6. Régulation de la tonicité (QUESTIONS)

Question 1

1. Dessinez la boucle de régulation de la tonicité.

Answer 1

Question 2

1’. Expliquez brièvement chaque élément de la boucle de régulation de la tonicité.

Answer 2

En cas d’augmentation de la tonicité, une hyper natrémie ne reflète pas (jusqu’à preuve du contraire un excès en sel, mais un déficit et eau. Les osmorecepteurs OSF et OVLT vont détecter cette augmentation de tonicité et induire une sécrétion d’ADH puis stimuler les centres de la soif dans le but de créer une rétention d’eau afin de rétablir les volumes de l’eau corporelle totale. ADH –> tube collecteurs

Question 3

2. Citer et expliquer brièvement les caractéristiques de la sécrétion osmotique d’ADH

Answer 3

La sécrétion d’ADH est déclenchée par une variation de la tonicité plasmatique d’1%. C’est un système très sensible et physiologiquement prépondérant (variation de 2-3 mOsm/kg et de Pna de 1-1,5 mEq/L)

Le seuil de déclenchement de la sécrétion d’ADH est la valeur de l’osmolalité plasmatique à partir de laquelle la sécrétion d’ADH est déclenchée.

Ce seuil est défini génétiquement, il est en moyenne de 280-285mosm/kg chez l’individu normal.

En dessous du set point ( seuil de déclenchement), il n’y a pratiquement pas d’ADH détectable dans le plasma.

Caractéristiques:

1. variation de la tonicité plasmatique de 1%
2. détection par les neurones osmorecepteurs au niveau de l’organe sous fornical (OSF) et de l’Organe Vasculaire de la Lame Terminale (OVLT) en contact avec les cellules neurocrines de l’hypothalamus.
3. variation de volume des osmorecepteurs induite par les osmoles effectifs qui ne traversent pas les membranes.
4. Modulation de la sécrétion d’ADH:
   
   • si la tonicité augmente, les osmorecepteurs se rétractent, et la libération de ADH est stimulée
   • si tonicité plasmatique diminue -­‐> osmorécepteurs gonflent -­‐> sécrétion d’ADH inhibée.

Question 4

3. Indiquer les déterminants de l’osmolalité plasmatique et les déterminants de l’osmolalité urinaire. Sur base de votre réponse, donner une formule permettant d’estimer l’osmolalité urinaire.

Answer 4

Les déterminants de l’osmolalité urinaire sont différents de ceux de l’osmolalité plasmatique :

1. L’urée représente +/‐ 40% de l’osmolalité urinaire (alors qu’elle ne représente que 2% de l’osmolalité du plasma normal).
2. Le Na+ et ses anions représentent +/-­ 33% de l’osmolarité urinaire (alors qu’il représente >95% de l’osmolalité du plasma normal).

La formule suivante estime l’osmolalité urinaire (avec +/- 15% d’approximation) : Uosm = Uurée + 2x (Una + Uk).

Question 5

4. Définir la clearance d’eau libre et donner la formule permettant de la calculer.

Answer 5

La clearance d’eau libre représente la quantité d’eau qui doit être ajoutée ou soustraite au volume d’urine pour la rendre iso-osmotique par rapport au plasma.

Elle exprime ainsi la capacité rénale d’excrétion d’eau sans soluté, en considérant le volume urinaire comme la somme de 2 volumes :

1. Un volume iso-osmotique par rapport au plasma, qui est le volume nécessaire pour éliminer la totalité des osmoles de manière isotonique par rapport au plasma.
2. Un volume d’eau pure ou libre de tout soluté, hypothétique, qui doit être ajouté ou retiré pour obtenir le volume urinaire recueilli
   
   • a. L’eau libre est générée lorsque l’urine est diluée : le rein réabsorbe plus de solutés (NaCl) que d’eau.
   • b. L’eau libre n’est pas générée lorsque l’urine est concentrée : le rein réabsorbe plus d’eau que de solutés (NaCl).

V°= Cosm+ C_H2O

Tc_H2O=Cosm-V°

Question 6

5. Citer les composantes nécessaires pour générer et maintenir le gradient cortico-­papillaire.

Answer 6

• Génération d’un gradient de concentration de NaCl longitudinal (NKCC2) au niveau de la branche ascendante large de l’anse de Henlé disposée à contre-­courant
• Multiplicateur à contre-­courant: multiplication et transformation du gradient (unitaire) longitudinal en un gradient vertical cortico-médullaire.
• Circulation d’urée au niveau médullaire interne (contribue pour +/-­ 50% au gradient osmotique cortico-­médullaire en présence d’ADH).
• Vasa recta assurant le maintien du gradient osmotique par leur disposition à contre-­courant et leur débit sanguin relativement faible.

Question 7

6. Expliquer brièvement le principe du multiplicateur à contre courant.

Answer 7

Un tube en épingle à cheveux = disposition à contre­‐courant

+

pompe NKCC2 (transport actif) de la branche ascendante imperméable à l’eau = génération d’un gradient longitudinal.

