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Anatomie et Physiologie du rein
BTS diététique
Franck Rencurel, PhD
1Franck Rencurel, BTS 2020
Objectifs pédagogiques
 Au terme de ce chapitre vous devez être capable de:
 Décrire l’anatomie microscopique du rein
 Schématiser le glomérule
 Citer et décrire la structure et fonction de chaque partie du
néphron
 Citer et expliquer les rôles spécifiques du rein dans
l’organisme
 Expliquer le mécanisme de régulation et les différents
facteurs qui influence cette régulation
 Connaître les caractéristiques de la circulation rénale et de
la filtration glomérulaire, et comprendre les mécanismes
physiques et humoraux qui les contrôlent, en physiologie
et en pathophysiologie.
2Franck Rencurel, BTS 2020
Plan du cours
Franck Rencurel, BTS 2020 3
I-Structure des reins: Anatomie
I-1 Les reins
I-2 Le néphron
I-3 Le corpuscule de Malpighi
I-4 L’appareil juxta-glomérulaire
II Fonctions rénales
II-1 Processus de base
II-2 Filtration glomérulaire
II-3 La réabsorption
II-4 La sécrétion
II-5 La clairance rénale
III-Equilibre hydrominéral
III-1 Réabsorption d’eau
III-2 Réabsorption du sodium
IV-Concentration de l’urine
V-Soif et goût du sel
Introduction
Les reins ont pour principale fonction d’assurer l’épuration
du sang ;
 ils extraient du sang les substances toxiques (endogènes
ou exogènes), les déchets du métabolisme, et du travail
des différents organes et des tissus et assure leur rejet à
l’extérieur sous forme d’urine.
 Par leur action d’élimination sélective des ions
inorganiques, ils concourent au maintien de la
constance du milieu intérieur.
 Les reins ont aussi un rôle énergétique (néoglucogenèse)
et endocrine ( maturation Vitamine D, érythropoïetine)
 Ils participent enfin au contrôle de la pression artérielle
en produisant une enzyme: la rénine
4Franck Rencurel, BTS 2020
Franck Rencurel, BTS 2020 5
Récapitulatif des fonctions rénales:
1) Régulation de l’eau, des ions inorganiques et de l’équilibre acides-bases
en coopération avec les poumons (voir chapitre équilibre acido-basique)
2) Extraction des déchets métaboliques du sang, puis excrétion dans les
urines.
3) Extraction de substances chimiques exogènes du sang, puis excrétion
dans les urines.
4) Néoglucogenèse
5) Production d’hormones/enzymes
* Erythropoïétine
* Rénine, enzyme contrôlant la formation d’angiotensine dans la
régulation de la pression artérielle et du bilan sodé
* 1,25-dihydroxyvitamine D (forme active de la vitamine D)
I- Structure des reins et de
l’appareil urinaire
6Franck Rencurel, BTS 2020
I- Anatomie
 1) Les reins
 2) Les néphrons
 3) Le corpuscule de Malpighi
 4) L’appareil juxtaglomérulaire
7Franck Rencurel, BTS 2020
I-1Les Reins
- Organes pairs
- Rein gauche un peu
plus haut que le rein
droit
- Forme de haricot
- En moyenne :
- Longueur : 12cm
- Largeur : 6cm
- Épaisseur : 3cm
- Poids : 150g
8Franck Rencurel, BTS 2020
Franck Rencurel, BTS 2020 9
Anatomie: localisation des reins dans le corps.
Source: Anat Phy E. Marieb
Les Reins
Retenus et protégés par 3 couches
tissulaires:
 Le fascia rénal (Sorte de « péritoine » arrimant les
reins aux tissus périphériques)
 La capsule adipeuse (couche de graisse
autour des reins)
 La capsule rénale (Enveloppe fibreuse
conjonctif)
10Franck Rencurel, BTS 2020
Les Reins
 Enveloppés par une capsule fibreuse
 Sous la capsule, 3 parties :
 une partie centrale formée par les pyramides de
Malpighi (9 à 12). Elle est aussi appelée zone
médullaire, zone profonde.
Une partie périphérique recouvre les pyramides
de la médula rénale (sauf les papilles). On
l’appelle aussi cortex rénal.
Une partie tout au centre en contact direct avec
le hile formant une cavité le bassinet
11Franck Rencurel, BTS 2020
Les Reins
 Zone médullaire :
 Pyramides rénales ou de Malpighi ; la pointe tournée vers
l'intérieur, forment les papilles sur lesquelles viennent se
ventouser les petits calices. Elles comportent les tubes droits
proximaux et distaux ainsi que l'anse de Henlé.
 Calice: Les petits calices recueillent l'urine émise par les
pyramides de Malpighi. L'union des petits calices forment les
grands calices, il y a trois grands calices par reins.
 Bassinet :Tube en forme d'entonnoir qui se jette dans l‘uretère.
également appelé pyélon. Passage de l’urine à sa sortie du
néphron via le tube collecteur.
12Franck Rencurel, BTS 2020
Franck Rencurel, BTS 2020 13
Les Reins: Anatomie
Franck Rencurel, BTS 2020 14
Anatomie du rein
Calice et bassinet
Calice majeur
Calice mineur
Bassinet
Uretère
Bassinet: Modèle 3D
Siège d’échange
entre le sang et un
système de canaux
Ensemble de
vaisseaux/tubules
Hanse de Henlé
Tubule
collecteur
Vers
l’uretère
Capsule
de Bowman
Glorémule
Tube contourné
proximal Tube contourné
distal
15Franck Rencurel, BTS 2020
I-2- Le Néphron:
Unité fonctionnelle du rein
Franck Rencurel, BTS 2020 16
Le néphron
Chaque rein contient environs 1 millions de sous-unités
identiques appelées néphrons.
Chaque néphron est formé de :
1) Une structure de filtration initiale ou corpuscule rénal
2) Un tubule qui se prolonge hors du corpuscule.
Le tubule est un cylindre creux constitué d’une seule couche de
cellules épithéliales.
La structure et la fonction de ces cellules diffèrent sur la
longueur du tubule.
Le corpuscule rénale élabore un filtrat à partir du sang
dépourvu de cellules et de protéines. Ce filtrat pénètre dans
le tubule. Durant l’écoulement dans le tubule le filtrat reçoit
des substances et en est épuré d’autres.
Le liquide restant à la fin de chaque néphron est recueilli
dans les tubes collecteurs et quitte les reins sous forme d’urine
Le Néphron
Les structures vasculaires :
- [1 ] Artérioles afférentes
- [2] Capillaires glomérulaires
- [3] Artérioles efférentes
- [4] Capillaires péri-tubulaires
[1 ]
[2]
[3]
[4]
17Franck Rencurel, BTS 2020
Franck Rencurel, BTS 2020 18
Le néphron
Chaque glomérule reçoit du sang par l’artériole afférente.
Le glomérule fait saillie dans la capsule de Bowman.
Le couple glomérule - capsule de Bowman forme le corpuscule
rénal.
Prêt de 20% du plasma est filtré au niveau de la capsule de
Bowman
Le reste quitte le glomérule par l’artériole efférente
Le Néphron
Les structuresTubulaires :
- Capsule de Bowman
- Tube contourné proximal
- Anse de Henlé
- Tube distal
- Canal collecteur
Capsule
de Bowman
Tubule contourné
Proximal
Tubule contourné
Distal
Anse de
Henlé
Canal
Collecteur
Vers la vessie
Branche
descendante
Branche
ascendante
Début
Branche
descendante
Fin
Branche
ascendante
19Franck Rencurel, BTS 2020
Le Néphron
2 types de Néphrons:
Néphrons juxtamédullaires,
pénètrent profondément dans
la medulla
Néphrons corticaux,
n’y pénètrent pas aussi
profondément
MedullaCortex
Néphron
juxtamédullaire
Néphron
Cortical
20Franck Rencurel, BTS 2020
Franck Rencurel, BTS 2020 21
Près de 15% des néphrons sont juxtamedullaires, càd
le corpuscule rénale repose dans la partie la plus proche de la
limite cortex-medulla. Les anses de Henlé sont insérées
profondément dans la medulla, déterminant un gradient
osmotique dans la medulla nécessaire à la réabsorption d’eau.
La plupart des néphrons sont corticaux. Leur corpuscule est
dans le cortex externe et leur anse de Henlé ne s’insère pas en
profondeur dans la medulla.
Certains néphrons corticaux sont même dépourvus de anse de
Henlé. Bien que site d’absorption et de sécrétion, ils ne
participent pas au gradient osmotique dans la medulla.
Franck Rencurel, BTS 2020 22
Des cellules de formes et fonctions différentes tout au long
du tubule Podocytes de la capsule de Bowman
L’anse de Henlé
 Section du néphron conduisant du
tubule proximal au tubule distal.
 Diamètre de 12 micromètres.
 Remonte vers le cortex, avec un coude
à 180°.
 Responsable en grande partie de la
concentration des urines
23Franck Rencurel, BTS 2020
I-3- Le Corpuscule de Malpighi
 Dans le cortex
 Vésicule sphérique
(200 - 300 micromètres de
diamètre)
 Formée de la capsule
de Bowman et d'un
glomérule.
Pôle urinairePôle vasculaire
24Franck Rencurel, BTS 2020
Franck Rencurel, BTS 2020 25
Corpuscule
de Malpighi
Capsule de Bowman
Glomérule
Artériole
Structure du Glomérule
Formé des structures suivantes :
 Le floculus, boule de capillaires sanguins issus de l'artériole
afférente. permet la filtration du sang et la formation de l'urine
primitive.
 La capsule de Bowman, sac formé de deux feuillets de cellules,
entourant le floculus, recueillant l'urine primitive et débouchant
à son autre extrêmité dans le tubule contourné proximal.
 Le mésangium, tissu interstitiel composé de cellules dites
mésangiales et d'une matrice intercellulaire. Elles ont des
propriétés contractiles, macrophagiques et peuvent synthétiser
de la matrice extracellulaire et du collagène.
les cellules mésangiales contrôlent le flux sanguin dans les
capillaires et influencent ainsi la filtration glomérulaire.
 Les podocytes, cellules formant le feuillet interne de la capsule
de Bowman. Elles entourent les cellules des capillaires
glomérulaires. Le réseau dense formé par ces prolongements
représente une structure importante du filtre glomérulaire.
26Franck Rencurel, BTS 2020
Franck Rencurel, BTS 2020 27
Podocytes
Glomérule
Franck Rencurel, BTS 2020 28
Tubule rénal
Franck Rencurel, BTS 2020 29
Capsule
de Bowman
Tubule contourné
Proximal
Tubule contourné
Distal
Anse de
Henlé
Canal
Collecteur
Vers la vessie
Branche
descendante
Branche
ascendante
Début
Branche
descendante
Fin
Branche
ascendante
Bordure
en brosse
microvillosités
Tubule contourné proximal
 C'est le plus long segment du néphron. Il est situé
uniquement dans le cortex rénale et mesure 12 à 14
mm de long. Avec 50 à 60 micromètres de diamètre, il
est aussi le plus large.
 Il est bordé par un épithélium cubique unistratifié, dont
la bordure apicale est en brosse.
 70 % de l'eau, du glucose, du sodium, du potassium
et du chlore présents dans l'urine primaire sont
réabsorbés à ce niveau.
