rein2010.pdf
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LES FONCTIONS<br />
I - INTRODUCTION<br />
RENALES<br />
* Place du rein et des<br />
fonctions d'excrétion dans le<br />
fonctionnement global de<br />
l'organisme
POUMONS<br />
O2<br />
CO2<br />
PEAU<br />
Aliments<br />
Boissons<br />
O 2<br />
CO 2<br />
Chaleur<br />
Energie<br />
= ATP<br />
COEUR<br />
Eau<br />
Déchets<br />
Nutriments<br />
TUBE DIGESTIF Féces<br />
Eau, nutriments<br />
Sels, vitamines<br />
R<br />
E<br />
I<br />
N<br />
Urine<br />
±Eau<br />
± Electrol.<br />
±H +<br />
Toxines
O 2<br />
CO 2<br />
Chaleur<br />
Energie<br />
= ATP<br />
COEUR<br />
Eau<br />
Déchets<br />
Nutriments<br />
TUBE DIGESTIF<br />
Eau, nutriments<br />
Sels, vitamines<br />
R<br />
E<br />
I<br />
N<br />
Epuration "déchets"<br />
(sécrétion puis excrétion)<br />
urée, créatinine<br />
bilirubine, ac urique<br />
toxines, poisons<br />
médicaments<br />
Réabsorption<br />
glucose, AA….<br />
± électrolytes<br />
Rég PA long terme<br />
réabsorpt ± Na +<br />
réabsorpt ± H 2 0
O 2<br />
CO 2<br />
Chaleur<br />
Energie<br />
= ATP<br />
COEUR<br />
Eau<br />
Déchets<br />
Nutriments<br />
TUBE DIGESTIF<br />
Eau, nutriments<br />
Sels, vitamines<br />
R<br />
E<br />
I<br />
N<br />
Equilibre A-B<br />
élimination ± H +<br />
réabsorpt ± HCO 3 -<br />
Fonction endocrine<br />
érythropoïétine<br />
calcitriol<br />
(1,25(OH) 2 D 3 )<br />
Catabol protéique<br />
petites protéines<br />
(β 2 µglobulines…)<br />
h. polypeptidiques<br />
(insuline, GH, PTH)
Les fonctions rénales<br />
II – MORPHOLOGIE, STRUCTURE ET<br />
VASCULARISATION DU REIN<br />
A – Morphologie générale
11 ème dorsale<br />
HILE<br />
Artère rénale<br />
Veine rénale<br />
Innervation<br />
sympathique<br />
Uretère<br />
2 ème lombaire<br />
6 cm<br />
4 cm<br />
10-12 cm<br />
140 g
Papille<br />
Calices<br />
Bassinet<br />
Uretère<br />
Capsule fibreuse<br />
rigide<br />
Zone<br />
médullaire<br />
Cortex<br />
Pyramide<br />
de Malpighi<br />
Colonnes de<br />
Bertin<br />
Pyramides<br />
de Ferrein
Les fonctions rénales<br />
II – MORPHOLOGIE, STRUCTURE ET<br />
VASCULARISATION DU REIN<br />
A – Morphologie générale<br />
B – Structure du néphron<br />
1 – Les différentes parties
glomérule<br />
néphron = unité anatomique élémentaire<br />
fonctionnelle<br />
1 200 000 néphrons indépendants par rein<br />
!!! possibilité de pathologies<br />
CORTEX<br />
MED<br />
EXTERNE<br />
MED<br />
I NTERNE
Artère afférente<br />
Artère efférente<br />
Podocytes<br />
Capsule de Bowman<br />
<br />
<br />
Capillaires<br />
glomérulaires<br />
Tube proximal
tubule collecteur initial<br />
tubule contourné distal<br />
tubule contourné proximal<br />
Anse de Henlé<br />
branche large ascendante<br />
branche grêle descendante<br />
branche grêle ascendante<br />
glomérule<br />
tubule collecteur principal<br />
CORTEX<br />
MED<br />
EXTERNE<br />
MED<br />
I NTERNE
D'après Cowley, Am. J. Physiol. 1997;273:R1-R15
Les fonctions rénales<br />
II – MORPHOLOGIE, STRUCTURE ET<br />
VASCULARISATION DU REIN<br />
A – Morphologie générale<br />
B – Structure du néphron<br />
1 – Les différentes parties<br />
2 – Organisation au niveau du rein
Néphrons<br />
"juxtamédullaires"<br />
TP + TD + CI toujours<br />
situés dans le cortex<br />
2 types de néphrons<br />
appareil<br />
juxtaglomérulaire<br />
Néphrons "corticaux"<br />
PAPILLE<br />
CORTEX<br />
MEDULLAIRE<br />
EXTERNE<br />
MEDULLAIRE<br />
INTERNE
Innervation Σ<br />
Cellules<br />
myoépithéliales<br />
granuleuses<br />
Artériole afférente<br />
Macula densa<br />
Artériole efférente
Les fonctions rénales<br />
II – MORPHOLOGIE, STRUCTURE ET<br />
VASCULARISATION DU REIN<br />
A – Morphologie générale<br />
B – Structure du néphron<br />
C – Vascularisation du rein
Qrén = 1 à 1,2 L/min<br />
= 20 % Qcard de repos<br />
Q plasm rén = 600 - 630 ml/min<br />
La totalité du plasma (≈ 2,5 L) passe à<br />
travers le système rénal toutes les 20<br />
min (70 fois par jour) :<br />
≈ 180 litres de plasma sont filtrés<br />
chaque jour DONT seulement 1,5 litres<br />
sont excrétés avec l’urine
Artères et veines<br />
interlobaires<br />
Artères et veines<br />
arquées<br />
Artères<br />
interlobulaires<br />
Artérioles<br />
afférentes<br />
Artère rénale<br />
Veine cave<br />
inférieure<br />
Veine rénale<br />
Aorte<br />
abdominale<br />
!!! Vascularisation terminale<br />
pas d'anastomoses entre artères<br />
segmentaires<br />
obstruction aiguë d'un vaisseau<br />
ischémie du territoire<br />
correspondant
AA<br />
système<br />
porte<br />
artériel<br />
1) P élevée<br />
filtration<br />
2) Vasomotricité<br />
régulation<br />
débits<br />
CG<br />
cap. péritubulaires<br />
AE<br />
95% Qrén veinule<br />
CG = cap. glomérulaires<br />
12 m²
N. "juxta<br />
médullaires"<br />
A et V<br />
arquées<br />
Vaisseaux<br />
droits<br />
A et V<br />
interlobaires<br />
AA<br />
1% Q rén<br />
AA<br />
AE<br />
V interlobulaire<br />
Néphrons "corticaux"<br />
Réseau<br />
capillaire<br />
péritubulaire
Pression moyenne (mmHg)<br />
120<br />
100<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
0<br />
45<br />
44<br />
18<br />
10<br />
AR AA CG AE CPT VIR VR
Les fonctions rénales<br />
II – MORPHOLOGIE, STRUCTURE ET<br />
VASCULARISATION DU REIN<br />
A – Morphologie générale<br />
B – Structure du néphron<br />
C – Vascularisation du rein<br />
D - Innervation
III – METHODES D'INVESTIGATION<br />
DES FONCTIONS RENALES<br />
A – Méthodes générales d'investigation
Microponctions<br />
Microdissections et microperfusions<br />
Cultures de cellules épithéliales<br />
Microdébitmétrie laser - Doppler<br />
Techniques généralement utilisables<br />
chez l'animal
INVESTIGATION CLINIQUE CHEZ L'HOMME<br />
explorer le rein entier<br />
dans des conditions stables<br />
sans traumatisme ou risques majeurs<br />
Utilisation d’une méthode globale<br />
d'investigation de tous les néphrons des<br />
deux reins : les clairances rénales
Artère rénale<br />
≡Σart. afférentes<br />
Σ art. efférentes<br />
Σ capillaires<br />
péritubulaires<br />
Veine rénale<br />
Σ capillaires<br />
glomérulaires<br />
Glomérules<br />
Tubules<br />
proximaux<br />
Anses de<br />
Henlé<br />
Modèle fictif de « néphron unique »<br />
Tubules<br />
distaux et<br />
collecteurs
III – INVESTIGATION DES FONCTIONS<br />
RENALES<br />
A – Méthodes générales d'investigation<br />
B – Les clairances au niveau du rein
La clairance rénale d’une substance peut être<br />
définie comme le volume virtuel de plasma<br />
totalement épuré d'une substance donnée par<br />
unité de temps, suite au travail rénal<br />
La clairance, ( C ), a la dimension d’un débit<br />
liquidien et s’exprime en ml / min<br />
A ce volume virtuel épuré correspond une masse<br />
de substance extraite du plasma par unité de<br />
temps et éliminée avec l’urine.<br />
Extraction de la substance du plasma et son<br />
excrétion dans l’urine ont la dimension d’un<br />
débit de substance, qui s’exprime en g, mg ou<br />
mmol par minute
!!! ATTENTION !!!<br />
Clairance = volume VIRTUEL de<br />
plasma totalement épuré d’une<br />
substance donnée<br />
Ex. Q pl = 600 ml/min, C X = 300 ml/min<br />
300 ml de plasma épuré totalement<br />
et 300 ml de plasma non épuré ?
