Séquence 5 : Le sang et le milieu intérieur

# Séquence 5 : Le sang et le milieu intérieur ## Objectifs et prérequis **Objectifs** : - Identifier les constituants du sang et expliquer leurs rôles physiologiques. - Réaliser et interpréter un frottis sanguin (TP N°4). - Définir le milieu intérieur et son importance pour l'homéostasie. - Expliquer la nécessité du maintien de la constance du milieu intérieur. - Décrire l'importance de l'élimination urinaire dans la régulation du milieu intérieur. **Prérequis** : - Connaissances de base sur la cellule (structure, fonctions). - Notions de transport membranaire (diffusion, osmose, transport actif). - Fonctions des systèmes digestif et respiratoire (échanges gazeux, apport en nutriments). - Notions d'équilibre acido-basique et de concentration ionique. --- ## Introduction Le sang est un tissu conjonctif liquide qui circule dans le système cardiovasculaire. Il assure le transport de substances essentielles (O₂, CO₂, nutriments, hormones, déchets) entre les organes et participe à la défense de l'organisme et à la régulation du milieu intérieur. Le milieu intérieur, défini par Claude Bernard comme le liquide extracellulaire baignant les cellules, doit maintenir une composition relativement constante malgré les variations du milieu extérieur et de l'activité métabolique. Cette constance, appelée homéostasie, est essentielle au bon fonctionnement des cellules. Les reins jouent un rôle central dans cette régulation par l'élimination urinaire, qui ajuste l'excrétion d'eau, d'ions et de déchets métaboliques. --- ## I. Séance 16 : Constituants du sang et leurs rôles ### Définition et composition du sang Le sang est composé d'une phase liquide, le plasma, et d'éléments figurés (cellules sanguines) en suspension. > **À retenir** : Le sang représente environ 7 à 8 % du poids corporel chez l'adulte humain, soit environ 5 L pour un individu de 70 kg. #### Plasma Le plasma constitue environ 55 % du volume sanguin. C'est un liquide jaunâtre composé principalement d'eau (90 à 92 %), de protéines plasmatiques (7 à 8 %), de nutriments, de gaz dissous, d'hormones, de déchets métaboliques et d'ions. **Protéines plasmatiques** : - **Albumine** (60 % des protéines plasmatiques) : maintien de la pression oncotique, transport de substances hydrophobes (acides gras, bilirubine, médicaments). - **Globulines** : immunoglobulines (anticorps), transporteurs (transferrine pour le fer, haptoglobine pour l'hémoglobine libre). - **Fibrinogène** : précurseur de la fibrine dans la coagulation. > **À retenir** : La pression oncotique plasmatique, due principalement à l'albumine, retient l'eau dans les capillaires et s'oppose à la filtration hydrostatique. #### Éléments figurés Ils représentent environ 45 % du volume sanguin (hématocrite) et comprennent : 1. **Érythrocytes (globules rouges)** : - **Définition** : Cellules anucléées, biconcaves, riches en hémoglobine. - **Rôle** : Transport de l'O₂ des poumons vers les tissus et du CO₂ des tissus vers les poumons. - **Propriétés** : - Durée de vie : ~120 jours. - Concentration : 4,5 à 5,5 × 10¹² /L chez l'homme, 4,0 à 5,0 × 10¹² /L chez la femme. - Hémoglobine (Hb) : protéine quaternaire contenant quatre groupes hème (Fe²⁺), chacun capable de lier une molécule d'O₂. - **Exemple résolu** : Calcul de la capacité de transport d'O₂ du sang. Chaque gramme d'Hb lie ~1,34 mL d'O₂. Concentration moyenne d'Hb : 150 g/L. Capacité de transport = 150 g/L × 1,34 mL O₂/g Hb = 201 mL O₂/L sang. À saturation normale (98 %), O₂ transporté ≈ 197 mL/L. > **À retenir** : La capacité de transport d'O₂ du sang dépend directement de la concentration en hémoglobine. 