 Il est situé après la capsule de Bowman et avant
l'anse de Henlé; ; il participe à la réabsorption de
certaines substances.
30Franck Rencurel, BTS 2020
Franck Rencurel, BTS 2020 31
Capsule
de Bowman
Tubule contourné
Proximal
Tubule contourné
Distal
Anse de
Henlé
Canal
Collecteur
Vers la vessie
Branche
descendante
Branche
ascendante
Début
Branche
descendante
Fin
Branche
ascendante
Tubule droit
proximal
Tubule droit proximal
 Plongeant dans la médulla , il a une
structure proche de celle du tube
contourné proximal, même si les
microvillosités cellules bordantes sont
plus courtes.
32Franck Rencurel, BTS 2020
Tubule intermédiaire
 Ceux des néphrons corticaux, situés dans le
cortex superficiel et moyen sont très courts,
Ceux des néphrons juxtamédullaires
(proches de la médulla) sont longs.
 Leur épithélium est pavimenteux, c'est-à-
dire très aplati avec un noyau ovale.
33Franck Rencurel, BTS 2020
Franck Rencurel, BTS 2020 34
Capsule
de Bowman
Tubule contourné
Proximal
Tubule contourné
Distal
Anse de
Henlé
Canal
Collecteur
Vers la vessie
Branche
descendante
Branche
ascendante
Début
Branche
descendante
Fin
Branche
ascendante
Tubule droit
Distall
Tubule droit distal
 D'un diamètre de 25 à 35 micromètre, il
débute dans la médulla externe et remonte
dans le cortex.
 Son épithélium, cubique simple, présente
une quasi-absence de différenciation
morphologique de son pôle apical, avec
uniquement quelques microvillosités,
courtes et irrégulières.
35Franck Rencurel, BTS 2020
Franck Rencurel, BTS 2020 36
Capsule
de Bowman
Tubule contourné
Proximal
Tubule contourné
Distal
Anse de
Henlé
Canal
Collecteur
Vers la vessie
Branche
descendante
Branche
ascendante
Début
Branche
descendante
Fin
Branche
ascendante
Tubule contourné distal
 D'un diamètre de 40 micromètres, il est
entièrement situé dans le cortex rénale.
Il est quasiment identique au tubule
droit distal.
 Le tube distal est imperméable à l'eau. Il
se jette dans le tube collecteur.
37Franck Rencurel, BTS 2020
I-4-L’appareil Juxtaglomérulaire
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Tube droit distal
Macula densa
Artériole afférente
Artériole efférente
Cellules musculaires de
la paroi de l'artériole
Endothélium
Cellules juxtaglomérulaires
Capillaires glomérulaires
Cellules mésangiales
Capsule de Bowman
feuillet pariétal
Capsule de Bowman
feuillet viscéral
Tube contourné proximal
38Franck Rencurel, BTS 2020
L’appareil Juxtaglomérulaire
 Structure endocrine situé au pôle vasculaire du corpuscule
rénal. Aussi appelée capsule de Bowman.
Constitué de trois composantes:
 La macula densa: Région cellulaire, qui se différencie du reste
de la paroi du tube droit distal. Ces cellules sont prismatiques
(plus hautes et plus étroites).
 Les cellules mésangiales extraglomérulaires dites cellules
du lacis
Elles remplissent l'apex entre l'artériole afférente et l'artériole
efférente et forment une masse conique dont la base repose
sur la macula densa.
 Les cellules juxtaglomérulaires ou «cellules granuleuses»
cellules musculaires lisses spécialisées de la média dans la
partie terminale de l'artériole afférente,
Elles ont des propriétés contractiles, une fonction sécrétrice
endocrine, contiennent des granulations (grain de rénine), sont
sensibles à la pression sanguine, et sont innervées uniquement
par des fibres sympathiques.
39Franck Rencurel, BTS 2020
Franck Rencurel, BTS 2020 40
Appareil juxtaglomérulaire
Anatomie : résumé
41Franck Rencurel, BTS 2020
II-Fonctions Rénales
42Franck Rencurel, BTS 2020
Franck Rencurel, BTS 2020 43
II-1 Processus de base:
Filtration du plasma capillaire du glomérule vers l’espace de
Bowman. Ce processus est appelé Filtration glomérulaire et le
liquide filtré est appelé Filtrat glomérulaire. Ce filtrat ne
contient pas de cellules (ni débris), pas de protéines mais tous les
autres constituants du plasma et a des concentrations
pratiquement identiques on appelle ce filtrat un Ultrafiltrat
Les 3 composants de base de la fonction
rénale:
Cette figure n’illustre que le sens de
filtration et réabsorption sans tenir compte
des sites spécifiques ni l’ordre de survenue
Franck Rencurel, BTS 2020 44
En résumé,
Une substance peut pénétrer dans le tubule rénal et être excrétée
dans les urines par filtration glomérulaire ou sécrétion tubulaire
ou les deux.
Une fois dans le tubule, la substance n’est pas forcément excrétée
et elle peut être réabsorbée.
Ainsi la quantité de toute substance excrétée (Qté excrétée) dans
les urines est égale à:
Qté excrétée= Qté filtrée + Qté sécrétée – Qté réabsorbée
Franck Rencurel, BTS 2020 45
1) La substance X est filtrée et secrétée
2) La substance Y est filtrée et une fraction est réabsorbée
3) Z est filtrée et complètement réabsorbée
L’épaisseur des traits témoigne de l’amplitude du phénomène
1 2 3
Franck Rencurel, BTS 2020 46
Filtration glomérulaire, réabsorption tubulaire et sécrétion
tubulaire sont les 3 processus de base mais il existe un 4ème
processus lié au métabolisme des cellules tubulaires.
Les cellules tubulaires extraient des substances du sang ou
du filtrat glomérulaire et les métabolisent pour les détruire ou
les transformer.
Ces substances peuvent retourner soit dans le sang soit dans le
liquide tubulaire.
C’est l’exemple de l’ammonium (voir cours métabolisme
azoté), les ions hydrogènes et le bicarbonate (voir cours
équilibre acide-base)
II-2 La Filtration glomérulaire
Passage de l’eau et des solutés du plasma
vers les tubules rénaux pour former
l’urine primitive.
Pour une substance filtrant librement, la
quantité filtrée est donnée par la relation:
Qté filtrée = DFG X concentration
plasmatique
Avec DFG= débit filtration glomérulaire
47Franck Rencurel, BTS 2020
La filtration glomérulaire
La filtration s’effectue dans les glomérules, au niveau
de la membrane glomérulo-capillaire.
Le mouvement se fait par transsudation de l’eau et des molécules de
Bas poids moléculaire. La plupart des protéines plasmatiques, les
globulines et albumines
Ne se retrouvent pratiquement pas dans le filtrat en raison de leur taille.
La membrane possède une foret perméabilité :
Sélection par la taille
Sélection par la charge des molécules
Membrane Basale
glomerulaire
48Franck Rencurel, BTS 2020
Franck Rencurel, BTS 2020 49
La filtration glomérulaire
La filtration glomérulaire est déterminées par deux forces principalement.
• D’une part la différence de pression hydrostatique à travers la paroi
capillaire qui favorise la filtration.
•D’autre part la différence de concentration de protéines entre le plasma
et le tubule engendrant une force osmotique qui s’oppose à la filtration.
Filtration glomérulaire
Pression hydrostatique glomérulaire (artérielle)
55mmHg
Pression osmotique glomérulaire: 30mm Hg
Pression hydrostatique capsulaire: 15 mmHg
50Franck Rencurel, BTS 2020
La pression nette de filtration (PNF)est en
principe toujours positive car la pression
hydrostatique capillaire Glomerulaire est
supérieure à la somme de la pression
hydrostatique de l’espace de Bowman (PEB)
et de la force osmotique s’opposant à la
filtration (PCG ou pCG).
En cas de baisse importante de la pression
artérielle, le rein n’assure plus son rôle de
filtration car sa PNF est inférieure ou égale à
zéro.
Filtration glomérulaire
51Franck Rencurel, BTS 2020
Franck Rencurel, BTS 2020 52
Débit de filtration glomérulaire (DFG)
Contrôle du DFG par constriction ou dilatation des artérioles afférentes (AA) ou
efférentes (AE).
La contraction de AE ou la dilatation de AE diminue la PCG (Pression hydrostatique des
capillaires glomérulaires) et donc le DFG.
La constriction de l’AE ou la dilatation de AA augmente la PCG et donc le DFG
Franck Rencurel, BTS 2020 53
Chez une personne de 70 Kg, le DFG est de 180 litres/j soit une
moyenne de 125ml/min.
C’est bien supérieur à la filtration de liquide à travers tous les autres
Capillaires de l’organisme 4litres/j.
Le volume total du plasma est de 3 litres dans le système cardiovasculaire
La totalité du volume plasmatique est filtrée environs 60 fois par jour
par les reins.
Le DFG n’est pas fixe mais soumis à des régulations endocrines et
nerveuses modifiant le diamètre des artères afférentes ou efférentes
Les cellules mésangliales entourant les capillaires glomérulaires sont
aussi soumises a des régulations hormonales et nerveuses induisant ou
non leur contraction
Filtration glomérulaire
Franck Rencurel, BTS 2020 54
On peut calculer de la quantité de substance filtrée dans l’espace de
Bowman (pour une substance non protéique ou non liée à des protéines).
DFG X [ plasmatique de la substance]= Charge filtrée de la substance
Exemple si le DFG est de 180L/j et la concentration plasmatique de
glucose 1g/l alors la charge filtrée de glucose est 180 x1= 180 g/j
On peut comparer cette valeur à la quantité excrétée de la substance et
ainsi déterminer si la substance a été réabsorbée ou non.
•Qté substance dans les urines < charge filtrée => Réabsorption tubulaire
•Qté substance dans les urines > Charge filtrée => Sécrétion tubulaire
Filtration glomérulaire
Franck Rencurel, BTS 2020 55
II-3 La réabsorption
La réabsorption
Le but de la réabsorption est l’élaboration de l’urine définitive
Met en jeu deux mécanismes de transport à travers la membrane
tubulaire
•Diffusion passive à travers les jonctions cellulaires
•Transport actif mettant en jeu des protéines
transmembranaires (transporteurs, canaux)
Deux sortes de réabsorptions
•Obligatoire, élabore la quasi-totalité du filtrat
glomérulaire
•Facultative, régulée par l’ADH (Hormone
Antidiurétique) et l’aldostérone
56Franck Rencurel, BTS 2020
Franck Rencurel, BTS 2020 57
La réabsorption de molécules à
partir de la lumière tubulaire se
fait par diffusion simple à
travers les jonctions cellulaires
occlusives , ce mécanisme fait
intervenir des différences de [ ].
Par exemple, l’eau est
réabsorbée tout au long du
tubule, concentrant ainsi des
molécules comme l’urée qui
pourra alors être réabsorbée en
partie par diffusion simple
La réabsorption
1) Les charges filtrées sont biens supérieures aux quantités de substances dans
l’organisme (exemple l’organisme contient 40L d’eau et 180L sont filtrés)
2) La réabsorption des déchets est incomplète (44% pour l’urée)
3) La réabsorption des molécules les plus utiles est quasi complète (100% pour le
glucose)
Le taux de réabsorption de molécules essentielles pour l’organisme sont totalement
réabsorbées (ex le glucose) un peu comme si les reins n’existaient pas.