Réalité :<br />
600 ml de plasma épurés partiellement<br />
dans un rapport de 300 / 600 = 1/2<br />
[X] VR = [X] AR – 1/2 [X] AR = 1/2 [X] AR<br />
C = 100 ml/min épuration = 100/600 = 1/6<br />
[X] VR = [X] AR – 1/6 [X] AR = 5/6 [X] AR<br />
C = 500 ml/min épuration = 500/600 = 5/6<br />
[X] VR = [X] AR – 5/6 [X] AR = 1/6 [X] AR
La clairance rénale d’une substance X est<br />
calculée d’après la formule suivante :<br />
C X<br />
=<br />
U X x V<br />
P X<br />
U X = concentration de X dans l’urine<br />
( g, mg ou mmol / ml )<br />
V = débit urinaire (ml/min)<br />
P X = concentration de X dans le plasma<br />
( g, mg ou mmol / ml )
C X<br />
=<br />
U X x V<br />
P X<br />
=<br />
mg/ml x ml/min<br />
mg/ml<br />
U X x V = débit de substance excrété<br />
( mg/min)<br />
=<br />
ml/min
III – INVESTIGATION DES FONCTIONS<br />
RENALES<br />
A – Méthodes générales d'investigation<br />
B – Les clairances au niveau du rein<br />
1 – Substances éliminées uniquement<br />
par filtration
Fonction explorée<br />
Estimation du débit<br />
de filtration<br />
glomérulaire (DFG)<br />
= fraction du<br />
plasma transféré<br />
des vaisseaux vers<br />
le néphron<br />
(ultra)Filtration<br />
DFG
AA<br />
P X<br />
P X<br />
F<br />
x<br />
P X<br />
Substances dissoutes dans le<br />
plasma et traversant librement<br />
le filtre glomérulaire<br />
F = débit de filtration<br />
AE [X] AA = [X] AE = [X] UF = P X<br />
U X x V<br />
S filt = F x P X<br />
= charge filtrée<br />
S excr = U X x V<br />
= charge excrétée
AA<br />
AE<br />
P X<br />
P X<br />
F<br />
X<br />
Eau<br />
x<br />
P X<br />
Substances librement filtrées<br />
ni réabsorbées, ni sécrétées<br />
U X x V<br />
F x P X = V x U X<br />
F =<br />
F ≠ V et P X ≠ U X<br />
V P X<br />
V x U X<br />
P X<br />
= C filt<br />
Filtration épuration<br />
partielle = F
Mesure de la clairance d’une substance<br />
uniquement filtrée permet d’estimer le<br />
Débit de Filtration Glomérulaire<br />
Ex. : Inuline (polymère du fructose)<br />
= traceur "idéal"<br />
librement filtrée (= non liée aux protéines)<br />
non métabolisée par le rein<br />
non retenue par le rein<br />
non toxique<br />
facilement dosable
QAA = 600 ml/min<br />
PAA = 1 mg/ml<br />
SAA = 600 mg/min<br />
SAE = SAA –F.PF = 480 mg/min<br />
PAE = 1 mg/ml<br />
QAE = 480 ml/min<br />
Eau<br />
Eau<br />
SVR = SAA –U.V<br />
= 480 mg/min<br />
QVR = QAA – V = 599 ml/min<br />
P VR = 480 / 599 = 0,8 mg/ml<br />
F.PF = U.V = 120 mg/min<br />
F = QAA -QAE = 120 ml/min<br />
PF = 1 mg/ml<br />
V = 1 ml/min<br />
U = 120 mg/ml<br />
P AA = P AE = P F<br />
F = U.V / P = C filt<br />
= 120 ml/min<br />
= 1/5 Q AA<br />
P VR = 4/5 P AA<br />
épuration<br />
= 1/5 P AA<br />
U.V = 120 mg/min
III – INVESTIGATION DES FONCTIONS<br />
RENALES<br />
A – Méthodes générales d'investigation<br />
B – Les clairances au niveau du rein<br />
1 – Substances éliminées par filtration<br />
2 – Substances filtrées et réabsorbées
Fonction explorée<br />
Estimation du débit<br />
de substance<br />
réabsorbée par les<br />
tubules après avoir<br />
été librement filtrée<br />
Réabsorption
AA<br />
AE<br />
VR<br />
F x P<br />
S réab<br />
Substances filtrées<br />
librement puis réabsorbées<br />
U x V<br />
Sréab = Tréab = F x P - U x V<br />
U x V = F x P - T réab<br />
T réab<br />
Créab = F x P - Tréab = F -<br />
P<br />
P<br />
Tréab P<br />
= volume de plasma<br />
auquel est restituée<br />
la substance<br />
0 < C réab < F
III – INVESTIGATION DES FONCTIONS<br />
RENALES<br />
A – Méthodes générales d'investigation<br />
B – Les clairances au niveau du rein<br />
1 – Substances éliminées par filtration<br />
2 – Substances filtrées et réabsorbées<br />
3 – Substances filtrées et sécrétées
Fonction explorée<br />
Estimation du débit<br />
de substance<br />
sécrétée par les<br />
tubules après avoir<br />
été librement filtrée<br />
Sécrétion
AA<br />
AE<br />
VR<br />
F x P<br />
S sécr<br />
Substances filtrées<br />
librement puis sécrétées<br />
S sécr = T sécr<br />
= U x V - F x P<br />
U x V = F x P + T sécr<br />
T sécr<br />
Csécr =<br />
U x V<br />
F x P + Tsécr = F +<br />
P<br />
P<br />
Tsécr P<br />
= volume de plasma<br />
supplémentaire<br />
épuré de la<br />
substance<br />
F < C réab < Q pl AR
III – INVESTIGATION DES FONCTIONS<br />
RENALES<br />
A – Méthodes générales d'investigation<br />
B – Les clairances au niveau du rein<br />
1 – Substances éliminées par filtration<br />
2 – Substances filtrées et réabsorbées<br />
3 – Substances filtrées et sécrétées<br />
4 – Notion de transport maximum
Réabsorptions et sécrétions dépendent<br />
souvent de transporteurs spécifiques<br />
capacité maximale de transfert (Tm) à<br />
saturation des transporteurs<br />
Créab = F – Tréab / P<br />
Csécr = F + Tsécr / P<br />
évolution de la valeur des clairances<br />
de réabsorption et de sécrétion en<br />
fonction du Tm et de P :<br />
Tm / P quand P
F<br />
C<br />
C filt = U·V / P = F·P / P = F<br />
Inuline<br />
P
F Inuline<br />
0<br />
C<br />
C réab = F – Tm / P<br />
Glucose<br />
P
Q plAR<br />
C<br />
F Inuline<br />
0<br />
C séc = F + Tm / P<br />
Acide para-amino-hippurique (PAH)<br />
C PAH permet<br />
estimation du<br />
débit plasmatique<br />
rénal<br />
Glucose<br />
tenir compte de la concentration plasmatique<br />
pour l'interprétation clinique des clairances<br />
P
III – INVESTIGATION DES FONCTIONS<br />
RENALES<br />
A – Méthodes générales d'investigation<br />
B – Les clairances au niveau du rein<br />
1 – Substances éliminées par filtration<br />
2 – Substances filtrées et réabsorbées<br />
3 – Substances filtrées et sécrétées<br />
4 – Notion de transport maximum<br />
5 – Clairance de l’eau libre
Fonction explorée<br />
Estimation de la<br />
capacité du rein à<br />
produire une urine<br />
diluée ou concentrée<br />
par rapport au plasma<br />
Dilution / concentration
Les substances dissoutes dans un solvant<br />
exercent une activité osmotique<br />
= capacité d'induire des mouvements d'eau<br />
Activité osmotique = osmoles ou mosmoles<br />
osmolarité= osmol (mosmol) / L solvant<br />
osmolalité = osmol (mosmol) /kg solvant<br />
C osm = U osm x V / P osm
C osm = volume de plasma épuré des substances<br />
osmotiquement actives par unité de temps<br />
Cette charge osmotique, prélevée du plasma, peut<br />
être excrétée sous un volume d'urine variable,<br />
qui dépend de la quantité d'eau "non liée au<br />
sodium" et mobilisable par le rein : " l'eau libre"<br />
Comparaison de C osm et de V clairance de<br />
l'eau libre : C H2O = V - C osm<br />
qui traduit la capacité du rein à mobiliser plus<br />
ou moins cette eau et à produire une urine<br />
plus ou moins concentrée
C H2O = 0 : V = C osm P osm = U osm<br />
urine iso-osmotique / au plasma<br />
C H2O > 0 : V > C osm P osm > U osm<br />
urine hypo-osmotique / au plasma<br />
C H2O < 0 : V < C osm P osm < U osm<br />
urine hyper-osmotique / au plasma
IV – FILTRATION GLOMERULAIRE ET<br />
SON CONTRÔLE<br />
A – L'ultrafiltrat glomérulaire
IV – FILTRATION GLOMERULAIRE<br />
A – L'ultrafiltrat glomérulaire<br />
B – La filtration sélective<br />
1- Propriétés du filtre glomérulaire
Ultrafiltrat = filtration sélective :<br />
par la taille des molécules<br />
par la charge électrique des<br />
molécules
AA<br />
AE<br />
Cap. glomérulaires<br />
Podocytes
Endothélium<br />
capillaire<br />
Membrane basale<br />
glomérulaire<br />
Collagène 4<br />
(filtre mécanique)<br />
S -<br />
Polyanions :<br />
sialoglycoprotéines<br />
(filtre électrostatique)<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
- -<br />
- -<br />
Membrane<br />
des fentes<br />
de filtration<br />
Pédicelles
molécules filtrent d'autant mieux<br />
qu'elles sont de petite taille et<br />
qu'elles sont chargées positivement<br />
Taille limite : PM environ 69 000 daltons<br />
albumine (chargée -) ne passe pas<br />
si protéinurie glomérulopathie<br />
nécessité du clivage des grosses<br />
molécules devant être éliminées<br />
(toxines, médicaments)
1 er facteur lié à nature du filtre = K<br />
conductivité hydraulique<br />
normalement très élevée (avec<br />
2 x 1 200 000 néphrons)
AA<br />
AE<br />
Myofilaments des<br />
cel. mésangiales<br />
2ème facteur = S<br />
surface d'échange
Kf = K x S<br />
coefficient d'ultrafiltration
IV – FILTRATION GLOMERULAIRE<br />
A – L'ultrafiltrat glomérulaire<br />
B – La filtration sélective<br />
1- Propriétés du filtre glomérulaire<br />
2- Dynamique de l'ultrafiltration
PAA = 45 mmHg<br />
ΠAA = 24 mmHg<br />
Π AE = 34 mmHg<br />
P AE = 44 mmHg<br />
AA<br />
CG Pcg<br />
Πcg<br />
AE<br />
Πt<br />
Pt<br />
PUF = (Pcg + Πt) – (Πcg + Pt)<br />
= (Pcg - Pt) – (Πcg - Πt)<br />
Δ P ΔΠ<br />
(# 0 mmHg)<br />
(10 mmHg)
CG<br />
AA<br />
AE<br />
P UF = (45 – 10) – (24-0) = 11 mmHg<br />
P UF = (44 – 10) – (34-0) = 0 mmHg
DFG = Kf x P UF<br />
= K x S x (ΔP – ΔΠ)
IV – FILTRATION GLOMERULAIRE<br />
A – L'ultrafiltrat glomérulaire<br />
B – La filtration sélective<br />
C – Le débit de filtration glomérulaire (DFG)
DFG x [X] plasma = charge filtrée<br />
intérêt physiologique<br />
= valeur de référence<br />
intérêt clinique<br />
= efficacité de la fonction rénale<br />
= diagnostic des insuffisances rénales<br />
aiguës et chroniques<br />
détermination DFG global = F = C filt<br />
