uro P4

• Calcium homeostasis:

  • 1g (25 mol) of Ca2+ in bones; 1g in extracellular fluid
  • Intracellular calcium concentration (CaIC) = 10-4mmol/l as Ca2+ is in mitochondria and endoplasmic reticulum
  • Plasma calcium = 2.4 mmol/l
  • Total calcium in blood = Ca-albumin + ultrafiltrable calcium (free calcium + complexed calcium)
  • Calcium levels depend on pH: increased if pH is low
• Digestive absorption of Ca2+:

  • Dietary intake: 1g
  • Digestive absorption: 20-30%
  • In the proximal intestine (ileum): through paracellular and transcellular pathways
  • Transcellular pathway regulated by calcitriol and estrogens
  • Calcium enters via TRPV6, transported by calbindins, and secreted by Ca2+ATPase and Ca2+/Na+ antiport
  • Digestive secretion: 800 mg/day
• Renal behavior of Ca2+:

  • Filtered calcium = 250 mmol/day, excreted = 4-5 mmol/day => Fractional excretion = 2%
  • Reabsorption in proximal convoluted tubule (PCT) 60%: paracellular pathway
  • Thick ascending limb of Henle (BAHL) 20%: paracellular pathway regulated by CaSR
  • Distal convoluted tubule (DCT) 10%: through TRPV5 channel + calbindins, regulated by PTH, calcitriol, CaSR
• Regulation mechanisms of Ca2+:

  • Parathyroid hormone (PTH):
  • Half-life of 15 min
  • Regulated by plasma Ca2+ concentration binding to CaSR of parathyroid cells
  • Acts on PCT, decreasing Pi reabsorption and stimulating 1 𝛂 hydroxylase synthesis
  • Acts on DCT, increasing Ca2+ reabsorption
  • Acts on osteoblasts, with rapid effect on Ca2+ release and delayed effect on resorption
  • At low doses, PTH has an osteoformative effect by acting on osteoblasts
• Calcitriol:

  • Derived from diet and cholesterol transformation
  • Half-life of 10h
  • Acts on the digestive tract, increasing calbindins synthesis for Ca2+ reabsorption
  • Acts on bone tissue, influencing osteoclasts and osteoblasts for bone remodeling
  • Renal action: stimulates reabsorption by calbindins synthesis in DCT
• CaSR:

  • Present in parathyroid cells, osteoblasts, renal tubular cells (especially in BAHL)
  • Increased calcium levels lead to occupied CaSR, resulting in tubular secretion of Ca2+
• Other determinants:

  • Calcitonin: hypocalcemic hormone
  • PTHrp: similar action to PTH
• Tubular reabsorption of calcium in the thick ascending limb (TAL) and the distal convoluted tubule (DCT):

  • TAL: calcium reabsorbed through the paracellular pathway, driven by the transepithelial potential difference
  • DCT: calcium reabsorbed through the transcellular pathway, driven by the sodium-calcium exchanger (NCX) and the calcium pump (PMCA)
  • Regulation of calcium reabsorption in TAL and DCT by hormones like parathyroid hormone (PTH), calcitonin, and vitamin D

  
• Factors related to calcium homeostasis:

  • Calcium concentration in intracellular fluid (IC) is 10-4mmol/l due to presence in mitochondria and RE
  • Plasma calcium = 2.4 mmol/l
  • Total calcium in blood = Ca-albumin + ultrafiltrable Ca (free Ca + complexed Ca)
  • Calcium levels depend on pH, increased if pH is low

  
• Digestive absorption of Ca2+:

  • Dietary intake: 1g
  • Digestive absorption: 20-30%, regulated by calcitriol and estrogens
  • Calcium enters via TRPV6, transported by calbindins, and secreted by Ca2+ATPase and antiport Ca2+/Na+
• Bone behavior of Ca2+:

  • No net transfer: 7 mmol/day
  • Regulation systems:
  • Osteoformation: CaSR and E2
  • Osteoresorption: PTH and calcitriol
• Renal behavior of Ca2+:

  • Filtered Ca2+ = 250 mmol/day, excreted = 4-5 mmol/day, Fractional excretion = 2%
  • Reabsorption in proximal convoluted tubule (TCP) 60%: paracellular pathway
  • Thick ascending limb of Henle (BAHL) 20%: paracellular pathway regulated by CaSR
  • Distal convoluted tubule (TCD) 10%: regulated by PTH, calcitriol, CaSR
• Regulation mechanisms of Ca2+:

  • Parathyroid hormone (PTH):
  • Half-life of 15 min
  • Regulated by plasma Ca2+ concentration binding to CaSR of parathyroid cells
  • Acts on TCP, TCD, and osteoblasts
• Calcitriol:

  • Derived from diet and cholesterol transformation
  • Half-life of 10h
  • Actions on the digestive tract, bone tissue, and renal system
• CaSR:

  • Present in parathyroid cells, osteoblasts, renal tubular cells (BAHL ++)
  • Responds to increased Ca2+ levels by promoting tubular secretion of Ca2+
• Other determinants:

  • Calcitonin: hypocalcemic
  • PTHrp: similar action to PTH
• La régulation de l'homéostasie du phosphate :

  • 700g de P dans l’organisme (1% du poids du corps) : 1% EC, 90% squelette, 9% tissus mous
  • Phosphate intracellulaire (P IC) = 80 mmol/l dont 5 mmol/l de Pi
  • Phosphate plasmatique = 3,9 mmol/l dont 1 mmol/l de Pi (varie de 0,77 à 1,45)
  • 90% du phosphate est ultrafiltrable

  
• Absorption digestive du phosphore :

  • Apport alimentaire : 800-2000 mg/j
  • Absorption intestinale : 65% (jéjunum +++)
  • 90% du PO4 est ultrafiltrable
  • Mécanismes d'absorption : passif (voie principale paracellulaire lors apports normaux) et actif saturable (contre gradient électrochimique, couplé à réabsorption de Na+, NaPi2b)
• Comportement rénal du phosphore :

  • Filtré : 180 mmol/j
  • 80-90% est réabsorbé dans TCP => 10% excrété dans les urines
  • Régulation par apports alimentaires, FGF23, PTH et calcitriol
• Le rôle de FGF23 dans la régulation de l'homéostasie du phosphate

  
• Régulation de la phosphatémie :

  • Apport alimentaire : restriction alimentaire en PO4 => Surexpression de Na
• Régulation de la phosphatémie :

  • Apport alimentaire : restriction alimentaire en PO4 => Surexpression de NaPi2a => disparition des PO4 des urines
  • FGF23 : synthèse par les ostéocytes en réponse à élévation de la phosphatémie ou du calcitriol. Récepteurs de FGF23 au niveau des reins et des parathyroïdes

  
• Physiologie rénale - Chapitre 6 : Compartiments Liquidiens:

  • Eau représente 60% du poids corporel
  • Eau extracellulaire (EC) = 20% et Eau intracellulaire (IC) = 40%
  • Plasma comporte 7% de protéines et 93% d'eau
  • Liquide interstitiel a plus de Cl- et de HCO3- que le plasma
  • Eau IC contient K+, Mg2+, P et protéines
  • Stock d'osmoles IC est constant
• Méthode de dilution:

  • Formule: V = (Q-E)/C
  • Différents marqueurs utilisés
  • Autres techniques de mesure des compartiments: absorptiométrie et impédancemétrie
• Dans les reins :

  • Diminution de NaPi2a => fuite rénale de P
  • Inhibition de la 1-alpha-hydroxylase => diminution de la synthèse de calcitriol
• Diffusion et osmose:

  • 1 mosm = 17 mmHg
  • Osmolalité = concentration en osmoles/kg d'eau
  • Osmolarité = concentration en osmoles/l
  • 1 osmole/kg d'eau abaisse le point de congélation de -1,86°C
• PTH : Diminution de NaPi2a (via la voie PKA et PKC) => augmentation de l’excrétion urinaire de P
• Cas du plasma:

  • Osmolalité du plasma = 300 mosm/kg d'eau (-0,55°C) = osmolalité de 0,16 M de NaCl
  • Solution isoosmolaire a la même osmolarité que le plasma
  • Isotonique = même comportement que le plasma vis-à-vis des membranes cellulaires
  • Osmolalité totale = osmolalité mesurée = 300 mosmol/l
  • Osmolalité efficace = 290 mosm/kg d'eau = (Na+K)x2
• Calcitriol :

  • Augmentation de l’absorption intestinale (surexpression de NaPi2b)
  • Augmentation de la réabsorption tubulaire de PO4 (surexpression de NaPi2a)
• Distribution de l'eau entre les différents secteurs:

  • La régulation du volume EC est sous la dépendance du bilan du sodium
  • Œdèmes traduisent un excès de la quantité de sodium échangeable
• Tableau montrant la relation entre les niveaux de sodium et les termes médicaux utilisés pour les décrire

  
• Hypophosphatémie quand la concentration plasmatique est < 0,85 mmol/l
• Diagramme de la filtration et de la réabsorption de l'eau et des électrolytes dans le rein

  
• Un excès d'eau sans variation du bilan sodium n'est JAMAIS à l'origine d'œdèmes
• La volémie intervient sur la pression artérielle en modifiant le retour veineux et le débit cardiaque, susceptibles d'induire une augmentation de la pression artérielle
• La pression artérielle modifie la pression de perfusion rénale et donc les capacités d'excrétion du sodium : une augmentation de la pression artérielle entraîne une augmentation de la natriurèse
• Les maladies œdémateuses ont 2 origines : altération de l'hémodynamique capillaire et altération de l'excrétion sodée rénale
• Principales causes d'œdèmes systémiques : maladies glomérulaires rénales, insuffisance cardiaque droite, cirrhose