2. **Leucocytes (globules blancs)** : - **Définition** : Cellules nucléées, impliquées dans la défense immunitaire. - **Types** : - **Granulocytes** (neutrophiles, éosinophiles, basophiles) : phagocytose, réponse aux parasites, libération d'histamine. - **Lymphocytes** (B, T, NK) : immunité adaptative (anticorps, cytotoxicité). - **Monocytes** : phagocytose, présentation d'antigène, différenciation en macrophages. - **Propriétés** : - Concentration : 4,0 à 10,0 × 10⁹ /L. - Durée de vie : quelques heures à plusieurs années (lymphocytes mémoire). - **Exemple résolu** : Interprétation d'une leucocytose. Un patient présente 15,0 × 10⁹ leucocytes/L. Cela indique une leucocytose (valeur > 10,0 × 10⁹ /L), suggestive d'infection bactérienne aiguë, d'inflammation ou de stress. > **À retenir** : Une augmentation du nombre de neutrophiles suggère souvent une infection bactérienne aiguë. 3. **Thrombocytes (plaquettes)** : - **Définition** : Fragments cellulaires anucléés dérivés des mégacaryocytes de la moelle osseuse. - **Rôle** : Participation à l'hémostase (formation du caillot plaquettaire, libération de facteurs de coagulation). - **Propriétés** : - Concentration : 150 à 400 × 10⁹ /L. - Durée de vie : ~8 à 10 jours. - **Exemple résolu** : Conséquence d'une thrombopénie. Un taux de plaquettes < 50 × 10⁹ /L augmente le risque de saignement spontané (purpura, hémorragies). > **À retenir** : Les plaquettes sont essentielles à la formation du bouchon plaquettaire lors de la lésion vasculaire. ### TP N°4 : Réalisation et observation d'un frottis sanguin **Objectif** : Observer la morphologie des éléments figurés du sang et estimer leur répartition relative. **Matériel** : Lame propre, couvre-objet, sang (ponction capillaire ou veineuse anticoagulée), étaleur, coloration de May-Grünwald-Giemsa, microscope optique. **Procédure** : 1. Déposer une goutte de sang sur une lame. 2. Étaler le sang avec un étaleur à 30° pour obtenir une zone monocytique (fine et uniforme). 3. Laisser sécher à l'air. 4. Colorer selon le protocole May-Grünwald-Giemsa. 5. Observer au microscope (objectif 40× puis 100× avec immersion). **Observations attendues** : - **Érythrocytes** : disques biconvexes, couleur rose pâle, noyau absent. - **Leucocytes** : noyau visible, cytoplasmie colorée (bleuâtre pour les lymphocytes, granulés spécifiques pour les granulocytes). - Lymphocytes : noyau rond, cytoplasmie peu abondante. - Neutrophiles : noyau multilobé (2 à 5 lobes), cytoplasmie avec granulés fins roses. - Éosinophiles : noyau bilobé, cytoplasmie avec granulés gros orangés. - Basophiles : noyau souvent masqué, cytoplasmie avec granulés gros bleu-noirs. - Monocytes : noyau en forme de rein ou de fer à cheval, cytoplasmie abondante bleu-gris. - **Plaquettes** : petits granules bleus-violets, sans noyau. **Interprétation** : - Le rapport approximatif observé est : 600 érythrocytes : 60 leucocytes : 1 plaquette (en champ à fort grossissement). - Toute anomalie morphologique (ex. : érythrocytes falciformes, neutrophiles hypersegmentés) ou quantitative doit être rapportée. > **À retenir** : Le frottis sanguin permet une analyse qualitative et semi-quantitative