Au cours d’une journée typique, l’adulte moyen ingère environ 2500 mL (près de 3 litres) de liquides aqueux. Bien que la majeure partie de l’apport passe par le tube digestif, environ 230 mL (8 onces) par jour sont générés métaboliquement, dans les dernières étapes de la respiration aérobie. De plus, chaque jour, environ le même volume (2500 mL) d’eau quitte le corps par différentes voies; la majeure partie de cette eau perdue est éliminée sous forme d’urine. Les reins peuvent également ajuster le volume sanguin grâce à des mécanismes qui extraient l’eau du filtrat et de l’urine. Les reins peuvent réguler les niveaux d’eau dans le corps; ils conservent l’eau si vous êtes déshydraté, et ils peuvent diluer l’urine pour expulser l’excès d’eau si nécessaire. L’eau est perdue à travers la peau par évaporation de la surface de la peau sans transpiration manifeste et par l’air expulsé des poumons. Ce type de perte d’eau est appelé perte d’eau insensible car une personne n’en est généralement pas consciente.

Régulation de la prise d’eau

L’osmolalité est le rapport des solutés dans une solution à un volume de solvant dans une solution. L’osmolalité plasmatique est donc le rapport des solutés à l’eau dans le plasma sanguin. La valeur de l’osmolalité plasmatique d’une personne reflète son état d’hydratation. Un corps sain maintient l’osmolalité plasmatique dans une plage étroite, en utilisant plusieurs mécanismes qui régulent à la fois l’apport et la sortie d’eau.

L’eau potable est considérée comme volontaire. Alors, comment la consommation d’eau est-elle régulée par le corps? Considérez quelqu’un qui souffre de déshydratation, une perte nette d’eau qui entraîne une insuffisance d’eau dans le sang et d’autres tissus. L’eau qui quitte le corps, sous forme d’air expiré, de sueur ou d’urine, est finalement extraite du plasma sanguin. À mesure que le sang devient plus concentré, la réponse à la soif — une séquence de processus physiologiques — est déclenchée. Les osmorécepteurs sont des récepteurs sensoriels au centre de la soif dans l’hypothalamus qui surveillent la concentration de solutés (osmolalité) du sang. Si l’osmolalité du sang augmente au-dessus de sa valeur idéale, l’hypothalamus transmet des signaux qui entraînent une prise de conscience de la soif. La personne doit (et le fait normalement) réagir en buvant de l’eau. L’hypothalamus d’une personne déshydratée libère également l’hormone antidiurétique (ADH) par l’hypophyse postérieure. ADH signale aux reins de récupérer l’eau de l’urine, diluant efficacement le plasma sanguin. Pour conserver l’eau, l’hypothalamus d’une personne déshydratée envoie également des signaux via le système nerveux sympathique aux glandes salivaires de la bouche. Les signaux entraînent une diminution de la production aqueuse et séreuse (et une augmentation de la production de mucus plus collant et plus épais). Ces changements dans les sécrétions entraînent une « bouche sèche » et une sensation de soif.

La diminution du volume sanguin résultant de la perte d’eau a deux effets supplémentaires. Tout d’abord, les barorécepteurs, les récepteurs de la pression artérielle dans l’arcade de l’aorte et les artères carotides du cou, détectent une diminution de la pression artérielle résultant d’une diminution du volume sanguin. Le cœur est finalement signalé pour augmenter son taux et / ou la force des contractions pour compenser la baisse de la pression artérielle.

Deuxièmement, les reins ont un système hormonal rénine-angiotensine qui augmente la production de la forme active de l’hormone angiotensine II, qui aide à stimuler la soif, mais stimule également la libération de l’hormone aldostérone par les glandes surrénales. L’aldostérone augmente la réabsorption du sodium dans les tubules distaux des néphrons dans les reins, et l’eau suit ce sodium réabsorbé dans le sang.

Si des liquides adéquats ne sont pas consommés, il en résulte une déshydratation et le corps d’une personne contient trop peu d’eau pour fonctionner correctement. Une personne qui vomit à plusieurs reprises ou qui a la diarrhée peut se déshydrater, et les nourrissons, parce que leur masse corporelle est si faible, peuvent devenir dangereusement déshydratés très rapidement. Les athlètes d’endurance tels que les coureurs de fond se déshydratent souvent lors de longues courses. La déshydratation peut être une urgence médicale et une personne déshydratée peut perdre conscience, devenir comateuse ou mourir si son corps n’est pas réhydraté rapidement.