+

branche descendante perméable à l’eau et imperméable au soluté -­‐> multiplication verticale de l’effet de la pompe c’est à dire du gradient.

Question 8

7. Expliquer brièvement le rôle des vasa recta.

Answer 8

Les vasa recta assurent le maintien du gradient osmotique par leur disposition à contre courant d’échange qui chemine parallèlement à l’anse de Henlé et par leur débit sanguin relativement faible.

C’est une disposition à contre-­courant d’échange dans la mesure où les 2 branches des vasa recta sont également perméables à l’eau et aux solutés (pas de transport actif).

_{<em>{NB: Si les Vasa étaient de simples vaisseaux rectilignes et n’avaient pas de disposition à contre courant ils dissiperaient le gradient cortico-médullaire et ramèneraient vers la circulation systèmique du liquide hyper osmotique.} </em>}

Le débit sanguin qui transite par les vasa recta est faible et représente 5‐10% du FPR : ­

• cette valeur est un compromis pour que les apports en nutriments, oxygène, et ADH soient suffisants et qu’un débit plus élevé ne dissipe le gradient osmotique. ­
• Si le débit augmente, le gradient se dissipe par élimination ou washout des osmoles de l’interstitum.

Question 9

8. Soit un jeune individu en bonne santé, vivant dans un climat tempéré et ayant des apports alimentaires normaux et stables. Donner par 24h, les valeurs suivantes :

1. son osmolalité urinaire;
2. le nombre d’osmoles qu’il doit obligatoirement éliminer quotidiennement et leur composition;
3. son volume urinaire.

Answer 9

1) Entre 50 et 1200 mosm/kg.
2) +/-­‐ 600 mosm/j.

• 40‐50 % : urée,
• 33% : Na* K+, Cl- ,créatinine et urée

3) volume urinaire = diurèse = entre 0,5 et 3L/j.

Question 10

9. Indiquer et expliquer brièvement ce que représentent les courbes A et C ainsi que la droite B de la figure suivante. Quelle propriété fondamentale illustre cette figure ? Expliquer votre réponse lorsque les apports hydriques sont de 2L/j et les apports osmolaires de 700 mosm/j

Answer 10

A = Débit urinaire (mL/min).

B = Excrétion totale de soluté.

C = Osmolalité urinaire (mosm/kg) = Uosm.

Le rein contrôle l’excrétion d’eau indépendamment de l’excrétion de solutés.

Si la concentration en vasopressine est minimale -­‐> large volume d’urine diluée (Débit Urinaire max + Uosm min)

Si la concentration en vasopressine est maximale -­‐> faible volume d’urine concentrée (Débit urinaire min + Uosm max)

À l’exception du tubule proximal où la réabsorption de NaCl est isoosmotique, le néphron contrôle indépendamment l’excrétion d’eau et de solutés. La quantité de solutés à éliminer est fixée en premier lieu et le rein adapte ensuite la quantité d’eau à réabsorber ou à éliminer pour conserver l’osmolalité du LEC constate : le volume et l’osmolalité urinaire varient alors que la quantité d’osmoles urinaires reste constante (-­‐> contrôle séparé de l’excrétion de l’eau et des solutés).

Apports hydriques : 2L/24h.

Apports osmotiques : 700 mosm/24h.

700 osmoles apportés dans 2L d’eau : il faut éliminer ces 700 mosm et ces 2L d’eau.

Le rein élimine donc 2L d’eau, chaque litre contenant 350 mosmoles.

Uosm : 350 msom/kg.

Vº(débit urinaire) : 2 L/24h.

ADH pg/mL : moyen Bilan osmolaire et hydrique: nul

Question 11

10 Sur la figure ci dessous, indiquer ce que représentent les tracés A, B et C et commenter chaque réponse.

Answer 11

A = hypovolémie, diminution du VCE de plus de 10%

B = euvolémie (normal).

C = hypervolémie, augmentation du VCE de plus de 10%.

Lorsque des variations de tonicité plasmatique et de VCE sont concomitantes, le contrôle osmotique de la sécrétion d’ADH reste prépondérant tant que les variations du VCE restent 10% (a -­‐> a’) augmente la sensibilité des osmorécepeurs: le set point de l’osmolalité est déplacé vers la gauche en a’ (vers des valeurs plus basses d’osmolalité déclenchant la sécrétion d’ADH) et la phase linéaire devient plus pentue (coefficient angulaire augmente): ceci signifie qu’à une osmolalité donnée, la diminution du VCE augmente considérablement Padh (flèche verte orientée vers le haut). • une augmentation du VCE > 10% (a -­‐> a’’) diminue la sensibilité des osmorécepeurs: le set point de l’osmolalité est déplacé vers la droite en a’’ (vers des valeurs plus hautes d’osmolalité déclenchant la sécrétion d’ADH) et la phase linéaire devient plus plate (coefficient angulaire diminue): ceci signifie qu’à une osmolalité donnée, l’augmentation du VCE diminue considérablement Padh (flèche bleue orientée vers le bas).