Physiologie rénale: fonction tubulaire - CHU Hassan II

Q.23
PLAN
LA FONCTION TUBULAIRE
Dr Omar DAHMANI, Dr Amal BELCAID, Dr Ouafa EL AZZOUZI, Dr Hayat EL HAMI
INTRODUCTION
RAPPEL ANATOMIQUE :
I- Constitution du tubule
II- Vascularisation du tubule
REABSORPTION TUBULAIRE:
I- Réabsorption tubulaire active
II- Réabsorption tubulaire passive
SECRETION TUBULAIRE:
I- Sécrétion active
II- Sécrétion passive
III- Fonctions de la sécrétion tubulaire
REABSORPTION DE SODIUM :
I- Au niveau du TCP
II- Au niveau de l’anse de Henlé :
A- Branche descendante fine
B- Branche ascendante fine
C- Branche ascendante large
III- Dans le segment de dilution
IV- Au niveau du tubule distal
V- Au niveau du tube collecteur
MECANISMES DE CONCENTRATION ET DE DILUTION DE L’URINE :
I- Création du gradient osmotique cortico papillaire GOCP
II- Utilité du GOCP
III- Mesure du pouvoir de concentration et de dilution
CONCLUSION
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LA FONCTION TUBULAIRE
Dr Omar DAHMANI, Dr Amal BELCAID, Dr Ouafa EL AZZOUZI, Dr Hayat EL HAMI
INTRODUCTION :
- Le tubule modifie la composition de l’urine primitive=ultrafiltration plasmatique et élabore ainsi l’urine
définitive grâce à des processus de réabsorption et de sécrétion.
- La régulation de son activité permet de maintenir l’homéostasie hydro électrolytique.
- Il joue un rôle +++ dans les mécanismes de dilution et de concentration de l’urine ; et dans l’équilibre
acido basique.
RAPPEL ANATOMIQUE:
I- Constitution du tubule : 5 segments
A- Tube contourné proximal : situé dans la corticale.
B- Anse de Henlé :
- En forme de U avec 1 br. descendante grêle arrive +/- dans la médullaire ; 1 br.
ascendante grêle svt pour les tubules longs et 1 br. ascendante large qui se termine dans le cortex
près du glomérule.
C- Le segment de dilution : portion initiale du TCD.
D- TCD = macula densa de l’appareil juxta glomérulaire.
E- Tubes collecteurs : plongent dans la médullaire et débouchent dans la papille.
II- Vascularisation du tubule :
- Les artères arciformes donnent naissance aux artères interlobulaires qui st à l’origine des artérioles
afférentes. Ces dernières aboutissent à 1 réseau capillaire disposé autour du tubule.
- Les artères arciformes st à l’origine des vaisseaux droits parallèles à l’anse de Henlé = vasa recta.
REABSORPTION TUBULAIRE:
- Après passage ds le tubule ; le filtrat glomérulaire perd la majeure partie d’eau ; de nutriments et
d’électrolytes qu’il contient. L’urine se compose de déchets métaboliques et de substances inutiles à
l’organisme : c’est la réabsorption tubulaire.
- Les substances réabsorbées doivent traverser 3 barrières pour rejoindre le sang : épithélium tubulaire ;
liquide interstitiel et endothélium des capillaires péri tubulaires.
- La réabsorption des nutriments (AA ; glucose) permet de maintenir leur concentration sanguine.
- La réabsorption d’eau et d’électrolytes est ajustée par des signaux hormonaux.
Suivant les substances transportées ; la réabsorption peut être passive ou active.
I- Réabsorption active :
- Les substances dans ce cas seront réabsorbées contre des gradients électriques et chimiques.
- Souvent ; elles traversent la membrane apicale des cellules tubulaires par diffusion du filtrat vers le
cytoplasme ; par contre le transport est actif dans la membrane baso latérale et le liquide interstitiel.
