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LES FONCTIONS
RENALES
I - INTRODUCTION
* Place du rein et des
fonctions d'excrétion dans le
fonctionnement global de
l'organisme
O2
CO2
Chaleur
Energie
Nutriments
Déchets
Eau
COEUR
POUMONS
O2
CO2 R
E
I
N
Urine
± Eau
± Electrol.
± H+
PEAU
Energie
= ATP
TUBE DIGESTIF Féces
Aliments
Boissons
Eau, nutriments
Sels, vitamines
± H+
Toxines
O2
CO2
Chaleur
Energie
= ATP
Nutriments
Déchets
Eau
COEUR
TUBE DIGESTIF
R
E
I
N
Epuration "déchets"
(sécrétion puis excrétion)
urée, créatinine
bilirubine, ac urique
toxines, poisons
médicaments
RéabsorptionTUBE DIGESTIF
Eau, nutriments
Sels, vitamines
Réabsorption
glucose, AA….
± électrolytes
Rég PA long terme
réabsorpt ± Na+
réabsorpt ± H20
O2
CO2
Chaleur
Energie
= ATP
Nutriments
Déchets
Eau
COEUR
TUBE DIGESTIF
R
E
I
N
Fonction endocrine
érythropoïétine
calcitriol
(1,25(OH) D )
Equilibre A-B
élimination ± H+
réabsorpt ± HCO3
-
TUBE DIGESTIF
Eau, nutriments
Sels, vitamines
(1,25(OH)2D3)
Catabol protéique
petites protéines
(ββββ2 µglobulines…)
h. polypeptidiques
(insuline, GH, PTH)
Les fonctions rénales
II – MORPHOLOGIE, STRUCTURE ET
VASCULARISATION DU REIN
A – Morphologie générale
10-12 cm
6 cm
11ème dorsale
140 g 10-12 cm
4 cm
2ème lombaire
140 g
Médullaire
externe
Capsule
Médullaire
interne
Cortex
Pyramide
de
Malpighi
Calice
Papille
Artère rénale
interne
Uretère
Bassinet
Artère rénale
Veine rénale
Les fonctions rénales
II – MORPHOLOGIE, STRUCTURE ET
VASCULARISATION DU REIN
A – Morphologie générale
B – Structure du néphronB – Structure du néphron
1 – Les différentes parties
glomérule
CORTEX
MED
EXTERNE
MED
I NTERNE
néphron = unité anatomique élémentaire
fonctionnelle
1 200 000 néphrons indépendants par rein
!!! possibilité de pathologies
Tube proximal
Artère afférente
Capsule de Bowman
Capillaires
glomérulaires
Podocytes
Artère efférente
tubule collecteur initial
tubule contourné distal
tubule contourné proximal
glomérule
branche large ascendante
tubule collecteur principal
CORTEX
MED
EXTERNE
Anse de Henlé
branche grêle descendante
branche grêle ascendante
MED
I NTERNE
D'après Cowley, Am. J. Physiol. 1997;273:R1-R15
Les fonctions rénales
II – MORPHOLOGIE, STRUCTURE ET
VASCULARISATION DU REIN
A – Morphologie générale
B – Structure du néphronB – Structure du néphron
1 – Les différentes parties
2 – Organisation au niveau du rein
CORTEX
MEDULLAIRE
EXTERNE
Néphrons "corticaux"
Néphrons
"juxtamédullaires"
TP + TD + CI toujours
situés dans le cortex
EXTERNE
MEDULLAIRE
INTERNE
PAPILLE
situés dans le cortex
2 types de néphrons
appareil
juxtaglomérulaire
Cellules
Innervation ΣΣΣΣ
Macula densa
Cellules
myoépithéliales
granuleuses
Artériole efférenteArtériole afférente
Les fonctions rénales
II – MORPHOLOGIE, STRUCTURE ET
VASCULARISATION DU REIN
A – Morphologie générale
B – Structure du néphronB – Structure du néphron
C – Vascularisation du rein
Qrén = 1000-1100 ml/min
= 20 % Qcard
Qplasm rén = 590-610 ml/min
Volume total du plasma passe à travers
le système rénal toutes les 25 min
CORTEX
MEDULLAIRE
EXTERNE
artères interlobulaires
artères et
veines
arquées
artérioles
afférentes
!!! Vascularisation
terminale
pas d'anastomoses
entre
artères et
veines
interlobaires
MEDULLAIRE
INTERNE
entre
artères segmentaires
obstruction aiguë d'un
vaisseau
= ischémie du
territoire
correspondant
AA
CG
cap. péritubulaires
1) P élevée
filtration
système
porte
artériel
AE veinule
2) Vasomotricité
régulation
débits
CG = cap. glomérulaires
12 m²
95% Qrén
AA
AA
A et V
arquées
Néphrons "corticaux"
N. "juxta
médullaires"
AE
V interlobulaire
Vaisseaux
droits
Réseau
capillaire
péritubulaire
A et V
interlobaires
1% Qrén
droits
120
100
80
60
Pression moyenne (mmHg)
45
44
40
20
0
AR AA CG AE VRCPT VIR
45
18
10
Les fonctions rénales
II – MORPHOLOGIE, STRUCTURE ET
VASCULARISATION DU REIN
A – Morphologie générale
B – Structure du néphronB – Structure du néphron
C – Vascularisation du rein
D - Innervation
III – METHODES D'INVESTIGATION
DES FONCTIONS RENALES
A – Méthodes générales d'investigation
Microponctions
Microdissections et microperfusions
Cultures de cellules épithéliales
Microdébitmétrie laser - Doppler
Techniques généralement utilisables
chez l'animal
Donnent des résultats, pas toujours
extrapolables de manière simple à
l'homme (différences interspécifiques)
INVESTIGATION CHEZ L'HOMME
explorer le rein entier
dans des conditions stables
sans traumatisme ou risques majeurssans traumatisme ou risques majeurs
1) Méthode d'investigation globale de tous
les néphrons des deux reins modèle
Art. afférente
≡≡≡≡ art. rénale
Art. efférente
Cap.
