Béatrice L Azou, année 2010 SYSTÈME URINAIRE ET RÉNAL PHYSIOLOGIE DU REIN UE2.2 Cycle de la vie et grandes fonctions Interaction entre les systèmes RÉGULATION DE LA FONCTION RÉNALE p48 PHYSIOLOGIE du REIN I Partie/ Fonctions essentielles du rein Filtre, épure le sang Maintient et régule la composition du sang par réajustement en fonction des besoins Filtration Glomérulaire Réabsorption et sécrétion tubulaire Synthétise des hormones Evacue les déchets via urines II Partie/ Régulation de la fonction rénale III Partie/ Evaluation de la fonction rénale p49 1
PHYSIOLOGIE du REIN I Partie/ Fonctions essentielles du rein II Partie/ Régulation de la fonction rénale au niveau de la filtration glomérulaire au niveau de la réabsorption tubulaire III Partie/ Evaluation de la fonction rénale p50 Filtration Glomérulaire Débit sanguin [Na] plasmatique Réabsorption tubulaire Pression artérielle (pression de natriurèse) Facteurs péritubulaires (Pression interstitielle tubulaire) Aldostérone Angiotensine II ANF ADH Innervation rénale (sympathique) Balance glomérulo-tubulaire Flux sanguin plasmatique p51 Corrélation entre la filtration glomérulaire et la réabsorption tubulaire tout changement de DFG entraine un changement proportionnel de réabsorption de Na dans le TCP. DFG réduit de 25% diminue la quantité de Na réabsorbé de 25% au niveau du TCP. Mécanismes de contrôle par autorégulation p52 2
Dans la formation de l urine : Régulation Régulation hormonale Hormones influencent la réabsorption de l eau, de Na+ et Clde la réabsorption de K+ - Aldostérone - Angiotensine II Facteur qui régule la filtration glomérulaire et inhibe la réabsorption du Na+ - ANF facteur natriurétique Hormone par rétrocontrôle qui régit la réabsorption de l eau -ADH p53 Aldostérone Hormone provenant de la corticosurrénale. Agit au niveau du tube distal en favorisant la réabsorption du Na+ en échange d un ion potassium (K+) ou hydrogène (H+) p54 Pression Volume extracellulaire l Action via le Baroréflexe Barorécepteurs cardiaques artériels volorécepteurs atriaux Artériole Aff/Eff DFG Sécrétion ADH Aldostérone via AngioII Réabsorption H2O Réabsorption Na Physiologie rénale; G. Lefthériotis p55 3
Aldostérone ADH Hormone formée dans hypothalamus accumulée et libérée par la post-hypophyse Hormone qui augmente la perméabilité à l eau des portions corticale et médullaire du système collecteur Action en synergie avec l aldostérone p56 Dans la formation de l urine : Régulation Hormone anti-diurétique ADH (vasopressine) liée à des récepteurs cardio-vasculaires Sécrétée par hypophyse ADH augmente la perméabilité à l'eau du tubule collecteur ADH réabsorption urine moins abondante et plus concentrée ADH réabsorption urine abondante et diluée p57 Régulation de la sécrétion d'adh par l'osmolarité Apports d'h2o Fuite de solutés Osmolarité plasmatique Sécrétion ADH Régulation par les changements d'osmolarité plasmatique VC Artérioles Aff/Eff DFG Aldostérone via AngioII Réabsorption H2O Réabsorption Na Physiologie rénale; G. Lefthériotis p58 4