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- Du liquide interstitiel vers les cap péri-tubulaires ; passage passif car dans ces cap ; la pression
hydrostatique est faible et la P oncotique est forte.
- Parmi ces substances : glucose ; AA ; acide urique ; acide lactique et la plupart des ions (K + ; Ca + ;
Mg² + …).
- Le transport de ces substances dépend du transport actif du Na + ; qui est le principal cation du
filtrat car il consomme 80% de l’énergie de la réabsorption active.
- Notion d’inhibition compétitive entre les substances (galactose et fructose avec glucose) ; mais
les systèmes de transport st +spécifiques et limités.
- Il existe 1 taux maximal Tm de réabsorption ou transfert maximal en mg/ min ; ce Tm est lié au
fait que le nombre de transporteurs protéiques est limité. EXEMPLE : Tm de glucose =350mg /min.
- Pour les protéines passant dans le filtrat ; elles subissent 1 pinocytose par les cellules tubulaires et
elles st dégradées en AA qui passent dans le sang (pinocytose=processus actif).
- La réabsorption active est limitée par le tps de contact et le gradient de concentration.
II- La réabsorption passive :
- Se fait par diffusion simple ; diffusion facilitée et osmose (sans ATP) :
* Dans les tubules ; la réabsorption active de Na + genèse 1 gradient électro chimique et
osmotique qui assure le transport passif de l’eau et de nombreux solutés : ainsi les cations Na +
créent 1 gradient et favorisant la diffusion passive des anions : HCO3 - ; Cl - dans des cap péri
tubulaires ; pour équilibrer les charges e- du filtrat et du plasma. Néanmoins l’absorption des
anions dépend aussi du pH sanguin.
* En outre ; la réabsorption de Na + crée 1 fort gradient osmotique et l’eau passe par osmose
dans les cap = c’est la réabsorption obligatoire de l’eau.
* Au fur et à mesure que l’eau sort des tubules ; la concentration des substances qui restent
augmente et ces dernières se déplacent dans le sens de leur gradient : du milieu le + concentré
vers le cytoplasme des cellules tubulaires le – concentré (exemple=l’urée).
* Enfin ; cette réabsorption d’eau crée aussi 1 gradient de cc pour les médicaments liposolubles
et les toxines ; ce qui explique en partie pourquoi ces substances st réabsorbées et difficilement
éliminées.
LA SECRETION TUBULAIRE:
- C’est le passage d’une substance exogène ; directement du sang dans le tubule à travers les
cellules tubulaires ; ceci en plus de la FG.
- Les ions K + ; H + ; la créatinine ; l’ammoniac et certains acides organiques subissent cette
sécrétion.
- Par conséquent ; l’urine est formée par des substances filtrées et sécrétées.
- La sécrétion a lieu dans le TCP ; partie corticale du tube collecteur et dans le segment qui relie
cette partie au TCD. Il existe deux types de sécrétion :
I- Sécrétion active :
- Pour cette étude ; on utilise le PAH (para amino hippurique) sécrété au niveau du TCP (sert à
déterminer le débit plasmatique rénal DPR) ; sa sécrétion est limitée par un Tm.
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- En effet ; on peut augmenter sa concentration plasmatique ; tant qu’elle est inf à 200ml /min ; le
débit de sécrétion de PAH augmente avec sa concentration plasmatique.
- Les ions st sécrétés activement dans TCD ; et leur sécrétion est limitée par le tps de contact et
leur gradient de concentration.
II- Sécrétion passive : intéresse principalement :
A- Les bases faibles : ammoniac ionisé ; lorsque les urines st acides et leur excrétion est élevée
en raison du gradient de cc.
B- Les acides faibles : acide carbonique ; acide acétylsalicylique ; barbituriques…) ionisés ;
lorsque les urines st alcalinisées et leur excrétion élevée.
C- Les ions K + : au niveau du tubule distal.