glomérulaires
Glomérule
Tubule
proximal
Anse deAnse de
Henlé
Tubules
distaux et
collecteurs
Cap.
péritubulaires
Veine rénale
INVESTIGATION CHEZ L'HOMME
explorer le rein entier
dans des conditions stables
sans traumatisme ou risques majeurssans traumatisme ou risques majeurs
1) Méthode d'investigation globale de tous
les néphrons des deux reins modèle
2) Choisir les paramètres adaptés à
l'évaluation de la fonction rénale
Concentration = masse/volume
g/L; g/ml; mmol/L…..[X]AA, [X]pl, [X]ur
3 grandeurs fondamentales
Débit liquidien = volume/temps
L/min; ml/min……Q , DFG, V, ClairanceL/min; ml/min……Qpl, DFG, V, Clairance
S(X) = [X] x Q
Débit de substance = masse/temps
g/min; mmol/min….SAA, SAE, SVR,
(ultra)Filtration
4 fonctions
explorées
Réabsorption
Cellules
épithéliales
Capillaire
Lumière
Réabsorption
(ultra)Filtration
Réabsorption
Sécrétion
Cellules
épithéliales
Capillaire
Lumière
Réabsorption
Sécrétion ≠ excrétion
(ultra)Filtration
Réabsorption
Sécrétion
Dilution /
concentration
III – INVESTIGATION DES FONCTIONS
RENALES
A – Méthodes générales d'investigation
B – Débits de substances et clairances
au niveau du rein
1) Rein :
1 entrée et 2 sortiesSAR = QplAR x PAR
2) Loi de conservation
de masse
SAR = SVR + Sexcr
[X]pl = P
[X]ur = U
V = débit urinaire
S = S - S
SVR = QplVR x PVR Sexcr = U x V
Sexcr = masse de substance soustraite au
plasma par unité de temps, par suite du
travail rénal
= SAR - SVR
Sexcr = SAR - SVR
Sexcr = masse de substance soustraite au
plasma par unité de temps, par suite du
travail rénal
Sexcr / PAR dimension d'un débit liquidien
= volume total de plasma épuré d'une substance
donnée par unité de temps, suite au travaildonnée par unité de temps, suite au travail
rénal : c'est la clairance rénale de la substance
CX =
PAR
Sexcr
UX x V
PX
==
PAR
SAR - SVR
!!! ATTENTION !!!
Ex. Q = 600 ml/min et C = 300 ml/min
Clairance = volume de plasma épuré global
clairance = volume apparent
Ex. Qpl = 600 ml/min et CX = 300 ml/min
300 ml de plasma épuré totalement et 300 ml
de plasma non épuré ?
Réalité :
600 ml de plasma épurés partiellement de
300 / 600 = 1/2 [X]pl divisée par 2 :
PVR = PAR – ½ PAR = ½ PAR
C = 100 ml/min épuration = 100/600 = 1/6C = 100 ml/min épuration = 100/600 = 1/6
PVR = PAR – 1/6 PAR = 5/6 PAR
C = 500 ml/min épuration = 500/600 = 5/6
PVR = PAR – 5/6 PAR = 1/6 PAR
III – INVESTIGATION DES FONCTIONS
RENALES
A – Méthodes générales d'investigation
B – Débits de substances et clairances
C – Cas des substances éliminées
uniquement par filtrationuniquement par filtration
Substances traversant
librement le filtre
glomérulaire
DFG = F
F
AA
PX
PX
PX
AE [X]AA = [X]AE = [X]UF = PX
Sfilt = F x PX
x
= charge filtrée
UX x V
Sexcr = UX x V
= charge excrétée
Substances librement filtrées
ni réabsorbées, ni sécrétées
F x PX = V x UX
F ≠≠≠≠ V et PX ≠≠≠≠ UX
V<<F et UX>> PX
F
AA
PX
PX
PX
AE
x
X
UX x V
Eau
F =
Filtration épuration
partielle = F
X
PX
V x UX
= Cfilt
Eau
QAA = 600 ml/min
PAA = 1 mg/ml F = QAA - QAE = 120 ml/min
PAE = 1 mg/ml
PF = 1 mg/mlSAA = 600 mg/min
F.PF = U.V = 120 mg/min
SAE = SAA – F.PF
= 480 mg/min
QAE = 480 ml/min
F = U.V / P = Cfilt
= 120 ml/min
= 1/5 QAA
PAA = PAE = PF
Eau
V = 1 ml/min
U.V = 120 mg/min
U = 120 mg/ml
SVR = SAA – U.V
= 480 mg/min
QVR = QAA – V = 599 ml/min
PVR = 480 / 599 = 0,8 mg/ml
= 1/5 QAA
PVR = 4/5 PAA
épuration
= 1/5 PAA
III – INVESTIGATION DES FONCTIONS
RENALES
A – Méthodes générales d'investigation
B – Débits de substances et clairances
