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Quelle est la définition de l'urée ?
Notre corps contient beaucoup deprotéines, constamment fabriquées et décomposées dans les différents tissus. Les protéines sont des acides aminés dont laformule chimique générale est R-CH(NH2)-COOH, où R est une chaîne latérale.
Comme tu peux le remarquer, il y a au moins un groupe amine -NH2 dans tous les acides aminés.
Après un repas, les molécules alimentaires digérées telles que les acides aminés sont absorbées dans lesang au niveau de l'intestin grêle. Le sang les transporte ensuite vers le foie via la circulation portale. La plupart du temps, il y a un excédent d'acides aminés absorbés ; à la place, le corps a besoin d'autres molécules telles que des acides gras ou différents types d'acides aminés. Lescellules du foie décomposent les acides aminés excédentaires de l'organisme qui ne peuvent pas être stockés en composés intermédiaires qui peuvent être utilisés pour fabriquer d'autres acides aminés, des sucres ou des acides gras.
Lesenzymes du foie, telles que les transaminases, divisent le surplus de molécules d'acides aminés, en enlevant le groupe amine des acides aminés. La partie de la molécule qui contient du carbone peut alors être utilisée pour fabriquer d'autres types d'acides aminés. Elle peut aussi être convertie en glucose et stockée sous forme de glycogène dans le foie ou convertie en acides gras et stockée dans les tissus adipeux.
Le groupe amine, qui contient de l'azote, se transforme en ammoniac, qui est hautement toxique. Il est donc immédiatement transformé en urée, une molécule inorganique dont la formule chimique est CO(NH2)2, dans un cycle de réactions appelé cycle de l'urée.
L'urée est considérée comme un déchet, et desniveaux élevés dans le sang peuvent être nocifs. Par conséquent, la majeure partie de l'urée doit être filtrée hors du sang. La majeure partie de l'urée sanguine est filtrée par les reins, et une petite quantité est excrétée dans la sueur.
L'urée est un sous-produit de la décomposition des acides aminés dans le foie qui est filtré par les reins et dont une partie est excrétée dans la sueur.
Les fonctions de l'urée
Lors du catabolisme des acides aminés, le groupe amine qui est libéré devient de l'ammoniac. L'ammoniac libre est très toxique pour les cellules, notamment lescellules nerveuses du cerveau. Le foieconvertit rapidement l'ammoniaque en urée dans une série de réactions connues sous le nom de cycle de l'urée.
L'urée est beaucoup moins toxique que l'ammoniac, et elle est finalement excrétée dans l'urine.
Laproduction d'urée permet de maintenir letaux d'ammoniaque dans le sang à une concentration faible et sûre .
L'urée est également l'un des principaux acteurs du gradient cortico-médullaire dans les reins. Plus on s'enfonce dans les reins, plus la concentration d'urée augmente. Le liquide recueilli est riche en déchets, mais il contient aussi beaucoup de molécules d'eau. L'eau se déplace d'une zone de faible osmolarité vers une zone d'osmolarité élevée. Au fur et à mesure que le fluide se déplace, l'osmolarité à l'extérieur devient plus importante qu'à l'intérieur. L'eau s'en va donc. Le gradient corticomédullaire fait en sorte que tout au long du trajet du canal collecteur, l'osmolarité à l'extérieur du canal est plus importante que l'osmolarité à l'intérieur. Par conséquent, l 'eau sort constamment du canal, ce qui produit une urine concentrée.
Le gradient osmotique corticomédullaire est le gradient d'osmolarité dans le liquide entre les cellules rénales.
Les ions sodium et l'urée sont les principaux solutés de ce gradient, et leur concentration augmente à mesure que l'on s'enfonce dans les reins.
L'osmolarité est un terme qui décrit le nombre de particules de soluté dans une solution.