III- Les fonctions de la sécrétion tubulaire :
- Eliminer des substances qui n’ont pas été filtrées ; notamment certains médicaments comme le
phénobarbital…etc.
- Eliminer des substances nuisibles qui ont été réabsorbées passivement (urée ; acide urique).
- Débarrasser l’organisme des K + en excès.
- Régler le PH sanguin : équilibre acido basique par sécrétion des H + et d’ammoniac.
LA REABSORPTION DU SODIUM:
I- Au niveau du TCP :
- La réabsorption représente 60 à 80% du Na + filtré ; elle entraîne 1 réabsorption équivalente de
Cl- grâce au gradient électro chimique ; et 1 réabsorption passive d’eau filtrée grâce au gradient
d’osmolarité.
- La réabsorption active de Na + a lieu dans la membrane baso latérale grâce à la pompe à Na +
(Na + /K + ATPase dépendante) et qui fait sortir le Na + de la cellule vers l’interstitium et entrer
aussi activement le K + dans la cellule tubulaire (3 Na + /2K + ). Ce qui entraîne :
• 1 diminution de concentration de Na + dans la cellule (20mmol).
• La création d’1 potentiel – intracellulaire (-70mv).
- Du liquide tubulaire vers la cellule tubulaire ; le passage est passif favorisé par :
• Gradient de concentration entre liquide tubulaire (140mmol/l) et la cellule (20mmol/l).
• Et gradient électrique (cellule-).
- L’entrée du sodium est couplée soit :
• A l’entrée d’autres substances : AA ; glucose…. = cotransport.
• A la sortie d’autres substances : H+ = contre transport.
- L’urine du TCP est iso osmotique.
II- Au niveau de l’anse de Henlé :
A- Branche descendante (fine) : Perméable à l’eau et aux solutés :
- La réabsorption d’eau est due à l’hyperosmolarité croissante d’interstitium ; il y a donc
concentration de l’urine par départ passif d’eau et entrée de solutés (Na + ; K + ; NH4 ; urée ; Cl - )=
urine hypertonique.
B- Branche ascendante fine : imperméable à l’eau, perméable aux solutés :
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- La concentration en Na + dans la lumière devient sup à celle de l’interstitium ; entraînant 1 sortie
passive de Nacl = réabsorption.
- La concentration de l’urée dans la lumière est inf à celle de l’interstitium : entrée passive d’urée.
C- Branche ascendante large : imperméable à l’eau
- Réabsorption active de Nacl sans eau. L’osmolarité du liquide tubulaire continue à diminuer et
devient inf à celle du plasma à l’entrée du TCD= l’urine est alors hypotonique.
III- Dans le segment de dilution :
- Réabsorption active de Na + sans eau : l’hypotonie de l’urine se majore.
A- Au niveau du tubule distal (perméable à l’eau) :
- Réabsorption active de Na + et sécrétion de K + et H + ; grâce à la pompe Na + /K + ATPase de la
membrane basale de la cellule principale.
- C’est une réabsorption facultative portant sur 20% restant de Na + filtré sans dépendre
d’aldostérone.
B- Au niveau du tube collecteur :
- La réabsorption de sodium se termine dans la partie médullaire interne du collecteur.
IV- Régulation de la réabsorption de Na + : varie selon :
Balance glomérulo tubulaire
Facteurs péri tubulaires
Facteurs natriurétiques
Répartition entre néphrons corticaux et juxta médullaires
SN sympathique
MECANISMES DE CONCENTRATION ET DE DILUTION DE L’URINE:
I- Création de gradient osmotique cortico papillaire GOCP :
- Le gradient est crée au niveau des néphrons longs ; et au niveau de l’interstitium se forment 1 GOCP
de 500mosmol/l ; dans la papille : 1200 et dans le cortex : 300mosm.
- L’anse de Henlé fonctionne comme 1 système de multiplication de concentration à contre courant.
- Dans la branche descendante ; l’osmolarité est équilibrée avec l’interstitium.