Ici les reins ne contrôlent pas la concentration de cet élément mais maintient sa
concentration plasmatique
58Franck Rencurel, BTS 2020
Franck Rencurel, BTS 2020 59
Réabsorption par transporteurs
La substance dans la lumière tubulaire
Traverse la membrane plasmique de la
cellule tubulaire puis traverse le cytosole et
enfin la membrane basolatérale.
Exemple du Sodium:
1- Diffusion simple (gradient)
2- Transport actif (Na+/K+ ATPase)
Contre gradient 1
2
Réabsorption de nombreuse substances est couplée à la réabsorption du
sodium (glucose, acides aminés. La substance co-transporté avec le
sodium utilise le gradient de sodium pour être transportée contre son
gradient. Le gradient de sodium est généré par la pompe Na+/K+
consommant de l’ATP, on parle de transport actif secondaire
Franck Rencurel, BTS 2020 60
Transport actif du sodium
Franck Rencurel, BTS 2020 61
Dans les co-transporteurs, Il existe une
limite de qté de substance pouvant être
transportées par unité de temps
(Transport maximal Tm).
C’est en partie du à la saturation des
sites de transport sur la protéine.
Par exemple le glucose plasmatique
n’excède par 150mg/l en post-prandiale,
si le seuil rénal (>200mg/l) est dépassé,
tous les sites des transporteurs dans les
néphrons sont saturés et le glucose n’est
plus réabsorbé, on parle de glycosurie.
C’est également le cas des vitamines
hydrosolubles et des acides aminés
vive la supplémentation!
Réabsorption par transporteurs
Schéma général de la fonction tubulaire
62Franck Rencurel, BTS 2020
Franck Rencurel, BTS 2020 63
II-4 La sécrétion
Franck Rencurel, BTS 2020 64
La sécrétion
Passage de molécules des capillaires vers le tubule
en traversant les cellules tubulaires.
C’est un mécanisme actif
C’est la propriété des cellules tubulaires
La sécrétion
C’est la voie d’accès du sang vers les
tubules.
Les principales substances sécrétées par
les cellules tubulaires sont des ions H+
et K+ mais aussi, la créatinine et des
xénobiotiques comme la pénicilline.
La sécrétion de l’espace interstitiel vers
la lumière tubulaire extrait des
substances des capillaires
péritubulaires améliorant ainsi la
capacité du rein à éliminer des
substances dépassant la charge filtrée
(exemple d’un excès d’apport)
65Franck Rencurel, BTS 2020
La sécrétion
•Elimine des substances qui n’ont pas été filtrée comme
certains médicaments (barbituriques, antibiotiques..)
•Elimine des substances nuisibles qui ont été réabsorbées
passivement (urée, acide urique)
Débarrasse l’organisme des excès de K+
Maintient le pH sanguin et l’équilibre acido-basique par
sécrétion des H+ et de l’ammoniac (voir métabolisme azoté)
66Franck Rencurel, BTS 2020
La sécrétion
67Franck Rencurel, BTS 2020
En Résumé
68Franck Rencurel, BTS 2020
Franck Rencurel, BTS 2020 69
Division du travail dans les tubules
Le DFG doit être très élevé pour
permettre une bonne excrétion
des déchets.
Ainsi le volume d’eau et les
charges filtrées des autres
éléments non toxiques sont
également élevés
Le principal rôle du tubule
rénal est de réabsorber la plus
grande partie de cette eau et de
ces éléments filtrés non
toxiques.
A l’exception du K+, l’eau et les solutés sont réabsorbés dans le
tubule proximal et l’anse de Henlé
Les parties en avale du tubule règleront finement les différentes
concentrations et l’équilibre homéostasique
Franck Rencurel, BTS 2020 70
Franck Rencurel, BTS 2020 71
II-5 La Clairance rénale
Franck Rencurel, BTS 2020 72
Clairance rénale
La clairance d’une substance est le volume de plasma complètement épuré
de cette substance par unité de temps.
Toute substance a sa propre clairance mais les unités sont toujours un
volume de plasma par unité de temps.
Clairance de S = Masse de S excrétée par unité de temps
Concentration plasmatique de S
La masse de S excrétée revient à estimer la concentration de urinaire de S
multipliée par le volume urinaire dans la même période de temps.
Ainsi Cs= Us x V
Ps
Avec Cs: clairance de S
Us: concentration urinaire de S
V: Volume urinaire par unité de temps
Ps: concentration plasmatique de S
Clairance du glucose?
Franck Rencurel, BTS 2020 73
Explications « slide » suivante
Franck Rencurel, BTS 2020 74
Supposons une substance filtrée mais ni réabsorbée ni excrétée (non toxique
Ni importante pour l’organisme) par exemple l’Inuline (et non l’insuline!).
Si on injecte de l’inuline, on a une charge filtrée égale à la quantité retrouvée dans
les urines
La charge filtrée = DFG x [plasmatique]
La quantité de substance excrétée est [Urinaire] x Volume d’urine
Dans le cas de l’inuline Charge filtrée= UV puisque toute la molécule est filtrée
On peut donc écrire
DFG x [plasmatique] = U x V on peut réarranger l’écriture ainsi:
DFG= UxV / [plasmatique] inuline c’est la formule de la clairance rénale!
Malheureusement aucune protéine plasmatique ne se comporte comme l’Inuline!
Pour estimer la clairance on utilise la créatinine.
Franck Rencurel, BTS 2020 75
La créatinine est un déchet
élaboré par le muscle.
La créatinine est filtrée par le corpuscule
rénale et n’est pas réabsorbée. Elle est aussi
légèrement sécrétée permettant de purifier
une partie du plasma péritubulaire.
Ainsi la clairance de la créatinine est
légèrement supérieure à la DFG mais
suffisamment proche pour être utile.
La concentration plasmatique de la
créatinine est estimée constante et similaire
entre tout les individus. C’est cette mesure
qui sera importante.
Filtration
(au niveau du glomérule)
Sécrétion
(au niveau du tubule)
Ainsi
Une augmentation de la [créatinine] plasmatique témoigne d’une baisse
du DFG et un signe d’anomalie rénale.
Franck Rencurel, BTS 2020 76
III- Equilibre hydro-minéral
Franck Rencurel, BTS 2020 77
Les sorties d’eau et de sel (NaCl) sont en équilibre strict avec les entrées
Il n’y a pas de modifications nettes des stocks d’eau et de sel.
Cet équilibre met en jeu des sorties urinaires qui peuvent varier très
largement.
Ex: Excrétion urinaire d’eau: 0,4l/j à 25l/l
Absorption de sel: de 0,5 à 25g/j
Le rein va équilibrer les entrées et les sorties de sel et d’eau.
Franck Rencurel, BTS 2020 78
Equilibre hydro-minéral
L’eau et le sodium gagnent librement la capsule de Bowman en raison
de leur faible poids moléculaire et parce qu’ils sont libres dans le
plasma.
•Plus de 99% est réabsorbé, le rein dépense beaucoup d’énergie pour
cela.
•Réabsorption majoritairement dans le tubule proximal (les 2/3)
•Contrôle hormonal de la réabsorption au niveau du tube contourné
distal et canal collecteur.
•La réabsorption du Na+ est active et tout le long du tubule sauf au
niveau de la branche descendante.
•La réabsorption d’eau est dépendante du Na+
III-1 La réabsorption de l’eau
La réabsorption obligatoire
Prés de 80% de l’eau est
réabsorbée par le tube
contourné proximal et la
première moitié de l’anse
de Henlé
79Franck Rencurel, BTS 2020
La réabsorption de l’eau
La réabsorption facultative
Si l’individu est bien hydraté la réabsorption sera moins
importante que si l’individu est déshydraté
80Franck Rencurel, BTS 2020
La réabsorption d’eau facultative
Déshydratation Hydratation
81Franck Rencurel, BTS 2020
Franck Rencurel, BTS 2020 82
Coté basolatéral, même système partout
Pour maintenir le gradient de sodium
Franck Rencurel, BTS 2020 83
Les systèmes de transport du Na+
au niveau apical varient selon le
segment du tubule.
Le Na+ détermine la réabsorption
de la molécule X (par exemple le
glucose) Ou la sortie des ions H+.
Franck Rencurel, BTS 2020 84
La réabsorption d’eau avec le Na+
Au cours de la réabsorption du Na+ ou d’autres ions l’eau suit
Passivement par osmose
1)Le transport du Na selon son gradient
entraine avec lui d’autres molécules
(glucose, acides aminés..)
2) Ce qui abaisse localement la Pression
osmotique.
3) De là, l’eau diffuse librement vers le
liquide interstitiel à travers la cellule
épithéliale ou au travers des jonctions
Denses.
4)Au niveau du liquide interstitiel,l’afflue
de substances(glucose, acides Aminés) et
d’eau crée une pression et permet le
passage de l’eau, du sodium et autres
substances, par transsuddation, vers le
Plasma.
Franck Rencurel, BTS 2020 85
III-1-1 Contrôle hormonal de la réabsorption d’eau
Réabsorption de l’eau
Contrôle hormonal
ADH
- Hormone anti-diurétique ou
vasopressine
- Sécrétion par l’hypotalamus
- Libération par l’hypophyse
- Régulation de la pression
osmotique
- Peptide de 9 acides aminés
86Franck Rencurel, BTS 2020
Réabsorption de l’eau
Contrôle hormonal
SECRETION DE L’ADH
- Barorécepteurs : Mesurent l’étirement de la paroi des vaisseaux et
donc la pression artérielle au niveau de l’oreillette droite.
- Osmorécepteurs : Détectent les variations de pression osmotique de
solutés dans le liquide extra-cellulaire. Localisés au niveau de
l’hypothalamus
C’est dans le cas d’une augmentation de l’osmolarité
plasmatique ou d’une hypertension qu’est sécrétée
l’ADH.
87Franck Rencurel, BTS 2020
Réabsorption de l’eau
Contrôle hormonal
ACTION DE L’ADH
- Aquaporines : dans des vésicules cytoplasmique
- Récepteurs de l’ADH au niveau du tube collecteur
- Augmentation du taux d’AMPc
- Activation des protéines kinase A
- Phosphorylation des aquaporines
- Migration des aquaporines vers la membrane apicale
88Franck Rencurel, BTS 2020
Franck Rencurel, BTS 2020 89
Un défaut de production
d’ADH par la post hypophyse
ou un défaut au niveau du
récepteur de l’ADH au niveau de
la membrane basolatérale des
cellules du tube collecteur
entrainera une diminution de la
réabsorption d’eau et donc une
augmentation de la diurèse.
On parle de diabète insipide central (pas d’ADH produite) ou de
diabète insipide néphronique (pas d’action sur le récepteur).
Le diabète insipide entraine une diurèse hydrique importante jusqu’à
25l/j malgré la déshydratation!
Franck Rencurel, BTS 2020 90
Toute fuite de soluté dans les urines s’accompagne nécessairement
d’une perte hydrique (diurèse osmotique).
mais l’inverse n’est pas vrai. Une diurèse hydrique n’entraine
pas toujours une perte équivalente de soluté.
Exemple lorsque la concentration de glucose dépasse la capacité
de réabsorption, le glucose luminal retient de l’eau dans la lumière
(Pression osmotique ++).
