UA9- Régulation rénale des principaux électrolytes

Question 1

Parmi les 3 fonctions rénales (filtration, réabsorption, sécrétion), laquelle est principalement impliquée dans la régulation du potassium?

Answer 1

La sécrétion rénale

Question 2

Quel est le principal apport d’ions potassium?

Answer 2

L’apport alimentaire

Question 3

Quelles sont les pertes normales des ions potassium?

Answer 3

Les ions potassium sont perdus dans la sueur et les selles. Une petite portion (clairance de 12 ml/min) est perdue dans l’urine puisque la majorité des ions potassium filtrés sont réabsorbés au niveau du tubule contourné proximal et de la branche ascendante de Henlé.

Question 4

Comment les reins régulent-ils l’équilibre potassique lorsque:
-les pertes en potassium sont plus grandes que son apport?
-l’apport en potassium est plus grande que ses pertes?

Answer 4

-Les reins diminuent la sécrétion et l’excrétion rénales d’ions potassium de sorte à augmenter la concentration extracellulaire potassique vers des valeurs normales.
-Les reins augmentent la sécrétion des ions potassium de sorte à diminuer la concentration extracellulaire potassique vers des valeurs normales.

Question 5

deux facteurs principaux qui influencent la sécrétion rénale de potassium et décrivez leur mécanisme de régulation respectif.

Answer 5

L’apport alimentaire d’ions potassiques : l’apport alimentaire d’ions potassiques est directement proportionnel avec la concentration plasmatique de cet ion. Une augmentation de la concentration plasmatique de potassium mènera à une augmentation de la sécrétion rénale de potassium au niveau des cellules principales du tubule collecteur en pompant plus de potassium du côté basolatéral via la pompe Na+ /K+ ATPase dans la cellule. Le potassium intracellulaire diffuse du côté apical dans la lumière tubulaire via son canal spécifique, dont l’expression est sous le contrôle de l’aldostérone.

Libération d’aldostérone : Une augmentation de la concentration plasmatique de potassium stimule la libération d’aldostérone de la glande corticosurrénale. Ainsi, l’aldostérone agit subséquemment dans les cellules du tubule collecteur où elle augmente la synthèse protéique de la pompe Na+ /K+ ATPase et des canaux sodiques et potassiques. Ceci augmente la sécrétion de potassium dans le filtrat. En effet, le processus de réabsorption du sodium, contrôlé par l’aldostérone, est associé à une perte (sécrétion) de potassium

Question 6

lieu de régulation hormonale du potassium

Answer 6

tubule collecteur

Question 7

la PTH vient des glandes ____ et elle a un effet sur ___ et __ (2 parties du corps) voir schéma p.4

Answer 7

parathyroide

reins
os

Question 8

À quel niveau du néphron, la PTH agit-elle?

Answer 8

Pour la réabsorption de calcium, elle agit principalement au niveau du tubule contourné distal et des premiers segments du tubule collecteur

Question 9

La PTH stimule indirectement l’augmentation de la concentration de calcium plasmatique en stimulant la synthèse d’une autre substance formée par réaction métabolique.
1)de quelle substance s’agit-il?
2)Quel est son précurseur initial?
3) sources?
4) mécanisme d’action de formation du précurseur et site d’action

(voir p.6)

Answer 9

1)La 1,25-dihydroxyvitamine D (la 1,25-(OH)2 D)
2) vitamine d
3) La vitamine D2 ou D3 provenant des aliments. Les rayonnements solaires forment la vitamine D3 dans les cellules de la peau à partir de la 7-dihydrocholestérol (un précurseur du cholestérol normalement présent dans l’organisme).
4)La 1,25-(OH)2 D stimule l’absorption du calcium (et du phosphate) au niveau du tractus gastro-intestinal.

Question 10

Lorsque la concentration plasmatique de calcium est à la baisse, pour quelle raison dit-on que la PTH augmente indirectement la concentration de calcium plasmatique vers des valeurs normales?

Answer 10

La PTH stimule la conversion de la 25-OH D en 1,25-(OH)2 D au niveau des reins en activant la synthèse de l’enzyme 1-hydroxylase.