- Dans la branche descendante ; l’urine est passivement diluée pour devenir hypotonique par rapport
au plasma avant de quitter cette branche (100mosm).
A- 1 er temps :
- Dans la branche ascendante large : réabsorption active de Nacl sans eau = effet élémentaire
transversal ; d’où les phénomènes suivants :
B- 2 ème temps :
- Augmentation de l’osmolarité médullaire par Nacl et l’urée provenant du tube collecteur.
C- 3 ème temps :
- L’interstitium médullaire est devenu ainsi hypertonique /liquide isotonique (300mosm) : sortie
passive d’eau des branches descendantes de l’anse vers l’interstitium et entrée de Nacl et d’urée
dans le sens inverse.
- Donc ; au fur et à mesure que le liquide tubulaire s’écoule dans la partie descendante du cortex
vers la médullaire ; son osmolarité passe de 300à 1200mosm ; après 1 virage les ions st réabsorbés
et le filtrat se dilue à l’approche du cortex (par sortie de Na
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+ et Cl - hors de la br. ascendante) ce qui

établit un fort gradient osmotique dans le liquide interstitiel.
Ainsi ; la sortie d’eau dans la partie ; produit 1 filtrat de + en + concentré que la partie
ascendante utilisée pour augmenter l’osmolarité du liquide interstitiel de la médullaire.
D- 4 ème temps :
- En raison de la disposition en épingle à cheveu de l’anse de Henlé ; le liquide tubulaire s’écoule
en sens inverse dans les br descendante et ascendante ce qui aboutit à 1 addition des effets
élémentaires transversaux et à 1 multiplication de l’effet final de concentration et donc maintien du
GOCP gr.
• Au faible débit des vasa recta ; ce qui évite le drainage des solutés ;
• A leur disposition en parallèle avec les anses de Henlé et la réalisation des anses vasa
permettant des échanges à contre courant d’eau et de solutés avec l’interstitium.
II- Utilité du GOCP (dans les phénomènes de concentration et de dilution) :
A- Formation d’urines concentrées :
- Le canal collecteur plonge dans la médullaire rénale en passant par des couches osmotiques de
+en +grandes :
• Si l’ADH est sécrété ; le tube collecteur devient perméable à l’eau ; qui diffuse
passivement sous l’effet du GOCP du tube collecteur vers le tissu médullaire.
• Si l’ADH est libéré : ↑de l’osmolarité extra cellulaire et ↓ de volémie et /ou PAS.
• Cette réabsorption d’eau induite par ADH est appelée facultative.
B- Formation d’urines diluées :
- Le filtrat se dilue au cours de son trajet dans l’anse de Henlé.
- Si pas d’ADH ; le tube collecteur demeure imperméable à l’eau qui n’est pas réabsorbé ; les
urines st alors hypotoniques = diluées et de volume important (diurèse aqueuse). En plus ; le TCD
et le TC peuvent réabsorber l’excès de Na + ou autres ions par des mécanismes actifs ou passifs ; ce
qui dilue les urines davantage jusqu’à 50mmol/kg d’osmolarité.
III- Mesure du pouvoir de concentration et de dilution
= Clairance d’équilibre ou clairance osmolaire =volume plasmatique débarrassé de ses osmoles
par unité de tps.
- Lorsque les urines st hypotoniques : la clairance d’eau libre (= volume d’eau qu’il faut retrancher
au volume urinaire pour obtenir une isotonie) est positive.
- Lorsque les urines st hypertoniques ; la clairance (=volume d’eau qu’il faut ajouter) est négative.
CONCLUSION :
- Les fonctions du tubule rénal contribuent à l’homéostasie hydro e- de l’organisme et jouent 1 rôle
essentiel dans le maintien de l’équilibre acido basique.
- De nombreux mécanismes contribuent à la régulation de ces fonctions : ADH ; aldostérone ; PTH.
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