L’eau est excrétée avec le glucose.
Noter:
Réabsorption de l’eau
Résumé
Diminution du volume plasmatique
↓
Diminution des pressions artérielles, veineuse et auriculaire
↓
Augmentation de la sécrétion d’ADH (hypophyse)
↓
Augmentation de la perméabilité des tubes collecteurs
↓
Augmentation de la réabsorption de l’eau
↓
Baisse du débit urinaire
91Franck Rencurel, BTS 2020
Réabsorption de l’eau
Résumé
Augmentation du volume plasmatique
↓
Augmentation des pressions artérielles, veineuse et
auriculaire
↓
Diminution de la sécrétion d’ADH (hypophyse)
↓
Diminution de la perméabilité des tubes collecteurs
↓
Augmentation de la quantité d’eau excrétée
92Franck Rencurel, BTS 2020
Réabsorption de l’eau
Résumé
93Franck Rencurel, BTS 2020
III-2 La réabsorption du Sodium
Contrôle hormonal
94Franck Rencurel, BTS 2020
La réabsorption du Na
Contrôle hormonal
ANGIOTENSINOGENE
- Sécrétée par le foie
- Peptide de 485 acides aminés
- Toujours en quantité suffisante pour ne pas être un
facteur limitant
95Franck Rencurel, BTS 2020
La réabsorption du Na
Contrôle hormonal
RENINE
- Sécrétée par l’appareil juxtaglomérulaire
- Sa sécrétion s’effectue suite à :
- [Na] < 135 mmol/litre dans le plasma sanguin
- Une baisse de la pression artérielle
- Excès de potassium
96Franck Rencurel, BTS 2020
La réabsorption du Na
Contrôle hormonal
ANGIOTENSINE
- L’angiotensine I n’a pas d’activité spécifique, son seul
but étant d’être transformée en angiotensine II
- L’angiotensine II entraîne une sensation de soif agissant
directement sur le système nerveux central
- L’angiotensine II stimule une sécrétion accrue
d’aldostérone au niveau des glandes surrénales
97Franck Rencurel, BTS 2020
La réabsorption du Na
Contrôle hormonal
ANGIOTENSINOGENE
↓ clivage d’une liaison peptidique
ANGIOTENSINE I
↓clivage d’une liaison peptidique
ANGIOTENSINE II (Active)
Rénine
Enzyme
De conversion
98Franck Rencurel, BTS 2020
La réabsorption du Na
Contrôle hormonal
ALDOSTERONE
- On trouve les récepteurs à
l’aldostérone sur le tube contourné
distal
- Sa présence augmente la
réabsorption du sodium et aucune
quantité est excrétée
- Son absence diminue la réabsorption
de la majorité du sodium et presque
tout ce sodium est excrété
99Franck Rencurel, BTS 2020
La réabsorption du Na
Contrôle hormonal
Diminution du volume plasmatique
↓
Augmentation de la sécrétion de rénine
↓
Augmentation de la rénine et de l’angiotensine II
plasmatiques
↓
Augmentation de la sécrétion d’aldostérone
↓
Augmentation de la réabsorption du Na
↓
Diminution de l’excrétion de sodium 100Franck Rencurel, BTS 2020
La réabsorption du Na
Résumé
101Franck Rencurel, BTS 2020
Franck Rencurel, BTS 2020 102
L’eau traverse la membrane plasmique
par des canaux protéiques appelés
Aquaporines (AQP2).
Le site principal de réabsorption
d’eau et de sodium est le tubule
Proximal, La réabsorption est libre à
ce niveau.
La perméabilité de l’eau des dernières
portions du tube collecteur,
Canaux collecteurs corticaux et
médullaires, varie sous le contrôle
physiologique de l’hormone
antidiurétique (ADH) ou
vasopressine produite par la post-
hypophyse.
La vasopressine augmente fortement la perméabilité de la membrane
luminale (coté lumière) en augmentant le nombre d’aquaporine à la
membrane.
Franck Rencurel, BTS 2020 103
Régulation du potassium (K+)
Franck Rencurel, BTS 2020 104
Le potassium est l’ion intracellulaire le plus abondant, seul
2%du potassium total est extracellulaire.
La différence de concentration intra-extracellulaire joue un rôle
majeur dans le potentiel de repos des cellules excitables.
Toutes variations de la concentration extracellulaire en K+
(hyperkaliémie) ou (hypokaliémie) peuvent faire apparaître
des troubles du rythme cardiaque.
L’équilibre en K+ est assuré par les apports alimentaires moins
les pertes (urines, selles, sueur).
Les pertes digestives sont minimes sauf en cas de vomissement
ou diarrhées. L’excrétion urinaire est la principale voie de
régulation de la kaliémie.
Franck Rencurel, BTS 2020 105
Le K+ est librement filtré dans le
glomérule.
La plupart est réabsorbé donc une faible
qté de K+ est dans les urines.
Les variations de l’excrétion de K+ (dans
les urines) sont principalement dues
À la sécrétion (libération) de K+)par les
cellules tubulaires
Hypokaliémie => pas de sécrétion
Seules la partie filtrée non
réabsorbée(pointillée) part dans les urines
Des variations existent selon les apports
K+ alimentaires
Franck Rencurel, BTS 2020 106
Apports en K+ élevés
Augmentation de la filtration
Augmentation de la sécrétion
tubulaire(action de
l’aldostérone)
Franck Rencurel, BTS 2020 107
Aldostérone et K+
L’excès de potassium agit
directement sur les
corticosurrénales en induisant
la libération d’aldostérone (sans
intervention du SRAA.
L’aldostérone active la
sécrétion de K+ par les cellules
tubulaire.
Notés que l’aldostérone agit en
opposition avec le sodium.
Franck Rencurel, BTS 2020 108
IV-Concentration de l’urine:
système à contre courant
Le système à contre courant
Ce système permet de concentrer l’urine et permettre la survie de
l’homme avec des apports hydriques minimes.
La Pression osmotique de l’urine peut atteindre 1400 mOsmol/l
alors que celle du plasma oscille entre 285 et 300mosmol/l.
L’eau est réabsorbée en descendant dans le canal collecteur
médullaire.
L’eau n’est pas réabsorbée dans la branche ascendante mais le
NaCl oui ce qui augmente la pression osmotique dans la medulla
à ce niveau.
109Franck Rencurel, BTS 2020
Système à contre-courant
- Processus responsable de
l’hyperosmolarité du liquide
interstitiel
- S’effectue dans les anses de Henlé
- Le transport actif du NaCl dans la
branche ascendante en est la
composante essentielle
110Franck Rencurel, BTS 2020
Système à contre-courant
1) Ecoulement du liquide
(300mOsmol/l)
2) Fonctionnement des pompes
de la branche ascendante :
branche A : ↘ de l’osmolarité
branche D : ↗ de l’osmolarité
3) Ecoulement du liquide
(300mOsmol/l)
4) Fonctionnement des pompes
5) On recommence ces étapes . . .
La branche ascendante, contrairement à la branche
descendante, est relativement imperméable à l’eau et
capable de pomper le NaCl.
111Franck Rencurel, BTS 2020
Système à contre-courant
1) Pénétration du liquide dans l’anse de Henlé
-> liquide ayant la même osmolarité que le plasma
2) Branche Ascendante : transport actif du NaCl dans le liquide
interstitiel
3) [C°] liquide interstitiel > [C°] branche Descendante : diffusion de
l’eau jusqu’à avoir des [C°] égales (mais > [C°] dans branche A)
-> liquide très concentré
4) Le liquide passe maintenant dans la branche Ascendante : ↘ de sa
[Na] suite au fonctionnement des pompes
-> liquide peu concentré
5) Passage dans le tube Contourné Distal : même propriétés que la
branche Ascendante :
-> liquide peu concentré
112Franck Rencurel, BTS 2020
V-Soif et goût du sel
113Franck Rencurel, BTS 2020
Soif et goût du sel
Les facteurs donnant la sensation de soif :
- Sécheresse de la bouche et de la gorge
- L’augmentation de l’osmolarité plasmatique
par l’intermédiaire d’osmorécepteurs
- La diminution du volume plasmatique par
l’intermédiaire de barorécepteurs et de
l’angiotensine II
114Franck Rencurel, BTS 2020
Soif et goût du sel
Les reins minimisent ou
non l’excrétion des ions
sodium et des molécules
d’eau selon l’ingestion.
115Franck Rencurel, BTS 2020
Soif et goût du sel
Ingestion d’un excès d’eau
↓
Augmentation de la [eau]
↓
Diminution de la sécrétion d’ADH (hypophyse)
↓
Diminution de la perméabilité tubulaire à l’eau et donc de sa réabsorption
↓
Augmentation de l’excrétion d’eau
116Franck Rencurel, BTS 2020
Soif et goût du sel
Transpiration abondante
↓
Perte de solution salée hypo-osmotique
↓
Diminution du DFG + Augmentation de la sécrétion
d’ADH
↓
Diminution de l’excrétion d’eau et de sodium
117Franck Rencurel, BTS 2020
Franck Rencurel, BTS 2020 118
Sudation intense
Volume
plasmatique
DFG Aldostérone
Excrétion de
sodium
Osmolarité plasmatique
(concentration H2O)
ADH
(vasopressine)
Excrétion de
H2O
Malgré son goût salé, la sueur est hypo-osmotique par rapport aux liquides corporels
La sueur entraine ainsi une baisse du volume extracellulaire et une augmentation de
l’osmolarité des liquides corporels
Bilan
Valeurs quotidiennes moyennes des gains et
pertes d’eau chez les adultes
APPORT :
- Boissons 1200 ml
- Aliments 1000 ml
- Métabolisme 350 ml
- Total 2550 ml
PERTES :
- Perspiration insensible 900 ml
- Transpiration 50 ml
- Fèces 100 ml
- Urine 1500ml
- Total 2550 ml
119Franck Rencurel, BTS 2020
Bilan
Ingestion et pertes quotidiennes de chlorure
de sodium
APPORT :
- Aliments 10,50 g
- Total 10,50g
PERTES :
- Transpiration 0,25 g
- Fèces 0,25 g
- Urine 10 g
- Total 10,50 g
120Franck Rencurel, BTS 2020
Conclusion
Les 3 fonctions principales du reins sont :
- la filtration
- la réabsorption
- la sécrétion
121Franck Rencurel, BTS 2020
Conclusion
Les reins filtrent 180 litres d’eau par jour pour en
excréter seulement 1,8 litre. Ils en réabsorbent donc
99%.
Ils filtrent 630 grammes de sodium par jour pour en
excréter seulement 3,2 grammes par jour. Ils en
réabsorbent 99,5%.
On peut donc dire que filtration et réabsorption sont
deux mécanismes fondamentaux pour le maintien de
l’homéostasie de l’organisme.
122Franck Rencurel, BTS 2020
Conclusion
 Les processus de transport dans le néphron
◦ L’anse de Henle rend la médullaire rénale hypertonique par
la réabsorption du NaCl dans la branche ascendante et
l’interaction dans la branche descendante.
◦ La médullaire hypertonique attire l’eau osmotiquement à
partir du tube contourné distal et du tube collecteur, dont la
perméabilité à l’eau est sous la dépendance de l’ADH.