C – Substances éliminées par filtration
D – Cas des substances filtrées puis
réabsorbées ou sécrétées
S
AA
Substances filtrées
librement puis réabsorbées
AE
F x P = F x P - U x V
U x V = F x P - Tréab
Créab =
F x P - Tréab
=
Tréab
F -
Sréab = Tréab
Sréab
U x VVR
Créab =
P
=
P
F -
P
Tréab
= volume de plasma
auquel est restituée
la substance
0 < Créab < F
S
AA
Substances filtrées
librement puis sécrétées
AE
F x P = U x V - F x P
U x V = F x P + Tsécr
Csécr =
F x P + Tsécr
=
Tsécr
F +
Ssécr = Tsécr
Ssécr
U x VVR
Csécr =
P
=
P
F +
P
Tsécr
= volume de plasma
supplémentaire
épuré de la
substance
F < Créab < Qpl AR
III – INVESTIGATION DES FONCTIONS
RENALES
A – Méthodes générales d'investigation
B – Débits de substances et clairances
C – Substances éliminées par filtration
D – Substances réabsorbées / sécrétéesD – Substances réabsorbées / sécrétées
E – Clairance et [substrats]plasma
Cfilt = F
Créab = F – Tréab /
P
Csécr = F + Tsécr / P
C dépend de :
T et P
Notion de T maximum : Tm
Evolution en fonction de P
Tm/P quand P
Cfilt = U·V / P = F·P / P = F
C
F
Inuline
P
Créab = F – Tm / P
C
F
Inuline
P
Glucose
0
Cséc = F + Tm / P
C
QplAR
Acide para-amino-hippurique (PAH)
F
Inuline
P
Glucose
0
tenir compte de la concentration plasmatique
pour l'interprétation clinique des clairances
III – INVESTIGATION DES FONCTIONS
RENALES
A – Méthodes générales d'investigation
B – Débits de substances et clairances
C – Substances éliminées par filtration
D – Substances réabsorbées / sécrétées
E – Clairance et [substrats]plasma
F – Clairance osmolale et de l'eau libre
Les substances dissoutes dans un solvant
exercent une activité osmotique
= capacité d'induire des mouvements d'eau
Activité osmotique = osmoles ou mosmoles
osmolarité= osmol (mosmol) / L solvant
osmolalité = osmol (mosmol) /kg solvant
Cosm = Uosm x V / Posm
Cosm = volume de plasma épuré des substances
osmotiquement actives par unité de temps
Cette charge osmotique, prélevée du plasma, peut
être excrétée sous un volume d'urine variable,
qui dépend de la quantité d'eau "non liée au
sodium" et mobilisable par le rein : " l'eau libre"
Comparaison de Cosm et de V clairance de
l'eau libre : CH2O = V - Cosm
qui traduit la capacité du rein à mobiliser plus
ou moins cette « eau libre » et à produire une
urine plus ou moins concentrée
sodium" et mobilisable par le rein : " l'eau libre"
CH2O = 0 : V = Cosm Posm = Uosm
urine iso-osmotique / au plasma
CH2O > 0 : V > Cosm Posm > Uosm
urine hypo-osmotique / au plasma
CH2O < 0 : V < Cosm Posm < Uosm
urine hyper-osmotique / au plasma
urine hypo-osmotique / au plasma
CLAIRANCES COMBINEES
Exemple : CNa+ + CLi+
CLi+ réabsorption proximale de Na+
CNa+ - CLi+ réabsorption distale de Na+
IV – FILTRATION GLOMERULAIRE ET
SON CONTRÔLE
A – L'ultrafiltrat glomérulaire
IV – FILTRATION GLOMERULAIRE
A – L'ultrafiltrat glomérulaire
B – La filtration sélective
1- Propriétés du filtre glomérulaire
Ultrafiltrat = filtration sélective :
par la taille des molécules
par la charge électrique despar la charge électrique des
molécules
AA
AE
Cap. glomérulaires
Podocytes
Endothélium
capillaire
Membrane
basale
Pédicelles
S-
Membrane
des fentes
Glycocalix
Résidus d'acide
sialique
molécules filtrent d'autant mieux
qu'elles sont de petite taille et
qu'elles sont chargées positivement
Taille limite : PM environ 69 000 daltonsTaille limite : PM environ 69 000 daltons
albumine (chargée -) ne passe pas
si protéinurie glomérulopathie
nécessité du clivage des grosses