Régulation de la sécrétion d'adh Activation par la douleur, stress, peur, alcool Situations conflictuelles volémie/osmolarité Ex: hypovolémie et hyperosmolarité osmorécepteurs >>>> barorécepteurs mais dépend de degré de déséquilibre Diabète insipide diurèse constante de 25l/j! Perte de la production d'adh Sudation p59 Aldostérone ADH ANF Accroît le débit de filtration glomérulaire Rôle secondaire en inhibant la réabsorption de Na+, Cl- et de l eau par les tubules rénaux p60 Facteur Natriurétique Atrial (ANF) sécrété par les cellules atriales cardiaques en réponse à la distension atriale inhibe la réabsorption du Na inhibe la production de Rénine et indirectement celle de l'aldostérone Vasodilatation de l'artériole afférente et vasoconstriction de l'artériole efférente (DFG) p61 5
Effets sur la réabsorption tubulaire Balance tubulo-glomérulaire : mécanismes de contrôle Action du sympathique rénal Cellules 1 Granulaires Cellules Tubulaires Proximales Vasoconstriction Aff et Eff DSR Réabsorption Na TCP Sympathique DFG Ponc PHI Rénine Macula Densa [Na] tubulaire Physiologie rénale; G. Lefthériotis p62 Devenir des ions acides et bicarbonates production permanente d'acides par le métabolisme + apports alimentaire sous forme H + sous forme de CO 2 (élimination par le poumon) ph maintenu impérativement vers 7.4 équation réversible CO 2+H 2O H 2CO 3 - HCO 3- +H + Acide carbonique bicarbonate acidification des urines Bicarbonate = système tampon =Réabsorption HCO 3- excrété = HCO 3- filtré - HCO 3- réabsorbé essentiellement Tube contourné proximal Physiologie rénale; G. Lefthériotis p63 X X Xf Xf Xs Xr Examens fonctionnels U = Xf + Xs P = 0 non réabsorbée EVALUATION DE LA FONCTION RÉNALE U = Xf-Xr P = (X-Xf)+Xr partiellement réabsorbée U= 0 P =Xr=Xf totalement réabsorbée p64 6
PHYSIOLOGIE du REIN I Partie/ Fonctions essentielles du rein II Partie/ Régulation de la fonction rénale III Partie/ Evaluation de la fonction rénale - de la filtration glomérulaire - du débit plasmatique rénal p65 Etapes de la formation de l urine : SUBSTANCES CHIMIQUES PLASMA (g/l) URINE PRIMITIVE (g/l) URINE DEFINITIVE (g/l) Eau 900 900 950 Chlore (Cl - ) 3,6 3,6 5 à 15 Sodium (Na + ) 3,25 3,25 4,5 Potassium (K + ) 02 0,2 02 0,2 15 1,5 Protéines 80 0 0 Glucides 1 1 0 Lipides 5 0 0 Urée 0,3 0,3 20 Acide urique 0,03 0,03 0,6 Créatinine 0.01 0.01 1,2 Ammoniac 0 0 0,5 Acide hippurique 0 0 0,2 p66 Analyse des urines 1 à 2 l/jour, mais varie considérablement Couleur jaune clair à intense Coloration peut changer (alimentation, médicaments) Turbidité (transparente juste après la miction) Présence de rares germes (urine stérile) Odeur d ammoniac Odeur modifiée par alimentation, maladies 1 ph: 4,5-8 2 3 4 5 Densité : 1,001 à 1,035 1 = eau 2 et 4 = urine de sujets déshydratés 3 = urine de sujet en surcharge hydrique A. Hamon Univ angers.fr p67 7
Investigation de la fonction rénale Urée sanguine (2,5-6,6 mmol/l) Créatinine : sang (55-120mol/L) et clairance (vol/min) = en ml/min pas exactement représentative de la filtration glomérulaire (sécrétion tubulaire) mais fiable pour le suivi de chaque cas (surestime en cas d insuffisance rénale) Electrolytes sang - osmolalité ph - [bicarbonate] Tests fonctionnels test de dilution test de concentration Fonctions d'acidification Calciurie de 24 h p68 Anomalies dans les urines Albumine : normalement en faible quantité [# Albuminurie] - Protéinurie : normale < 150 mg/j adulte < 300 mg/ j adolescent pathologique > 750 mg/j néphropathie < 3 g/l glomérulopathie > 3 g/l idem + syndrome néphrotique - 2 microglobulinémie urinaire : en cas de lésion du tube proximal (à corréler à la [ plasmatique] et à la créatininémie) Glucose : normalement totalement réabsorbé [# Glycosurie] Erythrocytes : présence d hémoglobine dans les urines, [# Hématurie] Leucocytes : présence de pue dans les urines, [# pyurie] 0-300 000/h p69 Anomalies dans les urines Corps cétoniques : concentration élevée de corps cétoniques [# cétonurie] Bilirubine : concentration supérieure à la normale [# biliurbinurie] Cylindres urinaires : présence de petits amas de matière solide Micro-organismes : dépend de la nature de l infection (E Coli, C Albicans, ) 70 8