123Franck Rencurel, BTS 2020
Conclusion
 Des hormones contrôlent les fonctions osmorégulatrices
◦ Les reins excrètent une urine hypertonique lorsque l’organisme doit
conservé l’eau et une urine hypotonique si le corps contient trop d’eau.
◦ L’ADH stimule la réabsorption de l’eau et l’excrétion d’urine hypertonique.
◦ L’aldostérone favorise la réabsorption du NaCl et de l’eau à partir du tube
contourné distal et du tube collecteur.
124Franck Rencurel, BTS 2020
Franck Rencurel, BTS 2020 125
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Fonctions rénales BTS diététique

  • 1. Anatomie et Physiologie du rein BTS diététique Franck Rencurel, PhD 1Franck Rencurel, BTS 2020
  • 2. Objectifs pédagogiques  Au terme de ce chapitre vous devez être capable de:  Décrire l’anatomie microscopique du rein  Schématiser le glomérule  Citer et décrire la structure et fonction de chaque partie du néphron  Citer et expliquer les rôles spécifiques du rein dans l’organisme  Expliquer le mécanisme de régulation et les différents facteurs qui influence cette régulation  Connaître les caractéristiques de la circulation rénale et de la filtration glomérulaire, et comprendre les mécanismes physiques et humoraux qui les contrôlent, en physiologie et en pathophysiologie. 2Franck Rencurel, BTS 2020
  • 3. Plan du cours Franck Rencurel, BTS 2020 3 I-Structure des reins: Anatomie I-1 Les reins I-2 Le néphron I-3 Le corpuscule de Malpighi I-4 L’appareil juxta-glomérulaire II Fonctions rénales II-1 Processus de base II-2 Filtration glomérulaire II-3 La réabsorption II-4 La sécrétion II-5 La clairance rénale III-Equilibre hydrominéral III-1 Réabsorption d’eau III-2 Réabsorption du sodium IV-Concentration de l’urine V-Soif et goût du sel
  • 4. Introduction Les reins ont pour principale fonction d’assurer l’épuration du sang ;  ils extraient du sang les substances toxiques (endogènes ou exogènes), les déchets du métabolisme, et du travail des différents organes et des tissus et assure leur rejet à l’extérieur sous forme d’urine.  Par leur action d’élimination sélective des ions inorganiques, ils concourent au maintien de la constance du milieu intérieur.  Les reins ont aussi un rôle énergétique (néoglucogenèse) et endocrine ( maturation Vitamine D, érythropoïetine)  Ils participent enfin au contrôle de la pression artérielle en produisant une enzyme: la rénine 4Franck Rencurel, BTS 2020
  • 5. Franck Rencurel, BTS 2020 5 Récapitulatif des fonctions rénales: 1) Régulation de l’eau, des ions inorganiques et de l’équilibre acides-bases en coopération avec les poumons (voir chapitre équilibre acido-basique) 2) Extraction des déchets métaboliques du sang, puis excrétion dans les urines. 3) Extraction de substances chimiques exogènes du sang, puis excrétion dans les urines. 4) Néoglucogenèse 5) Production d’hormones/enzymes * Erythropoïétine * Rénine, enzyme contrôlant la formation d’angiotensine dans la régulation de la pression artérielle et du bilan sodé * 1,25-dihydroxyvitamine D (forme active de la vitamine D)
  • 6. I- Structure des reins et de l’appareil urinaire 6Franck Rencurel, BTS 2020
  • 7. I- Anatomie  1) Les reins  2) Les néphrons  3) Le corpuscule de Malpighi  4) L’appareil juxtaglomérulaire 7Franck Rencurel, BTS 2020
  • 8. I-1Les Reins - Organes pairs - Rein gauche un peu plus haut que le rein droit - Forme de haricot - En moyenne : - Longueur : 12cm - Largeur : 6cm - Épaisseur : 3cm - Poids : 150g 8Franck Rencurel, BTS 2020
  • 9. Franck Rencurel, BTS 2020 9 Anatomie: localisation des reins dans le corps. Source: Anat Phy E. Marieb
  • 10. Les Reins Retenus et protégés par 3 couches tissulaires:  Le fascia rénal (Sorte de « péritoine » arrimant les reins aux tissus périphériques)  La capsule adipeuse (couche de graisse autour des reins)  La capsule rénale (Enveloppe fibreuse conjonctif) 10Franck Rencurel, BTS 2020
  • 11. Les Reins  Enveloppés par une capsule fibreuse  Sous la capsule, 3 parties :  une partie centrale formée par les pyramides de Malpighi (9 à 12). Elle est aussi appelée zone médullaire, zone profonde. Une partie périphérique recouvre les pyramides de la médula rénale (sauf les papilles). On l’appelle aussi cortex rénal. Une partie tout au centre en contact direct avec le hile formant une cavité le bassinet 11Franck Rencurel, BTS 2020
  • 12. Les Reins  Zone médullaire :  Pyramides rénales ou de Malpighi ; la pointe tournée vers l'intérieur, forment les papilles sur lesquelles viennent se ventouser les petits calices. Elles comportent les tubes droits proximaux et distaux ainsi que l'anse de Henlé.  Calice: Les petits calices recueillent l'urine émise par les pyramides de Malpighi. L'union des petits calices forment les grands calices, il y a trois grands calices par reins.  Bassinet :Tube en forme d'entonnoir qui se jette dans l‘uretère. également appelé pyélon. Passage de l’urine à sa sortie du néphron via le tube collecteur. 12Franck Rencurel, BTS 2020
  • 13. Franck Rencurel, BTS 2020 13 Les Reins: Anatomie
  • 14. Franck Rencurel, BTS 2020 14 Anatomie du rein Calice et bassinet Calice majeur Calice mineur Bassinet Uretère Bassinet: Modèle 3D
  • 15. Siège d’échange entre le sang et un système de canaux Ensemble de vaisseaux/tubules Hanse de Henlé Tubule collecteur Vers l’uretère Capsule de Bowman Glorémule Tube contourné proximal Tube contourné distal 15Franck Rencurel, BTS 2020 I-2- Le Néphron: Unité fonctionnelle du rein
  • 16. Franck Rencurel, BTS 2020 16 Le néphron Chaque rein contient environs 1 millions de sous-unités identiques appelées néphrons. Chaque néphron est formé de : 1) Une structure de filtration initiale ou corpuscule rénal 2) Un tubule qui se prolonge hors du corpuscule. Le tubule est un cylindre creux constitué d’une seule couche de cellules épithéliales. La structure et la fonction de ces cellules diffèrent sur la longueur du tubule. Le corpuscule rénale élabore un filtrat à partir du sang dépourvu de cellules et de protéines. Ce filtrat pénètre dans le tubule. Durant l’écoulement dans le tubule le filtrat reçoit des substances et en est épuré d’autres. Le liquide restant à la fin de chaque néphron est recueilli dans les tubes collecteurs et quitte les reins sous forme d’urine
  • 17. Le Néphron Les structures vasculaires : - [1 ] Artérioles afférentes - [2] Capillaires glomérulaires - [3] Artérioles efférentes - [4] Capillaires péri-tubulaires [1 ] [2] [3] [4] 17Franck Rencurel, BTS 2020
  • 18. Franck Rencurel, BTS 2020 18 Le néphron Chaque glomérule reçoit du sang par l’artériole afférente. Le glomérule fait saillie dans la capsule de Bowman. Le couple glomérule - capsule de Bowman forme le corpuscule rénal. Prêt de 20% du plasma est filtré au niveau de la capsule de Bowman Le reste quitte le glomérule par l’artériole efférente
  • 19. Le Néphron Les structuresTubulaires : - Capsule de Bowman - Tube contourné proximal - Anse de Henlé - Tube distal - Canal collecteur Capsule de Bowman Tubule contourné Proximal Tubule contourné Distal Anse de Henlé Canal Collecteur Vers la vessie Branche descendante Branche ascendante Début Branche descendante Fin Branche ascendante 19Franck Rencurel, BTS 2020
  • 20. Le Néphron 2 types de Néphrons: Néphrons juxtamédullaires, pénètrent profondément dans la medulla Néphrons corticaux, n’y pénètrent pas aussi profondément MedullaCortex Néphron juxtamédullaire Néphron Cortical 20Franck Rencurel, BTS 2020
  • 21. Franck Rencurel, BTS 2020 21 Près de 15% des néphrons sont juxtamedullaires, càd le corpuscule rénale repose dans la partie la plus proche de la limite cortex-medulla. Les anses de Henlé sont insérées profondément dans la medulla, déterminant un gradient osmotique dans la medulla nécessaire à la réabsorption d’eau. La plupart des néphrons sont corticaux. Leur corpuscule est dans le cortex externe et leur anse de Henlé ne s’insère pas en profondeur dans la medulla. Certains néphrons corticaux sont même dépourvus de anse de Henlé. Bien que site d’absorption et de sécrétion, ils ne participent pas au gradient osmotique dans la medulla.