molécules devant être éliminées
(toxines, médicaments)
1er facteur lié à nature du filtre = K
conductivité hydraulique
normalement très élevée (avec
2 x 1 200 000 néphrons)2 x 1 200 000 néphrons)
Myofilaments des
cel. mésangiales
AA
AE
2ème facteur = S
surface d'échange
Kf = K x S
coefficient d'ultrafiltrationcoefficient d'ultrafiltration
IV – FILTRATION GLOMERULAIRE
A – L'ultrafiltrat glomérulaire
B – La filtration sélective
1- Propriétés du filtre glomérulaire
2- Dynamique de l'ultrafiltration2- Dynamique de l'ultrafiltration
AA
CG
Pcg
ΠΠΠΠt
PAA = 45 mmHg
ΠΠΠΠAA = 24 mmHg
ΠΠΠΠcg
Pt
(10 mmHg)
(# 0 mmHg)
AE
PUF = (Pcg + ΠΠΠΠt) – (ΠΠΠΠcg + Pt)
= (Pcg - Pt) – (ΠΠΠΠcg - ΠΠΠΠt)
∆∆∆∆ P ∆∆∆∆ ΠΠΠΠ
PAE = 44 mmHg
ΠΠΠΠAE = 34 mmHg
AA
CG
PUF = (45 – 10) – (24-0) = 11 mmHg
AE PUF = (44 – 10) – (34-0) = 0 mmHg
DFG = Kf x PUF
= K x S x (∆∆∆∆P – ∆Π∆Π∆Π∆Π)= K x S x (∆∆∆∆P – ∆Π∆Π∆Π∆Π)
IV – FILTRATION GLOMERULAIRE
A – L'ultrafiltrat glomérulaire
B – La filtration sélective
C – Le débit de filtration glomérulaire (DFG)
DFG x [X]plasma = charge filtrée
intérêt physiologique
= valeur de référence
intérêt clinique
= efficacité de la fonction rénale= efficacité de la fonction rénale
= diagnostic des insuffisances rénales
aiguës et chroniques
détermination DFG global = F = Cfilt
choix du traceur
Traceur "idéal" = molécule :
librement filtrée (= non liée aux
protéines)
non métabolisée par le rein
non retenue par le rein
non toxique
facilement dosable
Technique de référence = clairance de
l'inuline
DFG # 120-125 ml/min (sujet jeune)
DFG varie avec ethnie, sexe, nb
néphrons fonctionnels, taille du
rein
valeurs ajustées à SC standardvaleurs ajustées à SC standard
130 ± 20 ml / min / 1,73m²
DFG souvent diminué chez sujet âgé
adapter posologie médicaments
Détermination clinique
Traceurs radiopharmaceutiques
(EDTA-Cr51, DTPATc99…)
clairances plasmatiques
Traceurs endogènes : créatinine
sécrétion valeurs C > Csécrétion valeurs Ccréat > Cinul
précautions d'emploi :
* [Créat]plasma état oedémateux
* sécrétion lors d'insuffisance
rénale chronique
Détermination clinique
Créatinine plasmatique :
clairance estimée : formule de
Cokcroft et Gault (COcr)
COcr = a x [(140 – âge) x Pds / [créat]plasma]COcr = a x [(140 – âge) x Pds / [créat]plasma]
âge en années, poids en kilogrammes
et [créat]plasma en µmol/L
avec a = 1,05 pour les femmes
et a = 1,25 pour les hommes
Mesure du DFG (Cinul ou Ccréat)
associée à mesure du DPR (CPAH)
Fraction Filtrée
FF = DFG / DPR = 120 / 600 = # 20%FF = DFG / DPR = 120 / 600 = # 20%
Quelques chiffres
DFG = 120 ml/min 180 L/jour
V = 1 à 1,5 L/jour 99% eau réabsorbée
180 L/jour = 4,5x volume total eau
= 12x volume extracellulaire= 12x volume extracellulaire
= 60x volume du plasma
totalité du plasma traverse le rein
toutes les 25 minutes
efficacité de l'épuration rénale
IV – FILTRATION GLOMERULAIRE
A – L'ultrafiltrat glomérulaire
B – La filtration sélective
C – Le débit de filtration glomérulaire
(DFG)(DFG)
D – Déterminants du DFG
DFG = K x S x (∆∆∆∆P – ∆Π∆Π∆Π∆Π)
K = modifications portant sur la
structure du filtre
Exercice musculaire charges –
(effet NO)(effet NO)
K perméabilité protéines
protéinurie (voire hémoglobinurie)
transitoire
Pathologies: K par dépôt protéique
glomérulaire (diabète, hypertension
chronique)
K par destruction ± importante du
filtre (glomérulonéphrite)filtre (glomérulonéphrite)
protéinurie hypoprotéinémie
ΠΠΠΠcap systém
œdème syndrome néphrotique
S = modifications portant sur la surface
