A/ Equilibre hydro-minéral
Chez les vertébrés, cet équilibre est maintenu par l'excrétion urinaire.

1°) Comparaison entre l'urine et le plasma sanguin

Tableau de comparaison entre l'urine et le plasma

La composition de l'urine est très variable tandis que celle du plasma est constante. En moyenne on rejette 1,5 litres d'urine/ jour. Plasma et urine ont des compositions semblables mais dans l'urine normale, on ne trouve ni protides, ni lipides, ni glucose. Par contre, on a des déchets en quantité importante dans l'urine. Il s'agit de l'urée et de l'acide urique; et également une quantité importante d'ions K⁺ et Na+.

2°) Rôle des reins
Les reins sont constitués d'un nombre d'unités fonctionnelles appelées néphrons. On a environ 10 millions de néphron/rein.

L'urine se forme dans les tubes urinifères. Cette formation comporte deux étapes: la filtration glomérulaire et la réabsorption tubulaire.

a- Filtration glomérulaire
Elle se fait essentiellement par diffusion du fait de la pression importante au niveau du glomérule.
Le volume du plasma filtré par jour est d'environ 250 litres. Ce plasma filtré constitue l'urine primitive ou urine glomérulaire. Celle-ci a la même composition que le plasma sauf qu'elle est dépourvue de substances organiques telles que les lipides et les protides. Elle contient cependant du glucose. L'urine primitive est un ultrafiltrat du plasma.

b- La réabsorption tubulaire
Au niveau des tubes, surtout de l'anse de HENLE, la totalité des carbonates et du glucose repasse dans le sang.
Ces phénomènes de réabsorption font intervenir à la fois un transport actif et passif.
Le transport actif assure le passage des molécules de soluté dans les capillaires. Il y a donc hypertonie dans les capillaires, donc déplacement d'eau du milieu le moins concentré vers le milieu le plus concentré (transport passif).
Cette perméabilité pour l'eau au niveau des tubules est réglée par une hormone hypophysaire l'ADH (Anti-Diuretic-Hormone). Celle-ci s'oppose à la diurèse (absorption d'eau/les urines).
-Si le taux de glucose est supérieur à 1,7 g/l de sang, il y a glycosurie c'est-à-dire présence de glucose dans les urines.
-Si la concentration en NaCl est supérieur à 5,6 g/l dans le sang, il y a excrétion de NaCl.
Le glucose comme le NaCl sont des substances à seuil.
Il existe aussi des substances sans seuil: ce sont les déchets. Il y a excrétion de ces substances à tout moment quelque soit leur concentration dans le sang.

3°) Régulation de l'équilibre hydro-minéral
C'est l'excrétion urinaire qui permet le maintien de cet équilibre.
*Si la pression du milieu intérieur est élevée et cela peut se produire à la suite d'un manque d'eau ou à un excès de sels minéraux, il y a plasmolyse des cellules. L'organisme réagit à cela par diminution de la diurèse. Il y a donc production d'ADH, une réabsorption de l'eau au niveau des tubules et une faible réabsorption des sels. Par conséquent, l'urine contiendra peu d'eau et beaucoup de sels minéraux.
*Quand la pression du milieu intérieur est très faible, il y a turgescence des cellules. L'organisme réagit en bloquant la production d'ADH et en produisant une hormone, l'Aldostérone par la cortico-surrénale qui agit en diminuant l'élimination du NaCl.
En conséquence, il y a une faible réabsorption d'eau et une forte réabsorption de sels minéraux. L'urine contiendra très peu de sels minéraux mais beaucoup d'eau.