  • 22. Franck Rencurel, BTS 2020 22 Des cellules de formes et fonctions différentes tout au long du tubule Podocytes de la capsule de Bowman
  • 23. L’anse de Henlé  Section du néphron conduisant du tubule proximal au tubule distal.  Diamètre de 12 micromètres.  Remonte vers le cortex, avec un coude à 180°.  Responsable en grande partie de la concentration des urines 23Franck Rencurel, BTS 2020
  • 24. I-3- Le Corpuscule de Malpighi  Dans le cortex  Vésicule sphérique (200 - 300 micromètres de diamètre)  Formée de la capsule de Bowman et d'un glomérule. Pôle urinairePôle vasculaire 24Franck Rencurel, BTS 2020
  • 25. Franck Rencurel, BTS 2020 25 Corpuscule de Malpighi Capsule de Bowman Glomérule Artériole
  • 26. Structure du Glomérule Formé des structures suivantes :  Le floculus, boule de capillaires sanguins issus de l'artériole afférente. permet la filtration du sang et la formation de l'urine primitive.  La capsule de Bowman, sac formé de deux feuillets de cellules, entourant le floculus, recueillant l'urine primitive et débouchant à son autre extrêmité dans le tubule contourné proximal.  Le mésangium, tissu interstitiel composé de cellules dites mésangiales et d'une matrice intercellulaire. Elles ont des propriétés contractiles, macrophagiques et peuvent synthétiser de la matrice extracellulaire et du collagène. les cellules mésangiales contrôlent le flux sanguin dans les capillaires et influencent ainsi la filtration glomérulaire.  Les podocytes, cellules formant le feuillet interne de la capsule de Bowman. Elles entourent les cellules des capillaires glomérulaires. Le réseau dense formé par ces prolongements représente une structure importante du filtre glomérulaire. 26Franck Rencurel, BTS 2020
  • 27. Franck Rencurel, BTS 2020 27 Podocytes Glomérule
  • 28. Franck Rencurel, BTS 2020 28 Tubule rénal
  • 29. Franck Rencurel, BTS 2020 29 Capsule de Bowman Tubule contourné Proximal Tubule contourné Distal Anse de Henlé Canal Collecteur Vers la vessie Branche descendante Branche ascendante Début Branche descendante Fin Branche ascendante Bordure en brosse microvillosités
  • 30. Tubule contourné proximal  C'est le plus long segment du néphron. Il est situé uniquement dans le cortex rénale et mesure 12 à 14 mm de long. Avec 50 à 60 micromètres de diamètre, il est aussi le plus large.  Il est bordé par un épithélium cubique unistratifié, dont la bordure apicale est en brosse.  70 % de l'eau, du glucose, du sodium, du potassium et du chlore présents dans l'urine primaire sont réabsorbés à ce niveau.  Il est situé après la capsule de Bowman et avant l'anse de Henlé; ; il participe à la réabsorption de certaines substances. 30Franck Rencurel, BTS 2020
  • 31. Franck Rencurel, BTS 2020 31 Capsule de Bowman Tubule contourné Proximal Tubule contourné Distal Anse de Henlé Canal Collecteur Vers la vessie Branche descendante Branche ascendante Début Branche descendante Fin Branche ascendante Tubule droit proximal
  • 32. Tubule droit proximal  Plongeant dans la médulla , il a une structure proche de celle du tube contourné proximal, même si les microvillosités cellules bordantes sont plus courtes. 32Franck Rencurel, BTS 2020
  • 33. Tubule intermédiaire  Ceux des néphrons corticaux, situés dans le cortex superficiel et moyen sont très courts, Ceux des néphrons juxtamédullaires (proches de la médulla) sont longs.  Leur épithélium est pavimenteux, c'est-à- dire très aplati avec un noyau ovale. 33Franck Rencurel, BTS 2020
  • 34. Franck Rencurel, BTS 2020 34 Capsule de Bowman Tubule contourné Proximal Tubule contourné Distal Anse de Henlé Canal Collecteur Vers la vessie Branche descendante Branche ascendante Début Branche descendante Fin Branche ascendante Tubule droit Distall
  • 35. Tubule droit distal  D'un diamètre de 25 à 35 micromètre, il débute dans la médulla externe et remonte dans le cortex.  Son épithélium, cubique simple, présente une quasi-absence de différenciation morphologique de son pôle apical, avec uniquement quelques microvillosités, courtes et irrégulières. 35Franck Rencurel, BTS 2020
  • 36. Franck Rencurel, BTS 2020 36 Capsule de Bowman Tubule contourné Proximal Tubule contourné Distal Anse de Henlé Canal Collecteur Vers la vessie Branche descendante Branche ascendante Début Branche descendante Fin Branche ascendante
  • 37. Tubule contourné distal  D'un diamètre de 40 micromètres, il est entièrement situé dans le cortex rénale. Il est quasiment identique au tubule droit distal.  Le tube distal est imperméable à l'eau. Il se jette dans le tube collecteur. 37Franck Rencurel, BTS 2020
  • 38. I-4-L’appareil Juxtaglomérulaire 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Tube droit distal Macula densa Artériole afférente Artériole efférente Cellules musculaires de la paroi de l'artériole Endothélium Cellules juxtaglomérulaires Capillaires glomérulaires Cellules mésangiales Capsule de Bowman feuillet pariétal Capsule de Bowman feuillet viscéral Tube contourné proximal 38Franck Rencurel, BTS 2020
  • 39. L’appareil Juxtaglomérulaire  Structure endocrine situé au pôle vasculaire du corpuscule rénal. Aussi appelée capsule de Bowman. Constitué de trois composantes:  La macula densa: Région cellulaire, qui se différencie du reste de la paroi du tube droit distal. Ces cellules sont prismatiques (plus hautes et plus étroites).  Les cellules mésangiales extraglomérulaires dites cellules du lacis Elles remplissent l'apex entre l'artériole afférente et l'artériole efférente et forment une masse conique dont la base repose sur la macula densa.  Les cellules juxtaglomérulaires ou «cellules granuleuses» cellules musculaires lisses spécialisées de la média dans la partie terminale de l'artériole afférente, Elles ont des propriétés contractiles, une fonction sécrétrice endocrine, contiennent des granulations (grain de rénine), sont sensibles à la pression sanguine, et sont innervées uniquement par des fibres sympathiques. 39Franck Rencurel, BTS 2020
  • 40. Franck Rencurel, BTS 2020 40 Appareil juxtaglomérulaire
  • 41. Anatomie : résumé 41Franck Rencurel, BTS 2020
  • 43. Franck Rencurel, BTS 2020 43 II-1 Processus de base: Filtration du plasma capillaire du glomérule vers l’espace de Bowman. Ce processus est appelé Filtration glomérulaire et le liquide filtré est appelé Filtrat glomérulaire. Ce filtrat ne contient pas de cellules (ni débris), pas de protéines mais tous les autres constituants du plasma et a des concentrations pratiquement identiques on appelle ce filtrat un Ultrafiltrat Les 3 composants de base de la fonction rénale: Cette figure n’illustre que le sens de filtration et réabsorption sans tenir compte des sites spécifiques ni l’ordre de survenue
  • 44. Franck Rencurel, BTS 2020 44 En résumé, Une substance peut pénétrer dans le tubule rénal et être excrétée dans les urines par filtration glomérulaire ou sécrétion tubulaire ou les deux. Une fois dans le tubule, la substance n’est pas forcément excrétée et elle peut être réabsorbée. Ainsi la quantité de toute substance excrétée (Qté excrétée) dans les urines est égale à: Qté excrétée= Qté filtrée + Qté sécrétée – Qté réabsorbée
  • 45. Franck Rencurel, BTS 2020 45 1) La substance X est filtrée et secrétée 2) La substance Y est filtrée et une fraction est réabsorbée 3) Z est filtrée et complètement réabsorbée L’épaisseur des traits témoigne de l’amplitude du phénomène 1 2 3
  • 46. Franck Rencurel, BTS 2020 46 Filtration glomérulaire, réabsorption tubulaire et sécrétion tubulaire sont les 3 processus de base mais il existe un 4ème processus lié au métabolisme des cellules tubulaires. Les cellules tubulaires extraient des substances du sang ou du filtrat glomérulaire et les métabolisent pour les détruire ou les transformer. Ces substances peuvent retourner soit dans le sang soit dans le liquide tubulaire. C’est l’exemple de l’ammonium (voir cours métabolisme azoté), les ions hydrogènes et le bicarbonate (voir cours équilibre acide-base)
  • 47. II-2 La Filtration glomérulaire Passage de l’eau et des solutés du plasma vers les tubules rénaux pour former l’urine primitive. Pour une substance filtrant librement, la quantité filtrée est donnée par la relation: Qté filtrée = DFG X concentration plasmatique Avec DFG= débit filtration glomérulaire 47Franck Rencurel, BTS 2020
  • 48. La filtration glomérulaire La filtration s’effectue dans les glomérules, au niveau de la membrane glomérulo-capillaire. Le mouvement se fait par transsudation de l’eau et des molécules de Bas poids moléculaire. La plupart des protéines plasmatiques, les globulines et albumines Ne se retrouvent pratiquement pas dans le filtrat en raison de leur taille. La membrane possède une foret perméabilité : Sélection par la taille Sélection par la charge des molécules Membrane Basale glomerulaire 48Franck Rencurel, BTS 2020
  • 49. Franck Rencurel, BTS 2020 49 La filtration glomérulaire La filtration glomérulaire est déterminées par deux forces principalement. • D’une part la différence de pression hydrostatique à travers la paroi capillaire qui favorise la filtration. •D’autre part la différence de concentration de protéines entre le plasma et le tubule engendrant une force osmotique qui s’oppose à la filtration.
  • 50. Filtration glomérulaire Pression hydrostatique glomérulaire (artérielle) 55mmHg Pression osmotique glomérulaire: 30mm Hg Pression hydrostatique capsulaire: 15 mmHg 50Franck Rencurel, BTS 2020
  • 51. La pression nette de filtration (PNF)est en principe toujours positive car la pression hydrostatique capillaire Glomerulaire est supérieure à la somme de la pression hydrostatique de l’espace de Bowman (PEB) et de la force osmotique s’opposant à la filtration (PCG ou pCG). En cas de baisse importante de la pression artérielle, le rein n’assure plus son rôle de filtration car sa PNF est inférieure ou égale à zéro. Filtration glomérulaire 51Franck Rencurel, BTS 2020
  • 52. Franck Rencurel, BTS 2020 52 Débit de filtration glomérulaire (DFG) Contrôle du DFG par constriction ou dilatation des artérioles afférentes (AA) ou efférentes (AE). La contraction de AE ou la dilatation de AE diminue la PCG (Pression hydrostatique des capillaires glomérulaires) et donc le DFG. La constriction de l’AE ou la dilatation de AA augmente la PCG et donc le DFG
  • 53. Franck Rencurel, BTS 2020 53 Chez une personne de 70 Kg, le DFG est de 180 litres/j soit une moyenne de 125ml/min. C’est bien supérieur à la filtration de liquide à travers tous les autres Capillaires de l’organisme 4litres/j. Le volume total du plasma est de 3 litres dans le système cardiovasculaire La totalité du volume plasmatique est filtrée environs 60 fois par jour par les reins. Le DFG n’est pas fixe mais soumis à des régulations endocrines et nerveuses modifiant le diamètre des artères afférentes ou efférentes Les cellules mésangliales entourant les capillaires glomérulaires sont aussi soumises a des régulations hormonales et nerveuses induisant ou non leur contraction Filtration glomérulaire
  • 54. Franck Rencurel, BTS 2020 54 On peut calculer de la quantité de substance filtrée dans l’espace de Bowman (pour une substance non protéique ou non liée à des protéines). DFG X [ plasmatique de la substance]= Charge filtrée de la substance Exemple si le DFG est de 180L/j et la concentration plasmatique de glucose 1g/l alors la charge filtrée de glucose est 180 x1= 180 g/j On peut comparer cette valeur à la quantité excrétée de la substance et ainsi déterminer si la substance a été réabsorbée ou non. •Qté substance dans les urines < charge filtrée => Réabsorption tubulaire •Qté substance dans les urines > Charge filtrée => Sécrétion tubulaire Filtration glomérulaire