d'échange
= ± contraction myofilaments mésangiaux
Angiotensine II, ADH, noradrénaline
contraction S Kfcontraction S Kf
Peptide atrial natriurétique (ANP)
relaxation S Kf
∆∆∆∆P - ∆Π∆Π∆Π∆Π
∆∆∆∆P 35 34
PUF
∆Π∆Π∆Π∆Π 24
capillaires glomérulaires
AA AE
Situation normale : équilibre de filtration survient
avant la fin du capillaire
Variations de ∆Π∆Π∆Π∆Π ( Π( Π( Π( Πcg – ΠΠΠΠt )
DPR
1) Débit Plasm Rénal
DPR DFG
∆Π∆Π∆Π∆Π
35 34
si DPR fraction
du DPR qui traverse
CG dans partie initiale
[prot] est moindre
DPR DFG
3) ΠΠΠΠt
DFG
2) Hypoprotidémie
DFG
[Prot]pl
DPR DFG
24
CGAA AE
Variations de ∆∆∆∆P (Pcg - Pt ))))
1) Pt :
obtruction lumière
∆∆∆∆P
2) Variations de Pcg
DFG
Pt
35 34
2) Variations de Pcg
± Rés. AA et/ou AE
Action nerveuse
ou hormonale
Pathologie
24
CGAA AE
Exemple de la vasoconstriction
AA CG AE
Pcg
DPR
DFGDFG
Pcg
DPR
DFG
grandes possibilités de modulation
selon que la vasoconstriction (ou la
vasodilatation) affecte AA, AE ou AAvasodilatation) affecte AA, AE ou AA
+ AE
IV – FILTRATION GLOMERULAIRE,
CONTRÔLE DU DPR
A – L'ultrafiltrat glomérulaire
B – La filtration sélective
C – Le débit de filtration glomérulaire
(DFG)(DFG)
D – Déterminants du DFG
E – Autorégulations du DFG et du DPR
DFG doit être maintenu aussi constant que
possible
et
DPR susceptible de varier avec PA
systémique
nécessité de mécanismes
permettant d'ajuster en permanence
DPR et DFG
= mécanismes d'autorégulation
600
400
200
0
Débits(ml/min)
DPR
DFG
0
40 80 120 160 200 240
PA rénale moyenne (mm Hg)
Q = ∆∆∆∆PA / R
Résistance AA quand PA
Débits restent constants
• 2 mécanismes contribuent à la mise
en place des autorégulations rénales
Composante myogénique
partie proximale de AA
propriété du muscle lisse de sepropriété du muscle lisse de se
contracter en réponse à un
étirement, par ouverture de canaux
Ca++
inhibée par papavérine et vérapamil
Rétrocontrôle tubuloglomérulaire
= existant au niveau de chaque néphron
osmolalité DFG
osmolalité DFG
AA AE
[NaCl]
ATP ?
réc. P2
osmolalité DFG
V – FONCTIONS TUBULAIRES
PROXIMALES ET DISTALES
A – Généralités sur les fonctions
tubulaires
UF
CORTEX
300
osmolalité en mosm/kg
300
300
100
± H2O
NaCl
ATP
H2O
± Na+
± K+G
R
A
D
I
E
N
T
O
50
PAPILLE
1200 50 - 1200 mosm/kg
± H2O
± H+
O
S
M
O
T
I
Q
U
E
V – FONCTIONS TUBULAIRES P ET D
A – Généralités sur les fonctions
tubulaires
B – Fonctions du tubule proximal
1 – Principales fonctions du TP
réabsorption de la quasi totalité des
solutés filtrés et de 75% eau, Na+, K+
et autres électrolytes
Echanges quantitativement les plus
importants du néphron
et autres électrolytes
sécrétion des produits de
dégradation métabolique (urée, a.
urique, bilirubine, créatinine….) et
des médicaments
sécrétion spécifique de NH3, excrété
ensuite avec protons sous forme de
NH4
+
synthèse du calcitriol et de
l'érythropoïetine
V – FONCTIONS TUBULAIRES P ET D
A – Généralités sur les fonctions
tubulaires
B – Fonctions du tubule proximal
1 – Principales fonctions du TP
2 – Mécanismes fondamentaux
d'échange
3Na+
2K+
ATP
Mb basaleMb apicale
Cellule
CPT
Jonction
serrée
Espace
intercellulaire
L
u
m
t
u
b
u Transferts
R
Espace
péri-
tubulaire
ATP
m
i
è
r
e
u
l
a
i
r
e
Transferts
transcellulaires
actifs
S
tubulaire
Transferts paracellulaires
passifs
3Na+
2K+
Lumière
tubulaire
Mb basaleMb apicale
Cellule
Espace
péritubulaire Na+K+ATPase
3x plus dans le 1er
tiers du TP
3Na+: 2K+
électrogénique
-
-
-
-
-
-
+
+
+
+
+
+
ATP[Na+] [Na+]
électrogénique-
-
+
+
[Na+]intracell.
