système rénal - module 3

Question 1

Quel est le rôle principal de la composante tubulaire du néphron ?

Answer 1

Produire un volume limité d’urine d’une composition précise à partir du grand volume de filtrat glomérulaire

Question 2

Quels sont les deux processus important dans la transformation du filtrat en urine qui permettent de moduler le volume et la composition de l’urine, et assurer l’homéostasie ?

Answer 2

1. Réabsorption
2. Sécrétion

Question 3

Décrire le processus de réabsorption.

Answer 3

• = transport de l’eau et des substances qu’elle contient dans lumière du tubule vers milieu interstitiel (interstice) dans vers lumière des capillaires péritubulaires
• Processus de grande ampleur, permet à organisme de récupérer la plupart de l’eau et des substances perdues temporairement lors de filtration glomérulaire
• Cependant, contrairement à filtration glomérulaire (n’est pas sélectif à l’exception des prot), réabsorption tubulaire = hautement sélectif

Question 4

Décrire le processus de sécrétion.

Answer 4

• = transport de substances vers lumière des tubules, donc leur élimination dans l’urine
• Substances peuvent prendre origine des capillaires péritubulaires ou des ¢ épithéliales des tubules
• Bien que qté de substances réabsorbées excède largement qté sécrétées, processus de sécrétion = important pour ajustement fin de la composition finale de l’urine

Question 5

Que doivent traverser l’eau et les substances à réabsorber (ou à sécréter) ?

Answer 5

• 2 couches ¢aires (épithélium tubulaire et endothélium vasculaire)
• Mince région interstitielle entre les 2 couches

Question 6

Quelle est la principale barrière à la réabsorption ?

Answer 6

L’épithélium tubulaire.
Dans le cortex, l’endothélium vasculaire du capillaire péritubulaire = fenestré et offre donc peu de résistance au mouvement passif de l’eau et des petites molécules

Question 7

Quelles sont les deux voies par lequel peut s’effectuer le transport de l’eau et des molécules ?

Answer 7

1. Voie paracellulaire
2. Voie transcellulaire

Question 8

Décrire la voie paracellulaire.

Answer 8

Comporte une étape durant laquelle substances passent entre les ¢ (à travers jonctions occlusives qui relient une ¢ épithéliale à sa voisine)

Question 9

Décrire la voie transcellulaire.

Answer 9

Implique 2 étapes durant lesquelles substances passent à travers les ¢
* 1e étape à travers membrane apicale faisant face à lumière tubulaire
* 2e étape à travers membrane basolatérale faisant face à l’espace interstitiel

Question 10

Qu’est-ce que le transport passif d’une molécule dans l’épithélium tubulaire ? Quels sont les 2 mécanismes par lequel il peut se faire ?

Answer 10

• Flux selon gradient de concentration et ne requiert pas d’énergie
• Diffusion simple ou diffusion facilité

Question 11

Définir la diffusion simple.

Answer 11

• = passage de petites molécules (O2, CO2, NH3) sans charge électrique et liposolubles directement à travers la bicouche lipidique de la membrane ¢aire
• Pas saturable

Question 12

Définir la diffusion facilitée.

Answer 12

• = passage de petites molécules chargées électriquement (Na+, K+ et autres ions) ou de + grosses molécules sans charge électrique (glucose, aa) qui ne sont pas liposolubles et ne peuvent traverser la membrane ¢aire
• Une prot membranaire permet transport des molécules
• Une seule molécule est impliquée ! (pas de cotransport dans diffu facilitée)

Question 13

Quels sont les 2 types de diffusion facilitée ?

Answer 13

1. Canal ionique : prot membranaire forme un pore hydrophile qui laisse passer une moléc qui est désignée (canaux pour Na+, K+, Cl-, Ca2+, H2O); pas saturable
2. Transporteur : prot membranaire lie temporairement la molécule (glucose, aa) qu’elle transporte et, suite à un changement de conformation, assure la capture d’un côté et la relâche de l’autre côté de la membrane ¢aire; saturable

Question 14

Qu’est-ce que le transport actif d’une molécule dans l’épithélium tubulaire ?

Answer 14

• Transport d’une molécule qui n’est pas liposoluble et qui se fait contre son gradient électrochimique requiert de l’énergie (ATP)
• Dépend directement ou non de l’hydrolyse de l’ATP (direct ou indirect)
• Saturables et spécifiques
• Oxydation de substrats = nécessaires à production d’ATP et requis pour transport actif dans tubules rénaux (besoins en O2 des reins = 10% de l’O2 consommé par organisme)

Question 15

Définir le transport actif primaire.

