[PDF] UE 4 – Cours 10 : Physiologie rénale Cours 5 Equilibre acido-basique

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Ronéo n°8 UE4 cours n°10 Page 1 sur 18

UE 4 Uro-Néphro

Pr. Flamant

Mardi 14 novembre de 15h30 à 17h30

Ronéotypeur : Guillaume Lingas

Ronéoficheur : Léa Dufour

UE 4 Cours 10 :

Physiologie rénale Cours 5

Equilibre acido-basique

Les objectifs pédagogiques du cours sont à la fin de la ronéo. Ronéo n°8 UE4 cours n°10 Page 2 sur 18

Sommaire

Première partie : Homéostasie des protons/Bilan des H+ I. +

1. Les acides volatils

2. Les acides fixes

a) Les acides anorganiques b) Les acides organiques

II. Les systèmes tampons

1. Définition et généralités

2. Le tampon bicarbonate

III. -basique

1. La réabsorption des bicarbonates filtrés

a) Les mécanismes cellulaires b) Un transport saturable 2. a) + b)

IV. La réponse rénale

1. Réponse rénale normale à une charge acide aiguë

2. Réponse rénale normale à une charge alcaline aiguë

Deuxième partie -base

Troubles métaboliques

I. Acidose métabolique

1. Les signes cliniques

2. La démarche diagnostique

a) Acidose à trou anionique normal b) Acidose à trou anionique augmenté

3. Les acidoses tubulaires rénales

a) Acidose tubulaire proximale (Type 2) b) Acidose tubulaire distale (Type 1) c) Acidose tubulaire hyperkaliémique (Type 4)

II. Alcalose métabolique

1. Les signes cliniques

2. Les conditions de mise en place

a) Le facteur de génération b) Le facteur de maintien Ronéo n°8 UE4 cours n°10 Page 3 sur 18 Première partie : Homéostasie des protons, bilan des H+ +) permet de maintenir le pH, ou +, constant. Cette concentration est régulée physiologiquement et de manière assez fine, conjuguée du rein et du poumon. Cette régulation ne se fait pas partout au même niveau

36 et 44 nmol/L) au niveau du secteur extracellulaire, ce qui

correspond à un pH entre 7,38 et 7,42 ; et de 100 nmol/L dans la cellule, ce qui définit un pH aux alentours

de 7. les acides fixes.

1) Les acides volatils

Les acides volatils correspondent au CO2 produit par le métabolisme cellulaire, par exemple le glucose : C6H12O6 + 6 O2 AE 6 CO2 + 6 H2O + ATP. Notons par ailleurs que le CO2, un oxyde ne donne un acide présence (CO2 + H2O AE H2CO3). Il est donc en partie sous forme acide dans

notre organisme. Ainsi les acides volatils sont produits en quantité massive, 20000 mmol/jour (20 mols)

une fonction respiratoire normale, il est éliminé par la respiration situation patho

2) Les acides fixes

a) Les acides anorganiques

Ces acides sont majoritairement liés au métabolisme des acides aminés soufrés et cationiques car leur

2SO4 osphorique (H3PO4) qui provient des phoshoprotéines.

Ensembles, ils représentent la totalité de la charge acide fixe physiologique de 1mEq/Kg/jour soit

60mmol/jour pour 60Kg.

b) Les acides organiques

Ces acides sont, en situation physiologique, métabolisés et produisent alors du bicarbonate, donc pas de

+. Toutefois, en situation pathologique, ils peuvent ne pas être métabolisés, ils

participent alors à la charge acide fixe.

II. Les systèmes tampons

La quant+ présente dans le secteur extracellulaire est de 500 nmol pour 12L, or il y a une + dans ce secteur qui est de 60 mmol (60000000 nmol), ce qui est massif. On a donc besoin des système tampons pour éviter une baisse du pH incompatible avec la vie.

