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Excrétion et adaptation aux Excrétion et adaptation aux stress hydriquestress hydrique
Lotfi ACHOUR Lotfi ACHOUR Licence FondamentaleLicence Fondamentale
2012-20132012-2013
11
Variations selon l’âge et le sexeVariations selon l’âge et le sexe
enfant : 80% homme : 60% femme : 50%
% d’eau dans l’organisme
22
Composition ionique des différents compartiments Composition ionique des différents compartiments hydriqueshydriques
Na+ et Cl- très abondants dans le LEC, ont une
faible concentration intracellulaire. Le
principal cation intracellulaire est K+.
Origine de l’inégale répartition de Na+ et K+
(pompe Na/K et canaux de fuite de la
membrane plasmique).
Il existe également dans la membrane une
pompe au calcium et un échangeur Na/Ca
responsables du gradient de Ca++ entre LEC et
LIC ( [Ca++] est environ 10 000 fois plus élevé
dans le LEC que dans le cytoplasme ).
LYMPHE (LEC)
LIC
Na+
Na+
Cl-
Cl-
K+
K+
Mg++
Ca++
HCO3-
HCO3-
HPO42-
HPO42-
et autres acides
Mg++
SO42-
protéines protéines
136
10
108
29
SO42-
acides org.
140
à
160
130
à
140
5-6
8-10
20
30 à
40
55
33
Milieu intérieur = plasma + lymphe Milieu intérieur = plasma + lymphe
Le milieu intérieur comprend le liquide interstitiel
ou lymphe et un liquide circulant, le plasma
sanguin (sang moins les globules).
Le liquide céphalo-rachidien (LCR), proche de la
lymphe, fait également partie du MI. Les liquides
digestifs n’en font pas partie.
Le plasma et l’environnement échangent des
substances au niveau des appareils digestif,
respiratoire et excréteur.
La lymphe sert d’intermédiaire entre le plasma et
les cellules.
44
Noter à l’extrémité de la paramécie (en haut) une sphérule claire : Il s'agit d’une vacuole pulsatile. Dans le cytoplasme les "petits points grisâtres" correspondent aux vacuoles digestives. La tache plus claire vers le centre du cytoplasme correspond au noyau de la paramécie.
Vacuoles pulsatiles (Protozoaires)Vacuoles pulsatiles (Protozoaires)
55
Organes néphridiens (invertébrés)Organes néphridiens (invertébrés)Protonéphridies Métanéphridies
66
Tube de malpighi (Insectes)Tube de malpighi (Insectes)Système excréteur de la Système excréteur de la
Punaise RhodniusPunaise Rhodnius
77
Les branchiesLes branchies
88
Glande à sels chez les oiseaux marinsGlande à sels chez les oiseaux marins
99
ReinVeine cave inférieure
Artère et veine rénales
Aorte abdominale
Uretère
Vessie
Urètre
Médulla
CortexBassinet
Uretère
Les reins des MammifèresLes reins des Mammifères
1010
Cortex
Médullaire
Artère rénale
Veine rénale
Uretère
Bassinet
Rein humain
(coupe transversale)
1111
Tubule contourné proximalCapsule de
Bowman
Capillaires péritubulaires
Tubule contourné distal
Tubule collecteur
Vasa rectaBranche descendante
Branche ascendante
Anse de Henlé
Veine rénale
Glomérule
Artériole glomérulaire afférente
Artériole glomérulaire efférente
2 composantes:
Composante VASCULAIRE Composante TUBULAIRE
L'unité fonctionnelle : le néphronL'unité fonctionnelle : le néphron
1212
Le glomérule Le glomérule . Le glomérule assure une filtration sélective du plasma en retenant dans le compartiment vasculaire les éléments figurés (plaquettes, globules) et les protéines de haut poids moléculaire (PM > 40 kDa).
. Le glomérule fonctionne comme un filtre mécanique et électrostatique.
. Le taux de filtration glomérulaire chez l’adulte est en moyenne de 125 ml/min (environ 180 litres par jour).