Answer 15

• Pompe ionique qui dépend directement de l’hydrolyse de l’ATP (pompe ATPase)
• Tubules contiennent principalement 4 pompes :
  1. Na+/K+-ATPase (la + active et celle qui consomme le + d’énergie)
  2. Ca2+-ATPase
  3. H+-ATPase
  4. Pompe à protons

Question 16

Définir le transport actif secondaire.

Answer 16

• Ne dépend pas directement de l’hydrolyse de l’ATP, mais dépend de l’énergie potentielle emmagasinée dans le gradient de concentration d’une molécule pour transporter une ou plusieurs autres molec contre leur gradient de concentration
• Pcq gradients de []sont créés au départ en utilisant l’ATP, le transport actif secondaire dépend donc indirectement de l’ATP
• Implique un transporteur et 2 ou plusieurs molec transportées ; une est transportée selon son gradient de []alors que l’autre contre
• Direction des flux des 2 moléc détermine la direction du transport actif secondaire (cotransport/symport ou contretransport/antiport)

Question 17

Comment se fait la réabsorption de grandes molécules, comme les protéines ?

Answer 17

Par endocytose (transport actif)
* Prots se lient d’abord au côté apical de membrane ¢aire
* Invagination de cette portion de la paroi et formation d’une vésicule endocytotique
* Vésicule fusionne avec lysosome qui digère les prots en aa qui sont réabsorbés dans l’espace interstitiel via membrane basolatérale
* Saturable

Question 18

Qu’est-ce que la notion de transport maximal d’une substance par l’épithélium tubulaire ?

Answer 18

= limite maximale à laquelle une substance peut être réabsorbée ou sécrétée en raison de la saturation du système de transport (prot membranaire)

Question 19

Quelle est la fonction la plus importante du rein ?

Answer 19

La réabsorption du Na+, car assure le maintien du volume extra¢aire, du volume sanguin et donc de la pression sanguine

Question 20

Comment est la capacité de réabsorption du Na+ et de l’eau dans le tubule proximal ?

Answer 20

• Très grande et passive (65% du Na+, de l’eau et du Cl- filtrés par glomérules = réabsorbés par tubule proximal)
• Car caractéristiques de ses ¢ épithéliales (haute activité métabolique, riche en mitochondries, présence d’une bordure en brosse du côté apical qui augmente surface d’absorption, membrane riche en protéines de transport)

Question 21

Quelle est la force principale derrière la grande capacité de réabsorption d’eau et de sodium qu’a le tubule proximal ?

Answer 21

Transport actif primaire assuré par pompe Na+/K+-ATPase dans membrane basolatérale
* Effet de la pompe = réduire très fortement la concentration intra¢aire de Na+ et d’augmenter sa []dans le fluide interstitiel (face au capillaire péritubulaire); une partie du K+ pompé dans ¢ retourne (fuite) vers le fluide interstitiel selon son gradient de []en utilisant des canaux K+ de fuite (transport passif), ce qui rend intérieur de la ¢ relativement négatif

Question 22

Quelles sont les protéines membranaires (transporteurs) impliqués dans la réabsorption du sodium par le tubule proximal ?

Answer 22

Réabsorption du Na+ à la membrane apicale s’effectue par des mécanismes de :
1. Cotransport (symport, transport actif secondaire) associé à réabsorption de glucose [Na+/glucose symport], d’acides aminés [Na+/aa symport] et de phosphate [Na+/phosphate symport]
2. Contre-transport (antiport, transport actif secondaire) associé à la sécrétion de H+[Na+/H+ antiport]
3. Diffusion facilitée (canal Na+; transport passif)
4. Transport para¢aire (avec Cl-) dans dernière partie du tubule proxi

Ions et autres solutés qui se retrouvent dans les ¢ = transportés à travers la membrane basolatérale dans le fluide interstitiel puis dans le capillaire péritubulaire

Question 23

Comment est le processus par lequel s’effectue la réabsorption de l’eau dans le tubule proximal ?

