9.7 Système urinaire Lecture 3 pdf PDF

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L’osmose signifie « poussée » pour désigner la force qui tend à équilibrer les concentrations moléculaires. Le phénomène de diffusion de molécules de solvant (l'eau de façon générale) à travers une membrane semi-perméable qui sépare deux liquides de concentrations en soluté différentes. L’eau se déplace en direction pour diluer la solution la plus concentrée. La pression osmotique se définit comme la pression minimum qu’il faut exercer pour empêcher le passage d’un solvant d’une solution moins concentrée à une solution plus concentrée au travers d’une membrane semi-perméable.

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Gradient osmotique dans la médulla rénale: La concentration du soluté dans l’anse de Henlé descendante varie entre 300 et 1200 mmol/kg Mécanisme: L'anse de Henlé est responsable en grande partie de la concentration des urines, ceci avec l'urée, on a constaté que plus l'Anse est longue et plus la concentration des urines se fait. Branche descendante La partie descendante (grêle) est totalement perméable à l'eau et imperméable au sodium. Résultat : augmentation de l’osmolalité de son contenu lorsqu’il descend dans la région medulla. Branche ascendante mince Cette branche est imperméable à l'eau et perméable au sodium. Résultat : diminution de l'osmolarité lorsque le contenu de l’anse remonte vers le cortex. Branche ascendante épaisse médullaire Cette branche est imperméable à l'eau et perméable au sodium. Résultat : diminution de l'osmolarité. Branche ascendante épaisse corticale Cette branche est imperméable à l'eau et perméable au sodium. Résultat : diminution de l'osmolarité.

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Multiplicateur à contre-courant: Les longues anses du néphron juxtamédullaire créent le gradient osmotique médullaire. • Le filtrat entrant dans l’anse de Henlé est isosmotique par rapport au plasma et au liquide interstitiel cortical. • Partie descendante: à mesure qu’il s’écoule, le filtrat se concentre pendant que l’eau sort du tubule par osmose. L’osmolalité du filtrat passe de 300 à 1200 mOsm. • Partie ascendante: Le filtrat devient de plus en plus dilué à mesure que le sel est réabsorbé; il devient finalement hypo-osmotique par rapport au sang avec une osmolalité de 100 mmol/kg dans le cortex. Le NaCl qui quitte la partie ascendante augmente l’osmolalité du liquide interstitiel de la médulla. Établissement du gradient de concentration dans la médulla: La forte osmolalité du milieu interstitiel de la médulla est établie par la réabsorption des solutés (sans eau) de la partie ascendante de l’anse de Henlé (a) et la réabsorption de l’urée du tubule collecteur (pas montré). Les Vasa recta: mécanisme à contre-courant pour le maintien d’un gradient osmotique vers la médulla • Très perméables à l’eau et aux solutés • Pratiquement isoosmotiques par rapport au liquide interstitiel en raison de la lenteur de l’écoulement du sang. Le sang devient plus concentré le long de la partie descendante de la médulla et moins concentré à l’approche du cortex. Les vasa recta permettent le maintien du gradient osmotique de la médulla rénale en éliminant l’eau et les solutés réabsorbés (échanges continus de liquides et solutés entre le milieu interstitiel et le milieu sanguin des capillaires)

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Urine diluée • Le filtrat est dilué dans la partie ascendante de l’anse de Henlé. • L’urine diluée est formée en permettant à ce filtrat de continuer dans les pelvis rénaux. • Il n’y a pas de réabsorption d'eau dans le tubule collecteur aussi longtemps que l'hormone antidiurétique (ADH) n'est pas sécrétée. • Le sodium et certains ions peuvent être enlevés par transport actifs et passifs. • D’où, l’osmolalité urinaire peut descendre jusqu’à 50 mmol/kg (un sixième de celle du plasma sanguin), si l’ADH n’est pas sécrétée.