[Na+]lum reste élevée à cause de réabsorption "iso-
osmotique" (Na+ et H20 réabsorbés simultanément)
V – FONCTIONS TUBULAIRES P ET D
A – Généralités sur les fonctions
tubulaires
B – Fonctions du tubule proximal
1 – Principales fonctions du TP
2 – Mécanismes fondamentaux
d'échange
3 – Réabsorptions dans le TP
[FT]_______________
[UF]
2
3 Inuline
réabsorption d’eau (70%)
réabsorption "obligatoire"
Réabsorption de l'eau
1
0
0 25 50 75 100
% longueur TP
réabsorption "obligatoire"
facilitée par aquaporines 1
[FT]_______________
[UF]
2
3 Inuline
Osmolalité
réabsorption "iso-osmotique"
(eau réabsorbée simultanément
au sodium)
osmolalité constante
Réabsorption du sodium
1
0
0 25 50 75 100
% longueur TP
Sodium
Osmolalité
maintien gradient Na+ élevé
[FT]_______________
[UF]
2
3 Inuline
Osmolalité
Réabsorption des solutés
1
0
0 25 50 75 100
% longueur TP
Sodium
Osmolalité
Glucose, AA
HPO4
--
Transferts apicaux couplés au Na+ :
Utilisent le gradient de Na+ comme force
motrice
réabsorption apicale de solutés contreréabsorption apicale de solutés contre
leur gradient de concentration
3Na+
2K+
Lumière
tubulaire
Cellule Espace
péritubulaire
ATP
[Na+] [Na+] ATP
Transferts
Na+
SGLT2
Glucose
Na+
7 perm. ≠≠≠≠
Transferts
couplés au
sodium
98 %
Transferts
facilités
2Na+
HPO4
-- , SO4
--
Na+
citrate, lactate
perméases
utilisant le
gradient de
concentration
des solutés
AA
7 perm. ≠≠≠≠
perméases
utilisant le
gradient
de Na+
comme
force
motrice
Transferts apicaux couplés au Na+ :
Faisant appel à des transporteurs
protéiques spécifiques (perméases)
saturables
Tm : [X]pl excrétion XTm : [X]pl excrétion X
ex. : glucosurie en cas de diabète
sucré due à glycémie
Implications des altérations de ces
transferts couplés
Physiologiques
Modulation hormonale du nombre de
perméases :
ex. : parathormone réabsorption HPO4
--
Pharmacologiques
Inhibition compétitive :
Phloridzine / glucose glucosurie
(test d'insuffisance rénale)
Benemide / acide urique uricosurie
(lutte contre maladie de la goutte)
Cliniques
Mutation génétique :
ex. : maladie héréditaire affectant SGLT 2
glucosurie avec glycémie normale
Syndrome de Fanconi
[ ATP] IC lié à causes toxiques ou
génétiques (déficience en vit D,génétiques (déficience en vit D,
intolérance au fructose)
plusieurs systèmes de transports
couplés affectés
glucosurie + aminoacidurie
+ phosphaturie + hypokaliémie
+ acidose tubulaire
[FT]_______________
[UF]
2
3 Inuline
Osmolalité
Réabsorption des bicarbonates
1
0
0 25 50 75 100
% longueur TP
Sodium
Osmolalité
Glucose, AA
HPO4
--
HCO3
-
3Na+
2K+
Lumière
tubulaire
Cellule Espace
péritubulaire
ATP[Na+] [Na+]
Na+
HCO3
-
HCO3
-
H+
+-
H+
HCO3
- Na+
H2CO3
H2CO3
HCO3HCO3
-
H2O
CO2
+
CO2 + H2O
3Na+
ac
anhydrase
carbonique
ac
qualitativement
important
40% réabsorption
du Na+ effet
diurétique de
l'inhibition de ac
[FT]_______________
[UF]
2
3 Inuline
Osmolalité
Réabsorption du chlore
Chlore
1
0
0 25 50 75 100
% longueur TP
Sodium
Osmolalité
Glucose, AA
HPO4
--
HCO3
-
3Na+
2K+
Lumière
tubulaire
Cellule Espace
péritubulaire
ATP
HCOOH
H+H+
HCOOH
Na+
ATP
HCOOH
Cl-
Cl-
K+
HCOOH
HCOO-
Réabsorption Cl-
" Transcellulaire"
Cl-
HCOO- Cl-
K+
60%
Lumière
tubulaire Cellule
Espace
péritubulaire
Cl- Cl-
Na+ Na+
Eau Eau
(gradient chimique)
(gradient électrique)
( [NaCl] = osmolalité)
-+
+ 4 mV
urée + K+ + Mg++ + Ca++
Réabsorption "paracellulaire" de Cl-
passive
réabsorption par entraînement de solvant
V – FONCTIONS TUBULAIRES P ET D
B – Fonctions du tubule proximal
1 – Principales fonctions du TP
2 – Mécanismes fondamentaux
d'échange
3 – Réabsorptions dans le TP
4 – Sécrétions dans le TP
Anions organiques endogènes
sels biliaires, ac. gras, prostaglandines
Cations organiques endogènes
créatinine, choline, catécholamines
Substances exogènes
antibiotiques, médicaments, PAH, toxines
Ammoniac
3Na+
2K+
Lumière
tubulaire
Cellule Espace
péritubulaire
ATP
Na+
HCO3
-
+
CO2 + H2O
K+
H+
H+
NH3