inuline = méthode de référence
DFG # 120-125 ml/min (sujet jeune)<br />
DFG varie avec ethnie, sexe, nb<br />
néphrons fonctionnels, taille du<br />
rein<br />
valeurs ajustées à SC standard<br />
125 ± 15 ml / min / 1,73m²<br />
110 ± 15 ml / min / 1,73m²<br />
DFG diminue chez sujet âgé (- 5%<br />
par tranche de 10 ans d’âge)<br />
adapter posologie médicaments
Détermination clinique<br />
Traceurs radiopharmaceutiques<br />
(EDTA-Cr 51 , DTPATc 99 …)<br />
clairances plasmatiques<br />
Traceurs endogènes : créatinine<br />
sécrétion valeurs C créat > C inul<br />
précautions d'emploi :<br />
* [Créat] pl lors d’état œdémateux<br />
* sécrétion lors d'insuffisance<br />
rénale chronique
Détermination clinique<br />
Créatinine plasmatique :<br />
clairance estimée : formule de<br />
Cokcroft et Gault (CO cr)<br />
CO cr = a x [(140 – âge) x Pds / [créat] plasma]<br />
âge en années, poids en kilogrammes<br />
et [créat] plasma en µmol/L<br />
avec a = 1,05 pour les femmes<br />
et a = 1,25 pour les hommes
Mesure du DFG (C inul ou C créat )<br />
associée à mesure du DPR (C PAH )<br />
Fraction Filtrée<br />
FF = DFG / DPR = 120 / 600 = # 20%
Quelques chiffres<br />
DFG = 120 ml/min 180 L/jour<br />
V = 1 à 1,5 L/jour 99% eau réabsorbée<br />
180 L/jour = 4 x volume total eau<br />
= 10 x volume extracellulaire<br />
= 70 x volume du plasma<br />
totalité du plasma traverse le rein<br />
toutes les 25 minutes<br />
efficacité de l'épuration rénale
IV – FILTRATION GLOMERULAIRE<br />
A – L'ultrafiltrat glomérulaire<br />
B – La filtration sélective<br />
C – Le débit de filtration glomérulaire<br />
(DFG)<br />
D – Déterminants du DFG
DFG = K x S x (ΔP – ΔΠ)
K = modifications portant sur la<br />
structure du filtre<br />
Exercice musculaire charges –<br />
(effet NO)<br />
K perméabilité protéines<br />
protéinurie (voire hémoglobinurie)<br />
transitoire
Pathologies: K par dépôt protéique<br />
glomérulaire (diabète, hypertension<br />
chronique)<br />
K par destruction ± importante du<br />
filtre (glomérulonéphrite)<br />
protéinurie hypoprotéinémie <br />
Πcap systém<br />
œdème syndrome néphrotique
S = modifications portant sur la surface<br />
d'échange<br />
= ± contraction myofilaments mésangiaux<br />
Angiotensine II, ADH, noradrénaline<br />
contraction S Kf Peptide atrial natriurétique (ANP)<br />
relaxation S Kf
ΔP<br />
ΔΠ<br />
35<br />
24<br />
P UF<br />
ΔP - ΔΠ<br />
AA AE<br />
capillaires glomérulaires<br />
Situation normale : équilibre de filtration survient<br />
avant la fin du capillaire<br />
34
35<br />
24<br />
Variations de ΔΠ ( Π cg – Π t )<br />
DPR<br />
AA CG AE<br />
34<br />
1) Débit Plasm Rénal<br />
si DPR fraction<br />
du DPR qui traverse<br />
CG dans partie initiale<br />
[prot] est moindre
Π AA = 24 mmHg<br />
Π AE = 30 34 mmHg<br />
AA<br />
CG<br />
AE<br />
DPR
35<br />
24<br />
Variations de ΔΠ ( Π cg – Π t )<br />
[Prot] pl<br />
DPR<br />
AA CG AE<br />
34<br />
ΔΠ<br />
1) Débit Plasm Rénal<br />
si DPR fraction<br />
du DPR qui traverse<br />
CG dans partie initiale<br />
[prot] est moindre<br />
DPR DFG DPR DFG 2) Hypoprotidémie<br />
DFG<br />
3) Πt DFG
35<br />
24<br />
Variations de ΔP (P cg -P t )<br />
P t<br />
AA CG AE<br />
34<br />
ΔP<br />
1) Pt :<br />
obstruction lumière<br />
DFG<br />
2) Variations de P cg<br />
± Rés. AA et/ou AE<br />
Action nerveuse<br />
ou hormonale<br />
Pathologie
DPR<br />
DPR<br />
Exemple de la vasoconstriction<br />
AA CG AE<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Pcg<br />
DFG<br />
Pcg<br />
DFG
grandes possibilités de modulation<br />
selon que la vasoconstriction (ou la<br />
vasodilatation) affecte AA, AE ou AA<br />
+ AE
IV – FILTRATION GLOMERULAIRE,<br />
CONTRÔLE DU DPR<br />
A – L'ultrafiltrat glomérulaire<br />
B – La filtration sélective<br />
C – Le débit de filtration glomérulaire<br />
(DFG)<br />
D – Déterminants du DFG<br />
E – Autorégulations du DFG et du DPR
DFG doit être maintenu aussi constant que<br />
possible<br />
et<br />
DPR susceptible de varier avec PA<br />
systémique<br />
nécessité de mécanismes<br />
permettant d'ajuster en permanence<br />
DPR et DFG<br />
= mécanismes d'autorégulation
Débits (ml/min)<br />
600<br />
400<br />
200<br />
0<br />
40 80 120 160 200 240<br />
PA rénale moyenne (mm Hg)<br />
DPR<br />
DFG<br />
Q = ΔPA / R<br />
Résistance AA quand PA <br />
Débits restent constants
• 2 mécanismes contribuent à la mise<br />
en place des autorégulations rénales<br />
Composante myogénique<br />
partie proximale de AA<br />
propriété du muscle lisse de se<br />
contracter en réponse à un<br />
étirement, par ouverture de canaux<br />
Ca ++<br />
inhibée par papavérine et vérapamil
Rétrocontrôle tubuloglomérulaire<br />
= existant au niveau de chaque néphron<br />
réc. P2<br />
<br />
[NaCl]<br />
ATP ?<br />
AA AE<br />
osmolalité DFG<br />
DFG<br />
osmolalité DFG
V – FONCTIONS TUBULAIRES<br />
PROXIMALES ET DISTALES<br />
A – Généralités sur les fonctions<br />
tubulaires
UF<br />
300<br />
osmolalité en mosm/kg<br />
300<br />
300<br />
G<br />
R<br />
A<br />
D<br />
I<br />
E<br />
N<br />
T<br />
O<br />
S<br />
M<br />
O<br />
T<br />
I<br />
Q<br />
U<br />
E<br />
1200<br />
±Na +<br />
NaCl<br />
ATP<br />
H 2O<br />
100<br />
±K +<br />
±H 2O<br />
±H 2O<br />
50<br />
50 - 1200 mosm/kg<br />
CORTEX<br />
±H +<br />
PAPILLE
V – FONCTIONS TUBULAIRES P ET D<br />
A – Généralités sur les fonctions<br />
tubulaires<br />
B – Fonctions du tubule proximal<br />
1 – Principales fonctions du TP
Echanges quantitativement les plus<br />
importants du néphron<br />
réabsorption de la quasi totalité des<br />
solutés filtrés et de 75% eau, Na + , K +<br />
et autres électrolytes<br />
sécrétion des produits de<br />
dégradation métabolique (urée, a.<br />
urique, bilirubine, créatinine….) et<br />
des médicaments
sécrétion spécifique de NH 3, excrété<br />
ensuite avec protons sous forme de<br />
NH 4 +<br />
synthèse du calcitriol et de<br />
l'érythropoïetine
V – FONCTIONS TUBULAIRES P ET D<br />
A – Généralités sur les fonctions<br />
tubulaires<br />
B – Fonctions du tubule proximal<br />
1 – Principales fonctions du TP<br />
2 – Mécanismes fondamentaux<br />
d'échange
Jonction<br />
serrée<br />
L<br />
u<br />
m<br />
i<br />
è<br />
r<br />
e<br />
t<br />
u<br />
b<br />
u<br />
l<br />
a<br />
i<br />
r<br />
e<br />
Mb apicale<br />
Cellule<br />
Espace<br />
intercellulaire<br />
R<br />
Transferts<br />
transcellulaires<br />
actifs<br />
S<br />
2K +<br />
ATP<br />
Mb basale<br />
ATP<br />
Transferts paracellulaires<br />
passifs<br />
3Na +<br />
Espace<br />
péritubulaire<br />
CPT
Mb apicale<br />
Lumière<br />
tubulaire<br />
[Na + ]<br />
Cellule<br />
[Na + ]<br />
Mb basale<br />
2K +<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
Espace<br />
péritubulaire Na + K + ATPase<br />
+<br />
+<br />
+<br />
+<br />
+<br />
+<br />
+<br />
ATP<br />
3Na +<br />
3x plus dans le 1 er<br />
tiers du TP<br />
3Na + : 2K +<br />
électrogénique<br />
[Na + ] intracell.<br />
[Na + ] lum reste élevée à cause de réabsorption "isoosmotique"<br />
(Na + et H 2 0 réabsorbés simultanément)
V – FONCTIONS TUBULAIRES P ET D<br />
A – Généralités sur les fonctions<br />
tubulaires<br />
B – Fonctions du tubule proximal<br />
1 – Principales fonctions du TP<br />
2 – Mécanismes fondamentaux<br />
d'échange<br />
3 – Réabsorptions dans le TP
[FT]<br />
_______________<br />
[UF]<br />
Réabsorption de l'eau<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
0 25 50 75 100<br />
% longueur TP<br />
Inuline<br />
réabsorption d’eau (70%)<br />
réabsorption "obligatoire"<br />
facilitée par aquaporines 1<br />
(apicales et basales)
[FT]<br />
_______________<br />
[UF]<br />
Réabsorption du sodium<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
0 25 50 75 100<br />
% longueur TP<br />
Inuline<br />
réabsorption "iso-osmotique"<br />
(eau réabsorbée simultanément<br />
au sodium)<br />
osmolalité constante<br />
maintien gradient Na + élevé<br />
Osmolalité<br />
Sodium
[FT]<br />
_______________<br />
[UF]<br />
Réabsorption des bicarbonates<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
0 25 50 75 100<br />
% longueur TP<br />
Inuline<br />
Osmolalité<br />
Sodium<br />
HCO 3 -
Lumière<br />
tubulaire<br />
[Na + ]<br />
HCO 3 - Na +<br />
H 2 CO 3<br />
H2O +<br />
CO 2<br />
H +<br />
ac<br />
[Na + ]<br />
Na +<br />
H +<br />
Cellule<br />
H 2 CO 3<br />
HCO 3 -<br />
CO 2 + H 2 O<br />
2K +<br />
ac<br />
anhydrase<br />
carbonique<br />
-<br />
Espace<br />
péritubulaire<br />
ATP<br />
+<br />
3Na +<br />
3 HCO 3 -<br />
Na +
La réabsorption des ions bicarbonates couplée à<br />
l’échangeur H + /Na + est :<br />
Qualitativement importante<br />
C’est le seul mécanisme connu permettant la<br />
réabsorption apicale des HCO 3 - , qui jouent un rôle<br />
majeur dans la régulation de l’équilibre acido-basique<br />
Quantitativement importante<br />
responsable de plus des 2/3 de la réabsorption<br />
proximale du Na +<br />
rôle diurétique éventuel<br />
réabsorption basale des HCO 3 - , selon leur gradient de<br />
concentration, est couplée au Na + et permet sa<br />
réabsorption basale active<br />
contribue à [ Na + ] intracellulaire
[FT]<br />
_______________<br />
[UF]<br />