  • 55. Franck Rencurel, BTS 2020 55 II-3 La réabsorption
  • 56. La réabsorption Le but de la réabsorption est l’élaboration de l’urine définitive Met en jeu deux mécanismes de transport à travers la membrane tubulaire •Diffusion passive à travers les jonctions cellulaires •Transport actif mettant en jeu des protéines transmembranaires (transporteurs, canaux) Deux sortes de réabsorptions •Obligatoire, élabore la quasi-totalité du filtrat glomérulaire •Facultative, régulée par l’ADH (Hormone Antidiurétique) et l’aldostérone 56Franck Rencurel, BTS 2020
  • 57. Franck Rencurel, BTS 2020 57 La réabsorption de molécules à partir de la lumière tubulaire se fait par diffusion simple à travers les jonctions cellulaires occlusives , ce mécanisme fait intervenir des différences de [ ]. Par exemple, l’eau est réabsorbée tout au long du tubule, concentrant ainsi des molécules comme l’urée qui pourra alors être réabsorbée en partie par diffusion simple La réabsorption
  • 58. 1) Les charges filtrées sont biens supérieures aux quantités de substances dans l’organisme (exemple l’organisme contient 40L d’eau et 180L sont filtrés) 2) La réabsorption des déchets est incomplète (44% pour l’urée) 3) La réabsorption des molécules les plus utiles est quasi complète (100% pour le glucose) Le taux de réabsorption de molécules essentielles pour l’organisme sont totalement réabsorbées (ex le glucose) un peu comme si les reins n’existaient pas. Ici les reins ne contrôlent pas la concentration de cet élément mais maintient sa concentration plasmatique 58Franck Rencurel, BTS 2020
  • 59. Franck Rencurel, BTS 2020 59 Réabsorption par transporteurs La substance dans la lumière tubulaire Traverse la membrane plasmique de la cellule tubulaire puis traverse le cytosole et enfin la membrane basolatérale. Exemple du Sodium: 1- Diffusion simple (gradient) 2- Transport actif (Na+/K+ ATPase) Contre gradient 1 2 Réabsorption de nombreuse substances est couplée à la réabsorption du sodium (glucose, acides aminés. La substance co-transporté avec le sodium utilise le gradient de sodium pour être transportée contre son gradient. Le gradient de sodium est généré par la pompe Na+/K+ consommant de l’ATP, on parle de transport actif secondaire
  • 60. Franck Rencurel, BTS 2020 60 Transport actif du sodium
  • 61. Franck Rencurel, BTS 2020 61 Dans les co-transporteurs, Il existe une limite de qté de substance pouvant être transportées par unité de temps (Transport maximal Tm). C’est en partie du à la saturation des sites de transport sur la protéine. Par exemple le glucose plasmatique n’excède par 150mg/l en post-prandiale, si le seuil rénal (>200mg/l) est dépassé, tous les sites des transporteurs dans les néphrons sont saturés et le glucose n’est plus réabsorbé, on parle de glycosurie. C’est également le cas des vitamines hydrosolubles et des acides aminés vive la supplémentation! Réabsorption par transporteurs
  • 62. Schéma général de la fonction tubulaire 62Franck Rencurel, BTS 2020
  • 63. Franck Rencurel, BTS 2020 63 II-4 La sécrétion
  • 64. Franck Rencurel, BTS 2020 64 La sécrétion Passage de molécules des capillaires vers le tubule en traversant les cellules tubulaires. C’est un mécanisme actif C’est la propriété des cellules tubulaires
  • 65. La sécrétion C’est la voie d’accès du sang vers les tubules. Les principales substances sécrétées par les cellules tubulaires sont des ions H+ et K+ mais aussi, la créatinine et des xénobiotiques comme la pénicilline. La sécrétion de l’espace interstitiel vers la lumière tubulaire extrait des substances des capillaires péritubulaires améliorant ainsi la capacité du rein à éliminer des substances dépassant la charge filtrée (exemple d’un excès d’apport) 65Franck Rencurel, BTS 2020
  • 66. La sécrétion •Elimine des substances qui n’ont pas été filtrée comme certains médicaments (barbituriques, antibiotiques..) •Elimine des substances nuisibles qui ont été réabsorbées passivement (urée, acide urique) Débarrasse l’organisme des excès de K+ Maintient le pH sanguin et l’équilibre acido-basique par sécrétion des H+ et de l’ammoniac (voir métabolisme azoté) 66Franck Rencurel, BTS 2020
  • 69. Franck Rencurel, BTS 2020 69 Division du travail dans les tubules Le DFG doit être très élevé pour permettre une bonne excrétion des déchets. Ainsi le volume d’eau et les charges filtrées des autres éléments non toxiques sont également élevés Le principal rôle du tubule rénal est de réabsorber la plus grande partie de cette eau et de ces éléments filtrés non toxiques. A l’exception du K+, l’eau et les solutés sont réabsorbés dans le tubule proximal et l’anse de Henlé Les parties en avale du tubule règleront finement les différentes concentrations et l’équilibre homéostasique
  • 71. Franck Rencurel, BTS 2020 71 II-5 La Clairance rénale
  • 72. Franck Rencurel, BTS 2020 72 Clairance rénale La clairance d’une substance est le volume de plasma complètement épuré de cette substance par unité de temps. Toute substance a sa propre clairance mais les unités sont toujours un volume de plasma par unité de temps. Clairance de S = Masse de S excrétée par unité de temps Concentration plasmatique de S La masse de S excrétée revient à estimer la concentration de urinaire de S multipliée par le volume urinaire dans la même période de temps. Ainsi Cs= Us x V Ps Avec Cs: clairance de S Us: concentration urinaire de S V: Volume urinaire par unité de temps Ps: concentration plasmatique de S Clairance du glucose?
  • 73. Franck Rencurel, BTS 2020 73 Explications « slide » suivante
  • 74. Franck Rencurel, BTS 2020 74 Supposons une substance filtrée mais ni réabsorbée ni excrétée (non toxique Ni importante pour l’organisme) par exemple l’Inuline (et non l’insuline!). Si on injecte de l’inuline, on a une charge filtrée égale à la quantité retrouvée dans les urines La charge filtrée = DFG x [plasmatique] La quantité de substance excrétée est [Urinaire] x Volume d’urine Dans le cas de l’inuline Charge filtrée= UV puisque toute la molécule est filtrée On peut donc écrire DFG x [plasmatique] = U x V on peut réarranger l’écriture ainsi: DFG= UxV / [plasmatique] inuline c’est la formule de la clairance rénale! Malheureusement aucune protéine plasmatique ne se comporte comme l’Inuline! Pour estimer la clairance on utilise la créatinine.
  • 75. Franck Rencurel, BTS 2020 75 La créatinine est un déchet élaboré par le muscle. La créatinine est filtrée par le corpuscule rénale et n’est pas réabsorbée. Elle est aussi légèrement sécrétée permettant de purifier une partie du plasma péritubulaire. Ainsi la clairance de la créatinine est légèrement supérieure à la DFG mais suffisamment proche pour être utile. La concentration plasmatique de la créatinine est estimée constante et similaire entre tout les individus. C’est cette mesure qui sera importante. Filtration (au niveau du glomérule) Sécrétion (au niveau du tubule) Ainsi Une augmentation de la [créatinine] plasmatique témoigne d’une baisse du DFG et un signe d’anomalie rénale.
  • 76. Franck Rencurel, BTS 2020 76 III- Equilibre hydro-minéral
  • 77. Franck Rencurel, BTS 2020 77 Les sorties d’eau et de sel (NaCl) sont en équilibre strict avec les entrées Il n’y a pas de modifications nettes des stocks d’eau et de sel. Cet équilibre met en jeu des sorties urinaires qui peuvent varier très largement. Ex: Excrétion urinaire d’eau: 0,4l/j à 25l/l Absorption de sel: de 0,5 à 25g/j Le rein va équilibrer les entrées et les sorties de sel et d’eau.
  • 78. Franck Rencurel, BTS 2020 78 Equilibre hydro-minéral L’eau et le sodium gagnent librement la capsule de Bowman en raison de leur faible poids moléculaire et parce qu’ils sont libres dans le plasma. •Plus de 99% est réabsorbé, le rein dépense beaucoup d’énergie pour cela. •Réabsorption majoritairement dans le tubule proximal (les 2/3) •Contrôle hormonal de la réabsorption au niveau du tube contourné distal et canal collecteur. •La réabsorption du Na+ est active et tout le long du tubule sauf au niveau de la branche descendante. •La réabsorption d’eau est dépendante du Na+
  • 79. III-1 La réabsorption de l’eau La réabsorption obligatoire Prés de 80% de l’eau est réabsorbée par le tube contourné proximal et la première moitié de l’anse de Henlé 79Franck Rencurel, BTS 2020
  • 80. La réabsorption de l’eau La réabsorption facultative Si l’individu est bien hydraté la réabsorption sera moins importante que si l’individu est déshydraté 80Franck Rencurel, BTS 2020
  • 81. La réabsorption d’eau facultative Déshydratation Hydratation 81Franck Rencurel, BTS 2020
  • 82. Franck Rencurel, BTS 2020 82 Coté basolatéral, même système partout Pour maintenir le gradient de sodium
  • 83. Franck Rencurel, BTS 2020 83 Les systèmes de transport du Na+ au niveau apical varient selon le segment du tubule. Le Na+ détermine la réabsorption de la molécule X (par exemple le glucose) Ou la sortie des ions H+.
  • 84. Franck Rencurel, BTS 2020 84 La réabsorption d’eau avec le Na+ Au cours de la réabsorption du Na+ ou d’autres ions l’eau suit Passivement par osmose 1)Le transport du Na selon son gradient entraine avec lui d’autres molécules (glucose, acides aminés..) 2) Ce qui abaisse localement la Pression osmotique. 3) De là, l’eau diffuse librement vers le liquide interstitiel à travers la cellule épithéliale ou au travers des jonctions Denses. 4)Au niveau du liquide interstitiel,l’afflue de substances(glucose, acides Aminés) et d’eau crée une pression et permet le passage de l’eau, du sodium et autres substances, par transsuddation, vers le Plasma.
  • 85. Franck Rencurel, BTS 2020 85 III-1-1 Contrôle hormonal de la réabsorption d’eau
  • 86. Réabsorption de l’eau Contrôle hormonal ADH - Hormone anti-diurétique ou vasopressine - Sécrétion par l’hypotalamus - Libération par l’hypophyse - Régulation de la pression osmotique - Peptide de 9 acides aminés 86Franck Rencurel, BTS 2020
  • 87. Réabsorption de l’eau Contrôle hormonal SECRETION DE L’ADH - Barorécepteurs : Mesurent l’étirement de la paroi des vaisseaux et donc la pression artérielle au niveau de l’oreillette droite. - Osmorécepteurs : Détectent les variations de pression osmotique de solutés dans le liquide extra-cellulaire. Localisés au niveau de l’hypothalamus C’est dans le cas d’une augmentation de l’osmolarité plasmatique ou d’une hypertension qu’est sécrétée l’ADH. 87Franck Rencurel, BTS 2020
  • 88. Réabsorption de l’eau Contrôle hormonal ACTION DE L’ADH - Aquaporines : dans des vésicules cytoplasmique - Récepteurs de l’ADH au niveau du tube collecteur - Augmentation du taux d’AMPc - Activation des protéines kinase A - Phosphorylation des aquaporines - Migration des aquaporines vers la membrane apicale 88Franck Rencurel, BTS 2020
  • 89. Franck Rencurel, BTS 2020 89 Un défaut de production d’ADH par la post hypophyse ou un défaut au niveau du récepteur de l’ADH au niveau de la membrane basolatérale des cellules du tube collecteur entrainera une diminution de la réabsorption d’eau et donc une augmentation de la diurèse. On parle de diabète insipide central (pas d’ADH produite) ou de diabète insipide néphronique (pas d’action sur le récepteur). Le diabète insipide entraine une diurèse hydrique importante jusqu’à 25l/j malgré la déshydratation!