Bilan des fonctions Devenir d'une substance X X Xf Xf Xs Xr U = Xf + Xs P = 0 non réabsorbée U = Xf-Xr P = (X-Xf)+Xr partiellement réabsorbée U= 0 P =Xr=Xf totalement réabsorbée Physiologie rénale; G. Lefthériotis p71 Mesure de la fonction rénale Étude des clairances (clearance) = volume de plasma débarrassé d une substance (X) Quantité X filtrée = [X] plasmatique. FG Q substance «X» excrétée par minute dans l urine Q X excrétée = U X.V U = Q X filtrée + Q X nette transférée par les tubules mg/min mg/ml ml/min mg/min mg/min U X= Concentration de X dans l urine V U= Débit urinaire U X.V U = P X. FG + T X p72 Mesure de la fonction rénale Étude des clairances (clearance) = volume de plasma débarrassé d une substance (X) Quantité X filtrée = [X] plasmatique Px. FG Permet d apprécier Filtration La filtration glomérulaire Si la substance n est pas réabsorbée, sécrétée, métabolisée ou sans effet X = inuline Q «X» filtrée = P X. FG Quantité X filtrée = Q X excrétée Masse = Volume. [Cc] tubules Glomérule U X. V U= Px. FG Px. FG = Ux.Vu Ex.: inuline Excrétion FG = U X. V U Px p73 9
Mesure de la fonction rénale Étude des clairances (clearance) = volume de plasma débarrassé d une substance (X) Si C substance > C inuline sécrétée Si C substance < C inuline réabsorbée Si C substance = C inuline ni réabsorbée, ni sécrétée Idem pour clairance de la créatinine p74 Mesure de la fonction rénale Étude des clairances (clearance) = volume de plasma débarrassé d une substance Permet d apprécier Débit plasmatique rénal Élimination en un seul passage X = Acide para-amino hippurique C PAH = U PAH. Vu P PAH p75 AFFECTIONS LES PLUS COURANTES p76 10
Exemple : cas d une glomérulonéphrite Inflammation des glomérules Par réactions allergiques aux toxines filtrées au niveau du glomérules p77 Exemple : cas d une insuffisance rénale Diminution ou arrêt de la filtration glomérulaire mauvais fonctionnement du rein réduction de la filtration ti glomérulaire l par réduction du débit urinaire causes multiples : - Baisse du débit cardiaque - lésions au niveaux des tubules - présence de calculs rénaux p78 Exemple : cas d une insuffisance rénale chronique Arrêt définitif et lésions irréversibles de la filtration glomérulaire 90 % des néphrons sont détruits, suite à un traumatisme ou une perte du tissu rénal p79 11
Exemple : cas d une insuffisance rénale Diagnostic de l insuffisance rénale aiguë Elévation de l urée Elévation de la créatinine plasmatiques au-dessus de leurs valeurs normales respectives de 4 à 5 mmol/l et 90 μmol/l. L insuffisance rénale peut s accompagner d oligoanurie lorsque la diurèse des 24 heures est inférieure à 50 ml p80 PHYSIOLOGIE du REIN I Partie/ Fonctions essentielles du rein Filtre, épure le sang Maintient et régule la composition du sang par réajustement en fonction des besoins Filtration Glomérulaire Réabsorption et sécrétion tubulaire Synthétise des hormones Evacue les déchets via urines II Partie/ Régulation de la fonction rénale III Partie/ Evaluation de la fonction rénale 12