Excrétion rénale d'acide et ammoniac

Le rein assure l'homéostasie acido-basique en réabsorbant le bicarbonate filtré et en excrétant la charge nette quotidienne d'acide générée par le métabolisme. Il y parvient en sécrétant des ions hydrogène qui sont tamponnés dans l'urine sous forme d'acide titrable et, surtout, sous forme d'ammonium, tout en régénérant le bicarbonate consommé lors du tamponnement systémique.

Definition

L'excrétion rénale d'acide est le processus par lequel le rein maintient l'équilibre acido-basique, en réabsorbant la quasi-totalité du bicarbonate filtré, en sécrétant des ions hydrogène dans le liquide tubulaire, et en excrétant l'acide net sous forme d'acide titrable et d'ammonium tout en régénérant le bicarbonate ; l'ammoniac (sous forme d'ammonium) en est le composant principal et le plus ajustable.

Scope

Ce sujet aborde la réabsorption proximale du bicarbonate, la sécrétion distale d'ions hydrogène, les deux formes d'excrétion nette d'acide (acide titrable et ammonium), la synthèse et le transport rénaux de l'ammoniac, et la manière dont l'excrétion nette d'acide s'adapte aux besoins acido-basiques. Il est présenté sous l'angle de la physiologie plutôt que comme un guide clinique.

Core questions

• Comment le bicarbonate filtré est-il réabsorbé, et pourquoi cela n'excrète-t-il pas d'acide en soi ?
• Que sont l'acide titrable et l'ammonium, et pourquoi l'ammonium est-il le composant ajustable dominant ?
• Comment l'ammoniac est-il synthétisé, sécrété et transporté le long du néphron ?
• Comment l'excrétion nette d'acide augmente-t-elle en réponse à une charge acide ?

Key concepts

• Réabsorption du bicarbonate
• Sécrétion d'ions hydrogène
• Acide titrable
• Excrétion d'ammonium
• Ammoniogenèse rénale
• Excrétion nette d'acide
• Régénération du bicarbonate

Key theories

Net acid excretion model

Définit la contribution du rein à l'équilibre acido-basique comme l'acide titrable urinaire plus l'ammonium moins tout bicarbonate excrété, la production d'ammonium étant le principal mécanisme par lequel l'excrétion nette d'acide est augmentée lors d'une agression acide.

Mechanisms

Le tubule proximal réabsorbe la majeure partie du bicarbonate filtré en sécrétant des ions hydrogène qui se combinent au bicarbonate luminal, une étape qui conserve la base mais n'élimine pas l'acide du corps par elle-même. Du nouveau bicarbonate n'est généré que lorsque les ions hydrogène sécrétés sont tamponnés par le phosphate urinaire (acide titrable) ou par l'ammoniac. L'ammoniac est synthétisé dans les cellules tubulaires proximales, principalement à partir de la glutamine, sécrété dans la lumière, puis recyclé et concentré dans la médullaire avant d'être piégé sous forme d'ammonium dans le tubule collecteur et excrété ; pour chaque ammonium excrété, un bicarbonate est renvoyé dans le sang. Étant donné que l'ammoniogenèse peut augmenter de plusieurs fois au cours de l'acidose, l'excrétion d'ammonium est le principal moyen par lequel le rein augmente l'excrétion nette d'acide pour faire face à une charge acide soutenue, tandis que l'acide titrable est limité par le tampon filtré disponible.

Clinical relevance

Une excrétion rénale d'acide altérée est à l'origine de l'acidose métabolique de l'insuffisance rénale chronique et des acidoses tubulaires rénales, et l'estimation de l'ammonium urinaire est utilisée dans l'évaluation de ces troubles. Cette entrée explique la physiologie sous-jacente et ne fournit pas de posologie ou de recommandations de traitement individualisées.

Evidence & guidelines

Les mécanismes de la réabsorption du bicarbonate, de l'excrétion nette d'acide et du métabolisme rénal de l'ammoniac sont bien établis dans les revues et manuels de physiologie (Weiner and Verlander, 2013; Hamm and colleagues, 2015; Berend and colleagues, 2014). Le présent exposé relève de la physiologie descriptive et non d'un protocole clinique.

History

La reconnaissance que l'excrétion d'ammonium, plutôt que l'excrétion d'ions hydrogène libres, est responsable de la majeure partie de l'élimination rénale d'acide est apparue grâce aux études du XXe siècle sur l'ammoniogenèse rénale et le tamponnement urinaire. Des travaux ultérieurs ont identifié les transporteurs spécifiques, y compris les glycoprotéines Rhésus, qui déplacent l'ammoniac à travers les épithéliums rénaux, affinant ainsi la compréhension moléculaire de la régulation de l'excrétion nette d'acide.

Key figures

• I. David Weiner
• Jill W. Verlander
• L. Lee Hamm

Seminal works

• weiner-verlander-2013
• hamm-2015

Frequently asked questions

Pourquoi l'ammonium est-il si important pour l'excrétion rénale d'acide ?

Parce que la production d'ammoniac peut être augmentée de plusieurs fois au cours de l'acidose, l'excrétion d'ammonium est la principale voie ajustable par laquelle le rein augmente l'excrétion nette d'acide et régénère le bicarbonate, tandis que l'acide titrable est limité par le tampon disponible.

La réabsorption du bicarbonate filtré excrète-t-elle de l'acide ?

Non. La réabsorption du bicarbonate filtré ne fait que conserver la base existante ; du nouveau bicarbonate est généré, et l'acide est éliminé, seulement lorsque les ions hydrogène sécrétés sont tamponnés sous forme d'acide titrable ou d'ammonium et excrétés dans l'urine.