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Unité 4 Homéostasie Cours 2 - Le système excréteur Biologie 12 STSE page 442 Les fonctions du système excréteur Excrétion des déchets métaboliques Maintien de l’équilibre hydrosodique Maintien de l’équilibre acido-basique Sécrétion d’hormones Les fonctions du système excréteur Ex...

Unité 4 Homéostasie Cours 2 - Le système excréteur Biologie 12 STSE page 442 Les fonctions du système excréteur Excrétion des déchets métaboliques Maintien de l’équilibre hydrosodique Maintien de l’équilibre acido-basique Sécrétion d’hormones Les fonctions du système excréteur Excrétion des déchets métaboliques par les reins déchets azotés : Ammoniaque, urée, acide urique et créatinine Le foie convertit l’ammoniaque très toxique en urée, moins toxique. La créatinine est un produit de la dégradation du travail musculaire.  Les fonctions du système excréteur Le maintien de l’équilibre En régulant la quantité hydrosodique : de sels dans le sang, Volume d’eau les reins régulent le volume de sang de Concentration en électrolytes l’organisme (et donc la K+, HCO3 - , Ca2+, pression sanguine).  Les fonctions du système excréteur Maintien de l’équilibre acido-basique pH sanguin maintenu à 7,4 par ✱ L’excrétion d’H+ / élimination du H+ ✱ La réabsorption de HCO3 - (bicarbonate) L’urine humaine a généralement un pH de 6 ou moins  Les fonctions du système excréteur La sécrétion d’hormones : Les reins soutiennent le système endocrinien en sécrétant deux hormones : le calcitriol et l’érythropoïétine. Sécrétion d’hormones : Calcitriol (forme active de la vitamine D qui favorise l’absorption de Ca2+ par le tube digestif lorsque le taux de calcium sanguin descend sous la normale) Érythropoïétine (EPO) (active la production de globules rouges) ✱ libérée en réaction à la demande en O2  L’anatomie du système excréteur Système urinaire = reins + vessie + uretères + urètre  L’anatomie du système excréteur Système urinaire = reins + vessie + uretères + urètre  Les organes du système excréteur ✱ Reins (2) : ✱ taille d’un poing ✱ région lombaire ✱ Uretères : ✱ Tubes de 28 cm de muscles lisses ✱ Péristaltisme conduit l’urine à la vessie ✱ Vessie: ✱ Réservoir temporaire ✱ Munie de sphincters (muscles en anneaux) ✱ Le sphincter interne : contrôle autonome de l’encéphale ✱ Le sphincter externe : contrôle volontaire Les organes du système excréteur ✱ Urètre : ✱ Permet d’évacuer l’urine hors du corps ✱ Chez l’homme : 20 cm; fusionne avec le canal déférent ✱ Chez la femme : 4 cm; voies génitales et urinaires distinctes Les reins  Les reins Se divisent en 3 parties : ✱ Le cortex rénal, couche externe ✱ Le médulla rénal, contient des masses de tissus coniques ✱ Le bassinet : cavité centrale communiquant avec l’uretère.  Le néphron = unité structurale et fonctionnelle du rein. Chaque rein contient ~ 1 million de néphrons. Le néphron  corpuscule rénal Voir Biologie 12 page 450 fig. 10.6  Zones fonctionnelles du néphron 1- Un filtre : ✱ Chaque néphron comporte une capsule de Bowman à son sommet ✱ L’artère rénale entre dans la capsule et forme un réseau de capillaires = glomérule ✱ Parois du glomérule = membranes de filtration ✱ Laissent passer l’eau, les petites molécules, les ions, l’urée = FILTRAT  Zones fonctionnelles du néphron 2- Un tubule : ✱ Long tube étroit formant une anse ✱ Formé de 3 parties : tubules proximal, anse de Henle, tubule distal ✱ Est un outil de réabsorption des substance utiles à l’organisme, présentes dans le filtrat : ions, glucose  Zones fonctionnelles du néphron 3- Un tube : ✱ Le tubule se jette dans un tube plus gros, le tube collecteur ✱ Réabsorbe l’eau du filtrat afin de réduire les pertes d’eau ✱ Filtrat devient l’urine dans le tube collecteur ✱ Solutés + eau réabsorbée retournent dans l’organisme par la veine rénale  La formation de l’urine Quatre mécanismes : 1. Filtration glomérulaire 2. Réabsorption tubulaire 3. Sécrétion tubulaire 4. Réabsorption de l’eau  1) La filtration glomérulaire (non-sélective) La totalité du volume plasmatique d’un individu est filtré plus de 60 fois par jour. Les reins filtrent quotidiennement ~ 1800 L de sang. Ils produisent environ 180L de filtrat glomérulaire, dont la composition ressemble à celle du plasma. ▪ Capillaires glomérulaires sont très poreux corpuscule rénalal ▪ Pression sanguine très élevée (environ quatre fois plus que les autres capillaires) ▪ Laisse passer l’eau et les solutés ▪ Empêche le passage des protéines et des globules rouges. 