des éléments figurés, complémentaire de la numération formule sanguine (NFS) automatisée. **Exercices d'application corrigés** : **Exercice 1** : Un frottis sanguin montre une augmentation des neutrophiles à noyau fortement segmenté (6 lobes ou plus) et une diminution des lymphocytes. Quelle interprétation ? **Correction** : Cette aspect suggère une neutrophile avec déplacement à gauche (augmentation des formes jeunes) ou une inflammation chronique. Cependant, l'hypersegmentation nucléaire des neutrophiles est classiquement associée à une déficit en vitamine B12 ou en folate (anémie mégaloblastique). La diminution des lymphocytes peut être secondaire. Il faut confirmer par une NFS et un dosage de la B12 et du folate. > **À retenir** : L'hypersegmentation nucléaire des neutrophiles est un signe d'alerte pour une carence en B12 ou folate. **Exercice 2** : Un patient présente un taux d'hémoglobine de 80 g/L et un hématocrite de 24 %. Calculer le volume globulaire moyen (VGM). **Correction** : VGM = (hématocrite en %) × 10 / (Hb en g/dL) Hb = 80 g/L = 8,0 g/dL Hématocrite = 24 % VGM = (24 × 10) / 8,0 = 240 / 8,0 = 30 fL Un VGM de 30 fL indique une microcytose (VGM < 80 fL), suggestive d'une anémie ferriprive ou d'une thalassémie. > **À retenir** : Le VGM permet de classer les anémies selon la taille des érythrocytes (microcytaire, normocytaire, macrocytaire). --- ## II. Séance 17 : Milieu intérieur ### Définition et composants > **À retenir** : Le milieu intérieur est le liquide extracellulaire qui baigne toutes les cellules de l'organisme, constitué du plasma sanguin et du liquide interstitiel. Il comprend : - **Plasma sanguin** (≈ 3 L chez l'adulte). - **Liquide interstitiel** (≈ 10 à 12 L chez l'adulte). - **Liquide transcellulaire** (≈ 1 L : liquide céphalorachidien, synovial, pleural, péritonéal, bilieux). **Fonctions** : - Milieu d'échange entre le sang et les cellules (apport de O₂, nutriments, hormones ; élimination de CO₂, déchets). - Maintien de l'environnement ionique et hydrique nécessaire à l'excitabilité membranaire et à l'activité enzymatique. - Tamponnage des variations de pH. ### Paramètres clés du milieu intérieur Ils doivent être maintenus dans des plages étroites malgré les fluctuations métaboliques et alimentaires. 1. **Concentration en ions** : - **Na⁺** : principal cation extracellulaire. Concentration plasmatique normale : 135 à 145 mmol/L. > **À retenir** : L'osmolarité plasmatique dépend principalement de la concentration en Na⁺ et de ses anions accompagnateurs (Cl⁻, HCO₃⁻). - **K⁺** : principal cation intracellulaire. Concentration plasmatique normale : 3,5 à 5,0 mmol/L. > **À retenir** : Une hyperkaliémie (> 5,0 mmol/L) peut entraîner une dépolarisation membranaire anormale et des troubles du rythme cardiaque. - **Cl⁻** : principal anion extracellulaire. Concentration plasmatique normale : 98 à 106 mmol/L. - **HCO₃⁻** : ion bicarbonate, tampon majeur du pH. Concentration plasmatique normale : 22 à 26 mmol/L. > **À retenir** : Le rapport [HCO₃⁻]/[CO₂ dissous] détermine le pH artériel selon l'équation de Henderson-Hasselbalch. 2. **pH** : - pH artériel normal : 7,35 à 7,45. - > **À retenir** : Une acidose (pH < 7,35) ou une alcalose (pH > 7,45) altère la fonction des protéines et l'activité enzymatique. 