Réabsorption des solutés<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
0 25 50 75 100<br />
% longueur TP<br />
Inuline<br />
Osmolalité<br />
Sodium<br />
HPO --<br />
4<br />
HCO -<br />
3<br />
Glucose, AA
Transferts apicaux couplés au Na + :<br />
Utilisent le gradient de Na + comme force<br />
motrice<br />
réabsorption apicale de solutés contre<br />
leur gradient de concentration
Lumière<br />
tubulaire<br />
Transferts<br />
couplés au<br />
sodium<br />
perméases<br />
utilisant le<br />
gradient<br />
de Na +<br />
comme<br />
force<br />
motrice<br />
Cellule<br />
[Na + ] [Na + ] ATP<br />
SGLT2<br />
7 perm. ≠<br />
2Na +<br />
HPO 4 -- , SO 4 --<br />
Na +<br />
Na +<br />
Glucose<br />
Na +<br />
AA<br />
98 %<br />
citrate, lactate<br />
2K +<br />
Espace<br />
péritubulaire<br />
ATP<br />
3Na +<br />
Transferts<br />
facilités<br />
perméases<br />
utilisant le<br />
gradient de<br />
concentration<br />
des solutés
Transferts apicaux couplés au Na + :<br />
Faisant appel à des transporteurs<br />
protéiques spécifiques (perméases)<br />
saturables<br />
Tm : [X] pl excrétion X<br />
ex. : glucosurie en cas de diabète<br />
sucré due à glycémie
Implications des altérations de ces<br />
transferts couplés<br />
Physiologiques<br />
Modulation hormonale du nombre de<br />
perméases :<br />
ex. : parathormone réabsorption HPO 4 --<br />
Pharmacologiques<br />
Inhibition compétitive :<br />
Phloridzine / glucose glucosurie<br />
(test d'insuffisance rénale)<br />
Benemide / acide urique uricosurie<br />
(lutte contre maladie de la goutte)
Cliniques<br />
Mutation génétique :<br />
ex. : maladie héréditaire affectant SGLT 2<br />
glucosurie avec glycémie normale<br />
Syndrome de Fanconi<br />
[ ATP] IC lié à causes toxiques ou<br />
génétiques (déficience en vit D,<br />
intolérance au fructose)<br />
plusieurs systèmes de transports<br />
couplés affectés<br />
glucosurie + aminoacidurie<br />
+ phosphaturie + hypokaliémie<br />
+ acidose tubulaire
[FT]<br />
_______________<br />
[UF]<br />
Réabsorption du chlore<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
0 25 50 75 100<br />
% longueur TP<br />
Inuline<br />
Chlore<br />
Osmolalité<br />
Sodium<br />
HPO --<br />
4<br />
HCO -<br />
3<br />
Glucose, AA
Lumière<br />
tubulaire<br />
H +<br />
HCOOH<br />
HCOO -<br />
Cl -<br />
ATP<br />
H +<br />
Cl -<br />
Cellule<br />
Na +<br />
HCOOH<br />
HCOO -<br />
2K +<br />
K +<br />
Cl -<br />
ATP<br />
Réabsorption Cl -<br />
" Transcellulaire"<br />
Espace<br />
péritubulaire<br />
3Na +<br />
K +<br />
Cl -<br />
60%
Lumière<br />
tubulaire Cellule<br />
Cl - Cl -<br />
Na + Na +<br />
Eau Eau<br />
+<br />
(gradient chimique)<br />
(gradient électrique)<br />
urée + K<br />
-<br />
+ + Mg ++ + Ca ++<br />
+ 4 mV<br />
Espace<br />
péritubulaire<br />
( [NaCl] = osmolalité)<br />
Réabsorption "paracellulaire" de Cl -<br />
passive<br />
réabsorption par entraînement de solvant
V – FONCTIONS TUBULAIRES P ET D<br />
B – Fonctions du tubule proximal<br />
1 – Principales fonctions du TP<br />
2 – Mécanismes fondamentaux<br />
d'échange<br />
3 – Réabsorptions dans le TP<br />
4 – Sécrétions dans le TP
Anions organiques endogènes<br />
sels biliaires, ac. gras, prostaglandines<br />
Cations organiques endogènes<br />
créatinine, choline, catécholamines<br />
Substances exogènes<br />
antibiotiques, médicaments, PAH, toxines<br />
Ammoniac
Lumière<br />
tubulaire<br />
H +<br />
+<br />
NH 3<br />
NH 4 +<br />
NH 4 +<br />
Na +<br />
H +<br />
+<br />
NH 3<br />
NH 4 +<br />
Na +<br />
Cellule<br />
CO 2 + H 2 O<br />
Glutaminase<br />
mitochondriale<br />
2K +<br />
HCO 3 -<br />
Glutamine<br />
Espace<br />
péritubulaire<br />
ATP<br />
3Na +<br />
K +<br />
Na +<br />
Nouveau<br />
HCO 3 -
V – FONCTIONS TUBULAIRES P ET D<br />
B – Fonctions du tubule proximal<br />
1 – Principales fonctions du TP<br />
2 – Mécanismes fondamentaux<br />
d'échange<br />
3 – Réabsorptions dans le TP<br />
4 – Sécrétions dans le TP<br />
5 – Contrôle des échanges
Autorégulation des échanges : la balance<br />
glomérulo - tubulaire<br />
= système d'adaptation du flux de<br />
réabsorption à la charge filtrée (flux<br />
d'entrée)<br />
Si DFG FF (DFG/DPR)<br />
charge filtrée<br />
risque de pertes<br />
nécessité réabsorption<br />
2 mécanismes impliqués
Variation de la pression oncotique et hydrostatique<br />
au niveau des capillaires péritubulaires<br />
AA<br />
Π AA = 24 mmHg<br />
CG<br />
Π AE = 34 mmHg<br />
AE = 44 mmHg<br />
AE<br />
si DFG FF <br />
Pi H2 O<br />
Π CPT = 44 34 mmHg<br />
TP<br />
Réabsorption H 2O<br />
CPT<br />
Réabs. Na +<br />
[Na + ]<br />
Espace<br />
intercellulaire
Augmentation de la longueur du tubule<br />
proximal participant effectivement aux<br />
échanges<br />
Ex. : glucose normalement réabsorbé<br />
totalement dans le premier quart du TP<br />
Si FF charge filtrée glucose <br />
réabsorption additionnelle de<br />
glucose dans les portions distales<br />
du TP<br />
associée à réabsorption Na + et<br />
H 2 O
Contrôle hormonal<br />
Agit, en fonction des besoins de<br />
régulation, sur les systèmes de<br />
transports des cellules épithéliales :<br />
Angiotensine II, catécholamines (effet α1)<br />
activité échangeur Na + -H +<br />
réabsorption Na + et eau<br />
ANP (peptide atrial natriurétique)<br />
activité échangeur Na + -H +<br />
réabsorption Na + et eau<br />
Parathormone perméases des HPO 4 -<br />
Tm réabsorption phosphates
V – FONCTIONS TUBULAIRES P ET D<br />
A – Généralités sur les fonctions<br />
tubulaires<br />
B – Fonctions du tubule proximal<br />
C – Fonctions du tubule distal
CORTEX<br />
PAPILLE<br />
H 2 O Na +<br />
X<br />
±Na +<br />
±K +<br />
±H 2 O<br />
CONTRÔLE<br />
HORMONAL
V – FONCTIONS TUBULAIRES P ET D<br />
A – Généralités sur les fonctions<br />
tubulaires<br />
B – Fonctions du tubule proximal<br />
C – Fonctions du tubule distal<br />
1 – Tubule contourné distal
Lumière<br />
tubulaire<br />
amiloride<br />
thiazide<br />
Θ<br />
Θ<br />
X<br />
Na +<br />
Na +<br />
Cl -<br />
Ca ++<br />
Mg ++<br />
H 2 O<br />
Cellule<br />
2K +<br />
Tubule contourné distal<br />
Na +<br />
ATP<br />
Espace<br />
péritubulaire<br />
3Na +<br />
K +<br />
Cl- Ca ++<br />
Mg ++<br />
= segment de dilution
V – FONCTIONS TUBULAIRES P ET D<br />
A – Généralités sur les fonctions<br />
tubulaires<br />
B – Fonctions du tubule proximal<br />
C – Fonctions du tubule distal<br />
1 – Tubule contourné distal<br />
2 – Tubule collecteur initial :<br />
cellules principales
Lumière<br />
tubulaire<br />
Amiloride Θ<br />
(ENaC)<br />
(ROMK)<br />
Θ<br />
Na +<br />
AQP- 2 H 2 O<br />
+<br />
ANP<br />
+<br />
+<br />
+<br />
K +<br />
Angiotensine II<br />
Aldostérone<br />
2K +<br />
H 2 O<br />
ATP<br />
CELLULES "PRINCIPALES"<br />
+<br />
Espace<br />
péritubulaire<br />
3Na +<br />
AVP<br />
AQP- 3<br />
AQP- 4
+ ALDOSTERONE :<br />
réabsorption de Na + [Na + ] pl<br />
= hypernatrémie<br />
excrétion de K + [K + ] pl<br />
= hypokaliémie<br />
Sécrétion stimulée par :<br />
volume plasmatique (via ANG II)<br />
[Na + [K<br />
] pl<br />
+ ] plasma : <br />
[K + ] pl
Hyperaldostéronisme primaire<br />
(adénome zone glomérulée) ou<br />
secondaire ( volémie induite par IC,<br />
cirrhose hépatique …. )<br />
hypokaliémie + hypernatrémie,<br />
associées à hypertension<br />
= syndrome de Conn
Syndrome de Liddle :<br />
mutations génétiques des canaux Na +<br />
sensibles à l'amiloride responsables<br />
d'une activation constitutive de ces<br />
canaux<br />
rétention de Na + et hypertension
V – FONCTIONS TUBULAIRES P ET D<br />
A – Généralités sur les fonctions<br />
tubulaires<br />
B – Fonctions du tubule proximal<br />
C – Fonctions du tubule distal<br />
D – Bilan pour quelques substances
Na +<br />
Cl- Eau<br />
K +<br />
Urée<br />
Charge filtrée<br />
par jour<br />
180 L<br />
25000 mmol<br />
18000<br />
700<br />
850<br />
15%<br />
35%<br />
45%<br />
30%<br />
90%<br />
Evolution en % de<br />
la charge filtrée<br />
30%<br />
30%<br />
40%<br />
30%<br />
60%<br />
15%<br />
10%<br />
5%<br />
4%<br />
90%<br />
charge<br />
excrétée<br />
par jour<br />
1,5<br />
250<br />
180<br />
80<br />
430<br />
10%<br />
3%<br />
3%<br />
11%<br />
90%<br />
VI – MECANISMES DE DILUTION ET<br />
DE CONCENTRATION DE L'URINE
CORTEX<br />
300 mosm/kg<br />
Au niveau des<br />
néphrons on<br />
peut observer :<br />
PAPILLE<br />
300<br />
1200<br />
100<br />
50 à 1200 mosm/kg
L'osmolalité définitive de l'urine dépend de :<br />
1) De mécanismes produisant une urine<br />
diluée et créant un gradient osmotique<br />
cortico - papillaire<br />
= mécanismes de multiplication à contre<br />
courant siégeant au niveau de l'anse de<br />
Henlé<br />
capacité de dilution / concentration<br />
de l'urine liée au nombre de néphrons<br />
à anses longues
2) De la capacité de ± concentrer l'urine<br />
définitive le long du gradient osmotique<br />
= réabsorption modulable de l'eau au<br />
niveau du tubule collecteur traversant<br />
des couches d'osmolalité croissante
VI – MECANISMES DE DILUTION ET<br />
DE CONCENTRATION DE L'URINE<br />
A – Mécanismes de multiplication par<br />
contre-courant
Au niveau d'un système à deux compartiments<br />
communiquants, c'est le résultat :<br />
d'un effet élémentaire<br />
