Fiche de révision : Bilan de l’eau et régulation rénale

📋 Plan du Cours

1. Diffusion, osmose et pressions
2. Compartiments et volumes hydriques
3. Évaluation des états d’hydratation
4. Équilibre osmotique et apports d’eau
5. Bilan quotidien et soif
6. ADH et perméabilité du tube collecteur
7. Gradient rénal et osmolarité urinaire
8. Réponses urinaires aux troubles sodés

📖 1. Diffusion, osmose et pressions

🔑 Notions clés & Définitions

• Pression hydrostatique : La pression exercée par une colonne d’eau, qui pousse l’eau vers l’extérieur.

★ À maîtriser

• À travers une membrane perméable aux solutés et à l’eau, les molécules diffusent globalement du compartiment le plus concentré vers le moins concentré jusqu’à l’équilibre des concentrations.

• À travers une membrane semi-perméable qui laisse passer l’eau mais pas les solutés, l’eau se déplace par osmose du compartiment le moins concentré vers le plus concentré en solutés.

📌 À l’équilibre, l’osmolarité est pratiquement identique dans les secteurs intracellulaire et extracellulaire, ainsi qu’entre le milieu interstitiel et le plasma.

📌 La pression oncotique, liée aux protéines plasmatiques, tend à faire entrer l’eau dans les vaisseaux, tandis que la pression hydrostatique tend à l’en faire sortir.

Compléments

• Une mole de NaCl dissoute se dissocie en une mole de Na⁺ et une mole de Cl⁻, soit deux osmoles.

💡 Astuce mémo

Membrane perméable : les solutés bougent ; membrane semi-perméable : l’eau bouge.

📖 2. Compartiments et volumes hydriques

★ À maîtriser

• Le corps humain est composé d’environ 60 % d’eau ; chez un homme de 75 kg, cela représente environ 45 litres.

• Le secteur intracellulaire contient les deux tiers de l’eau corporelle totale, soit environ 40 % du poids corporel.

Compléments

• Le secteur interstitiel contient les trois quarts de l’eau extracellulaire, soit environ 15 % du poids corporel.

• Le secteur plasmatique contient un quart de l’eau extracellulaire, soit environ 5 % du poids corporel.

• Chez un homme de 75 kg, les volumes sont de 30 litres en intracellulaire, 15 litres en extracellulaire, dont 11,25 litres en interstitiel et 3,75 litres dans le plasma.

• Les variations d’eau intracellulaire affectent notamment les cellules cérébrales et les globules rouges.

• Un excès d’eau interstitielle peut provoquer :

  • des œdèmes
  • un épanchement pleural
  • un épanchement péricardique
  • une ascite

• Le sang comprend environ 45 % de globules rouges et 55 % de plasma, tandis que les globules blancs et les plaquettes représentent une très faible proportion du volume sanguin.

📖 3. Évaluation des états d’hydratation

🔑 Notions clés & Définitions

• Volémie : Le volume total de sang contenu dans les vaisseaux et comprend le plasma ainsi que les éléments cellulaires du sang.

★ À maîtriser

📌 Une hyponatrémie indique généralement un excès d’eau par rapport au sodium et, lorsqu’elle est hypotonique, entraîne une entrée d’eau dans les cellules et une hyperhydratation intracellulaire.

📌 Une hypernatrémie entraîne une sortie d’eau des cellules et une déshydratation intracellulaire.

• Un excès d’eau interstitielle se manifeste par des œdèmes ; des œdèmes généralisés associés à des épanchements des cavités constituent une anasarque.

Compléments

• Une déshydratation interstitielle peut se manifester par un pli cutané persistant après pincement de la peau.

• Une diminution importante de la volémie active notamment le système rénine-angiotensine-aldostérone et le système nerveux sympathique, qui augmente la fréquence cardiaque, et peut entraîner hypotension et tachycardie.

• Un excès de volume vasculaire peut augmenter la pression hydrostatique et favoriser un œdème aigu du poumon lorsque l’eau s’accumule dans le tissu pulmonaire puis dans les alvéoles.

💡 Astuce mémo

Hyponatrémie : cerveau gonflé ; hypernatrémie : cerveau en raisin sec.

📖 4. Équilibre osmotique et apports d’eau

★ À maîtriser

📌 L’eau apportée sans solutés se répartit entre les compartiments jusqu’à rétablir l’iso-osmolarité, selon les volumes initiaux des compartiments.

• Un apport de sel augmente l’osmolarité extracellulaire et attire l’eau du secteur intracellulaire vers le secteur extracellulaire jusqu’à l’équilibre osmotique.

📐 Formule - L’osmolarité plasmatique estimée vaut $2 \times \text{natrémie} + \text{glycémie}$ et est normalement d’environ 285 mOsm/kg d’eau.

📌 Une osmolarité plasmatique basse indique une hyperhydratation intracellulaire, une osmolarité élevée indique une déshydratation intracellulaire et une osmolarité normale correspond à une hydratation cellulaire normale.

📌 La natrémie permet d’estimer l’osmolarité plasmatique et, par iso-osmolarité, d’en déduire l’état d’hydratation intracellulaire.