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Urine concentrée • L’hormone antidiurétique (ADH) sécrétée par la neurohypophyse en réponse à une augmentation de l’osmolalité du plasma (perte d’eau, diarrhée etc…) inhibe la diurèse. • Ceci égalise l'osmolalité du filtrat et du fluide interstitiel dans le tubule collecteur. • En présence d'ADH, jusqu’à 99% de l'eau dans le filtrat peut être réabsorbée et l’osmolalité du filtrat peut alors atteindre 1,200 mmol/kg. • La capacité du rein à répondre à l’ADH dépend du gradient osmotique élevé de la médulla, et correspond à notre capacité de survivre sans eau*.

La vasopressine (ADH) est une hormone peptidique synthétisée par les noyaux supraoptique et paraventriculaire de l’hypothalamus et libérée par l’hypophyse postérieure (neurohypophyse). Elle a principalement une action antidiurétique au niveau du rein par la réabsorption d'eau au niveau du tubule collecteur. *Note: Les humains peuvent survivre pour une certaine période de temps sans eau grâce à leur capacité de produire une urine concentrée. Brièvement expliquer les facteurs rénaux impliqués dans le processus de survie sans eau. Réponse : La réabsorption facultative de l'eau des tubules collecteurs du rein dépend de la présence d‘ADH (hormone antidiuretique). En présence d'ADH, les pores des tubules collecteurs s’agrandissent (formation d’aquaporines de type 2) et le filtrat perd de l'eau par osmose lorsqu’il passe par les régions d'osmolarité croissante de la médulla interne. Donc, l'eau est conservée et l'urine devient concentrée. L'eau recaptée rejoint les capillaires péritubulaires et retourne à l’organisme, diminuant ainsi les dangers de déshydratation.

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Cette figure représente la réabsorption et la sécrétion des solutés, nutriments et déchets métaboliques dans les différentes parties du néphron. • Le glomérule produit le filtrat que traite le tubule rénal • Les différentes parties du tubule effectuent la réabsorption et la sécrétion, et maintiennent le gradient osmotique du milieu interstitiel de la médulla: • TCP: le filtrat entrant dans le TCP a l’osmolalité du plasma sanguin. Presque tous les nutriments et 65% des ions (Na, Cl-) sont réabsorbés dans le TCP. Sécrétion de NH4+ et H+, réabsorption de HCO3- (pour l’excrétion des déchets azotés et le maintien du pH). Réabsorption de 65% des liquides. • Anse descendante: Le filtrat devient de plus en plus hypertonique en s’avançant dans l’anse descendante dans la médulla interne par la réabsorption exclusive de l’eau. • Anse ascendante: Transports passifs et actifs des ions (Na+ et Na+-K+-Cl-) hors des segments grêle et large de l’anse ascendante, respectivement. Ces transports contribuent à la forte osmolalité du liquide intestitiel de la médulla rénale interne et à la dilution du filtrat qui remonte. L’anse ascendante n’est pas perméable à l’eau. • TCD: Na+ et Cl- sont cotransportés à l’extérieur du tubule et H+ peut être sécrété. En présence d’aldostérone, une quantité accrue de Na+ est réabsorbée. Le TCD n’est pas perméable à l’eau. • Tubule rénal collecteur: La partie corticale réabsorbe ou sécrète K+, H+, HCO3-, suivant le pH sanguin. L’urée diffuse à travers la paroi suivant son gradient de concentration: la diffusion de l’urée est facilitée par l’ADH. L’ADH sert surtout à favoriser la réabsorption de l’eau pour la formation d’une urine concentrée. L’ADH augmente les aquaporines (de type 2)* qui permettent à l’eau de sortir du tubule pas osmose, surtout dans la médulla interne. *Note: Les aquaporines sont des protéines membranaires qui forment des « pores » perméables aux molécules d’eau dans les membranes biologiques. Leur fonctionnement est contrôlé par des hormones telle l’ADH (vasopressine) et peut être inhibé par certaines toxines tel le mercure. Elles sont essentielles à l'activité d'organes tel que le rein. Le TCP et l’anse descendante ont des aquaporines de type 1 (au niveau du TCP, l’eau suit le Na+ et les autres ions réabsorbés: réabsorption obligatoire; dans l’anse descendante, réabsoption par osmose). L’ADH agit uniquement sur le tubule collecteur en favorisant la formation d’aquaporine-2: dans son passage dans la médulla, l’eau est aussi réabsorbée par osmose mais de façon facultative, dépendamment de la présence d’ADH et de sa participation à la formation des aquaporines-2).

