) perte de bases dans les liquides corporels
d) alcalose métabolique : conditions où ↑ [HCO3-] plasma et ↑ pH
Causes fréquentes :
-diurétiques car augmente excrétion H+
-ingestion de drogues alcaline (NaHCO3 ) -pertesdeHCl: vomissementducontenudel’estomac -excès d’aldostérone: augmente
réabsorptionNa+ etexcrétiondesionsH+
Causes d’acidose métabolique
- diarrhée: perte de NaHCO3 (mort chez jeunes enfants)
- urémie: insuffisance rénale à éliminer les acides formés
- diabète mellitus: ↑ acide acétoacétique et β- hydroxybutyrique qui donnent des corps cétoniques
effets de l’acidose
- dépression du SNC → coma → mort
- ↑respiration si acidose métabolique
effets de l’alcalose
excitation du SNC et système nerveux périphérique→ spasmes toniques → tetanos musculaire et convulsions
Acidose et alcalose métabolique seront d’abord corrigées par tampons extracellulaires et intracellulaires puis il y aura compensation respiratoire
Réabsorption et excrétion des ions divalents
Calcium
Phosphates
Magnésium (non traité dans le cours)
Régulation du calcium et importance
ImportanceduCa+2: formation de l’os, division et croissance cellulaire, coagulation sanguine, contraction musculaire, sécrétion et libération des neurotransmetteurs, second messager intracellulaire
[Ca+2]plasma = 2.4 mEq/l
hypocalcémie: ↓[Ca+2]plasma→
spasmes ou tremblements musculaires (déficit en vitamine D ou en hormone parathyroïdienne, insuffisance rénale)
hypercalcémie: ↑ [Ca+2]plasma → incapacité du cœur à se contracter (cancer des os, trop de vitamine D ou de parathormone).
contrôle hormonal du CA2+
Hypocalcémie → ↑ PTH → ↑ 1, 25 (OH)2 Vit D3 → ↑ résorption osseuse
→ ↑ réabsorption rénale
↑ 1, 25 (OH)2 Vit D3 → ↑ résorption osseuse → ↑ réabsorption rénale
→ ↑ absorption intestinale Retour à la Normocalcémie
Hypercalcémie → ↑ calcitonine (thyroide) → formation de l’os → ↓ Ca+2
→ ↓ PTH
Facteurs qui diminuent l’excrétion rénale de Ca+2
-↑PTH qui favorise réabsorption Ca+2 par anse de Henlé et tubule distal quoique ↓ sa réabsorption par tubule proximal
- ↑ions phosphates plasma →↑ PTH
- ↓volume extracellulaire→↑réabsorption
H2O et Na+ par tubule proximal
- alcalose métabolique
- 1,25 (OH2)D3 →↑réabsorption Ca+2 au
tubule proximal - hypocalcémie
Facteurs qui augmentent l’excrétion rénale de Ca+2 (et non la réabsorption)
- ↓PTH
- expansionduvolextracellulaire - déplétion en ions phosphates
- acidosemétabolique
- hypercalcémie
Régulation des ions phosphates
Importance des ions phosphates (PO4 –3 , HPO4= et H2PO4-)
-composant de plusieurs molécules organiques (ADN, ARN, ATP)
-majeur constituant de l’os
-tampon des ions H+
Déficience dans la réabsorption rénale des ions phosphates conduit au rachitisme (enfant) et à l’ostéomalacie (adulte).
contrôle hormonal des ions phosphate
1,25 (OH2)D3 =
↑ absorption intestin
↑ résorption osseuse
↓ réabsorption rein
PTH =
↑résorption osseuse
↓ réabsorption rein
Calcitonine =
↑incorporation osseuse
Facteurs qui augmentent l’excrétion rénale des phosphates
Le plus important étant le PTH
PTH →↑AMPc →↓ réabsorption par tubule proximal et distal (↓seuil du transporteur)
- ↑ions phosphates→↓seuil du transporteur
- ↑volume liquide extracellulaire
- glucocorticoïdes (rétention d’eau et décalcification) - acidose respiratoire et métabolique
Fonctions endocriniennes du rein
2 systèmes opposés voir schéma
Actions des kinines intra-rénales
↑ débit sanguin rénal (vasodilatation) ↑ excrétion rénale d’eau et sodium ↑ production des prostaglandines Absence du récepteur B2 → hypertension si ↑ sel à boire Récepteur B1 absent normalement rôle en néphropathie diabétique mais présent dans les maladies comme sclérose en plaques diabète alzheimer
Hypertension d’origine rénale
Toute lésion qui ↓ flot sanguin rénal ou ↓ TFG→ hypertension; exemple:
- constriction d’une artère rénale → le rein ischémique va s’hypertrophier et sécréter beaucoup de rénine → formation Ang II → rétention H2O et sel → hypertension
Perte de néphrons (ex. perte d’un rein) et si consommation élevée de NaCl → sévère hypertension. Dans ce cas rénine et Ang II faible.
Hyperaldostéronisme: hypertension d’origine minéralocorticoïde. Amplifié si diète riche en sel.
Prostaglandines affectent l’excrétion rénale d’eau et de sel
PGE2 et PGI2 (prostacycline) augmentent le débit sanguin rénal → diurèse, natriurèse et kalliurèse avec peu d’effet sur TFG
PGEs inhibent la réabsorption de l’eau causée par l’ADH
Érythropoiétine
Facteur de croissance (glycoprotéine) produit par les cellules mésangiales et épithéliales du tubule proximal (uniquement créé par les reins)
Impliqué dans l’érythropoïèse (formation des globules rouges dans moelle osseuse
Stimulé par l’hypoxie au niveau rénal
Sa déficience cause l’anémie
Elle doit être administrée chez les patients hémodyalisés 3x sem, mort par asphyxie si le rein n’a plus doxygene
absorption de Vitamine D
Chez l’humain, elle existe sous deux formes : D2 (ergocalciférol) produite par les végétaux ou D3 (cholécalciférol) d’origine essentiellement animale ou synthétisée au niveau de la peau sous l’effet des rayons ultraviolets.
une fois en D3 plasmatique des enzymes au niveau du foie puis du rein + l’action de la parathormone (PTH) ce la va donner le calcitriol (DCI), également appelé 1,25-dihydroxycholécalciférol ou 1,25-dihydroxyvitamine D, est la forme hormonalement active de la vitamine D,
si Déficience en calcitriol cause rachitisme (enfant) et ostéomalacie (adulte)