Régulation de la production d’eau

La perte d’eau du corps se produit principalement par le système rénal. Une personne produit en moyenne 1,5 litre (1.6 litres) d’urine par jour. Bien que le volume d’urine varie en fonction des niveaux d’hydratation, il existe un volume minimum de production d’urine requis pour des fonctions corporelles appropriées. Le rein excrète 100 à 1200 milliosmoles de solutés par jour pour débarrasser le corps d’une variété de sels en excès et d’autres déchets chimiques solubles dans l’eau, notamment la créatinine, l’urée et l’acide urique. Le fait de ne pas produire le volume minimum d’urine signifie que les déchets métaboliques ne peuvent pas être éliminés efficacement du corps, une situation qui peut nuire au fonctionnement des organes. Le niveau minimum de production d’urine nécessaire pour maintenir une fonction normale est d’environ 0,47 litre (0,5 litre) par jour.

Les reins doivent également effectuer des ajustements en cas d’ingestion de trop de liquide. La diurèse, qui est la production d’urine supérieure aux niveaux normaux, commence environ 30 minutes après avoir bu une grande quantité de liquide. La diurèse atteint un pic après environ 1 heure et la production normale d’urine est rétablie après environ 3 heures.

Rôle de l’ADH

L’hormone antidiurétique (ADH), également connue sous le nom de vasopressine, contrôle la quantité d’eau réabsorbée par les canaux collecteurs et les tubules du rein. Cette hormone est produite dans l’hypothalamus et est administrée à l’hypophyse postérieure pour stockage et libération (figure 2.). Lorsque les osmorécepteurs de l’hypothalamus détectent une augmentation de la concentration plasmatique sanguine, l’hypothalamus signale la libération d’ADH de l’hypophyse postérieure dans le sang.

L’ADH a deux effets majeurs. Il resserre les artérioles dans la circulation périphérique, ce qui réduit le flux sanguin vers les extrémités et augmente ainsi l’apport sanguin au cœur du corps. L’ADH provoque également les cellules épithéliales qui tapissent les tubules collecteurs rénaux pour déplacer les protéines des canaux d’eau, appelées aquaporines, de l’intérieur des cellules à la surface apicale, où ces protéines sont insérées dans la membrane cellulaire. Le résultat est une augmentation de la perméabilité à l’eau de ces cellules et, par conséquent, une augmentation importante du passage de l’eau de l’urine à travers les parois des tubules collecteurs, conduisant à une plus grande réabsorption de l’eau dans la circulation sanguine. Lorsque le plasma sanguin devient moins concentré et que le taux d’ADH diminue, les aquaporines sont éliminées des membranes cellulaires des tubules et le passage de l’eau hors de l’urine et dans le sang diminue.

Un diurétique est un composé qui augmente la production d’urine et diminue donc la conservation de l’eau par le corps. Les diurétiques sont utilisés pour traiter l’hypertension, l’insuffisance cardiaque congestive et la rétention d’eau associée à la menstruation. L’alcool agit comme un diurétique en inhibant la libération d’ADH. De plus, la caféine, lorsqu’elle est consommée à des concentrations élevées, agit comme un diurétique.

Revue de chapitre

L’homéostasie exige que l’apport et la production d’eau soient équilibrés. La majeure partie de la consommation d’eau passe par le tube digestif via des liquides et des aliments, mais environ 10% de l’eau disponible pour le corps est générée à la fin de la respiration aérobie pendant le métabolisme cellulaire. L’urine produite par les reins représente la plus grande quantité d’eau quittant le corps. Les reins peuvent ajuster la concentration de l’urine pour refléter les besoins en eau du corps, en conservant l’eau si le corps est déshydraté ou en diluant davantage l’urine pour expulser l’excès d’eau si nécessaire. L’ADH est une hormone qui aide le corps à retenir l’eau en augmentant la réabsorption de l’eau par les reins.

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Glossaire

hormone antidiurétique (ADH): également appelée vasopressine, une hormone qui augmente le volume d’eau réabsorbée des tubules collecteurs du rein

déshydratation: état de contenant suffisamment d’eau dans le sang et d’autres tissus

diurèse: production excessive d’urine

osmolalité plasmatique: rapport des solutés à un volume de solvant dans le plasma; l’osmolalité plasmatique reflète l’état d’hydratation d’une personne