transversal,<br />
= transfert, à tous<br />
niveaux, de solutés<br />
osmotiquement actifs<br />
multiplié grâce au<br />
contre courant.<br />
= circulation de fluide, à<br />
débit lent, en sens<br />
opposé dans les deux<br />
branches
Effet élémentaire<br />
transversal ΔC<br />
Système à débit lent<br />
et à contre-courant<br />
Effet de<br />
multiplication à<br />
contre-courant<br />
création d'un<br />
gradient<br />
dilution du<br />
contenu à la sortie<br />
C 0<br />
C 0<br />
C 0 + ΔC<br />
C 0<br />
C 0 + ΔC 2ΔC<br />
C 0<br />
A B<br />
C 0 -3ΔC<br />
C 0<br />
C 0 - ΔC 2ΔC 3ΔC<br />
C 0<br />
C 0 - ΔC 2ΔC ΔC<br />
C 0<br />
C 0 + 3ΔC 2ΔC ΔC C 0 -+ ΔC
Au niveau du rein ce mécanisme implique :<br />
la branche descendante de l'anse de Henlé<br />
la branche ascendante de l'anse de Henlé<br />
l'interstitium entre les deux branches<br />
le collecteur principal (recyclage de l'urée)
VI – MECANISMES DE DILUTION ET<br />
DE CONCENTRATION DE L'URINE<br />
A – Multiplication par contre-courant<br />
B – Création du gradient osmotique<br />
cortico-papillaire<br />
1 – Effet élémentaire transversal
Cortex<br />
Médullaire<br />
externe<br />
Médullaire<br />
interne<br />
H 2 O<br />
H 2 O<br />
NaCl<br />
NaCl<br />
NH 3<br />
NaCl<br />
Réabsorption sans<br />
eau de solutés<br />
"actif "<br />
NH 3<br />
"passif "<br />
= effet<br />
élémentaire<br />
transversal<br />
Imperméabilité<br />
à l'eau
Lumière<br />
tubulaire<br />
Furosémide Θ<br />
Na +<br />
K +<br />
2Cl- Cellule Espace<br />
péritubulaire<br />
2K +<br />
ATP<br />
Mécanisme fondamental<br />
= cotransport Na : K : 2Cl<br />
3Na +<br />
K +<br />
Cl -
Inhibition du cotransport (furosémide,<br />
bumétamide) ou sa déficience<br />
génétique (syndrome de Bartter) crée<br />
une diurèse très importante<br />
La recirculation du K + au niveau de la<br />
membrane apicale est nécessaire au<br />
cotransport Na:K:2Cl : l'hypokaliémie<br />
en diminue l'efficacité<br />
En cas de sécrétion importante de NH 4 +<br />
par le TP, NH 4 + peut remplacer K + au<br />
niveau du cotransport Na:K:2Cl
[NaCl]<br />
osm<br />
1) [NaCl] branche ascendante<br />
2) [NaCl] interstitium<br />
H 2 O<br />
3) sortie d'eau de la br. descendante<br />
[NaCl]<br />
osm<br />
4) équilibration osmolalité br. descendante interstitium<br />
5) (osm BD = osm INT ) > osm BA<br />
BD BA<br />
2Cl- Na +<br />
K +<br />
[NaCl]<br />
X H2O osm
Cortex<br />
Médullaire<br />
externe<br />
Médullaire<br />
interne<br />
H 2 O<br />
ATP<br />
X<br />
ATP<br />
X<br />
X<br />
NaCl<br />
H 2 O<br />
NaCl<br />
H 2 O<br />
NH 3<br />
H 2 O<br />
NaCl<br />
XH2O
Effet élémentaire (réabsorption<br />
de solutés sans eau) est multiplié<br />
le long du système à contre<br />
courant de l'anse de Henlé grâce<br />
au faible débit de fluide à ce<br />
niveau
VI – MECANISMES DE DILUTION ET<br />
DE CONCENTRATION DE L'URINE<br />
A – Multiplication par contre-courant<br />
B – Création du gradient osmotique<br />
cortico-papillaire<br />
1 – Effet élémentaire transversal<br />
2 – Rôle du recyclage de l'urée
Cortex<br />
Médullaire<br />
externe<br />
Médullaire<br />
interne<br />
urée<br />
urée<br />
UT A2<br />
urée<br />
urée<br />
±H 2 O<br />
urée<br />
osm<br />
urée<br />
Aquaporines 2<br />
±H 2 O<br />
urée<br />
UT A1<br />
ADH
Au niveau des anses de Henlé :<br />
Réabsorption de NaCl sans eau + effet<br />
de multiplication à contre-courant<br />
dilution du fluide arrivant au tubule<br />
distal + gradient osmotique corticopapillaire<br />
dans l'interstitium<br />
Gradient renforcé au niveau de la<br />
médullaire interne grâce au<br />
recyclage de l'urée
Amplitude du gradient (300 à 1200<br />
mosm/kg)<br />
et degré de dilution (< 100 mosm/kg) :<br />
dépendent donc des effets simultanés :<br />
1) De l'efficacité de la réabsorption NaCl<br />
sans eau :<br />
en particulier cotransport Na:K:2Cl<br />
2) Du débit de fluide tubulaire :<br />
amplitude et dilution quand débit
VI – MECANISMES DE DILUTION ET DE<br />
CONCENTRATION DE L'URINE<br />
A – Multiplication par contre-courant<br />
B – Création du gradient osmotique<br />
cortico-papillaire<br />
C – Dilution ou concentration de l'urine ?
Cortex<br />
Médullaire<br />
externe<br />
Médullaire<br />
interne<br />
H2O 300 100<br />
50 300<br />
500<br />
800<br />
X<br />
Na +<br />
X<br />
NaCl<br />
H 2 O<br />
max 1200<br />
500<br />
800<br />
50 mosmol/kg<br />
500<br />
800
Cortex<br />
Médullaire<br />
externe<br />
H2O ±H2O 50 – 300<br />
300<br />
100<br />
300<br />
500<br />
800<br />
NaCl<br />
H 2 O<br />
500<br />
800<br />
Médullaire<br />
±H2O interne ±H2O X<br />
Na +<br />
X<br />
max 1200<br />
500<br />
aquaporines 2<br />
±H 2 O<br />
ADH 800<br />
50 – 1200 mosmol/kg
Lumière<br />
tubulaire<br />
Aquaporines 2<br />
H2O Cellule Espace<br />
péritubulaire<br />
activ. PK<br />
AQP 3 et 4<br />
AMPc ADH<br />
récepteur V2<br />
CELLULES PRINCIPALES DU COLLECTEUR<br />
H 2 O
Normalité: V = 1 à 1,5 L/jour (0,7-1 ml/min)<br />
Uosm ≅ 800 mosm/kg<br />
Domaines de variations :<br />
50 mosm/kg à 20 ml/min (≅ 30L/jour)<br />
1200 mosm/kg à 0,2 ml/min (≅ 0,3L/jour)<br />
Exploration fonctionnelle : CH2O = V - Cosm avec Cosm = Uosm x V / Posm (eau libre ou mobilisable est celle qui<br />
découle de la perméabilité sélective à<br />
l'ADH)
Osmolalité définitive de l'urine<br />
dépend donc:<br />
de l'amplitude du gradient<br />
osmotique (débit du fluide<br />
tubulaire, réabsorption NaCl sans<br />
eau)<br />
et / ou du taux de sécrétion ADH<br />
( osmolalité plasma, volémie)
Défaut d'action de l'ADH diabète insipide<br />
(diabète = groupe d'affections caractérisée<br />
par polyurie et polydipsie)<br />
Diabète insipide d'origine centrale :<br />
carence sécrétoire en ADH (tumeur de la<br />
selle turcique)<br />
Diabète insipide d'origine rénale<br />
= insensibilité du néphron à l'ADH<br />
mutation du gène du récepteur V2<br />
mutation du gène de l'aquaporine 2
VI – MECANISMES DE DILUTION ET<br />
DE CONCENTRATION DE L'URINE<br />
A – Multiplication par contre-courant<br />
B – Création du gradient osmotique<br />
cortico-papillaire<br />
C – Dilution ou concentration de l'urine<br />
D – Rôle des vaisseaux droits
Réabsorption d'eau au niveau du<br />
collecteur<br />
+<br />
débit sanguin médullaire élevé<br />
risque de dissipation du gradient<br />
= rôle des vaisseaux droits
N. "juxta<br />
médullaires"<br />
A et V<br />
arquées<br />
Vaisseaux<br />
droits<br />
A et V<br />
interlobaires<br />
AA<br />
1% Q rén<br />
AA<br />
AE<br />
V interlobulaire<br />
Néphrons "corticaux"<br />
Réseau<br />
capillaire<br />
péritubulaire
Cortex<br />
Médullaire<br />
externe<br />
NaCl<br />
H 2 O<br />
±H 2 O<br />
Médullaire<br />
H2O ±H2O interne ±H2O 300<br />
500<br />
800<br />
max 1200
VI – MECANISMES DE DILUTION ET DE<br />
CONCENTRATION DE L'URINE<br />
A – Multiplication par contre-courant<br />
B – Création du gradient osmotique<br />
cortico-papillaire<br />
C – Dilution ou concentration de l'urine ?<br />
D – Rôle des vaisseaux droits<br />
E – Mode d'action des principaux<br />
diurétiques
Diurétiques<br />
osmotiques<br />
mannitol<br />
Inhibiteurs<br />
anhydrase<br />
carbonique<br />
acétazolamide<br />
Inhibition<br />
co-transport<br />
Na:K:2Cl<br />
furosémide<br />
bumétadine<br />
Inhibition<br />
cotransport Cl:Na<br />
thiazide<br />
Blocage canaux Na +<br />
amiloride<br />
Inhibition<br />
aldostérone<br />
spironolactone<br />
Inhibition<br />
ADH ?<br />
Blocage<br />
aquaporines?<br />
domaine<br />
expérimental
VII – ROLE DU REIN DANS L'EQUILIBRE<br />
ACIDO BASIQUE<br />
A – L'EAB au niveau de l'organisme
Respiration + alimentation ± pathologie<br />
variations stock protons ≅ [H + ] org<br />
Rappel : pH = - log [H + ]<br />
[H + ] org = acidose pH<br />
[H + ] org = alcalose pH<br />
nécessité de mécanismes de<br />
gestion du stock
1ère ligne de défense = systèmes tampons<br />
= systèmes s'opposant aux variations<br />
brusques de pH (par libération ou<br />
captation de protons)<br />
AH A - + H +<br />
Si H + AH A - + H +<br />
Si H + AH A - + H +
Tampons intracellulaires (protéines, Pi…)<br />
et extracellulaires (phosphates,<br />
bicarbonates)<br />
Tous les tampons de l'organisme<br />
interagissent entre eux ( pr. isohydrique)<br />
toute perturbation de l'EAB se<br />
répercute sur le plasma et son système<br />
tampon majeur : les tampons<br />
bicarbonates
Mais les systèmes tampons ne corrigent<br />
pas les perturbations du pH<br />
nécessité de mécanismes correcteurs<br />
Ces mécanismes vont agir sur le système<br />
le plus accessible et le plus modulable :<br />
les tampons bicarbonates
compensation<br />
respiratoire<br />
ou de CO 2 plasmatique<br />
par ou de ventilation<br />
CO 2 + H 2O H 2CO 3 HCO 3 - + H +<br />
a.c.<br />
réabsorption ± HCO 3 -<br />
excrétion ± H +<br />
pH urine 4,5 à 8<br />
rôle de NH 4 + et du foie<br />
compensations<br />
rénales
VII – ROLE DU REIN DANS L'EQUILIBRE<br />
ACIDO BASIQUE<br />
A – L'EAB au niveau de l'organisme<br />
B – Sécrétion des protons au niveau du<br />
rein
Na +<br />
H + H +<br />
ATP<br />
ac<br />
CO 2 + H 2 0<br />
HC0 3 - HC0 3 -<br />
Na +<br />
(K + )
Lumière<br />
tubulaire<br />
Espace<br />
péritubulaire<br />
H + Aldostérone<br />
HCO -<br />
