ADH

Le rôle de l'hypothalamus et de l'hypophyse dans la sécrétion de l'ADH

Il existe dans l'hypothalamus des cellules spécialisées appelées osmorécepteurs. Ces osmorécepteurs sont situés à l'extérieur de la barrière hémato-encéphalique et sont très sensibles aux changements de potentiel hydrique et d'osmolarité du sang.

Corrélation entre le potentiel hydrique et l'osmolarité

Le potentiel hydrique et l'osmolarité sont négativement corrélés. Par conséquent, une baisse du potentiel hydrique signifie que l'osmolarité dans le sang est trop élevée. L'eau se déplace d'une zone de faible osmolarité (potentiel hydrique élevé) vers une zone d'osmolarité élevée (potentiel hydrique bas).

Lorsque le potentiel hydrique du sang diminue :

1. L'eau se déplace hors des cellules osmoréceptrices, ce qui entraîne leur rétrécissement.
2. Cette action déclenche une réponse neuronale au centre de contrôle de l'hypothalamus pour augmenter la libération d'ADH.
3. Le potentiel hydrique du sang augmente alors

Dans le cas d'une augmentation du potentiel hydrique du sang :

1. L'eau descend son gradient osmotique dans les osmorécepteurs.
2. Cette action provoque le gonflement et l'augmentation de la taille des osmorécepteurs.
3. Ce changement de forme des cellules déclenche également des réponses neuronales visant à diminuer la libération d'ADH.
4. Cela abaisse le potentiel hydrique du sang.

Hypovolémie

Une baisse du volume sanguin (hypovolémie) stimule également la sécrétion d'ADH. L'hypovolémie provoque une baisse de la pression artérielle détectée par les barorécepteurs du cœur, de l'aorte et de la carotide. Le signal neuronal est alors relayé à l'hypophyse postérieure pour qu'elle libère davantage d'ADH.

La synthèse et la libération de l'ADH sont contrôlées par une rétroaction négative. Lorsque le potentiel hydrique du sang et la pression artérielle sont rétablis, la quantité d'ADH libérée revient à son niveau normal.

L'action de l'ADH

La cible principale de l'ADH est le rein. Elle agit sur le tubule contourné distal et le canal collecteur pour réguler le volume et l'osmolarité de l'urine en contrôlant la quantité d'eau réabsorbée dans le sang.

L'ADH peut également agir sur les vaisseaux sanguins périphériques pour réguler la pression artérielle.

En réponse à une osmolarité plasmatique élevée

Un potentiel hydrique bas correspond à une osmolarité élevée dans le sang. Ce résultat peut provenir de différentes causes telles que :

• Ne pas boire une quantité suffisante d'eau.
• Perdre plus d'eau que l'on en consomme, par exemple en cas de forte transpiration ou de diarrhée.
• La consommation d'aliments salés, riches en ions sodium et chlorure.

Une baisse du potentiel hydrique est détectée par les osmorécepteurs de l'hypothalamus, ce qui déclenche la sécrétion d'ADH. L'ADH cible alors le rein et agit sur le tubule contourné distal et le canal collecteur.

Le processus :

1. L'HAD se lie à des récepteurs spécifiques de la surface cellulaire sur le côté basolatéral des cellules épithéliales de ces deux régions.
2. Le récepteur change alors de forme et initie une cascade d'événements conduisant à l'activation d'une phosphorylase intracellulaire.
3. Cette enzyme provoque la fusion de vésicules intracellulaires spécifiques avec la membrane apicale.
4. Les vésicules contiennent des types particuliers de canaux d'eau appelés aquaporines.
5. Un nombre accru d'aquaporines sur le tubule contourné distal et le canal collecteur augmente la perméabilité de ces tubules à l'eau, ce qui entraîne la réabsorption d'une plus grande quantité d'eau.

L'ADH augmente également la perméabilité du canal collecteur à l'urée. Comme plus d'eau est réabsorbée, l'urée devient très concentrée, ce qui génère un gradient élevé pour le mouvement passif de l'urée hors du filtrat. Laréabsorption de l'urée avec l'eau garantit que le potentiel de l'eau dans l'espace interstitiel reste inférieur à celui du filtrat, de sorte que l'eau continue d'être réabsorbée.

Fig. 1 - Fusion de la vésicule contenant l'aquaporine avec la membrane apicale dans les cellules épithéliales qui tapissent le canal collecteur en réponse à l'ADH.

De fortes concentrations d'ADH provoquent également une vasoconstriction des vaisseaux sanguins périphériques, ce qui permet d'éviter que la pression artérielle ne descende trop bas.

L'action de l'ADH sur les reins ne fait qu'empêcher une baisse supplémentaire du potentiel hydrique du sang. Le rétablissement de l'osmolarité du sang n'est pleinement réalisé qu'en buvant davantage d'eau. L'hypothalamus active également le centre de la soif en réponse au faible potentiel hydrique du sang, ce qui augmente l'envie de boire de l'eau. Après le rétablissement du potentiel hydrique sanguin, les osmorécepteurs envoient moins d'impulsions à l'hypothalamus et la sécrétion d'ADH est réduite. C'est un exemple de rétroaction négative.

En réponse à une faible osmolarité plasmatique

Une osmolarité plasmatique basse signifie que le potentiel hydrique du sang est élevé. Il y a soit trop peu de sel et d'électrolytes dans le sang, soit trop d'eau dans le sang. Cela peut être causé par :

• Boire trop d'eau
• Le fait de ne pas avoir suffisamment de sel et d'électrolytes dans l'alimentation pour remplacer ceux qui sont perdus dans le métabolisme et les excrétions.
• Une surcharge liquidienne due à une perfusion excessive de trop de liquide dans le cadre d'une thérapie de remplacement des liquides (cela arrive généralement aux patients dans les hôpitaux).

Le processus :

1. Une baisse de l'osmolarité plasmatique basse entraîne une augmentation de la taille des osmorécepteurs puisque l'eau pénètre dans ces cellules par osmose.
2. Les osmorécepteurs envoient alors moins d'impulsions à l'hypothalamus, ce qui entraîne la libération de moins d'ADH.
3. Moins d'eau est réabsorbée dans les reins pour abaisser le potentiel hydrique du sang. Il en résulte la production d'une urine très diluée.

Lorsque l'osmolarité du sang est rétablie, les impulsions envoyées par les osmorécepteurs de l'hypothalamus reviennent à la normale, de même que la sécrétion d'ADH.

Fig. 2 - Le processus homéostatique global de l'osmorégulation est coordonné par l'hypothalamus.