+
NH3
Nouveau
HCO3
-
Glutamine
Glutaminase
mitochondriale
NH4
+
NH4
+
Na+
NH4
+ Na+
V – FONCTIONS TUBULAIRES P ET D
B – Fonctions du tubule proximal
1 – Principales fonctions du TP
2 – Mécanismes fondamentaux
d'échange
3 – Réabsorptions dans le TP
4 – Sécrétions dans le TP
5 – Contrôle des échanges
La balance glomérulo - tubulaire
= système d'adaptation du flux de
réabsorption (ou sécrétion) à la
charge filtrée (flux d'entrée)
Si DFG FF (DFG/DPR)
charge filtrée
risque de pertes
nécessité réabsorption
TP
Pi
Réabsorption
ΠΠΠΠAA = 24 mmHg
Pi
Réabsorption
AA
CG
AE
CPT
ΠΠΠΠCPT = 34
Pi
si DFG FF charge filtrée
ΠΠΠΠAE = 44 mmHg
ΠΠΠΠCPT = 44
Pi
Angiotensine II (ANG II) balance
Peptide atrial natriurétique (ANP) balance
ΠΠΠΠAE = 34 mmHg H2O
V – FONCTIONS TUBULAIRES P ET D
A – Généralités sur les fonctions
tubulaires
B – Fonctions du tubule proximal
C – Fonctions du tubule distalC – Fonctions du tubule distal
CORTEX
± Na+
± K+
± H2O
CONTRÔLE
HORMONAL
H2O Na+
PAPILLE
V – FONCTIONS TUBULAIRES P ET D
A – Généralités sur les fonctions
tubulaires
B – Fonctions du tubule proximal
C – Fonctions du tubule distalC – Fonctions du tubule distal
1 – Tubule contourné distal
Espace
péritubulaire
Lumière
tubulaire
Cellule
Na+
2K+
ATP
Na+
3Na+
amiloride
Θ
K+
Cl-
Na
Cl-
Tubule contourné distal
H2O
thiazide
Θ
V – FONCTIONS TUBULAIRES P ET D
A – Généralités sur les fonctions
tubulaires
B – Fonctions du tubule proximal
C – Fonctions du tubule distalC – Fonctions du tubule distal
1 – Tubule contourné distal
2 – Tubule collecteur initial :
cellules principales
Espace
péritubulaire
Lumière
tubulaire
Angiotensine II
Amiloride Θ
Na+ Aldostérone
3Na+
2K+
Θ
ANP
ATP
K+
+
+
++
ADH
Aquaporines 2
H2O
2K+
CELLULES "PRINCIPALES"
K
+
+ ALDOSTERONE :
réabsorption de Na+ [Na+]pl
= hypernatrémie
excrétion de K+ [K+]pl
= hypokaliémie
Sécrétion stimulée par :
volume plasmatique (via ANG II)
[Na+]pl
[K+]plasma :
[K+]pl
Hyperaldostéronisme primaire
(adénome zone glomérulée) ou
secondaire ( volémie induite par IC,
cirrhose hépatique …. )
hypokaliémie + hypernatrémie,
associées à hypertension
= syndrome de Conn
Syndrome de Liddle :
mutations génétiques des canaux Na+
sensibles à l'amiloride responsables
d'une activation constitutive de ces
canaux
rétention de Na+ et hypertensionrétention de Na+ et hypertension
V – FONCTIONS TUBULAIRES P ET D
A – Généralités sur les fonctions
tubulaires
B – Fonctions du tubule proximal
C – Fonctions du tubule distalC – Fonctions du tubule distal
D – Bilan pour quelques substances
15%
10%
5%
4%
90%
30%
30%
40%
30%
60%
25000 mmol
18000
Charge filtrée
par jour
180 L
Na+
Cl-
Eau
700K+
850Urée
10%
3%
3%
11%
90%
15%
35%
45%
30%
90%
Evolution en % de
la charge filtrée
charge
excrétée
par jour
<1%
1%
1%
11%
50%
1,5
250
180
80
430
VI – MECANISMES DE DILUTION ET
DE CONCENTRATION DE L'URINE
300 mosm/kg
CORTEX
300
100
Au niveau des
néphrons on
PAPILLE
1200 50 à 1200 mosm/kg
néphrons on
peut observer :
L'osmolalité définitive de l'urine dépend de :
= mécanismes de multiplication à contre
1) De mécanismes produisant une urine
diluée et créant un gradient osmotique
cortico - papillaire
= mécanismes de multiplication à contre
courant siégeant au niveau de l'anse de
Henlé
capacité de dilution / concentration
de l'urine liée au nombre de néphrons
à anses longues
= réabsorption modulable de l'eau au
2) De la capacité de ± concentrer l'urine
définitive le long du gradient osmotique
= réabsorption modulable de l'eau au
niveau du tubule collecteur traversant
des couches d'osmolalité croissante
VI – MECANISMES DE DILUTION ET
DE CONCENTRATION DE L'URINE
A – Mécanismes de multiplication par
contre-courantcontre-courant
Au niveau d'un système à deux compartiments
communiquants, c'est le résultat :
d'un effet élémentaire
transversal,
= transfert, à tous
niveaux, de solutés
osmotiquement actifsosmotiquement actifs
multiplié grâce au
contre courant.