3. **Osmolalité** : - Osmolalité plasmatique normale : 275 à 295 mOsm/kg H₂O. - > **À retenir** : L'osmolalité plasmatique est principalement déterminée par [Na⁺] × 2 + [glucose]/18 + [urée]/2,8 (en unités usuelles). - Une hyperosmolalité stimule la sécrétion d'ADH (vasopressine) et la soif. 4. **Pression partielle des gaz** : - pO₂ artériel : 80 à 100 mmHg. - pCO₂ artériel : 35 à 45 mmHg. - > **À retenir** : La pCO₂ artériel reflète l'élimination pulmonaire du CO₂ ; une hausse suggère une hypoventilation. ### Régulation du milieu intérieur Elle repose sur des boucles de rétroaction négative impliquant des capteurs, des intégrateurs et des effecteurs. **Exemple : Régulation de la natrémie** - **Capteurs** : Récepteurs osmorecepteurs de l'hypothalamus (détectent l'osmolalité plasmatique). - **Intégrateur** : Noyau supraoptique et paraventriculaire de l'hypothalamus. - **Effecteurs** : - Hypophyse postérieure : libération d'ADH → augmentation de la perméabilité des canaux collecteurs rénaux à l'eau → réabsorption d'eau → diminution de l'osmolalité. - Glandes surrénales : libération d'aldostérone (sous contrôle du système rénine-angiotensine-aldostérone) → augmentation de la réabsorption du Na⁺ dans le néphron → rétention d'eau et de Na⁺. - **Retour d'information** : Diminution de l'osmolalité plasmatique inhibe la sécrétion d'ADH. > **À retenir** : L'ADH et l'aldostérone sont les hormones clés de la régulation hydrosodée, agissant de manière synergique sur le rein. **Exercices d'application corrigés** : **Exercice 1** : Un patient présente une pO₂ artérielle de 55 mmHg et une pCO₂ artérielle de 60 mmHg. Quel est son état ? **Correction** : - pO₂ < 80 mmHg : hypoxémie. - pCO₂ > 45 mmHg : hypercapnie (rétention de CO₂). - Cela suggère une insuffisance ventilatoire (ex. : BPCO sévère, dépression du centre respiratoire). - Le pH serait probablement basique si compensation métabolique avait eu lieu, mais ici l'acidose respiratoire est probablement présente (pH < 7,35). > **À retenir** : Une hypercapnie avec hypoxémie indique une altération de l'échange gazeux pulmonaire ou de la ventilation. **Exercice 2** : Calculer l'osmolarité plasmatique approximative sachant que : [Na⁺] = 140 mmol/L, [glucose] = 5,6 mmol/L, [urée] = 5,0 mmol/L. **Correction** : Osmolarité ≈ 2 × [Na⁺] + [glucose] + [urée] = 2 × 140 + 5,6 + 5,0 = 280 + 5,6 + 5,0 = 290,6 mOsm/L Cette valeur est dans la norme (275–295 mOsm/kg H₂O). > **À retenir** : La formule simplifiée de l'osmolarité plasmatique est 2×[Na⁺] + [glucose]/18 + [urée]/2,8 si les concentrations sont en mg/dL, mais en mmol/L, elle est 2×[Na⁺] + [glucose] + [urée]. --- ## III. Séance 18 : Nécessité du maintien de la constance du milieu intérieur ### Concept d'homéostasie > **À retenir** : L'homéostasie est le maintien dynamique de la constance du milieu intérieur malgré les variations du milieu extérieur et de l'activité métabolique, grâce à des mécanismes de régulation autorégulés. Elle a été conceptualisée par Claude Bernard (« La fixité du milieu intérieur est une condition nécessaire à la vie libre ») et formalisée par Walter Cannon. ### Conséquences d'une perte de constance Une déviation importante des paramètres du milieu intérieur perturbe les fonctions cellulaires : 1. **Variations de [K⁺] plasmatique** : - Hyperkaliémie (> 5,0 mmol/L) : dépolarisation membranaire → risque d'arythmies ventriculaires, arrêt cardiaque. - Hypokaliémie (< 3,5 mmol/L) : hyperpolarisation → faiblesse musculaire, paralysie, arythmies. > **À retenir** : Le cœur est particulièrement sensible aux variations de la kaliémie en raison de sa dépendance aux canaux potassiques pour le potentiel de repos et la repolarisation. 