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Information supplémentaire concernant les diurétiques (pas rapport avec la clairance rénale): Les diurétiques* osmotiques incluent: • Taux élevés de glucose – sert de cotransporteur de l’eau • L’alcohol – inhibe la relâche d’ADH • La cafféine et la plupart des médicaments diurétiques – inhibent la réabsorption de l’eau Naturellement, la diurèse est favorisée par le facteur natriurétique auriculaire (ANF) (vu plus en détail dans le prochain cour) ANF est une hormone polypeptidique essentiellement synthétisée par l’oreillette droite du cœur qui en conditions physiologiques normales régule l’homéostasie du sodium, du potassium et de l’eau au niveau du rein. Cette hormone est normalement produite sous l'effet de l'étirement mécanique de la paroi du cœur en cas d’hypertension et favorise ainsi par son action la baisse de la pression artérielle. • L'ANF augmente la natriurèse en diminuant la réabsorption de sodium. • Elle contribue aussi à diminuer la sécrétion de rénine et d’aldostérone, inhibant ainsi le système rénine-angiotensine. • Elle a aussi une action myorelaxante sur les cellules musculaires lisses vasculaires. *Diurétiques: substances qui augmentent la sortie d’urine

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La clairance rénale de l’inuline est égale au DFG (débit de filtration glomérulaire : 125 ml par min chez une personne normale) Si la clairance est < que le débit de filtration, la substance a été réabsorbée Si la clairance est > que le débit de filtration, la substance est sécrétée par le rein Par exemple, avec un DFG normal de 125 ml/min, une valeur de 70 ml par minute pour la clairance rénale de l’urée signifie: 70 des 125 ml de filtrat glomérulaire formés sont complètement débarrassés de l’urée, tandis que l’urée contenue dans les 55 ml restants est récupérée et renvoyée dans le plasma. Si la clairance est égale à zéro (comme dans le cas du glucose chez les individus en bonne santé), la réabsorption est complète ou la substance ne passe pas dans l’urine. Si la clairance rénale est supérieure à celle de l’inuline, tel le cas de la créatinine, c’est que les cellules tubulaires sécrètent cette substance dans le filtrat. DFG Clairance Inuline 125 ml/min 125 ml/min: substance non-réabsorbée, nonsécrétée Créatinine 125 “ “ 140 “ “ : substance sécrétée dans le filtrat Urée 125 “ “ 70 “ “ : substance partiellement réabsorbée Glucose 125 “ “ 0 “ “ : substance complètement réabsorbée

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Caractéristiques de l’urine (pour information seulement): Couleur et transparence Clair, pâle à jaune (en raison de l’urochrome*). L’urine concentrée a une couleur jaune plus profonde. L’urine est stérile sauf en cas d’infection (elle est alors trouble ou brouillée) Odeur Fraîche: légèrement aromatique. Non-fraîche: odeur d’amoniaque due aux bactéries. Les médicaments, des suppléments de vitamine, et l'alimentation peuvent changer la couleur et l’odeur de l'urine pH Légèrement acide (pH 6) avec variation de 4.5 à 8.0 • Urine acide: repas riche en protéines; • Urine basique: repas végétariens ou après vomissements *L’ Urochrome est un pigment qui est l'une des causes de la couleur jaune dans l'urine. Il est un produit de dégradation de l'hémoglobine du sang et est éliminé par les reins. Selon la quantité d’Urochome, l’urine peut être plus foncée.