1. Définitions et généralités

Un système tampon est un couple acide fort/base faible en équilibre avec un acide faible,

autrement dit : [base faible] + [acide fort] AE [acide faible]. Ce système a pour fonction de minimiser les

variations de H+. Un couple se définit par son pKa, et si on reprend base/acide est égal à 1. nt plus efficace que son pKa est voisin du pH du milieu et que le stock de tampon est important. Ronéo n°8 UE4 cours n°10 Page 4 sur 18

2. Le tampon bicarbonate

- Le pKa du couple HCO3- / H2CO3 st à dire pas très éloigné du pH sanguin. - Très important quantitativement - vers le poumon H+ + HCO3 AE H2CO3 AE CO2 + H2O. La réaction est déplacée vers la droite, produisant du CO2 éliminé par la respiration-Hasselbach en + consomme un bicarbonate donc le rôle du rein est de régénérer les bicarbonates consommés. La régénération des bicarbonates consommés est progressive, de façon équivalente de la charge charge acide est une fonction du rein. dire que le pH dépend de la fonction rénale et de la fonction pulmonaire.

Evaluation n°1 :

A- B-

C- éliminer la charge acide fixe et régénérer les bicarbonates consommés est équivalent

D- dans le sang, le ratio HCO3-

E- la production cellulaire de C

Réponses ACDE

B. 2SO4 et pas HCl).

C. Vrai sur le plan général mais également épithélial : on verra que sécréter un bicarbonate se fait de

concerta avec + de 7.4 et le pKa du couple de 6.4 (log(10) = 1) -basique

Le rôle du rein est de maintenir constante la bicarbonatémie. Cette action passe par deux éléments :

- La régénération des bicarbonates consommés, ce qui revient à excréter la charge acide

fonction des parties distales du néphron, dans le canal collecteur.

- La réabsorption des bicarbonates, librement filtrés (car non lié aux protéines) au niveau du

glomérule proximal. Ronéo n°8 UE4 cours n°10 Page 5 sur 18 sécrétion active d + basolatéral. +.

Dans la réabsorption (TCP) les H+ sont sécrétés, pris en charge par des bicarbonates, qui vont retourner

2, mais non excrétés alors

que dans la régénération ils sont sécrétés et excrétés .

1. Réabsorption des bicarbonates filtrés

Le débit de bicarbonates filtrés est le produit du DFG et de la bicarbonatémie : 180 ܮ

24 ݉݉݋݈ܮ

ଷ), 15% dans la branche ascendante large t rien (moins de 1%) dans le tubule contourné distal. On a pas de a) Les mécanismes cellulaires

Explications : Tout commence au niveau de la cellule du TCP, par une sécrétion H+ couplée à une

réabsorption de Na+ angiotensine II.

tamponnement du H+ par HCO3- qui donne un hydrogénocarbonate H2CO3. Cet hydrogénocarbonate subit

ensuite une déshydratation rapide, catalysée par Anhydrase Carbonique, en H2O + CO2. Ce dernier diffuse

librement dans la cellule, où il subit une hydratation pour reformer du H2CO3

encore, puis dissociation HCO3- et H+. Cet HCO3- est ensuite transporté dans le capillaire péritubulaire par

translocation -transporteur Na+/HCO3- ; alors que le H+

redevient disponible pour la sécrétion contre le Na+ via NHE3. Au total on a donc réabsorption nette de

bicarbonate et de sodium mais xcrétion de protons.

NB : Le terme " réabsorption du bicarbonate » est impropre sur le plan sémantique selon le prof car les

confusions il nous dit de retenir ce terme. Ronéo n°8 UE4 cours n°10 Page 6 sur 18 b) Un transport saturable

Cette notion de saturation est valable pour les bicarbonates, le phosphate, le glucose et pour lesquels si on

dépasse la quantité maximale de réabsorption, il peut apparaitre une phosphaturie, gycosurie etc...

En rose, le débit de bicarbonates filtré par le glomérule : produit de la bicarbonatémie par le DFG En orange, la bicarbonaturie. Tant que la charge filtrée est bleue) : Tm Tm/DFG. La vraie valeur de Tm est la valeur en ordonnée correspondant au débit maximal de bicarbonates réabsorbés re. La bicarbonatémie la hauteur du trop-plein, la valeur du Tm/DFG. travers le tuyau (urine)

Ce Tm/DFG représente lrber,

car au-delà la charge filtrée est trop importante.

Diminution du Tm/DFG Augmentation du Tm/DFG

Causes

physiologiques

La hausse du volume extracellulaire (VEC). Le

système rénine-angiotensine- aldostérone est alors inhibé. e plus sur le NHE3 et la capacité de réabsorption du bicarbonate diminue. due à une baisse du VEC

La diminution de la pression partielle en

CO2 qui entraine une alcalose respiratoire à laquelle le rein répond par une diminution de la réabsorption des bicarbonates.