Answer 23

• Tubule proximal = très perméable à l’eau
• Grande réabsorption de l’eau dans tubule proximal = par voies trans¢aire (via canaux hydriques; aquaporines) et para¢aire selon mécanisme d’osmose
• Extraction de solutés de lumière tubulaire (Na+, glucose, aa, phosphate, HCO3-) et leur transfert dans la ¢ puis dans le fluide interstitiel abaissent l’osmolarité dans la lumière tubulaire et l’augmentent dans le fluide interstitiel
• Différence d’osmolarité entre les 2 milieux entraine diffusion de l’eau de la lumière tubulaire vers le fluide interstitiel, puis dans le capillaire péritubulaire

Question 24

Expliquer la sécrétion de substances organiques au niveau du tubule proximal.

Answer 24

• Site important
• Substances organiques endogènes ou exogènes
• Mécanisme permet de transporter ces substances de la circulation sanguine (capillaires tubulaires) vers lumière tubulaire et permet leur élimination de l’organisme via urine
• Substances peuvent être issus du métabolisme ou d’origine exogène

Question 25

Quelles sont les 3 branches fonctionnelles de l'anse de Henle ?

Answer 25

1. Branche descendante fine 2. Branche ascendante fine 3. Branche ascendante large

Question 26

Différencier les capacités de réabsorption d'eau et de Na+ de la branche descendante fine vs des branches ascendantes fine et large de l'anse de Henle.

Answer 26

* Branche descendante fine = très perméable à l'eau et modérément perméable aux solutés (transport passif seulement; diffusion); permet principalement la réabsorption de l'eau (environ 20% du filtrat glomérulaire) * Branches ascendantes fine et large = imperméables à l'eau * 2 premiers segments = épithélium mince avec activité métabolique minimale et sans BEB *Branche large réabsorbe activement environ 25% des ions Na+, Cl- et K+ ainsi que d'autres ions (Ca2+, HCO3- et Mg2+)

Question 27

Quels sont les transporteurs impliqués a/n de la branche ascendante large de l'anse de Henle dans la réabsorption des ions ?

Answer 27

1. Surtout pompe Na/K+-ATPase à membrane basolatérale qui détermine la capacité de réabsorption des autres ions à la membrane apicale 2. Entrée du Na+ aussi par transporteur 1Na+/1K+/2Cl- symport (absent dans tubule proxi) et Na/H+ antiport (aussi dans tubule proxi) 3. Une partie du K+ intra¢aire retourne dans lumière tubulaire via des canaux K+ de fuite crééant ainsi charge positive dans lumière, ce qui force cations (Na+, K+, Ca2+, Mg2+) à diffuser par voie para¢aire

Question 28

Quel est le site d'action de diurétiques comme le furosémide qui inhibe le 1Na+/1K+/2Cl- symport ?

Answer 28

La branche ascendante large de l'anse de Henle.

Question 29

Comment sont les parties du tubule distal ?

Answer 29

* Première partie forme macula densa = composante de appareil juxtaglomérulaire qui contrôle DSR et DFG * 2e partie = sinueuse = tubule contourné distal et possède plusieurs caractéristiques similaires à branche ascendante large

Question 30

Quel est le rôle du tubule distal dans la réabsorption d'eau et de Na+ ?

Answer 30

* Tubule contourné distal = imperméable à l'eau et activement engagée dans réabsorption d'ions comme Na+, Cl-, Ca2+ et Mg2+ * Comme dans autres segments, c'est pompe Na+/K+-ATPase qui initie processus à membrane basolatérale * Du côté de la membrane apicale, absorption de Na+ et Cl- se fait via Na+/Cl- symport * Cl- entrant dans ¢ ressort dans région basolatérale par canal Cl- * Environ 5% du filtrat glomérulaire en NaCl = réabsorbé par ce segment et comme pas de réabsorption de H2O, fluide tubulaire = encore + dilué

Question 31

Comment sont le tubule connecteur et la partie corticale du canal collecteur ?

Answer 31

* Tubule connecteur et partie CORTICALE du canal collecteur possèdent caractéristiques fonctionnelles similaires, sont composées de 2 types ¢aires (¢ principales et ¢ intercalaires) * Perméabilité à l'eau = grandement variable et sous contrôle de hormone anti-diurétique (ADH ou vasopressine) ce qui contribue à détermine [ ] de l'urine

Question 32

Quel est le rôle et la localisation des ¢ principales ?