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La vessie Sac musculaire lisse, rétractile qui emmagasine temporairement l’urine. L’urine s’accumule jusqu’à 500 ml sans augmentation de la pression interne. Capacité maximale : 800-1000 ml. Rétropéritonéal, sur le plancher pelvien derrière la symphyse pubienne • Homme – la prostate entoure le col de la vessie • Femme – vessie située devant le vagin et l’utérus

Trigone – région triangulaire délimitée par 3 orifices: 2 pour les uretères et 1 pour l’urètre (c’est une région où les infections ont tendance à persister) La musculeuse de la vessie ou muscle détrusor comporte 3 épaisseurs de fibres musculaires lisses enchevêtrées (longitudinales: couches externes et internes; circulaire: couche médullaire) Sphincter lisse de l’urètre (interne) un épaississement de la muscculeuse de la vessie à la jonction de l’urètre et de la vessie (s’ouvre à la contraction et se ferme au relâchement) Muscle sphincter de l’urètre (externe): entoure l’urètre à la traversée du diaphragme urogénital, dans le périnée (volontaire) Chez l’homme, l’urètre a une double fonction: transporter l’urine et le sperme, mais pas en même temps (détails plus tard) L’urètre chez la femme est beaucoup plus courte que celle de l’homme: risque accru d’infection urinaire chez la femme.

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La miction est l’émission d’urine; la continence est l’habilité de rétention urinaire. La distension de la vessie consécutive à l’accumulation d’urine active des mécanorécepteurs dans la paroi de la vessie. Les influx nerveux nerveux sont transmis à la région sacrale de la moelle épinière. Ils déclenchent des réflexes spinaux qui: • renforcent l’inhibition sympathique de la musculeuse de la vessie et la fermeture du sphincter interne (lisses) de l’urètre • contractent le muscles sphincter externes de l’urètre en activant les neurofibres motrices du nerf honteux

Quand l’accumulation d’urine atteint environ 200 ml, des influx afférents parviennent à l’encéphale et font ressentir le besoin d’uriner. Les contractions de la vessie se font plus fréquentes et plus urgentes. Des influx afférents viscéraux activent le centre de la miction de la région dorso-latérale du pont. Ce centre, qui sert d’interrupteur on/off envoie des influx par les neurones parasympathiques qui stimulent la contraction de la musculeuse de la vessie ainsi que le relâchement du sphincter interne lisse et du muscle sphincter de l’urètre, ce qui permet à l’urine de s’écouler hors de la vessie. La miction peut être retardée volontairement, mais lorsque le volume d’urine dépasse 500 -600 ml, le besoin d’uriner devient irrépressible. Après une miction normale, il ne reste qu’environ 10 ml d’urine dans la vessie.

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P= concentration de la substance dans le plasma Tm = taux maximum de réabsorption en mg par min**. 65 ml de plasma est débarrassé de cette substance par min *Note: Il s’agit d’un produit qui est réabsorbé, mais pas sécrété, avec un taux de réabsorption maximale (Tm) de 120 mg par min.

**Note: Tel que déjà mentionné, la valeur du Tm dépend du nombre de transporteurs protéiques dans les tubules rénaux pour une substance cotransportée. Le taux maximum de réabsorption (Tm) reflète le nombre de transporteurs dans les tubules rénaux disponibles pour transporter une substance donnée. Le processus de cotransport réfère au transport actif (secondaire) d'un soluté accouplé au mouvement actif d'un autre soluté pendant la réabsorption tubulaire.

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185 ml de plasma est débarrassé de cette substance par min Certains médicaments ne sont pas facilement retenus par l’organisme. Cela diminue beaucoup leur efficacité et temps d’action. *Note: Il s’agit d’un produit qui est filtré et sécrété, mais pas réabsorbé, avec un taux de sécrétion de 120 mg par min.

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