2. **Variations de pH** : - Acidose (pH < 7,35) : diminution de l'affinité de l'hémoglobine pour l'O₂ (effet Bohr), inhibition de certaines enzymes (ex. : phosphofructokinase en glycolyse), risque de décompensation cardiaque. - Alcalose (pH > 7,45) : augmentation de l'affinité de l'Hb pour l'O₂ (difficulté de libération aux tissus), tétanie par diminution du Ca²⁺ ionisé (augmentation de sa liaison aux protéines). > **À retenir** : L'effet Bohr décrit la diminution de l'affinité de l'hémoglobine pour l'O₂ lorsque le pH diminue ou la pCO₂ augmente. 3. **Variations d'osmolarité** : - Hyperosmolarité (> 295 mOsm/kg H₂O) : efflux d'eau des cellules → déshydratation cellulaire → altération de la fonction neuronale (confusion, convulsions, coma). - Hyposmolarité (< 275 mOsm/kg H₂O) : influx d'eau → gonflement cellulaire → risque d'œdème cérébral (particulièrement dangereux chez l'enfant). > **À retenir** : Le cerveau est très vulnérable aux variations rapides d'osmolarité en raison de l'absence de compartiments de compensation et de l'effet de pression sur le tronc cérébral. 4. **Variations de [glucose]** : - Hypoglycémie (< 3,9 mmol/L) : privation de substrat énergétique pour le cerveau → neuroglycopénie (confusion, convulsions, perte de conscience). - Hyperglycémie chronique : dommages vasculaires (micro- et macroangiopathies), stress oxydatif. > **À retenir** : Le cerveau dépend presque exclusivement du glucose comme source d'énergie en conditions normales. ### Mécanismes de compensation L'organisme déploie des mécanismes rapides (secondes à minutes) et lents (heures à jours) pour rétablir l'équilibre. - **Tampons chimiques** : systèmes bicarbonate/H₂CO₃, protéines plasmatiques, phosphates. Agissent en secondes. - **Régulation respiratoire** : modification de la ventilation pour ajuster la pCO₂ (ex. : hyperventilation en cas d'acidose métabolique). Agit en minutes. - **Régulation rénale** : ajustement de l'excrétion de H⁺, HCO₃⁻, Na⁺, K⁺, eau. Agit en heures à jours. > **À retenir** : Les reins sont l'organe clé de la régulation à long terme du milieu intérieur, notamment pour le pH et les électrolytes. **Exercices d'application corrigés** : **Exercice 1** : Un patient en insuffisance rénale chronique présente une hyperkaliémie à 6,2 mmol/L. Expliquer le risque cardiaque. **Correction** : L'augmentation de [K⁺] extracellulaire diminue le gradient électrochimique pour le K⁺, réduisant l'efflux de K⁺ pendant le potentiel d'action. Cela entraîne une dépolarisation du potentiel de repos des cellules cardiaques, rendant les membranes plus excitable initialement, puis moins excitable à mesure que le potentiel de seuil est atteint moins facilement. Finalement, cela peut conduire à un bloc de conduction, des extrasystoles, une fibrillation ventriculaire et un arrêt cardiaque. > **À retenir** : L'hyperkaliémie altère le potentiel de membrane cardiaque en réduisant la différence entre le potentiel de repos et le seuil de dépolarisation. **Exercice 2** : Après un effort intense, un athlète présente une acidose lactique avec pH = 7,20 et [HCO₃⁻] = 12 mmol/L. Calculer la pCO₂ attendue en compensation respiratoire aiguë selon la règle de Winter. **Correction** : Règle de Winter pour acidose métabolique : pCO₂ attendue = 1,5 × [HCO₃⁻] + 8 ± 2 = 1,5 × 12 + 8 = 18 + 8 = 26 mmHg Plage attendue : 24 à 28 mmHg. Si la pCO₂ mesurée est proche de 26 mmHg, il y a compensation respiratoire appropriée. > **À retenir** : La règle de Winter permet d'évaluer l'adéquation de la compensation respiratoire dans une acidose métabolique. --- ## IV. Séance 19 : Importance de l’élimination urinaire ### Fonctions du rein > **À retenir** : Le rein assure l'élimination des déchets métaboliques, la régulation de l'équilibre hydrosodé, l'équilibre acido-basique et la sécrétion d'hormones (érythropoïétine, rénine). Il réalise cela par trois processus fondamentaux dans le néphron : 1. **Filtration glomérulaire** : passage passif de l'eau, des ions, du glucose, de l'urée, de la créatinine, etc., du plasma vers le capillaire glomérulaire dans la capsule de Bowman. 2. **Réabsorption tubulaire** : récupération sélective de substances utiles (glucose, acides aminés, Na⁺, Cl⁻, HCO₃⁻, eau) du filtrat vers le sang péri-tubulaire. 3. **Secrétion tubulaire** : transfert actif de substances du sang péri-tubulaire vers le filtrat (H⁺, K⁺, NH₄⁺, certaines médicaments, toxines). ### Débit de filtration glomérulaire (DFG) > **À retenir** : Le débit de filtration glomérulaire (DFG) est le volume de plasma filtré par les deux reins par unité de temps. Il reflète la fonction excrétrice rénale globale. - Valeur normale : ~120 mL/min chez l'homme adulte, ~100 mL/min chez la femme adulte. - Mesuré indirectement par la clairance de l'inuline ou de la créatinine plasmatoire (en pratique courante). - Formule de la clairance : $$ C = \frac{U \times V}{P} $$ où : - $C$ = clairance (mL/min), - $U$ = concentration de la substance dans l'urine (mmol/L ou mg/mL), - $V$ = débit urinaire (mL/min), - $P$ = concentration de la substance dans le plasma (mmol/L ou mg/mL). > **À retenir** : Pour une substance idéalement filtrée et ni réabsorbée ni sécrétée (comme l'inuline), la clairance égale le DFG. ### Régulation de l'excrétion d'eau et d'électrolytes Le rein ajuste l'excrétion en fonction des besoins de l'organisme sous contrôle hormonal. 1. **Eau** : - Sous contrôle de l'ADH (vasopressine) : - Haute osmolarité plasmatique → libération d'ADH → insertion des canaux aquaporine-2 dans la membrane apicale des cellules du canal collecteur → augmentation de la perméabilité à l'eau → réabsorption d'eau → urine concentrée. - Basse osmolarité plasmatique → inhibition de l'ADH → urine dilute. > **À retenir** : L'ADH permet de produire une urine allant de très dilute (50 mOsm/L) à très concentrée (1200 mOsm/L chez l'humain). 2. **Sodium (Na⁺)** : - Sous contrôle de l'aldostérone (et secondairement de l'ADH et de la pression artérielle). - L'aldostérone augmente l'expression des canaux épithéliaux de Na⁺ (ENaC) et des pompes Na⁺/K⁺-ATPase dans le tube contourné distal et le canal collecteur → augmentation de la réabsorption du Na⁺ → rétention d'eau et de Na⁺ → augmentation du volume extracellulaire et de la pression artérielle. > **À retenir** : L'aldostérone favorise la rétention de Na⁺ et d'eau, augmentant ainsi le volume sanguin et la pression artérielle. 3. **Potassium (K⁺)** : - Excété principalement dans le canal collecteur sous contrôle de l'aldostérone (augmente la sécrétion de K⁺) et du débit urinaire. - Hyperkaliémie stimule directement la sécrétion d'aldostérone. > **À retenir** : L'aldostérone augmente à la fois la réabsorption du Na⁺ et la sécrétion du K⁺ dans le néphron distal. 