3<br />
H +<br />
ATP<br />
ATP<br />
⊕<br />
K +<br />
H +<br />
HCO 3 -<br />
ac<br />
CO2 + H2O Cl -<br />
Cl -<br />
CELLULES INTERCALAIRES DE TYPE A
Lumière<br />
tubulaire<br />
HCO 3 -<br />
Cl -<br />
HCO 3 - H +<br />
ac<br />
CO2 + H2O Cl -<br />
ATP<br />
Espace<br />
péritubulaire<br />
CELLULES INTERCALAIRES DE TYPE B<br />
H +
sécrétion H +<br />
acidification<br />
urine
VII – ROLE DU REIN DANS L'EQUILIBRE<br />
ACIDO BASIQUE<br />
A – L'EAB au niveau de l'organisme<br />
B – Sécrétion des protons<br />
C – Destinée des protons<br />
1 – Réabsorption des HCO -<br />
3 filtrés
H +<br />
X<br />
Lumière<br />
tubulaire<br />
HCO 3 - Na +<br />
H2O +<br />
CO2 H +<br />
ac<br />
Na +<br />
H +<br />
Cellule<br />
HCO 3 -<br />
CO 2 + H 2 O<br />
ac<br />
Espace<br />
péritubulaire<br />
HCO 3 -<br />
Na +<br />
(K + )
Rôle majeur de l'anhydrase<br />
carbonique :<br />
inhibition réabsorption HCO 3 -<br />
Réabsorption HCO -<br />
3 :<br />
80-85 % TP,15% anse large et TD,<br />
1-2 % TC (c. intercalaires A)<br />
Réabsorption totale des HCO -<br />
3 filtrés<br />
lorsque [HCO -<br />
3 ]plasma < 26-28 mmol/L
Débit HCO 3 - (mmol/min)<br />
36<br />
27<br />
18<br />
9<br />
0<br />
filtrés<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
12 18 24<br />
30 36<br />
21 28 33<br />
Bicarbonates plasmatiques (mmol/L)<br />
volume LEC<br />
hypokaliémie<br />
hypercapnie<br />
réabsorbés<br />
volume LEC<br />
hyperkaliémie<br />
hypocapnie<br />
excrétés
VII – ROLE DU REIN DANS L'EQUILIBRE<br />
ACIDO BASIQUE<br />
A – L'EAB au niveau de l'organisme<br />
B – Sécrétion des protons<br />
C – Destinée des protons<br />
1 – Réabsorption des HCO -<br />
3 filtrés<br />
2 – Acidification de l'urine<br />
2.1 – Excrétion de H + et formation<br />
de nouveaux HCO -<br />
3
Dans les conditions normales<br />
(alimentation et absence de<br />
pathologie) 70 à 80 mmol/jour<br />
d'ions H + sont effectivement<br />
excrétés dans l'urine
Lumière<br />
tubulaire<br />
H +<br />
+<br />
accepteurs<br />
urinaires<br />
excrétion<br />
H + HCO 3 -<br />
CO 2 + H 2 O<br />
Espace<br />
péritubulaire<br />
nouveaux<br />
HCO 3 -<br />
= non filtrés<br />
1 H + excrété 1 nouveau HCO 3 -<br />
réabsorbé
H +<br />
H +<br />
H +<br />
CO 2<br />
+<br />
H 2 O<br />
ac<br />
HCO 3 -<br />
<br />
rôle majeur dans la lutte<br />
contre l'acidose<br />
H +<br />
+<br />
HCO 3 -<br />
CO2<br />
+<br />
H2O ac
VII – ROLE DU REIN DANS L'EQUILIBRE<br />
ACIDO BASIQUE<br />
A – L'EAB au niveau de l'organisme<br />
B – Sécrétion des protons<br />
C – Destinée des protons<br />
1 – Réabsorption des HCO -<br />
3 filtrés<br />
2 – Acidification de l'urine<br />
2.1 – Excrétion de H + et formation<br />
de nouveaux HCO 3 -<br />
2.2 – Acidité titrable
Lumière<br />
tubulaire<br />
NaNaHPO 4<br />
H +<br />
NaHHPO 4<br />
1 H +<br />
H + HCO 3 -<br />
CO 2 + H 2 O<br />
Espace<br />
péritubulaire<br />
ACIDITE TITRABLE<br />
accepteurs = tampons phosphates<br />
1 nouveau<br />
HCO 3 -
1/3 de l'acidification (25-30 mmol H + /j)<br />
dans les conditions normales (30% TP et<br />
70% collecteur)<br />
relativement peu modulable<br />
atteint 90% à pH urinaire de 6<br />
acidité titrable par :<br />
* réabsorption phosphates (effet PTH)<br />
* entrées alimentaires phosphates<br />
Peu modulable peu efficace en cas<br />
de surcharge acide chronique<br />
forme d'excrétion modulable = NH 4 +
VII – ROLE DU REIN DANS L'EQUILIBRE<br />
ACIDO BASIQUE<br />
A – L'EAB au niveau de l'organisme<br />
B – Sécrétion des protons<br />
C – Destinée des protons<br />
1 – Réabsorption des HCO 3 - filtrés<br />
2 – Acidification de l'urine<br />
2.1 – Excrétion de H + et formation<br />
de nouveaux HCO 3 -<br />
2.2 – Acidité titrable<br />
2.3 – Excrétion sous forme de NH 4 +
Lumière<br />
tubulaire<br />
H +<br />
+<br />
NH 3<br />
NH 4 +<br />
NH 4 +<br />
Na +<br />
H +<br />
+<br />
NH 3<br />
NH 4 +<br />
Na +<br />
Cellule<br />
CO 2 + H 2 O<br />
Glutaminase<br />
mitochondriale<br />
2K +<br />
HCO 3 -<br />
Glutamine<br />
Espace<br />
péritubulaire<br />
ATP<br />
3Na +<br />
Na +<br />
Nouveau<br />
HCO 3 -<br />
Sécrétion de l'ammoniac dans<br />
les cellules proximales
Cortex<br />
Médullaire<br />
externe<br />
Médullaire<br />
interne<br />
NH 3 /NH 4 +<br />
NH 3 /NH 4 +<br />
NH3 /NH 4 +<br />
NH 3 /NH 4 +<br />
[ NH 3/NH 4 + ]
Représente 2/3 de l'excrétion des<br />
protons dans les conditions normales<br />
(60-65 mmol H + /j)<br />
Très modulable : x 5 à 10 en cas d'acidose<br />
hypokaliémie, glucocorticoïdes<br />
Modulation :<br />
* intrarénale<br />
* hépatique
Glutamine<br />
+<br />
NH 3<br />
NH 3<br />
NH 3<br />
acidose<br />
+<br />
NH 3<br />
NH 3<br />
H +<br />
NH3 +<br />
NH 4 +
AA<br />
urée<br />
glutamine<br />
+ HCO 3 -<br />
ACIDOSE<br />
act. glut. synthétase<br />
[HCO - 3 ]pl <br />
NH 4 +<br />
EAB NORMAL et/ou ALCALOSE<br />
act. glutaminase<br />
+<br />
NH 4 +<br />
glutamine
VII – ROLE DU REIN DANS L'EQUILIBRE<br />
ACIDO BASIQUE<br />
A – L'EAB au niveau de l'organisme<br />
B – Sécrétion des protons<br />
C – Destinée des protons<br />
D – Modulation de la sécrétion tubulaire<br />
de protons<br />
1 – Facteurs affectant la production de<br />
H +
H +<br />
CO 2<br />
+<br />
H 2 O<br />
HCO 3 -<br />
ac<br />
CO 2<br />
1 – Variation de PCO 2 artérielle = lien avec<br />
respiration<br />
ex. hypoventilation PaCO 2 sécrétion H +<br />
2 – Activité de l'anhydrase carbonique<br />
activité sécrétion H + excrétion HCO 3 -
VII – ROLE DU REIN DANS L'EQUILIBRE<br />
ACIDO BASIQUE<br />
D – Modulation de la sécrétion tubulaire<br />
de protons<br />
1 – Facteurs affectant la production de<br />
H +<br />
2 – Facteurs affectant le transfert et<br />
l'excrétion de H +
Aldostérone :<br />
stimule H + ATPases des cellules<br />
intercalaires A<br />
liens avec réabsorption Na + et<br />
excrétion K +<br />
Parathormone :<br />
excrétion phosphates excrétion H +<br />
liens avec métabolisme<br />
phosphocalcique
Glucocorticoïdes :<br />
production NH 3 et excrétion<br />
phosphates<br />
excrétion H +<br />
liens avec métabolisme<br />
énergétique
VII – ROLE DU REIN DANS L'EQUILIBRE<br />
ACIDO BASIQUE<br />
D – Modulation de la sécrétion tubulaire<br />
de protons<br />
1 – Facteurs affectant la production de<br />
H +<br />
2 – Facteurs affectant le transfert et<br />
l'excrétion de H +<br />
3 – Interactions avec K +
[K + ] plasma (= kaliémie) influe sur EAB<br />
hyperkaliémie ( [K + ] plasma )<br />
acidose métabolique<br />
hypokaliémie ( [K + ] plasma )<br />
alcalose métabolique<br />
Action du K + passe par la modulation<br />
de la production de NH 3
H +<br />
+<br />
NH 3<br />
NH 4 +<br />
H + +<br />
HCO -<br />
3 NH 3<br />
Exemple de l'hypokaliémie<br />
CO 2 + H 2 O<br />
+<br />
glutamine<br />
glutaminase<br />
excrétion H + + réabsorption nouveaux HCO 3 -<br />
alcalose métabolique<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
+<br />
+<br />
+<br />
+<br />
+<br />
+<br />
+<br />
+<br />
+<br />
+<br />
[K + [K ]<br />
+ ] [K + [K ]<br />
+ ]
Hypokaliémie sévère activation<br />
des H + ,K + ATPases<br />
excrétion H + alcalose très<br />
marquée<br />
Remarque importante = réciprocité<br />
H + et K + en compétition pour le Na +<br />
quand excrétion H + excrétion K +<br />
(et inverse)<br />
[H + ] excr (alcalose) hypokaliémie<br />
[H + ] excr (acidose) hyperkaliémie
VII – ROLE DU REIN DANS L'EQUILIBRE<br />
ACIDO BASIQUE<br />
A – L'EAB au niveau de l'organisme<br />
B – Sécrétion des protons<br />
C – Destinée des protons<br />
D – Modulation de la sécrétion tubulaire<br />
de protons<br />
E – Aspects cliniques
Acidose :<br />
= rétention de H + et diminution des<br />
HCO 3 - de l'organisme<br />
réabsorption de tous les HCO 3 - filtrés<br />
+ excrétion H + (AT et NH 4 + )<br />
+ formation de nouveaux HCO 3 -<br />
(= capacité tampon du sang)<br />
Alcalose :<br />
réabsorption des HCO 3 - filtrés<br />
et excrétion H +<br />
= rétention H + + capacité tampon du<br />
sang
Etiologies des perturbations de l'EAB<br />
Respiratoires = modification primaire de PaCO 2<br />
seul le rein pourra assurer la correction<br />
Acidoses hypercapnie due à ventilation :<br />
obstruction des voies aériennes, bronchite chronique,<br />
dépression des centres respiratoires (barbituriques,<br />
morphiniques)<br />
Rarement chroniques car hypoxie induite réaugmente<br />
ventilation<br />
Alcaloses Hypocapnie due à hyperventilation :<br />
hypoxie d'altitude, grossesse, état fébrile, inflammation,<br />
hyperventilation hystérique<br />
Compensation rénale peut s'installer pour de longues<br />
périodes
Etiologies des perturbations de l'EAB<br />
Métaboliques = modification primaire de [H + ] pl<br />
et/ou [HCO 3 - ]pl<br />
extrarénale correction assurée par reins<br />
et poumons<br />
rénale correction assurée par poumons<br />
seuls
Acidoses métaboliques<br />
pathologies les plus fréquentes<br />
MAIS difficulté de faire différence entre :<br />
* acidoses par excès d’acide ou perte de base<br />
* acidoses rénales ou extrarénales<br />
recours au calcul des trous anioniques<br />
plasmatique (TAP) et urinaire (TAU)<br />
à partir des ionogrammes sanguin et<br />
urinaire
Trou anionique plasmatique : TAP<br />
Cations Anions<br />
mEq / L<br />