Causes d'un taux élevé d'urée dans l'urine
Les reins sont des organes homéostatiques vitaux situés à l' arrière de l'abdomen qui filtrent l'excès d'eau, d'ions et d'urée à partir d'environ 150 litres de sang par jour pour produire environ 2 litres d'urine.
Tu peux considérer tes reins comme les installations de traitement des déchets de ton corps !
En plus de filtrer le sang, les reins régulent la teneur en eau de notre sang et synthétisent des hormones importantes comme l'érythropoïétine et la vitamine D activée.
La moelle et le cortex sont les deux principales sections du rein. Le cortex est la partie la plus claire qui se trouve à l'extérieur, tandis que la moelle se trouve au milieu, reliée au bassin rénal et à l'uretère.
Chaque rein possède environ un million d'unités de filtration fonctionnelles appelées néphrons. Chaque néphron s'étend du cortex à la moelle et comprend de nombreux composants, chacun ayant un rôle spécifique.
Lapression artérielle est légèrement plus élevée dans le glomérule, un ensemble de capillaires dont les parois ressemblent à un tamis. De minuscules molécules telles que l'eau, le glucose, l'urée et les ions peuvent passer à travers le tamis, mais les molécules plus grosses, telles que les protéines et les cellules sanguines, restent dans le glomérule et sont renvoyées dans la circulation sanguine.
La collection de minuscules molécules et l'eau filtrée descendent le long d'une série de néphrons et pénètrent dans le canal collecteur. Les néphrons jouent un rôle essentiel dans la création d'un gradientosmotique, appelé gradient cortico-médullaire, qui augmente au fur et à mesure que l'on s'enfonce dans la moelle. Plus tard, ce gradient permet de réabsorber davantage d'eau dans le canal collecteur. Le produit final est une urine très concentrée avec de grandes quantités de déchets qui s'écoulent finalement dans la vessie via les uretères.
Un gradient osmotique fait référence aux différences de concentration entre deux solutions situées de part et d'autre d'une membrane semi-perméable.
Comme nous l'avons expliqué précédemment, l'urée est un sous-produit du métabolisme des protéines. Par conséquent, si pour une raison quelconque le métabolisme des protéines est augmenté dans le corps, plus d'urée sera produite et excrétée dans l'urine.
Par exemple, une alimentation riche en protéines peut entraîner une dégradation plus importante des protéines et la production d'une plus grande quantité d'urée.
Par ailleurs, lorsque le corps est déshydraté et doit préserver sa teneur en eau, une plus grande quantité d'eau est réabsorbée dans les reins à partir de l'urine. Cela augmente la concentration d'urée dans l'urine.
Quels sont les effets secondaires de l'urée ?
Même si l'uréeest moins toxique que l'ammoniac, un taux élevé d'urée dans le sang peut avoir de graves conséquences . Le terme urémie est utilisé pour décrire les concentrations élevées d'urée dans lesang.
Lesquantités typiques d'urée dans le sang se situ ent entre2,5 et 7,8 mmol/L.
Crises d'épilepsie,
coma,
arrêt cardiaque,
et la mort
sont quelques effets secondaires graves de l'urémie non traitée.
En outre, untaux d'urée élevé peut accélérer l'élimination des plaquettes et altérer leur capacité à se lier aux sites endommagés le long des vaisseaux sanguins . Lesplaquettes sont les principaux agents qui initient la cascade de formation des caillots. Par conséquent, uneurémie non traitée peut entraîner des saignements spontanés. Cela peut se produire dans l 'intestin ou le cerveau, entraînant d'autres complications.
L'urée est filtrée du sang par les reins. Si les reins cessent de filtrer le sang de manière adéquate, l'urée s'accumule dans le sang . Les problèmes rénaux peuvent être classés en deux groupes : les lésions rénales aiguës (LRA) et les maladies rénales chroniques (MRC).
- L'insuffisance rénale aiguë survientlorsque les reins cessent soudainement de fonctionner correctement, généralement à cause d'une autre maladie grave .