2) La réabsorption tubulaire ✱ Le filtrat contient des sels, de l’eau et des nutriments essentiels qui doivent être récupérés ✱ ~ 65% du filtrat est réabsorbé et renvoyé dans le sang. ✱ par transport actif et passif  La réabsorption tubulaire ✱ Les cellules du tubule proximal renferment plusieurs mitochondries puisqu’elles utilisent l’ATP pour renvoyer des ions Na+ (transport actif), du glucose et autres solutés dans le sang. ✱ Les ions Cl- et autres ions négatifs, sont entraînés passivement vers le sang, étant attirés par les charges opposées des autres substances transportées. ✱ L’eau suit les ions par osmose et est donc aussi réabsorbée dans les capillaires. La réabsorption tubulaire  La réabsorption tubulaire partie descendante de l’anse de Henle ✱ Les cellules de la partie descendante de l’anse sont perméables à l’eau mais peu perméables aux ions. ✱ L’environnement médullaire devient de plus en plus salin, l’eau se déplace vers les capillaires par osmose (concentration Na+ du filtrat augmente )  La réabsorption tubulaire partie ascendante de l’anse de Henle ✱ La partie ascendante mince de l’anse est imperméable à l’eau et légèrement perméable + aux solutés. Les ions Na diffusent vers les capillaires en suivant leur gradient de concentration.  La réabsorption tubulaire partie ascendante de l’anse de Henle ✱ Dans la partie ascendante + épaisse de l’anse, les ions Na sont activement transportés hors du filtrat. Ce qui : ✱ Augmente la salinité de la région médullaire (pour favoriser la réabsorption de l’eau du filtrat dans la partie descendante) ✱ Diminue la concentration du filtrat par rapport au milieu environnant (tissus et sang). La réabsorption dans le tubule distal ✱ Réabsorption active du Na+ ✱ dépend des besoins de l’organisme ✱ sous contrôle hormonal (voir diapos 6 et 29) ✱ Réabsorption passive du Cl- (attraction électrique) ✱ Réabsorption de l’eau par osmose.  3) La sécrétion dans les tubules contournés Le processus de sécrétion tubulaire est principalement un mécanisme de transport actif, qui utilise des transporteurs spécifiques, des capillaires péritubulaires vers la lumière du tubule rénal. Ions hydrogène (H+) – La sécrétion de H+, dans les tubules contournés proximal et distal et dans le tube collecteur, est essentielle à la régulation du pH interne (homéostasie acide-base). En cas d’acidité excessive, la sécrétion de H+ augmente et diminue dans le cas contraire;  3) La sécrétion dans les tubules contournés Sécrétion passive des ions K+ des capillaires vers le tubule distal. ✱ La sécrétion de K+ est dépendante de la réabsorption de Na+, par le biais du fonctionnement des pompes Na+-K+. ✱ Dans le tubule contourné distal et le tube collecteur, elle est variable et dépend de l’aldostérone. L’augmentation de la concentration de K+ dans le plasma stimule la production d’aldostérone par les glandes surrénales qui va stimuler la sécrétion de K+ et et la réabsorption de Na+  3) La sécrétion dans les tubules contournés ✱ Urée, créatinine, acide urique, médicaments, etc. ✱ – Les résidus du métabolisme et xénobiotiques non filtrés ou réabsorbés passivement sont également sécrétés et excrétés dans l’urine. ✱ La réabsorption et la sécrétion sont régulées par des hormones.  4) La réabsorption de l’eau dans le tube collecteur ✱ Le filtrat qui entre dans le tube collecteur contient encore beaucoup d’eau. ✱ Le tube collecteur s’enfonce profondément dans la substance médullaire rénale fortement saline, ce qui permet à l’eau de traverser par osmose, vers les capillaires. ✱ Le filtrat réduit à environ 1% de son volume initial, est appelé urine.  