Na +<br />
142<br />
K + 4<br />
Ca ++ 5<br />
Mg ++ 2<br />
HCO 3 - 27<br />
Cl -<br />
103<br />
Prot - 15<br />
SO 4 -- 1<br />
HPO 4 -- 2<br />
A - org. 5<br />
153 153<br />
Plasma<br />
TAP = [Na + ] pl + [K + ] pl –([Cl - ] pl + [HCO 3 - ]pl )<br />
TAP = 16 mEq/L<br />
TAP = [A - indosés] pl – [C + indosés] pl
H +<br />
Intérêt du TAP<br />
Acidose métabolique peut survenir :<br />
1) après surcharge acide HCl (rare)<br />
2) après perte HCO 3 -<br />
3) après surcharge acides organiques : AoH Ao - + H +<br />
Après 1) et 2) :<br />
ATP<br />
Cl -<br />
C. intercalaires A<br />
Espace<br />
péritubulaire<br />
HCO 3 -<br />
Compensation stœchiométrique :<br />
1 Cl - ↔ 1 HCO 3 -<br />
Σ ([Cl - ] + [HCO 3 - ]) reste constante<br />
TAP ne change pas<br />
Après 3) :<br />
[A - organiques] extracel (au dépend de HCO 3 - )<br />
TAP augmente
Acidoses métaboliques à TAP normal<br />
acidose tubulaire rénale<br />
diarrhée (perte intestinale de HCO 3 - )<br />
réduction néphronique<br />
Acidoses métaboliques à TAP augmenté<br />
acidose lactique (Ao - retenu : lactate)<br />
acidocétose (Ao - retenu : β hydroxybutyrate)<br />
toxique :<br />
aspirine (Ao - retenu : salicylate)<br />
méthanol (Ao - retenu : formate)<br />
insuffisance rénale (Ao - retenus : phosphate, urate)
Trou anionique urinaire : TAU<br />
TAU = [Na + ] ur + [K + ] ur –([Cl - ] ur<br />
= [Anions indosés] ur – [Cations indosés] ur<br />
≅ excrétion urinaire d’ammonium ([NH 4 + ]ur )<br />
normale ≈ 40 mEq/24h<br />
Si ([NH 4 + ]ur) ≤ 40 mEq/24h<br />
TAU positif<br />
Acidose métabolique d’origine rénale<br />
Si ([NH 4 + ]ur) ≥ 70 mEq/24h<br />
TAU négatif<br />
Acidose métabolique extrarénale
Alcalose métabolique<br />
Rétention HCO 3 - et / ou perte H +<br />
vomissement gastrique, hypokaliémie,<br />
insuffisance hépatique ( production urée<br />
[HCO 3 - ]pl), hyperaldosteronisme du<br />
aux diurétiques de l'anse<br />
Alcalose chronique activation des<br />
cellules intercalaires B
VIII – MECANISMES RENAUX<br />
RESPONSABLES DE L'EQUILIBRE<br />
HYDRO-SODE<br />
A – Pourquoi une régulation rénale<br />
hydro-sodée
Régulation hydro-sodée = maintenir aussi constante<br />
que possible la volémie et l'osmolalité du MI<br />
(Peu contrôlée)<br />
H 2 O<br />
Evaporation (sueur)<br />
Digestives (diarrhée)<br />
(Non contrôlée)<br />
Na +<br />
±H2O rénales<br />
H 2 O<br />
Liquide<br />
intersticiel<br />
±Na +<br />
Plasma<br />
VOLUME<br />
Na + (Cl- ) <br />
H 2 0<br />
PA
V o l u m e<br />
Diminué Inchangé Augmenté<br />
O s m o l a l i t é<br />
Diminuée Inchangée Augmentée<br />
Absorption<br />
d'une grande<br />
quantité<br />
d'eau<br />
Compensation<br />
pertes<br />
sudorales par<br />
eau pure<br />
Compensation<br />
incomplète<br />
d'une<br />
déhydratation<br />
Injection de<br />
sérum salé<br />
isotonique<br />
Volume et<br />
osmolalité<br />
normaux<br />
Hémorragie<br />
Injection de<br />
sérum salé<br />
hypertonique<br />
Ingestion<br />
de sel<br />
sans<br />
ingestion<br />
d'eau<br />
Déhydratation<br />
(pertes<br />
sudorales,<br />
diarrhées)
La régulation du contenu en eau (volémie)<br />
et celle du contenu en sodium (osmolalité)<br />
sont donc intimement liées et passent par<br />
des mécanismes rénaux de contrôle<br />
à partir de la détection des modifications<br />
de la volémie et/ou du contenu en<br />
sodium du plasma, le rein peut activer :
des mécanismes favorisant la rétention<br />
d'eau et de sodium de l'organisme<br />
= m. antidiurétiques et antinatriurétiques<br />
des mécanismes favorisant l'excrétion<br />
d'eau et de sodium hors de l'organisme<br />
= m. diurétiques et natriurétiques
VIII – MECANISMES RENAUX<br />
RESPONSABLES DE L'EQUILIBRE<br />
HYDRO-SODE<br />
A – Pourquoi une régulation rénale<br />
hydro-sodée<br />
B – Mécanismes anti-natriurétiques et<br />
anti-diurétiques<br />
1 – Le Système Rénine Angiotensine<br />
Aldostérone (SRAA)
C'est le système<br />
antinatriurétique<br />
(s'oppose à l'excrétion de Na + )<br />
le plus puissant
Cellules<br />
épithéliales<br />
granuleuses<br />
<br />
Système Σ<br />
réc β<br />
<br />
<br />
Tube<br />
proxi<br />
mal<br />
Macula densa<br />
AA AE<br />
charge filtrée Na +<br />
[NaCl] macula densa<br />
RENINE<br />
volume pl.<br />
PA <br />
stimul baroréc.<br />
activat Σ<br />
PA au<br />
niveau de AA
volume rénine<br />
ECA<br />
Enzyme de<br />
Conversion de<br />
l’Angiotensine<br />
Angiotensinogène (250 AA)<br />
Angiotensine I (10 AA)<br />
" circulante " " locale "<br />
aspartyl protéase<br />
Angiotensine II (8 AA)<br />
(Ang 1-7, Ang III, Ang IV)<br />
(reins + autres tissus)<br />
Endothélium<br />
vasculaire
Artérioles<br />
volume plasma<br />
Rénine<br />
Vasoconstriction généralisée<br />
dont les artérioles rénales efférentes<br />
Angio II (locale et circulante)<br />
Récepteurs<br />
AT2<br />
AT1
DPR<br />
Vasoconstriction efférente<br />
AA CG AE<br />
DFG<br />
DPR<br />
<br />
Pcg<br />
DFG<br />
Fraction Filtrée<br />
réabsorption de Na +<br />
(balance glomérulo-tubulaire)
Artérioles<br />
Vasoconstriction<br />
volume plasma<br />
Néphrons<br />
Rénine<br />
réabsorption<br />
tubulaire du Na +<br />
Angio II (locale et circulante)<br />
activité<br />
échangeur Na + /H +<br />
canaux ENaC<br />
Corticosurrénales<br />
Aldostérone
Lumière<br />
tubulaire<br />
Amiloride Θ<br />
(ENaC)<br />
(ROMK)<br />
Cellules principales<br />
⊕<br />
⊕<br />
Na +<br />
K +<br />
RNAm<br />
[AR]<br />
Protéines<br />
kinases<br />
[AR]<br />
ATP<br />
2K +<br />
[A] + [R]<br />
Espace<br />
péritubulaire<br />
ATP<br />
3Na +<br />
Aldostérone<br />
+ aldostérone hypernatrémie et hypokaliémie<br />
- aldostérone hyponatrémie et hyperkaliémie<br />
⊕<br />
⊕
ANG II circul<br />
[Na + ] pl<br />
(20 mmol/L)<br />
[aldostérone] pl<br />
ALDOSTERONE<br />
[K + ] pl<br />
(
Hyper-aldostéronisme Iaire (s. de Conn)<br />
et IIaire hypokaliémie, hypernatrémie,<br />
hypertension<br />
Hypo-aldostéronisme (maladies<br />
rénales, résistance à aldostérone) :<br />
hyperkaliémie, hyponatrémie,<br />
hypotension
Artérioles<br />
Vasoconstriction<br />
AE<br />
volume plasma<br />
Rénine<br />
Angio II (locale et circulante)<br />
Néphrons Cortico-<br />
Hypothalamus<br />
surrénales Posthypophyse<br />
réabsorption<br />
tubulaire du Na +<br />
Aldostérone<br />
réabsorption<br />
tubulaire du Na +<br />
volume plasma<br />
pression sanguine<br />
= pression sanguine<br />
ADH<br />
soif
1) Le système Rénine – Angiotensine –<br />
Aldostérone est donc un système qui tend à<br />
augmenter la pression artérielle<br />
2) Phylogénétiquement SRA apparaît lors du<br />
passage eau salée eau douce et air<br />
système spécialisé dans la récupération du<br />
NaCl en milieu pauvre<br />
Alimentation riche en NaCl (type occidentale)<br />
+ 1) + 2)<br />
activation inappropriée du SRAA<br />
hypertension
Inhibiteurs de la rénine<br />
β bloquants (propanolol)<br />
Enalkirène<br />
Inhibiteurs de ECA<br />
Capnopril<br />
Enalopril<br />
Inhibiteurs<br />
Losartan<br />
Angiotensinogène<br />
Angiotensine I<br />
Angiotensine II<br />
Récepteurs<br />
AT1<br />
Θ<br />
Rénine<br />
ECA<br />
MEDICAMENTS ANTI-HYPERTENSEURS<br />
Θ<br />
Θ<br />
Θ<br />
Compétiteurs<br />
Saralasine
VIII – MECANISMES RENAUX<br />
RESPONSABLES DE L'EQUILIBRE<br />
HYDRO-SODE<br />
A – Régulation rénale hydro-sodée<br />
B – Mécanismes anti-natriurétiques et antidiurétiques<br />
1 – Le SRAA<br />
2 – L'activation du système nerveux<br />
sympathique
volume plasma<br />
stim. barorécepteurs BP<br />
activité Σ<br />
Rénine<br />
Angio II<br />
vasoconstriction AE<br />
fraction filtrée<br />
réabsorption Na +<br />
rétention de Na +<br />
(sensible ΔP = 2-3 mmHg)<br />
(effet β )<br />
(effet α )<br />
(effet α1 )<br />
activ Na:H
VIII – MECANISMES RENAUX<br />
RESPONSABLES DE L'EQUILIBRE<br />
HYDRO-SODE<br />
A – Régulation rénale hydro-sodée<br />
B – Mécanismes anti-natriurétiques et antidiurétiques<br />
1 – Le SRAA<br />
2 – L'activation du système nerveux<br />
sympathique<br />
3 – L'hormone antidiurétique
sécrétion ADH (tumeur selle turcique)<br />
et / ou sensibilité néphron à ADH<br />
(mutations réc V2 )<br />
diabète insipide ( 28 L/j d'urine)<br />
ADH = arginine vasopressine (AVP)<br />
= neuropeptide de 9 ac aminés<br />
sécrété par l'hypothalamus
Hémisphère<br />
cérébral<br />
Diencéphale<br />
Tronc cérébral<br />
Thalamus<br />
Hypothalamus<br />
Mésencéphale<br />
Pont<br />
Bulbe<br />
Cervelet<br />
D'après "Neurosciences", Purves et al. eds, 1999, De Boeck Université
Diencéphale<br />
Corps calleux<br />
Hypothalamus<br />
Hypophyse<br />
antérieure<br />
Post-hypophyse<br />
Thalamus dorsal<br />
D'après "Neurosciences", Purves et al. eds, 1999, De Boeck Université
tubules collecteurs<br />
+<br />
H2O aquaporines 2<br />
Noyau<br />
supraoptique<br />
réc V2<br />
AMPc AVP Rein<br />
AVP<br />
N. paraventriculaire<br />
Propressophysine<br />
Protéolyse
1 er facteur responsable de la<br />
sécrétion d'AVP est<br />
l'augmentation de l'osmolalité<br />
du plasma (= contenu en Na + )
[ AVP ] pl (pmol/L)<br />
12<br />
8<br />
4<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
0<br />
270 280 290 300 310<br />
Osmolalité plasma (mosm/kg)<br />
Stimulus "physiologique"<br />
