Réabsorption et sécrétion tubulaires

Concepts de réabsorption et  sécrétion tubulaires

La réabsorption et la sécrétion tubulaires sont des processus qui se produisent au niveau des néphrons et forment, avec la filtration glomérulaire, les processus rénaux de base.

Après la filtration du plasma sanguin dans le glomérule de Malpighi, le filtrat glomérulaire, également appelé urine primitive, coule dans les tubules rénaux et tubes collecteurs et est excrété sous la forme d’urine.

Les processus de réabsorption et de sécrétion tubulaires correspondent au transfert des substances entre les tubules rénaux et les capillaires péritubulaires; transfert qui permet soit la réabsorption des substances essentielles à l’équilibre de l’organisme soit l’excrétion des substances en excès, inutiles ou dangereuses, réabsorbées ou non filtrées.

Fig. 1. Représentation schématique d’un néphron et des capillaires péritubulaires

Mécanisme

Les processus de réabsorption et de sécrétion tubulaires sont des processus très sélectifs (contrairement à la filtration glomérulaire, processus non sélectif). Les substances doivent traverser deux parois, celle du tubule rénal et celle des capillaires péritubulaires. Le mouvement peut se produire soit passivement par diffusion osmotique (réabsorption de l’eau), soit par transport passif selon le gradient chimique ou électrochimique (transport de cl^– ou de l’urée) ou en mode actif (transport du glucose), contre le gradient chimique ou électrochimique, nécessitant d’une grande quantité d’énergie.

Principales substances réabsorbées et sécrétées le long du tubule rénal

Réabsorption tubulaire

La réabsorption tubulaire est un processus qui peut être soit actif soit passif et permet le transfert de substances de la lumière du tubule rénal vers les capillaires  péritubulaires.

• Ions sodium (Na⁺) – 65% du Na⁺ filtré est réabsorbé dans le tubule contourné proximal, par l’intermédiaire de transporteurs spécifiques, les pompes Na⁺-K⁺ (Na⁺ / K⁺ ATPase), présentes dans toutes les cellules de l’organisme. La réabsorption du Na⁺ est essentiel dans le mécanisme de la réabsorption d’autres substances comme l’eau,  le Cl^–, le glucose, les acides aminés, etc.

25% du Na⁺ est réabsorbé dans l’anse de Henle, principalement dans la portion ascendante puisque la portion descendante est imperméable au chlorure de sodium (NaCl).

Dans le tubule contourné distal et dans le tube collecteur, la réabsorption de Na⁺ est facultative et dépend d’une hormone produite par les glandes surrénales, l’aldostérone. Cette réabsorption contrôlée dépendant des réserves en Na⁺ de l’organisme, c’est-à-dire, en cas de manque en Na⁺, la réabsorption dans la portion distale du tube rénal, est stimulée de manière à conserver le Na⁺ dans l’organisme;

• Eau (H₂O) – 80% de l’eau est réabsorbée par osmose dans le tubule contourné proximal (65%) et dans la branche descendante de l’anse de Henle (15%). Cette quantité réabsorbée est fixe et indépendante de la quantité d’eau présente dans l’organisme. La branche ascendante de l’anse de Henle est imperméable à l’eau qui sera donc conservée dans cette partie. Enfin, une quantité variable est réabsorbée dans le tubule contourné distal et le tube collecteur sous contrôle de l’hormone antidiurétique (ADH), selon les besoins de l’organisme ;
• Ions chlorure (Cl^–) – La réabsorption de Cl^– se produit passivement en raison du gradient électrochimique créé par la réabsorption de Na⁺. La quantité de Cl^– réabsorbée est donc dépendante de la quantité de Na⁺ réabsorbée;
• Glucose, acides aminés, vitamines, etc. – 100% du glucose, des acides aminés et des vitamines sont réabsorbés dans le tubule contourné proximal par transport actif, en utilisant la force créée par le gradient de réabsorption du sodium, par un système de co-transport avec du Na⁺;
• Ions calcium (Ca²⁺), phosphate (PO₄^3-), etc. – La réabsorption de nombreux électrolytes se passe sous le contrôle de l’hormone produite par les glandes parathyroïdes, la parathormone (PTH), qui les maintient à des niveaux normaux et altère également ces niveaux, en les adaptant aux besoins momentanés de l’organisme;
• Urée – L’urée est un résidu azoté qui est partiellement réabsorbé. La réabsorption de l’eau par osmose fait que des substances comme l’urée soient de plus en plus concentrées au long du tubule. Cette différence de concentration à l’intérieur et à l’extérieur du tubule provoque la réabsorption passive de l’urée. Toutefois, la membrane du tubule est perméable à ce résidu, de ce fait, au moins 50% retourne vers la circulation sanguine.

Sécrétion tubulaire

Le processus de sécrétion tubulaire est 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 essentiel dans la régulation du pH interne (homéostasie acide-base). En cas d’acidité excessive, la sécrétion de H⁺ augmente et diminue dans le cas contraire;
• Ions potassium (K⁺) – 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 la réabsorption de Na⁺ ;
• Urée, créatinine, acide urique, médicaments, etc. – Les résidus du métabolisme et xénobiotiques non filtrées ou réabsorbés passivement sont également sécrétés et excrétés dans l’urine.

Concentration de l’urine

Grace à plusieurs facteurs, les reins peuvent faire varier le niveau de concentration de l’urine et l’excrétion de l’eau selon les besoins de l’organisme. L’excrétion d’une urine plus ou moins concentrée est un processus qui dépend de la disposition anatomique des anses de Henle. Plus grandes sont les anses de Henle et plus nombreux sont les néphrons juxtamédullaires, c’est-à-dire plus profondément les néphrons pénètrent dans la médulla rénale, plus grande sera la capacité à concentrer l’urine. Étant donné que la médulla rénale est hyperosmotique, l’eau s’écoule par osmose du tubule vers la médulla.

L’hyperosmolalité de la médulla est alors un facteur essentiel dans le processus de concentration de l’urine et est obtenue par le biais de la réabsorption de NaCl et de l’urée. L’hormone antidiurétique (ADH) participe aussi à ce processus, puisqu’elle augmente la perméabilité du tube à l’eau (elle augmente la réabsorption) et augmente la perméabilité de l’urée dans la portion terminale (elle augmente l’hyperosmolalité de la médulla).

References:

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