Préservation de l’équilibre hydrosodique Hormone antidiurétique (vasopressine) ✱ Lorsque plasma sanguin très concentré (déshydratation) ✱ Récepteurs osmotiques de l’hypothalamus envoient signaux à l’hypophyse. ✱ Hypophyse sécrète ADH (vasopressine) ✱ ↑ Perméabilité tubule distal et tube collecteur ✱ ↑ Réabsorption de l’eau vers le sang (↓ volume urinaire) ✱ ↓ Pression osmotique-pression due aux solutés (sang plus dilué)  Préservation de l’équilibre hydrosodique L’aldostérone ✱ Volume sanguin faible ✱ Reins sécrètent rénine ✱ Rénine déclenche sécrétion d’aldostérone par la glande corticosurrénale. ✱ L’aldostérone stimule la réabsorption (active) de Na+ dans les tubules distaux et les tubes collecteurs. ✱ ↑ réabsorption des ions Cl- et de l’eau vers le sang. ✱ ↑ volume sanguin  L’érythropoïétine (EPO) ✱ Besoin en O2 ↑ ✱ Reins libèrent EPO ✱ EPO stimule production de globules rouges par la moelle épinière  Régulation de la pression artérielle par le système rénine-angiotensine-aldostérone Le système rénine-angiotensine-aldostérone est une cascade de réactions permettant de réguler la pression artérielle. Lorsque la pression artérielle baisse (systolique, à 100 mm Hg ou moins), les reins libèrent une enzyme, la rénine, dans la circulation sanguine. La rénine clive l’angiotensinogène, une grosse protéine circulant dans le sang, en plusieurs fragments. L’un de ces fragments est l’angiotensine I. L’angiotensine I est relativement inactive et est fragmentée par l’enzyme de conversion de l’angiotensine (ECA). L’un de ces fragments est l’angiotensine II, une hormone très active. L’angiotensine II provoque la constriction des parois musculaires des petites artères (artérioles), augmentant ainsi la pression artérielle. L’angiotensine II déclenche également la sécrétion d’une hormone, l’aldostérone, par les glandes surrénales, et de la vasopressine (hormone anti-diurétique) par l’hypophyse. L’aldostérone et la vasopressine provoquent une rétention de sodium (sel) par les reins. L’aldostérone provoque également l’excrétion de potassium par les reins. Le sodium provoque une rétention aqueuse, augmentant ainsi le volume sanguin et la pression artérielle.  La parathormone ✱ Calcium sanguin sous la normale ✱ Glandes parathyroïdes libèrent parathormone (PTH). ✱ PTH stimule la libération de calcitriol (forme active de la vitamine D) par les reins. ✱ Le calcitriol favorise l’absorption du Ca2+ dans le tube digestif  Le maintien du pH sanguin Le pH normal des liquides organiques fluctue autour de 7.4. Si le pH sanguin dépasse ou va en-dessous de 7.4, de maladies graves peuvent se produire. 3 mécanismes contribuent à conserver le pH sanguin autour de 7.4. ‣ Le système tampon acide-base ‣ la respiration ‣ la fonction rénale Le système tampon acide-base Ce système capture les ions H+ ou OH- en excès dans le sang. Lorsque la concentration Lorsque la concentration sanguine en H+ augmente, cette sanguine en OH- augmente, réaction est favorisée cette réaction est favorisée Ces réactions sont des solutions temporaires qui peuvent devenir inefficaces, une correction plus durable (respiration) est donc nécessaire si le problème persiste.  La respiration Lorsque la concentration sanguine des ions hydrogène Une augmente, des chimiorécepteurs augmentation situés dans les artères carotides du rythme et l’aorte communiquent avec le respiratoire centre respiratoire du bulbe déplace la rachidien qui accélère la réaction vers la respiration. droite pour générer du Ceci élimine des ions hydrogène CO2 plus par la réaction ci-dessous qui se rapidement ce produit dans les capillaires des qui réduit le poumons: nombre d’ions hydrogène.  La fonction rénale Seuls les reins peuvent débarrasser le corps d’une grande variété de substances acides ou alcalines pour rectifier le pH. Leur action est plus lente mais leur effet est plus puissant. Les reins excrètent les ions hydrogènes et réabsorbent les ions carbonates au besoin. Un sang trop acide favorise l’excrétion des ions H+ et la réabsorption de HCO3-. Un sang trop alcalin bloque la sécrétion des ions H+ et la réabsorption des ions HCO3-. L’ammoniac (NH3) est une autre substance tampon qui peut retirer des ions hydrogènes de l’urine (voir figure 10.12).