Grande sensibilité : 2-3% variation osmolalité<br />
<br />
soif
Osmorécepteurs<br />
H 2 O Potentiel<br />
d'action<br />
Osmolalité<br />
plasma<br />
AVP<br />
ANG II cér<br />
Prise d'eau
MAIS, une hémorragie,<br />
qui conduit à une perte de sang,<br />
sans modification de l'osmolalité,<br />
génère une libération d'AVP et une très<br />
grande soif<br />
autres facteurs de libération<br />
= volume et / ou pression
[ AVP ] pl (pmol/L)<br />
21<br />
14<br />
7<br />
0<br />
<br />
<br />
pression<br />
<br />
<br />
<br />
volume<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
-30 -20 -10 0 +10 +20 +30<br />
Variations (%)<br />
Sensibilité : -10 à -15 % variation
cœur : volume<br />
ANP<br />
rein : ANG II<br />
circulante<br />
Θ +<br />
AVP<br />
ANG II cér<br />
PA baroréc.<br />
vol voloréc.<br />
IX<br />
X<br />
Prise d'eau<br />
Noyau du<br />
Tractus<br />
Solitaire
Facteurs psychiques :<br />
peur, colère,<br />
émotion…<br />
AVP<br />
T° AVP<br />
T° AVP<br />
Alcool AVP<br />
AVP
VIII – MECANISMES RENAUX<br />
RESPONSABLES DE L'EQUILIBRE<br />
HYDRO-SODE<br />
A – Régulation rénale hydro-sodée<br />
B – Mécanismes anti-natriurétiques et<br />
anti-diurétiques<br />
C – Mécanismes natriurétiques et<br />
diurétiques<br />
1 – La pression rénale de perfusion
% / normal<br />
300<br />
200<br />
100<br />
0<br />
10 40 70 100 130 160<br />
Pression artérielle rénale (mmHg)<br />
U Na .V<br />
DFG<br />
DPR
PA à libération de NO :<br />
Vasodilation médullaire débit et<br />
pression (absence d'autorégulation)<br />
Pi (effet généralisé grâce à<br />
capsule)<br />
réabsorption + rétrodiffusion
Mb apicale<br />
Lumière<br />
tubulaire<br />
Cellule<br />
Mb basale<br />
Espace<br />
péritubulaire<br />
[Na + <br />
] Pi<br />
Rétrodiffusion<br />
+ NO<br />
Q<br />
± PA<br />
+ action directe sur les tubules : réabsorption<br />
Na + par action GMPc (2d messager du NO)
VIII – MECANISMES RENAUX<br />
RESPONSABLES DE L'EQUILIBRE<br />
HYDRO-SODE<br />
A – Régulation rénale hydro-sodée<br />
B – Mécanismes anti-natriurétiques et<br />
anti-diurètiques<br />
C – Mécanismes natriurétiques et<br />
diurétiques<br />
1 – La pression rénale de perfusion<br />
2 – Les peptides natriurétiques
Famille de substances peptidiques,<br />
sécrétées par le cœur, le rein et<br />
l'endothélium vasculaire, ayant des<br />
effets vasodilatateurs et natriurétiques:<br />
ANP, BNP, CNP, adrénomédulline,<br />
urodilatine
ANP : Atrial Natriuretic Peptide<br />
Découverte en 1981 1 ère mise en<br />
évidence d'une fonction endocrine<br />
cardiaque<br />
Sécrété par l'oreillette en réponse à<br />
une distension due à volémie
Agit par GMPc<br />
réactivité du muscle lisse vasculaire<br />
vasodilatation<br />
réabsorption tubulaire du Na +<br />
sécrétion rénine, aldostérone et ADH<br />
action natriurétique puissante au<br />
niveau du rein
DFG<br />
Directe ANP<br />
Indirecte<br />
+<br />
[Na + ] distale<br />
<br />
rénine<br />
Θ échangeur Na:H<br />
Θ cotransport Na:Cl<br />
Θ canaux Na+<br />
réabsorption tubulaire Na +<br />
excrétion Na +<br />
ANG II<br />
aldostérone<br />
ADH<br />
diurèse
Les peptides natriurétiques semblent agir<br />
comme un mécanisme de protection de la<br />
fonction rénale au cours des insuffisances<br />
cardiaques<br />
taux élevés d'ANP et BNP observés<br />
BNP sécrété par ventricules :<br />
taux élevés utilisés comme indice<br />
du degré d'IC
VIII – MECANISMES RENAUX<br />
RESPONSABLES DE L'EQUILIBRE<br />
HYDRO-SODE<br />
A – Régulation rénale hydro-sodée<br />
B – Mécanismes anti-natriurétiques et<br />
anti-diurètiques<br />
C – Mécanismes natriurétiques et<br />
diurétiques<br />
D – Les systèmes autacoïdes
Systèmes autacoïdes<br />
=<br />
Systèmes hormonaux produits<br />
localement<br />
et<br />
agissant localement de manière<br />
paracrine
Systèmes autacoïdes vasoconstricteurs<br />
Endothéline antinatriurétique<br />
activation par ANG, bradykinine
Systèmes autacoïdes vasodilatateurs<br />
NO (monoxyde d'azote), Bradykinine,<br />
Prostaglandines natriurétiques<br />
activation par ANG, hypoperfusion,<br />
catécholamines, forces de<br />
cisaillement
Important = interractions existant entre ANG II<br />
et systèmes autacoïdes vasodilatateurs<br />
Ils semblent agir comme des mécanismes<br />
de protection qui, au niveau du rein,<br />
atténuent les effets vasoconstricteurs<br />
puissants et prolongés induits par ANG<br />
II et stimulation sympathique.<br />
évitent des variations excessives du<br />
DFG
VIII – MECANISMES RENAUX<br />
RESPONSABLES DE L'EQUILIBRE<br />
HYDRO-SODE<br />
A – Régulation rénale hydro-sodée<br />
B – Mécanismes anti-natriurétiques et<br />
anti-diurètiques<br />
C – Mécanismes natriurétiques et<br />
diurétiques<br />
D – Les systèmes autacoïdes<br />
E – Régulation hydrosodée intégrée
PA<br />
Ech. capill.<br />
Baror.<br />
Osmoréc.<br />
Syst Σ<br />
Entrée d'eau<br />
VOLUME OSMOLALITE<br />
ADH Diurèse REIN Natriurèse Aldost.<br />
Syst. autacoïdes<br />
Pression rénale<br />
perfusion<br />
ANP<br />
Soif<br />
ANG II Rénine
IX – LA MICTION
Urine formée en continu mais éliminée<br />
de manière discontinue<br />
rôle de la vessie (réservoir) et de<br />
la miction<br />
Miction se fait en 2 étapes:<br />
1) remplissage progressif et passif de<br />
la vessie seuil<br />
2) réflexe vidange de la vessie<br />
(ou génèse d'un désir conscient<br />
d'uriner)
IX – LA MICTION<br />
A – Rappels anatomiques
detrusor (m. lisse)<br />
organisation<br />
circulaire et<br />
syncytiale<br />
contraction<br />
uniforme<br />
urètre<br />
uretère (m. lisse)<br />
contraction<br />
rythmique<br />
péristaltisme<br />
trigone (m. lisse)<br />
≅ sphincter lisse<br />
sphincter externe<br />
(m. squelettique)
L1<br />
L2<br />
L3<br />
S2<br />
S3<br />
S4<br />
Innervation motrice squelettique<br />
nerfs honteux<br />
Innervation Σ<br />
nerfs hypogastriques<br />
Innervation paraΣ<br />
nerfs pelviens
Activation Σ relaxation detrusor<br />
(effet β) et contraction trigone (effet α)<br />
s'oppose à vidange vésicale<br />
Activation paraΣ contraction du<br />
detrusor et relaxation du trigone<br />
favorise la miction<br />
Activation motoneurones nerf honteux<br />
contraction sphincter externe<br />
s'oppose à vidange vésicale
IX – LA MICTION<br />
A – Rappels anatomiques<br />
B – Transfert de l'urine du rein à la<br />
vessie
IX – LA MICTION<br />
A – Rappels anatomiques<br />
B – Transfert de l'urine du rein à la<br />
vessie<br />
C – Remplissage de la vessie et réflexe<br />
de miction
Vessie très compliante ( P augmente<br />
peu quand V augmente) seuil<br />
Relation<br />
pressionvolume<br />
=<br />
cystomanométrie<br />
Pression intravésicale<br />
(cm H2O) 40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
0 100 200 300 400<br />
Volume (ml
Explication = loi de Laplace appliquée à<br />
un récipient sphérique<br />
P r<br />
T<br />
P =<br />
2T<br />
Début : vessie flasque<br />
r simultanément à T donc P peu<br />
A partir de 300 ml : paroi étirée<br />
T sans que r P brusquement<br />
r
Réflexe de miction<br />
réflexe paraΣ<br />
auto-régénératif<br />
aboutit à vidange ou inhibition<br />
Pression intravésicale<br />
(cm H2O) 40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
0 100 200 300 400<br />
Volume (ml)
Si miction :<br />
Relachement muscles périnéaux et<br />
sphincter externe + contraction<br />
detrusor<br />
vidange : volume miction 350-400 ml
Pas de vidange = sujet se retient<br />
Reflexe se fatigue et s'estompe (30-60 sec)<br />
Réapparait (qques min à plus d'1 heure)<br />
avec plus d'intensité vidange<br />
inéluctable<br />
Si réflexe miction trop important 2ème réflexe (fibres non paraΣ du nerf honteux)<br />
relachement sphincter externe
IX – LA MICTION<br />
A – Rappels anatomiques<br />
B – Transfert de l'urine du rein à la<br />
vessie<br />
C – Remplissage de la vessie et réflexe<br />
de miction<br />
D – Facilitation ou inhibition de la<br />
miction
Facilitation :<br />
Origine pontique<br />
Contraction volontaire des muscles<br />
abdominaux<br />
pression intravésicale réflexe<br />
de miction
Inhibition :<br />
Origine corticale<br />
Renforcement contraction sphincter<br />
externe + accentuation tonus Σ (inhibe<br />
vidange)
Permet non seulement de s'opposer à la<br />
vidange, mais aussi de l'interrompre<br />
Continence liée à la capacité acquise de<br />
maintenir contraction sphincter<br />
(absence chez enfant – de 2 ans ou<br />
pathologie)
IX – LA MICTION<br />
A – Rappels anatomiques<br />
B – Transfert de l'urine du rein à la<br />
vessie<br />
C – Remplissage de la vessie et réflexe<br />
de miction<br />
D – Facilitation ou inhibition de la<br />
miction<br />
E – Troubles de la miction
Atteinte des racines dorsales<br />
sacrées (tabes dorso-lombaire) <br />
interruption des voies afférentes <br />
suppression du réflexe de miction <br />
vessie distendue et hypotonique<br />
Obstructions à l'écoulement<br />
(malformations, prostate…) vessie<br />
surtendue avec écoulement de l'urine<br />
goutte à goutte<br />
= incontinence par regorgement
Paraplégie (section de moelle)<br />
Durant choc spinal incontinence<br />
par regorgement<br />
Après le choc, retour progressif du<br />
réflexe de miction sans possibilité de<br />
facilitation ou d'inhibition