- La maladie rénale chroniqueest untrouble à long terme dans lequel les reins ne fonctionnent pas aussi bien qu'ils le devraient .
L'insuffisance rénale aiguëet l'insuffisance rénale chronique peuvent entraîner l'accumulation de déchets dans le sang. Mais l'IRC entraîne plus souvent l'urémie que l'insuffisance rénale aiguë.
Utilisations courantes de l'urée
L'urée est devenue la première molécule organique pouvant être fabriquée synthétiquement. C'est un composé qui a de nombreuses applications dans les domainesmédicaux et non médicaux.
Agriculture
L'uréeest un engraisidéal pourle sol car sa teneur en azote est supérieure à celle de tous les engrais solides porteurs d'azote. Une fois ajoutée au sol, l 'uréeest décomposée en ammoniac et en dioxyde de carbone. Les bactéries présentes dans le sol transforment alors l'ammoniac en nitrate, qui est ensuite absorbé par les racines des plantes.
La plante utilise le nitrate pour fabriquer des composés organiques contenant de l'azote tels que des acides aminés et des nucléotides.
Industrie automobile
L'urée est utilisée dans les convertisseurscatalytiques des voitures pour réduire l' omission des dangereux composés d'oxyde d'azote (NOx) dans les gaz d'échappement. Dans ces convertisseurs catalytiques, l'urée est injectée dans le système d'échappement, où ellese décompose en ammoniac et en dioxyde de carbone. L'ammoniac réagit ensuite avec les gaz NOx et produit de l'azote gazeux et de l'eau, qui sont des composés non toxiques .
Applications médicales
Un test respiratoire à l'urée est un outil qui utilise de l'uréemarquée au carbone 14 pour vérifier la présence d'Helicobacter pylori (H. pylori) dans l'estomac . L' infection bactérienne H. pylori est associée aux ulcères de l'estomac et de l'intestin grêle. Cette bactérie possède une enzyme appelée uréase qui catalyse la décomposition de l'urée en ammoniac et en dioxyde de carbone. L'ammoniac en solution est basique et réagit avec l'acide de l'estomac pour rendre l'environnement moins acide et plus propice au développement de la bactérie .
Il existe deux isotopes du carbone : carbone-13 et carbone-14.
Le carbone 13 est l'isotope stable et celui que l'on trouve le plus souvent, ce qui rend le carbone 14 plus rare.
Dans letest respiratoire à l'urée , on fait boire à la personne testée de l'urée marquée au carbone 14. Si une personne a H. pylori dans l'estomac, la bactérie convertit l'urée en ammoniac et en dioxyde de carbone. Par conséquent, la personne aura des quantités plus élevées de dioxyde de carbone avec du carbone-14 dans l'air qu'elle expire.
Urée - Points clés
Les protéines sont constamment fabriquées et décomposées dans le corps. Les protéines sont constituées d'acides aminés et, au cours du métabolisme des protéines, les groupes aminés des acides aminés sont éliminés et convertis en urée, qui est finalement excrétée dans l'urine.
Les reins sont des organes vitaux qui éliminent l'excès d'eau, d'ions et d'urée du sang.
En cas de maladie rénale chronique et de lésion rénale aiguë, le rein est altéré et ne filtre pas le sang aussi bien qu'il le devrait. Cela entraîne l'accumulation de déchets tels que l'urée dans le sang.
Un taux élevé d'urée dans le sang peut être toxique et entraîner des crises d'épilepsie, le coma et finalement la mort.
En dehors du corps, l'urée est utilisée pour diverses applications. Elle est notamment utilisée comme engrais dans l'agriculture, dans les convertisseurs catalytiques des automobiles et dans les tests d'haleine à l'urée.
1. NHS Bristol Trust, Urée, https://www.nbt.nhs.uk/severn-pathology/requesting/test-information/urea#:~:text=Référence%20range%3A%202.5%20%2D%207.8%20mmol%2FL.
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