La hausse de la pression partielle en

CO2

Causes pathologiques

Evaluation n°2 :

A- la cellule tubulaire proximale sé pas

B- le rôle de la cellule tubulaire proximale est de réabsorber les bicarbonates filtrés C- la déshydratation extracellulaire diminue le Tm/DFG du bicarbonate D- le transport de bicarbonate par la cellule tubulaire proximale est saturable E- lorsque la bicarbonatémie est au-dessus de la valeur du Tm/DFG, il existe une bicarbonaturie

Réponses ABDE

Ronéo n°8 UE4 cours n°10 Page 7 sur 18 à la partie distale du néphron, et sous 3 formes : - H+ libres, ce qui détermine l-200 ȝ. Cette forme représente moins de 1% de la charge acide à excréter. : 20 mmol Les ions NH4++) : environ 40 mmol, soit 2/3 des ions H+

à éliminer.

suffisantes : - Il faut que le rein soit capable de + - Il faut que les accepteurs de protons (acidité titrable et ammoniac) soient disponibles

Dans les cellules principales du tube

collecteur, la Na/K ATPase déplète le contenu intracellulaire en sodium, qui facilite la réabsorption apicale de sodium par ENaC, et une différence de potentiel (ddp) lumière négative, qui favorise la sécrétion de K+ par ROMK et de H+ par un échangeur K+/H+

ATPase et une H+-ATPase dans la

lumière par les cellules intercalaires de type A. Ces cellules régénèrent du bicarbonate (en s excrètent le H+

Chlore/Bicarbonates : Cl/HCO3- et sont

liées par des jonctions serrées qui rendent impossible la rétrodiffusion paracellulaire des H+. Il existe

des pathologies qui rendent cette rétrodiffusion possible, la cause quasi unique est la toxicité de

qui a une toxicité tubulaire rénale, qui rend cette barrière jonctionnelle

perméable aux protons et donc ne peuvent pas baisser le pH urinaire et se retrouvent avec une acidose. La

concentration de protons peut augmenter, abaissant au maximum le pH urinaire à 4.5

NB : .

NB. 2 es types cellulaires différents.

Modulation : Ces deux

mécanismes, réabsorption de Sodium et excrétion de protons, sont et

autres minéralocorticoïdes. Dans les cellules principales, effet est indirect sur la sécrétion de protons car

la Na/K ATPase et augmente la donc augmente le nombre de conductances par ENaC ce qui accentue

la ddp lumière négative. Dans les cellules intercalaires de type A, le récepteur stimule la pompe à protons

(effet direct) : H+ ATPase b) Excrétion de la charge acide + sécrétés qui réagissent avec des sels faibles A- (autre que HCO3-), pour donner un acide faible AH, donc être tamponnés.

Les principaux tampons sont :

- Le phosphate : HPO42- + H+ ļ2PO4- (pKa = 6.8) - La créatinine (pKa = 4.9) - cide urique (pKa = 5.7) Ronéo n°8 UE4 cours n°10 Page 8 sur 18

Leur pKa est proche du pH physiologique de

la valeur du pH. titrable représente 1/3 de la charge acide physiologiquement soit

20mmol/24h.

faiblement modulé par le débit urinaire des urinaire (max à pH acide). Mais c forme régulée de lde la charge acide. Le pKa du couple NH4 /NH3 étant de 9, la forme NH4 est donc quasiment exclusive (1/10000) non sensible aux variations de pH urinaire

Cette forme représente 2/3 de la charge acide

adaptable, la quantité

Cette forme est la

de H+. est sécrété par la cellule du tubule proximal à partir de la gl. ammonioge La cellule tubulaire proximale produit, à partir de la glutamine, deux molécules de NH4 en régénérant un bicarbonate. ctivité de la glutaminase, qui transforme la glutamine en ammonium et alpha-céto- glutarate. Ce dernier est métabolisé et rend un bicarbonate, sort de la cellule via le canal NHE3. atique et la baisse de kaliémie activent une baisse de la kaliémie diminuent son activité. Ronéo n°8 UE4 cours n°10 Page 9 sur 18 produit le NH4+ ,mais au final excréter la charge acide. Entre la production tubulaire de NH4+ et le canal collecteur, le NH4+ est rébsorbé par la tium et collecteur.

Evaluation n°3 :

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