4. **Équilibre acido-basique** : - Réabsorption du HCO₃⁻ dans le tubule proximal et le tube ascendant épais de Henlé. - Secrétion de H⁺ dans le tubule proximal, le tube ascendant épais de Henlé et le canal collecteur (via ATPase H⁺ et échangeurs Na⁺/H⁺). - Production d'ammoniac (NH₃) dans le tubule proximal : diffusion dans le filtrat, protonation en NH₄⁺, piégé et excrété → élimination de l'acide sous forme de sel d'ammonium. > **À retenir** : L'élimination urinaire de l'acide se fait principalement sous forme de NH₄⁺ et de H₂PO₄⁻ (phosphate titrable), permettant de renouveler le tampon bicarbonate. ### Clairance de la créatinine La créatinine est un déchet métabolique issu de la dégradation de la créatine musculaire. Elle est filtrée glomérulairement, peu réabsorbée et non sécrétée (en approximation première). > **À retenir** : La clairance de la créatinine plasmatique est une estimation courante du DFG, bien qu'elle le surestime légèrement en raison d'une sécrétion tubulaire mineure. **Exemple résolu** : Un patient présente : - Créatininémie : 10 mg/L, - Créatinurie : 1,2 g/L, - Débit urinaire : 1,5 L/24 h. Calculer sa clairance de la créatinine et estimer son DFG. **Correction** : Conversion des unités : - Créatininémie $P$ = 10 mg/L = 0,010 mg/mL, - Créatinurie $U$ = 1,2 g/L = 1200 mg/L = 1,200 mg/mL, - Débit urinaire $V$ = 1,5 L/24 h = 1500 mL / 1440 min ≈ 1,042 mL/min. Clairance $C$ = $\frac{U \times V}{P}$ = $\frac{1,200 \times 1,042}{0,010}$ = $\frac{1,250,4}{0,010}$ = 125 040 mL/min ? Erreur d'unité : vérifier les unités. $U$ en mg/mL, $V$ en mL/min, $P$ en mg/mL → $C$ en mL/min. $U$ = 1,2 g/L = 1200 mg/L = **1,200 mg/mL** ? Non : 1 g/L = 1000 mg/L = 1 mg/mL → 1,2 g/L = 1200 mg/L = **1,2 mg/mL**. $P$ = 10 mg/L = **0,010 mg/mL**. $V$ = 1500 mL / 24 h = 1500 / (24×60) = 1500 / 1440 ≈ 1,042 mL/min. $C$ = $\frac{U \times V}{P}$ = $\frac{1,2 \times 1,042}{0,010}$ = $\frac{1,2504}{0,010}$ = **125,04 mL/min**. DFG estimé ≈ 125 mL/min (dans la norme haute pour un homme jeune). > **À retenir** : Une clairance de la créatinine normale ou élevée suggère une bonne fonction glomérulaire, tandis qu'une valeur réduite indique une insuffisance rénale. ### Importance clinique de l'élimination urinaire - **Élimination des déchets** : urée (issu du cycle de l'urée), créatinine, acide urique, bilirubine conjuguée, médicaments. - **Prévention de l'accumulation toxique** : l'urée en excès peut contribuer à l'uréémie (symptômes : fatigue, nausées, prurit, trouble de la conscience en cas d'urémie sévère). - **Régulation du volume extracellulaire** : évite l'hypertension ou l'hypovolémie. - **Équilibre acido-basique** : prévient l'acidose ou l'alcalose métabolique. - **Régulation de l'osmolarité** : évite la déshydratation ou l'hyperhydratation cellulaire. **Exercices d'application corrigés** : **Exercice 1** : Un patient présente une polyurie (débit urinaire > 3 L/24 h) avec urine dilute (osmolarité < 100 mOsm/L). Quelle est la cause la plus probable ? **Correction** : Une polyurie avec urine dilute suggère un déficit en ADH (diabète insipide central) ou une résistance rénale à l'ADH (diabète insipide néphrogénique). L'osmolarité urinaire basse indique l'incapacité à concentrer l'urine malgré une éventuelle déshydratation. > **À retenir** : Le diabète insipide se caractérise par l'incapacité à concentrer l'urine, entraînant