Question 11

La PTH diminue aussi la réabsorption rénale d’ions phosphate au niveau des reins, ce qui augmente son excrétion rénale. La PTH inhibe la réabsorption de phosphate au niveau du _____ en raison d’une augmentation de l’______ des transporteurs apicaux du tubule proximal. En effet les transporteurs_______, une fois internalisés dans la cellule du tubule ______, seront dégradés par les lysosomes, ce qui aura pour effet de réduire le phosphate réabsorbé.
voir p.8

Answer 11

tubule proximal
endocytose
proximal
sodium-phosphate

Question 12

Où est libérée la calcitonine? mécanisme d’action?

Answer 12

-Au niveau des cellules parafolliculaires de la glande thyroïde

-La calcitonine inhibe l’activité des ostéoclastes, inhibant ainsi la résorption osseuse. La concentration de calcium plasmatique est diminuée.

Question 13

décrivez comment les reins sont impliqués dans la régulation de la concentration de calcium plasmatique ainsi que celle du phosphate.

Answer 13

Calcium
Sous l’action de la parathormone, les reins augmentent la réabsorption du calcium. Aussi, la parathormone stimule la synthèse de l’enzyme qui forme la 1,25 (OH)2 D. Cette forme active de la vitamine D augmente l’absorption intestinale du calcium.

Phosphate
il y a une diminution de la réabsorption du phosphate lors d’une augmentation de la réabsorption du calcium.

Question 14

À part la respiration, la majorité des sources d’entrée d’ions H+ proviennent du métabolisme de différentes substances. Lesquelles

Answer 14

Catabolisme des acides aminés contenant du soufre (comme la méthionine et la cystéine) pour former l’acide sulfurique.

Catabolisme des phospholipides produits de l’acide phosphorique.

La dégradation anaérobie du glucose produit de l’acide lactique

La lipolyse des triglycérides engendre des acides gras libres (acides organiques), dont le catabolisme dans le système enzymatique de la bêta-oxydation entraîne la formation de corps cétoniques.

Question 15

Quelles sont les principales pertes d’ions H+, autres que les pertes volatiles?

Answer 15

Les vomissements (pertes d’HCl).
L’utilisation des ions H+ dans les réactions anaboliques.
L’excrétion urinaire

Question 16

Différents systèmes régulent la concentration d’ion H+ (libres), qui détermine le pH sanguin. Nommez-les par ordre chronologique d’action.

Answer 16

Systèmes tampons → centre respiratoire → mécanismes rénaux.

Question 17

Nommez le principal système tampon du milieu extracellulaire.

Answer 17

Le tampon acide carbonique/bicarbonate

Question 18

les 2 tampons intracellulaire ? en résumé, quel est leur mécanisme d’action qd pH faible ou qd pH élevé

voir tableau page 11

Answer 18

a)Tampon phosphate (H2PO4 - / HPO4 –)
b) Tampon protéinate (NH2 – acide aminéCOOH)

ph trop acide: capte H+
ph trop basique: libère H+

Question 19

Quels sont les principaux mécanismes rénaux pour réguler l’équilibre acido-basique lorsque:
-a) le pH sanguin est acide ? Quel sera l’impact de ce mécanisme sur la quantité d’ions hydrogène plasmatique?

-b) Le pH sanguin est alcalin? Quel sera l’impact de ce mécanisme sur la quantité d’ions hydrogène plasmatique?

Answer 19

Les reins réabsorbent des ions bicarbonates où ils peuvent produire des nouveaux ions bicarbonates pour les ajouter dans le plasma. Les ions HCO3 - vont alors tamponner les ions H + , ce qui va augmenter le pH

Les reins réabsorbent moins d’ions bicarbonates et ne produisent pas (peu) de nouveaux ions bicarbonates. Il y aura moins d’ions HCO3 - dans le plasma, donc il y aura moins de tamponnage d’ions H+ , augmentant ainsi leur concentration sous forme dissociée. Le pH va ainsi diminuer.

Question 20

voir figure 1 p.12

Question 21

Qu’arrive-t-il aux ions bicarbonates une fois filtrés?

Answer 21

Ils disparaissent de la lumière puisqu’ils forment tout d’abord de l’acide carbonique puis du CO2 et de l’H2O.

Question 22

On retrouve dans le plasma la même quantité d’ions bicarbonates que celle qui se retrouvait dans le filtrat. Comment est-ce possible en sachant que les ions filtrés ne sont pas directement réabsorbés?