  • 90. Franck Rencurel, BTS 2020 90 Toute fuite de soluté dans les urines s’accompagne nécessairement d’une perte hydrique (diurèse osmotique). mais l’inverse n’est pas vrai. Une diurèse hydrique n’entraine pas toujours une perte équivalente de soluté. Exemple lorsque la concentration de glucose dépasse la capacité de réabsorption, le glucose luminal retient de l’eau dans la lumière (Pression osmotique ++). L’eau est excrétée avec le glucose. Noter:
  • 91. Réabsorption de l’eau Résumé Diminution du volume plasmatique ↓ Diminution des pressions artérielles, veineuse et auriculaire ↓ Augmentation de la sécrétion d’ADH (hypophyse) ↓ Augmentation de la perméabilité des tubes collecteurs ↓ Augmentation de la réabsorption de l’eau ↓ Baisse du débit urinaire 91Franck Rencurel, BTS 2020
  • 92. Réabsorption de l’eau Résumé Augmentation du volume plasmatique ↓ Augmentation des pressions artérielles, veineuse et auriculaire ↓ Diminution de la sécrétion d’ADH (hypophyse) ↓ Diminution de la perméabilité des tubes collecteurs ↓ Augmentation de la quantité d’eau excrétée 92Franck Rencurel, BTS 2020
  • 94. III-2 La réabsorption du Sodium Contrôle hormonal 94Franck Rencurel, BTS 2020
  • 95. La réabsorption du Na Contrôle hormonal ANGIOTENSINOGENE - Sécrétée par le foie - Peptide de 485 acides aminés - Toujours en quantité suffisante pour ne pas être un facteur limitant 95Franck Rencurel, BTS 2020
  • 96. La réabsorption du Na Contrôle hormonal RENINE - Sécrétée par l’appareil juxtaglomérulaire - Sa sécrétion s’effectue suite à : - [Na] < 135 mmol/litre dans le plasma sanguin - Une baisse de la pression artérielle - Excès de potassium 96Franck Rencurel, BTS 2020
  • 97. La réabsorption du Na Contrôle hormonal ANGIOTENSINE - L’angiotensine I n’a pas d’activité spécifique, son seul but étant d’être transformée en angiotensine II - L’angiotensine II entraîne une sensation de soif agissant directement sur le système nerveux central - L’angiotensine II stimule une sécrétion accrue d’aldostérone au niveau des glandes surrénales 97Franck Rencurel, BTS 2020
  • 98. La réabsorption du Na Contrôle hormonal ANGIOTENSINOGENE ↓ clivage d’une liaison peptidique ANGIOTENSINE I ↓clivage d’une liaison peptidique ANGIOTENSINE II (Active) Rénine Enzyme De conversion 98Franck Rencurel, BTS 2020
  • 99. La réabsorption du Na Contrôle hormonal ALDOSTERONE - On trouve les récepteurs à l’aldostérone sur le tube contourné distal - Sa présence augmente la réabsorption du sodium et aucune quantité est excrétée - Son absence diminue la réabsorption de la majorité du sodium et presque tout ce sodium est excrété 99Franck Rencurel, BTS 2020
  • 100. La réabsorption du Na Contrôle hormonal Diminution du volume plasmatique ↓ Augmentation de la sécrétion de rénine ↓ Augmentation de la rénine et de l’angiotensine II plasmatiques ↓ Augmentation de la sécrétion d’aldostérone ↓ Augmentation de la réabsorption du Na ↓ Diminution de l’excrétion de sodium 100Franck Rencurel, BTS 2020
  • 101. La réabsorption du Na Résumé 101Franck Rencurel, BTS 2020
  • 102. Franck Rencurel, BTS 2020 102 L’eau traverse la membrane plasmique par des canaux protéiques appelés Aquaporines (AQP2). Le site principal de réabsorption d’eau et de sodium est le tubule Proximal, La réabsorption est libre à ce niveau. La perméabilité de l’eau des dernières portions du tube collecteur, Canaux collecteurs corticaux et médullaires, varie sous le contrôle physiologique de l’hormone antidiurétique (ADH) ou vasopressine produite par la post- hypophyse. La vasopressine augmente fortement la perméabilité de la membrane luminale (coté lumière) en augmentant le nombre d’aquaporine à la membrane.
  • 103. Franck Rencurel, BTS 2020 103 Régulation du potassium (K+)
  • 104. Franck Rencurel, BTS 2020 104 Le potassium est l’ion intracellulaire le plus abondant, seul 2%du potassium total est extracellulaire. La différence de concentration intra-extracellulaire joue un rôle majeur dans le potentiel de repos des cellules excitables. Toutes variations de la concentration extracellulaire en K+ (hyperkaliémie) ou (hypokaliémie) peuvent faire apparaître des troubles du rythme cardiaque. L’équilibre en K+ est assuré par les apports alimentaires moins les pertes (urines, selles, sueur). Les pertes digestives sont minimes sauf en cas de vomissement ou diarrhées. L’excrétion urinaire est la principale voie de régulation de la kaliémie.
  • 105. Franck Rencurel, BTS 2020 105 Le K+ est librement filtré dans le glomérule. La plupart est réabsorbé donc une faible qté de K+ est dans les urines. Les variations de l’excrétion de K+ (dans les urines) sont principalement dues À la sécrétion (libération) de K+)par les cellules tubulaires Hypokaliémie => pas de sécrétion Seules la partie filtrée non réabsorbée(pointillée) part dans les urines Des variations existent selon les apports K+ alimentaires
  • 106. Franck Rencurel, BTS 2020 106 Apports en K+ élevés Augmentation de la filtration Augmentation de la sécrétion tubulaire(action de l’aldostérone)
  • 107. Franck Rencurel, BTS 2020 107 Aldostérone et K+ L’excès de potassium agit directement sur les corticosurrénales en induisant la libération d’aldostérone (sans intervention du SRAA. L’aldostérone active la sécrétion de K+ par les cellules tubulaire. Notés que l’aldostérone agit en opposition avec le sodium.
  • 108. Franck Rencurel, BTS 2020 108 IV-Concentration de l’urine: système à contre courant
  • 109. Le système à contre courant Ce système permet de concentrer l’urine et permettre la survie de l’homme avec des apports hydriques minimes. La Pression osmotique de l’urine peut atteindre 1400 mOsmol/l alors que celle du plasma oscille entre 285 et 300mosmol/l. L’eau est réabsorbée en descendant dans le canal collecteur médullaire. L’eau n’est pas réabsorbée dans la branche ascendante mais le NaCl oui ce qui augmente la pression osmotique dans la medulla à ce niveau. 109Franck Rencurel, BTS 2020
  • 110. Système à contre-courant - Processus responsable de l’hyperosmolarité du liquide interstitiel - S’effectue dans les anses de Henlé - Le transport actif du NaCl dans la branche ascendante en est la composante essentielle 110Franck Rencurel, BTS 2020
  • 111. Système à contre-courant 1) Ecoulement du liquide (300mOsmol/l) 2) Fonctionnement des pompes de la branche ascendante : branche A : ↘ de l’osmolarité branche D : ↗ de l’osmolarité 3) Ecoulement du liquide (300mOsmol/l) 4) Fonctionnement des pompes 5) On recommence ces étapes . . . La branche ascendante, contrairement à la branche descendante, est relativement imperméable à l’eau et capable de pomper le NaCl. 111Franck Rencurel, BTS 2020
  • 112. Système à contre-courant 1) Pénétration du liquide dans l’anse de Henlé -> liquide ayant la même osmolarité que le plasma 2) Branche Ascendante : transport actif du NaCl dans le liquide interstitiel 3) [C°] liquide interstitiel > [C°] branche Descendante : diffusion de l’eau jusqu’à avoir des [C°] égales (mais > [C°] dans branche A) -> liquide très concentré 4) Le liquide passe maintenant dans la branche Ascendante : ↘ de sa [Na] suite au fonctionnement des pompes -> liquide peu concentré 5) Passage dans le tube Contourné Distal : même propriétés que la branche Ascendante : -> liquide peu concentré 112Franck Rencurel, BTS 2020
  • 113. V-Soif et goût du sel 113Franck Rencurel, BTS 2020
  • 114. Soif et goût du sel Les facteurs donnant la sensation de soif : - Sécheresse de la bouche et de la gorge - L’augmentation de l’osmolarité plasmatique par l’intermédiaire d’osmorécepteurs - La diminution du volume plasmatique par l’intermédiaire de barorécepteurs et de l’angiotensine II 114Franck Rencurel, BTS 2020
  • 115. Soif et goût du sel Les reins minimisent ou non l’excrétion des ions sodium et des molécules d’eau selon l’ingestion. 115Franck Rencurel, BTS 2020
  • 116. Soif et goût du sel Ingestion d’un excès d’eau ↓ Augmentation de la [eau] ↓ Diminution de la sécrétion d’ADH (hypophyse) ↓ Diminution de la perméabilité tubulaire à l’eau et donc de sa réabsorption ↓ Augmentation de l’excrétion d’eau 116Franck Rencurel, BTS 2020
  • 117. Soif et goût du sel Transpiration abondante ↓ Perte de solution salée hypo-osmotique ↓ Diminution du DFG + Augmentation de la sécrétion d’ADH ↓ Diminution de l’excrétion d’eau et de sodium 117Franck Rencurel, BTS 2020
  • 118. Franck Rencurel, BTS 2020 118 Sudation intense Volume plasmatique DFG Aldostérone Excrétion de sodium Osmolarité plasmatique (concentration H2O) ADH (vasopressine) Excrétion de H2O Malgré son goût salé, la sueur est hypo-osmotique par rapport aux liquides corporels La sueur entraine ainsi une baisse du volume extracellulaire et une augmentation de l’osmolarité des liquides corporels
  • 119. Bilan Valeurs quotidiennes moyennes des gains et pertes d’eau chez les adultes APPORT : - Boissons 1200 ml - Aliments 1000 ml - Métabolisme 350 ml - Total 2550 ml PERTES : - Perspiration insensible 900 ml - Transpiration 50 ml - Fèces 100 ml - Urine 1500ml - Total 2550 ml 119Franck Rencurel, BTS 2020
  • 120. Bilan Ingestion et pertes quotidiennes de chlorure de sodium APPORT : - Aliments 10,50 g - Total 10,50g PERTES : - Transpiration 0,25 g - Fèces 0,25 g - Urine 10 g - Total 10,50 g 120Franck Rencurel, BTS 2020
  • 121. Conclusion Les 3 fonctions principales du reins sont : - la filtration - la réabsorption - la sécrétion 121Franck Rencurel, BTS 2020
  • 122. Conclusion Les reins filtrent 180 litres d’eau par jour pour en excréter seulement 1,8 litre. Ils en réabsorbent donc 99%. Ils filtrent 630 grammes de sodium par jour pour en excréter seulement 3,2 grammes par jour. Ils en réabsorbent 99,5%. On peut donc dire que filtration et réabsorption sont deux mécanismes fondamentaux pour le maintien de l’homéostasie de l’organisme. 122Franck Rencurel, BTS 2020
  • 123. Conclusion  Les processus de transport dans le néphron ◦ L’anse de Henle rend la médullaire rénale hypertonique par la réabsorption du NaCl dans la branche ascendante et l’interaction dans la branche descendante. ◦ La médullaire hypertonique attire l’eau osmotiquement à partir du tube contourné distal et du tube collecteur, dont la perméabilité à l’eau est sous la dépendance de l’ADH. 123Franck Rencurel, BTS 2020
  • 124. Conclusion  Des hormones contrôlent les fonctions osmorégulatrices ◦ Les reins excrètent une urine hypertonique lorsque l’organisme doit conservé l’eau et une urine hypotonique si le corps contient trop d’eau. ◦ L’ADH stimule la réabsorption de l’eau et l’excrétion d’urine hypertonique. ◦ L’aldostérone favorise la réabsorption du NaCl et de l’eau à partir du tube contourné distal et du tube collecteur. 124Franck Rencurel, BTS 2020
  • 125. Franck Rencurel, BTS 2020 125 Merci