polyurie et polydipsie. **Exercice 2** : Après un repas riche en protéines, l'urée plasmatique augmente. Expliquer pourquoi cela ne entraîne pas forcément une augmentation de l'osmolarité plasmatique. **Correction** : L'urée contribue à l'osmolarité plasmatique, mais son effet est moindre que celui du Na⁺ car elle est une molécule petite et largement répartie dans l'eau corporelle totale (intra- et extracellulaire). De plus, une augmentation modérée de l'urée est souvent accompagnée d'une stimulation de la soif et/ou d'une sécrétion d'ADH, entraînant une ingestion d'eau et/ou une rétention d'eau qui tamponne l'augmentation d'osmolarité. Enfin, l'urée diffuse facilement entre les compartiments, limitant son effet osmolaire immédiat. > **À retenir** : Bien que l'urée soit un osmole efficace, son impact sur l'osmolarité plasmatique est souvent atténué par des mécanismes de régulation hydrique et sa répartition dans l'eau corporelle totale. --- ## Synthèse du chapitre - Le sang transporte O₂, CO₂, nutriments, hormones, déchets et participe à la défense et à la coagulation grâce à ses constituants : plasma, érythrocytes, leucocytes, thrombocytes. - Le TP N°4 (frottis sanguin) permet d'observer la morphologie et la répartition relative des éléments figurés. - Le milieu intérieur (plasma + liquide interstitiel) doit maintenir une composition constante (ions, pH, osmolarité, gaz) pour assurer le bon fonctionnement cellulaire. - Sa constance (homéostasie) est nécessaire car les écarts perturbent l'excitabilité membranaire, l'activité enzymatique et la fonction des protéines. - Les reins régulent le milieu intérieur par filtration, réabsorption et sécrétion, éliminant les déchets et ajustant l'eau, les électrolytes et le pH via l'urine. - L'élimination urinaire est essentielle pour prévenir l'accumulation de toxiques, réguler le volume extracellulaire et maintenir l'équilibre acido-basique. ## Glossaire - **Hémoglobine** : Protéine des érythrocytes responsable du transport de l'O₂ et du CO₂. - **Leucocytes** : Cellules du sang impliquées dans la défense immunitaire (neutrophiles, lymphocytes, monocytes, éosinophiles, basophiles). - **Thrombocytes** : Fragments cellulaires impliqués dans l'hémostase et la coagulation. - **Milieu intérieur** : Liquide extracellulaire (plasma + liquide interstitiel) baignant les cellules, milieu de l'homéostasie. - **Homéostasie** : Maintien dynamique de la constance du milieu intérieur malgré les variations internes et externes. - **Débit de filtration glomérulaire (DFG)** : Volume de plasma filtré par les reins par unité de temps, reflet de la fonction excrétrice rénale. - **Clairance** : Volume de plasma débarrassé d'une substance par unité de temps, utilisé pour estimer le DFG. - **ADH (vasopressine)** : Hormone augmentant la perméabilité du canal collecteur rénal à l'eau, favorisant la réabsorption d'eau et la concentration de l'urine. - **Aldostérone** : Hormone augmentant la réabsorption du Na⁺ et la sécrétion du K⁺ dans le néphron distal, favorisant la rétention d'eau et de Na⁺. - **Effet Bohr** : Diminution de l'affinité de l'hémoglobine pour l'O₂ lorsque le pH diminue ou la pCO₂ augmente. - **Urée** : Déchet métabolique issu du cycle de l'urée, éliminé principalement par l'urine. - **Osmolalité** : Concentration d'osmoles solutés par kilogramme de solvant (eau), mesure de la pression osmotique. --- *Fin de la fiche de cours.*