Compléments

• Après l’apport de 3 litres d’eau à un patient ayant initialement 30 litres en intracellulaire et 15 litres en extracellulaire, le secteur intracellulaire augmente à 32 litres et l’extracellulaire à 16 litres.

• Dans l’exemple d’un apport de 3 litres d’eau, l’osmolarité des deux compartiments passe de 285 à 267 mOsm/L à l’équilibre.

📌 L’apport d’un litre d’eau accompagné de 285 mOsm de sel, ou d’un litre de solution contenant 285 mOsm de sodium, maintient l’osmolarité et laisse l’eau apportée dans le secteur extracellulaire.

📖 5. Bilan quotidien et soif

★ À maîtriser

📌 Les boissons et les urines sont les principales variables adaptables du bilan hydrique quotidien.

• Lorsque l’osmolarité augmente, les osmorécepteurs cérébraux sont stimulés et déclenchent la sensation de soif afin d’augmenter les entrées d’eau et de diluer les concentrations.

Compléments

• Les principales entrées quotidiennes d’eau proviennent :

  • des boissons, à raison de 1 à 1,5 litre
  • des aliments, à raison d’environ 700 cc
  • de la production cellulaire

• Les pertes d’eau se font :

  • principalement dans les urines
  • par la sueur
  • par la respiration
  • par les selles, surtout en cas de diarrhée

• Les entrées et sorties d’eau quotidiennes sont en moyenne d’environ 2 à 2,5 litres.

📖 6. ADH et perméabilité du tube collecteur

🔑 Notions clés & Définitions

• ADH : Une hormone antidiurétique, petit peptide synthétisé par l’hypothalamus, dont la sécrétion est stimulée par l’hyperosmolarité ou l’hypovolémie.

★ À maîtriser

• Sans ADH, les vésicules d’AQP2 restent dans le cytoplasme, la membrane apicale du tube collecteur demeure imperméable à l’eau et celle-ci est excrétée dans des urines diluées et abondantes, d’osmolarité inférieure à 100 mOsm.

• En réponse à l’ADH, les AQP2 sont insérées dans la membrane apicale des cellules principales du tube collecteur, permettant à l’eau de traverser la cellule et de rejoindre le plasma.

Compléments

• Le tubule proximal réabsorbe 65 % de l’eau filtrée, l’anse de Henlé 25 %, le tubule distal ne réabsorbe pas d’eau et le tube collecteur reçoit le reliquat.

• Les aquaporines AQP3 et AQP4 sont présentes de façon permanente au pôle basal et ne sont pas influencées par l’ADH.

📌 La réabsorption d’eau dans le tube collecteur est transcellulaire : l’eau entre par les AQP2 apicales et sort par les AQP3 et AQP4 basolatérales, sans passer entre les cellules.

• Avec l’ADH, les urines sont concentrées et leur osmolarité est supérieure à 100 mOsm.

💡 Astuce mémo

ADH → insertion d’AQP2 → réabsorption d’eau → urine concentrée.

📖 7. Gradient rénal et osmolarité urinaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Gradient cortico-papillaire : L’augmentation de l’osmolarité de l’interstitium du cortex vers la papille, créée par l’anse de Henlé.

★ À maîtriser

📌 Le gradient cortico-papillaire fournit la force osmotique qui attire l’eau hors du tube collecteur lorsque l’ADH y insère les AQP2 ; les AQP2 seules ne suffisent pas à concentrer les urines.

📐 Formule - L’osmolarité urinaire est estimée par $\text{OsmU} = 2 \times (\text{natriurèse} + \text{kaliurèse}) + \text{urée urinaire}$.

Compléments

• Le fluide tubulaire a une osmolarité proche de celle du plasma, d’environ 285 mOsm/L, avant sa concentration dans l’anse de Henlé.

• Dans la branche descendante de l’anse de Henlé, l’eau est massivement réabsorbée et l’osmolarité du fluide augmente jusqu’à environ 1 200 mOsm/L à la papille.

• Dans la branche ascendante de l’anse de Henlé puis dans le tubule distal, le sel est réabsorbé sans eau et le fluide se dilue jusqu’à environ 60 mOsm/L.

💡 Astuce mémo

Gradient cortico-papillaire → attire l’eau du tube collecteur vers l’interstitium.

📖 8. Réponses urinaires aux troubles sodés

★ À maîtriser

📌 En cas d’hypernatrémie et d’hyperosmolarité plasmatique, l’ADH est sécrétée, les AQP2 sont insérées et l’eau est réabsorbée, produisant des urines concentrées.

📌 En cas d’hyponatrémie et d’hypo-osmolarité plasmatique, l’ADH est inhibée, les AQP2 ne sont pas insérées et les urines sont diluées, avec une osmolarité inférieure à 100 mOsm/L.

Compléments

📌 L’osmolarité urinaire reflète indirectement l’action de l’ADH : des urines concentrées indiquent une réabsorption d’eau sous son action.

💡 Astuce mémo

Hypernatrémie : ADH et urine concentrée ; hyponatrémie : ADH inhibée et urine diluée.