Answer 32

* Réabsorbent le Na+ et l'eau et sécrètent le K+ * Réabsorption du Na+ et la sécrétion de K+ dépendent de la pompe Na+/K+-ATPase dans membrane basolatérale * Dans membrane apicale, se fait par diffusion facilitée (canal Na+ et canal K+) * 2-3% du filtrat glomérulaire en Na+ = réabsorbé par ces ¢ * Dans le tubule connecteur et la partie corticale du canal collecteur

Question 33

Quel est le rôle et la localisation des ¢ intercalaires ?

Answer 33

* Sécrètent des ions H+ par transporteur actif primaire = pompe H+-ATPase qui est bcp + puissante que transporteur actif secondaire (Na+/H+ antiport) présent dans tubule proxi et branche ascendante large de l'anse de Henle * Aussi impliquées dans réabsorption de K+ via pompe H+/K+-ATPase antiport à membrane apicale, et la réabsorption de HCO3- via divers transporteurs à membrane basolatérale * Jouent rôle important dans régulation de l'équilibre acido-basique

Question 34

Comment est la réabsorption d'eau et de Na+ au niveau de la partie médullaire du canal collecteur ?

Answer 34

* Est important car dernier segment impliqué dans production finale d'urine * Contrôle moins de 10% de réabsorption d'eau, Na+ et Cl+ du filtrat glomérulaire * Perméabilité en eau des ¢ de cette partie = hautement influencée par présence/absence de vasopressine, contribuant au besoin à la [ ] de l'urine * Contrairement au segment cortical, = perméable à l'urée en raison de transporteurs spécifiques dans les membranes apicale et basolatérale Cette réabsorption contribue à hyperosmolarité de interstice médullaire

Question 35

Quelle autre capacité ont les ¢ de la partie médullaire du canal collecteur ?

Answer 35

Capacité de sécréter des ions H+ de façon active (comme les ¢ intercalaires) Contribuent aussi au maintien de l'équilibre acido-basique

Question 36

Expliquer les mécanismes physiques impliqués dans la régulation de la réabsorption tubulaire.

Answer 36

**Balance glomérulotubulaire** * Mécanisme de base correspondant à capacité intrinsèque des tubules à augmenter (ou diminuer) leur taux de réabsorption en réponse à augmentation (ou diminution) de la charge de filtration glomérulaire * Survient surtout dans tubule proximal (mais aussi dans autres segments) * Évite surcharge des tubules distaux quand DFG augmente * Avec autres mécanismes d'autorégulation, prévient effets néfastes qu'aurait augmentation de P. artérielle sur qtés d'eau et de sodium qui seraient éliminées **Forces physiques ou de Starling** * Identiques à celles impliquées dans filtration glomérulaire * P. qui favorisent réabsorption = P. oncotique du capillaire péritubulaire et P. hydrostatique interstitielle * P. qui opposent réabsorption = P. oncotique interstitielle et P. hydrostatique du capillaire péritubulaire

Question 37

Par quoi est influencée la pression hydrostatique et oncotique des capillaires péritubulaires ?

Answer 37

Par P. artérielle et par résistance des artérioles afférentes et efférente * Donc augmentation de P. artérielle tend à augmenter Pcp et donc diminuer réabsorption * Augmentation de résistance vasculaire (constriction artériole afférente ou efférente) diminue la Pcp, ce qui tend à augmenter réabsorption * P. oncotique des capillaires péritubulaire = influencée par P. oncotique systémique et fraction de filtration * Augmentation de P. contotique systémique tend à augmenter P. oncotique capillaire péritubulaire (car + grande fraction de plasma filtré dans glomérule, prot. qui sont laissées derrière dans plasma restant deviennent + concentrées), ce qui favorise réabsorption

Question 38

Quels sont les mécaniques nerveux impliqués dans la régulation de la réabsorption tubulaire ?

Answer 38

* Activation du SN sympa (relâche de NÉ et É) stimule directement réabsorption de Na+ par tubules rénaux (proximal, distal, branche ascendante de anse de Henle et canal collecteur via activation de pompe Na+/K+-ATPase * Stimulation SN sympathique stimule aussi relâche de rénine par ¢ juxtaglomérulaires et donc de synthèse d'angiotensine II et aldostérone, ce qui favorise réabsorption tubulaire via activation de pompe Na+/K+-ATPase * Activation sympa stimule aussi réabsorption en raison de ses effets hémodynamiques (vasoconstriction des artérioles afférentes et efférentes)

Question 39

Quels sont les mécaniques hormonaux impliqués dans la régulation de la réabsorption tubulaire ?

Answer 39