. Des lésions glomérulaires entraînent une protéinurie c.à.d. urine riche en protéines de haut PM (protéinurie glomérulaire)
1313
Le tubule Le tubule . Le tubule est le siège de nombreux mécanismes de transport destinés à récupérer les éléments vitaux présents dans l’ultrafiltrat glomérulaire (protéines de faible poids moléculaire - PM < 40 kDa-, acides aminés, ions, sucres) et plus de 99% de l’eau filtrée. . Les mécanismes de transport sont pour la plupart localisés dans le TCP.. Certains mécanismes de transport permettent une sécrétion tubulaire. . Des lésions tubulaires entraînent une protéinurie c.à.d. urine riche en protéines de faible PM (protéinurie tubulaire)
1414
1515
ReinRein
1616
Iso-osm
Hyp
o-os
m
Hyper-osmol
Hyp
o-os
m
Iso-osm
Hyper-osm
Système demultiplication àcontre-courant
Qu'est-ce qui cause la concentration du milieu interstitiel de la Qu'est-ce qui cause la concentration du milieu interstitiel de la médullaire et donc la concentration de l'urine du TC ?médullaire et donc la concentration de l'urine du TC ?
Concentration des urines
1717
Au départ : iso-osmolarité de tous les segments et Au départ : iso-osmolarité de tous les segments et du milieu interstitieldu milieu interstitiel
300 300 300
proximal distal
interstitium
Bra
nch
ed
esce
nd
ante
Bra
nch
eas
cen
dan
te300 1818
– Ajout de Na depuis la branche ascendante vers le Ajout de Na depuis la branche ascendante vers le milieu interstitiel grâce aux pompe Namilieu interstitiel grâce aux pompe Na
300 400 200
Na
Na Équilibreentre sortie de Naet fuite de Nalimitant le gradient
1919
Transfert de HTransfert de H22O et équilibration des osmolaritésO et équilibration des osmolarités
400
300 150
Na
200
300
400
H2O
Etc....etc
Équilibrationdes osmolarités
2020
Concentration des urines et gradient médullaire2121
Étape finale : formation du gradient cortico-Étape finale : formation du gradient cortico-médullairemédullaire
600
300 125
600
300
600
500 400500
425 325425
325 300325325 225325concentration D
ilut
ion
600
600
600
2222
– Importance des vasa-recta pour le maintien du Importance des vasa-recta pour le maintien du gradient = échanges à contre courantgradient = échanges à contre courant
600
125
600
300
500 400
425 325
325 300325 225concentration D
ilut
ion
Vasa R
ecta
1400 mOsm/L
concentration
TC
NaH2O
2323
2424
Echange passive
L I A H L I T C L I A H L I T C
Echange passive de l’urée
Echange active de CL-
Vasa recta
2525
NaCl
Na
Cl
NaCl
H2 O
H2O
H2O
médullaire
corticale
1400 mOsm/L
100
100
1400
300
ADH
En résumé:Transferts actifs de Na et ClTransferts passif d'H2ORôle de l'urée
2626
La longueur des anses détermine la grandeur du gradient
Homme : 15% des néphron ont de longues anses (1 cm) – 1400 mOsm
Varie selon le milieu de vie:
Castor : < 1000 mOsm Rat kangourou: 9400 mOsm
2727
2828
Régulation de la concentration et du volume Régulation de la concentration et du volume urinaireurinaire
2929
Maintien de l’équilibre hydro-électrolytique
3030
L’eau, le sodium et le potassium sont les facteurs principaux régulant l’équilibre hydro-électrique
Pour cette raison, la balance hydro-sodée du milieu sanguin est contrôlée par plusieurs hormones aux actions complémentaires. ADH, Aldostérone surtout.
3131
Le bilan hydrique normale Le bilan hydrique normale
Très grandes variationsalimentaires
Régulation très précise3232
3333
Régulation de l'apport et de la déperdition hydrique Régulation de l'apport et de la déperdition hydrique
H2O
Régulation du bilan hydrique Régulation du bilan hydrique
3434
Hypovolémieplasmatique
Hypotension hyperosmolarité
rénine
Angiotensine II
VC artériolesAff et Eff
DFG
Conséquences d’une hypovolémie
Syst. Sympathiquerénal activé par lesbarorécepteurs
Toute variation de DFG un changement proportionnel de réabsorption de Na dans le TCP3535
Déficit en eau
osmolarité
soif
ADH
réabsorptiond’eau
excrétion d’eau 3636
Déshydratations extra ¢ = déficits égaux en eau et en sodium
Pertes soit: Digestives: vomissements, diarrhées, aspirations digestives.
Sudorales: sueurs en cas de coup de chaleur.Rénale: en cas d'insuffisance rénale.
Déshydratations intra ¢ = déficits en eau qui peut être dus à:
pertes respiratoires: intubation, état comateuximpossibilité de satisfaire, d'exprimer, de ressentir sa soifpertes rénales: diabète insipide.