B/ Equilibre acido-basique

1°) Observation
Le pH du milieu intérieur se maintient constant: pH= 7,4 + ou - 0,5. Les phénomènes qui peuvent modifier le pH du milieu intérieur sont d'ordre respiratoire ou métabolique.
*  L'acidose: c'est une baisse du pH du milieu intérieur; celui-ci devient acide. Cette baisse peut être provoquée par une production d'acide lactique lors de l'activité musculaire; par une production d'acide sulfurique provenant de la dégradation des protéines animales en rapport avec une alimentation trop carnée, par une accumulation de CO₂ suite à une hypoventilation.
L'acidose entraîne le coma et conduit vite à la mort.
*  L'alcalose: c'est une augmentation du pH du milieu intérieur qui devient basique. L'alcalose est provoquée par un rythme respiratoire accéléré ( hyperventilation), une alimentation trop végétarienne qui enrichit le sang en ions Na⁺ et K⁺.
L'alcalose entraîne des troubles respiratoire et neuromusculaires.
Conclusion: La vie n'est possible que si le pH du milieu intérieur est compris entre 6,9 et 7,8.

2°) Moyens de régulation

a) Les systèmes tampons du plasma
Il y a des systèmes tampons au niveau du plasma qui permettent le maintien du pH au voisinage de la neutralité même si on a un support important d'acide ou de base.
Un système tampon est un mélange d'ions et de molécules non dissociées dont l'équilibre se modifie afin que la concentration en ions H₃O⁺ reste constante. Le principal système tampon du plasma est constitué par les ions H⁺, CO₃H^-, H₂CO₃

H₂CO₃ H⁺ + CO₃H^-

•  Dans le cas d'une acidose: la concentration en ions H⁺ est très élevée dans le milieu intérieur. Le système tampon agit en utilisant l'excès d'ions H⁺ pour former de l'acide carbonique (faible). Ainsi, on a le maintien du pH car il y a constance de la concentration en H⁺ due à l'action du système tampon.
  H⁺ + HCO₃^- H₂CO₃
• Dans le cas d'une alcalose: on a un excès d'ions OH^- dans le milieu intérieur. Ces ions réagissent avec les ions H⁺ pour former de l'eau. La conséquence est une diminution de la concentration en ions H⁺ dans le milieu. Le système tampon réagit en dissociant l'acide carbonique afin de rétablir le taux normal d'ions H⁺.
  H₂CO₃H⁺ + CO₃H^-

b) Autres moyens de régulation
Les systèmes tampons interviennent en 1^er lieu mais quelques fois, leur action est insuffisante. D'autres moyens sont alors mis en jeu.
* L'élimination de CO₂ ; dans le cas d'une acidose, l'organisme réagit en augmentant le rythme respiratoire (hyperventilation) et dans le cas d'une alcalose, il y a diminution du rythme respiratoire (hypoventilation).
*L'élimination urinaire ; le pH de l'urine normale est compris entre 6 et 6,7. L'urine normale est toujours acide. On constate que pour chaque ion H⁺ excrété, il y a réabsorption d'un ion Na⁺ et d'un ion CO₃H^-.
Dans le cas d'une acidose, la concentration en ions H⁺ est élevée dans le sang. Les reins vont réagir en excrétant des ions H⁺ et en réabsorbant des ions CO₃H^-.
Dans le cas d'une alcalose, les reins réagissent en excrétant peu d'ions H⁺ et en diminuant la réabsorption des ions CO₃H^-.
Conclusion: Les reins agissent en facilitant l'activité du système tampon.

3°) Contrôle de l'activité rénale
L'activité rénale est contrôlée par divers facteurs qui sont:
- Le débit sanguin: une augmentation du débit sanguin entraîne une augmentation de l'excrétion urinaire.
-Facteurs nerveux: il s'agit de réflexes à point de départ vasculaire. Ainsi par exemple, une vaso-constriction entraîne une diminution de la diurèse.
-Facteurs hormonaux: il existe une hormone anti-diurétique hypophysaire, l'ADH dont l'action provoque une diminution de la diurèse. La libération de cette hormone est sous le contrôle de l'hypothalamus qui lui aussi réagit à la pression osmotique sanguine. Une augmentation de cette pression va entraîner une diminution de la production d'ADH et donc une diminution de la diurèse.
Une autre hormone, l'aldostérone secrétée par la cortico-surrénale agit par diminution de l'élimination du NaCl.

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