Answer 22

Les ions bicarbonates réabsorbés sont formés à partir du CO2 et d’H2O de la cellule tubulaire, lesquels proviennent de la lumière tubulaire. Le CO2 et l’H2O sont produits à partir de l’acide carbonique qui est généré à partir des ions hydrogènes sécrétés par les cellules tubulaires et des ions bicarbonates filtrés

Question 23

Quelle différence y a-t-il entre le filtrat et la cellule pour que la même enzyme, l’anhydrase carbonique, permette à la fois la déshydratation de l’acide carbonique (tubule) et l’hydratation du CO2 (intracellulaire)?

Answer 23

Un pH plus acide dans le tubule déplace l’équilibre vers la formation de CO2. Au niveau cellulaire, l’équilibre est vers la formation de protons

Question 24

Par quels mécanismes les ions hydrogènes sont-ils sécrétés?

Answer 24

Soit par transport actif primaire par une pompe H+ /ATPase, soit par transport actif secondaire par contre-transport Na+ /H+.

Question 25

Lors du métabolisme des bicarbonates, les ions hydrogènes sont sécrétés mais ne sont pas excrétés. Expliquez cet énoncé.

Answer 25

Les ions hydrogènes sécrétés dans la lumière se lient aux ions bicarbonates filtrés et génèrent de l’acide carbonique. Sous l’action enzymatique de l’anhydrase carbonique, l’acide carbonique produit de l’eau et du gaz carbonique. Les ions hydrogènes sont transformés en eau et en gaz carbonique.

Question 26

À quoi peut servir le CO2 formé dans le filtrat?

Answer 26

Le CO2 peut diffuser dans la cellule tubulaire et est réutilisé pour générer des ions hydrogènes (qui seront pompés activement dans la lumière tubulaire) et des ions bicarbonates qui seront réabsorbés.

Question 27

Au niveau des tubules plus distaux, quel mécanisme chimique empêche une chute drastique de pH du filtrat, compte tenu que les bicarbonates ont été réabsorbés?

Pour quelle raison ce système n’exerce-t-il pas sa fonction au niveau des tubules rénaux plus en amont?

Answer 27

-Le système tampon phosphate.

-Le système tampon acide carbonique/bicarbonate est plus puissant. Il tamponne plus efficacement les ions H+ sécrétés au niveau du tubule contourné proximal et de l’anse de Henlé

Question 28

voir figure 2 et 2 qst associées

Question 29

Les reins utilisent un second mécanisme pour produire des nouveaux ions bicarbonates. Lequel?

Answer 29

En augmentant le catabolisme de la glutamine dans les cellules tubulaires.

Question 30

Les ions HPO4— (et H2PO4–) sont filtrés et 75% de ces ions sont normalement réabsorbés. Toutefois, leur réabsorption est réduite lorsque le pH sanguin est acide. Expliquez l’importance de ce mécanisme.

Answer 30

Puisque la quantité de H+ à éliminer est accrue, la formation de H2PO4 - l’est aussi, réduisant la réabsorption des ions phosphates. De plus, pour chaque ion hydrogène sécrété, de nouveaux ions bicarbonates sont générés et contribuent à alcaliniser le sang.

Question 31

Quel serait le taux d’activité catabolique de la glutamine tubulaire si :
-le pH sanguin était acide? Expliquez.
-le pH sanguin était alcalin?

Answer 31

-Il serait augmenté afin de produire des nouveaux ions HCO3 - dans le plasma. Une augmentation d’ions HCO3 - agirait comme tampon et diminuerait la quantité d’ions H+ libres.
-Il serait diminué pour empêcher de former des nouveaux ions HCO3 - plasmatiques. Une réduction d’ions HCO3 - dans le plasma augmente la quantité d’ions H+

Question 32

glutamine : est réabsorbée dans______

Answer 32

TCP (via transporteur)

Question 33

la glutamine produit _____

Answer 33

des ions bicarbonate (HCO3 - )

Question 34

Dans le cas d’une augmentation du pH sanguin, décrivez les mécanismes par lesquels le rein régule l’équilibre acido-basique.

Answer 34

Le rein diminue la réabsorption d’ions HCO3 - : il y a moins d’ion H+ de sécrété et donc il y a moins de H+ se combinant au HCO3 - filtré. Une quantité de HCO3 - reste dans le filtrat. Aussi, le catabolisme de la glutamine est inhibé, il n’y a pas de nouveaux HCO3 - de produit. De plus il sécrète activement des ions HCO3 - au niveau des cellules du tubule collecteur par contre transport HCO3 - /K+ . Le filtrat est alcalin