Déficits en eau
3737
Déshydratations globales = déficits en eau associés à un léger déficit en sodium.
Pertes soit: Cutanées: mucoviscidose.Digestives: gastro-entérite du nourrisson.Rénales: diabète sucré.
Déficits en eau
3838
Excès d’eau
ADH
réabsorptiond’eau
osmolarité
excrétion d’eau 3939
Les hyper hydratations intra cellulaires = chute de l'osmolarité plasmatique par:
de sodium du liquide extra ¢- perte de sodium: hyponatrémie de déplétion- dilution du sodium: hyponatrémie de dilution.
taux d'urée
Les hyper hydratations extra cellulaires ou œdèmes = sodium du liquide extra ¢ en cas de de l'excrétion rénale du sodium
Les hyper hydratations globales = les 2
Les hyper hydratationsLes hyper hydratations
4040
41
hypovolémie
flux sang. Rénal
Rénineangiotensinogène
angiotensine I
angiotensine II
Rétention de Na+
appétit pour le sel
Aldostérone
Sécrétiond’ADH
Rétention d’eau
vaso-constriction
PA
boisson
Détection et correction d’une hypovolémie par le rein et le système rénine-angiotensine
Rein
4141
Bilan normal du Na dans l'organismeBilan normal du Na dans l'organisme
Très grandes variationsalimentaires
Régulation très précise
Entrées Sorties
Alimentation: 10,5 g/j Sueur: 0,25 g/jFéces: 0,25 g/jUrines: 10 g/j
4242
La charge filtrée de sodium = Débit de Filtration Glomérulaire x [Na+] plasma 180 litres/24 h x 140 mmol/l = 2520 mmol/24 h
Le débit de Na+ excrété en situation d’équilibre = apport alimentaire = 150 mmol/24 h.
La fraction de Na+ excrétée dans l’urine est donc très basse = 150/2520 largement < la charge filtrée
Excrétion de sodium
4343
Déficit en selosmolarité
rénine
Réabsorption
de Na+
ADH
diurèse aqueuse
vol. plasma.pression sang.
Angiotensine II
aldostérone
soif
Excrétion de sel
et d’eau 4444
• Pertes de Sel
• Augmentation de l ’eau totale
• Augmentation d’eau totale > augmentation du Na
• grandes déplétions potassiques (baisse en nombre)
Les hyponatrémies
4545
- Pertes Hydro-sodées :• Digestives : Vomissements, diarrhées, fistules, aspirations.
• Cutanées : Brûlures, coup de chaleur, mucoviscidose.
- Troisième Secteur : Occlusions, pancréatites, péritonites
Hyponatrémies par pertes extra rénales
4646
Pertes de sodium par voie rénalePertes de sodium par voie rénale
• Concentration urinaire de sodium > 5 mmol/L
• Avec néphropathie : pertes de sels d ’origine tubulaire
• Sans néphropathie : Diurétiques osmotiques ou autres
4747
Hyponatrémie par dilutionHyponatrémie par dilution
Augmentation de l ’eau extracellulaire > Augmentation du sodium
Hypo-osmolalité E¢ : transfert d ’eau E ¢ vers le secteur intra- ¢
Forme aigue : Hypervolémie, OAP.
Oedèmes déclives : chevilles, dos, paupières….
Prise de Poids.
Hémodilution : Protidémie, Hématocrite..
4848
Conséquences neurologiques des hyponatrémies
• 130 mmol/L : Aucun signe
• 130 à 120 mmol/L : - Fatigue- Faiblesse musculaire
• 120 à 110 mmol/L : - Asthénie plus marquée- Céphalées- Nausées, vomissements- Anorexie
• < 110 mmol/L : - Agitation, agressivité- Somnolence, coma, convulsions
4949
Le Calcium (CaLe Calcium (Ca++++))– 60% filtré (40% lié aux protéines non filtrées)60% filtré (40% lié aux protéines non filtrées)– réabsorbéréabsorbé
TCP : 60%, passif, lié au NaTCP : 60%, passif, lié au Na Branche ascendante, TCD et TC : 37-39%, actifBranche ascendante, TCD et TC : 37-39%, actif
[Ca++] plasmatique
PTHSynthèse de1-25 (OH) D3
(vitD)
Résorptionosseuse
Réabsorptionrénale
Absorptionintestinale
parathyroïdes
calcitonine
Cellules parafolliculaires
Régulation de la calcémieRégulation de la calcémie
5050