= circulation de fluide, à
débit lent, en sens
opposé dans les deux
branches
C0
C0 - ∆∆∆∆C
C0 - 3∆∆∆∆C
C0 C0
C0 C0C0 + ∆∆∆∆C
C0 + ∆∆∆∆C C0 - ∆∆∆∆C
C0 - ∆∆∆∆C
C0
C0 + ∆∆∆∆C
C0 + 2∆∆∆∆C
C0 - 2∆∆∆∆C
C0 - 2∆∆∆∆C
C0
C0 - 3∆∆∆∆CC0 + ∆∆∆∆C
C0 + 2∆∆∆∆C
A B
Effet élémentaire
transversal ∆∆∆∆C
Système à débit lent
et à contre-courant
Effet de
multiplication à
C0 C0C0 + ∆∆∆∆C C0 - ∆∆∆∆CC0 + 2∆∆∆∆C C0C0 + 3∆∆∆∆C C0 + ∆∆∆∆C
multiplication à
contre-courant
création d'un
gradient
dilution du
contenu à la sortie
Au niveau du rein ce mécanisme implique :
la branche descendante de l'anse de Henlé
la branche ascendante de l'anse de Henlé
l'interstitium entre les deux branches
le collecteur principal (recyclage de l'urée)
VI – MECANISMES DE DILUTION ET
DE CONCENTRATION DE L'URINE
A – Multiplication par contre-courant
B – Création du gradient osmotique
cortico-papillaire
1 – Effet élémentaire transversal
Cortex
Médullaire
externe
H2O
NaCl
"actif "
Réabsorption sans
eau de solutés
NaCl
= effet
élémentaire
transversalexterne
Médullaire
interne
H2O
NaCl
Imperméabilité
à l'eau
NaCl
transversal
NH3 NH3
"passif "
Lumière
tubulaire
Cellule Espace
péritubulaire
2K+
ATP
Na+
K+
2Cl-
Furosémide Θ
K+
3Na+
K
K+
Cl-
Mécanisme fondamental
= cotransport Na : K : 2Cl
Inhibition du cotransport (furosémide,
bumétamide) ou sa déficience
génétique (syndrome de Bartter) crée
une diurèse très importante
La recirculation du K+ au niveau de la
membrane apicale est nécessaire aumembrane apicale est nécessaire au
cotransport Na:K:2Cl : l'hypokaliémie
en diminue l'efficacité
En cas de sécrétion importante de NH4
+
par le TP, NH4
+ peut remplacer K+ au
niveau du cotransport Na:K:2Cl
[NaCl]
osm
H2O
[NaCl]
osm
BD BA
2Cl-
Na+
K+
H2OX osm
[NaCl]
1) [NaCl] branche ascendante
2) [NaCl] interstitium
3) sortie d'eau de la br. descendante
4) équilibration osmolalité br. descendante <-> interstitium
5) (osmBD = osmINT) > osmBA
Cortex
Médullaire
externe
H2O
NaCl
H2OX
ATP
NaCl
H2OX
ATP
externe
Médullaire
interne H2OX
NaCl
NH3
H2OX
Effet élémentaire (réabsorption
de solutés sans eau) est multiplié
le long du système à contre
courant de l'anse de Henlé grâcecourant de l'anse de Henlé grâce
au faible débit de fluide à ce
niveau
VI – MECANISMES DE DILUTION ET
DE CONCENTRATION DE L'URINE
A – Multiplication par contre-courant
B – Création du gradient osmotique
cortico-papillaire
1 – Effet élémentaire transversal
2 – Rôle du recyclage de l'urée
Cortex
Médullaire
externe ± H O
Aquaporines 2
urée
urée urée
± H2O
externe
Médullaire
interne
± H2O
urée
urée
uréeurée
osm
UTA1
UTA2
ADH
Au niveau des anses de Henlé :
Réabsorption de NaCl sans eau + effet
de multiplication à contre-courant
dilution du fluide arrivant au tubule
distal + gradient osmotique cortico-
papillaire dans l'interstitiumpapillaire dans l'interstitium
Gradient renforcé au niveau de la
médullaire interne grâce au
recyclage de l'urée
Amplitude du gradient (300 à 1200
mosm/kg)
et degré de dilution (< 100 mosm/kg) :
dépendent donc des effets simultanés :
1) De l'efficacité de la réabsorption NaCl
sans eau :sans eau :
en particulier cotransport Na:K:2Cl
2) Du débit de fluide tubulaire :
amplitude et dilution quand débit
VI – MECANISMES DE DILUTION ET DE
CONCENTRATION DE L'URINE
A – Multiplication par contre-courant
B – Création du gradient osmotique
cortico-papillaire
C – Dilution ou concentration de l'urine ?
Cortex
Médullaire
externe
300 300
500 500500
NaCl
H O
100
X
H2ONa+
X
50
externe
Médullaire
interne
800 800800
max 1200
H2OX
50 mosmol/kg
Cortex
Médullaire
externe
300 300
500 500500
NaCl
H O
100
X
± H2O 50 – 300
aquaporines 2
H2ONa+
X
externe
Médullaire
interne ± H2O
800 800800
max 1200
H2OX
50 – 1200 mosmol/kg
± H2O
± H2O ADH
Lumière
tubulaire
Cellule Espace
péritubulaire
H2O
AMPc ADH
H2O
Aquaporines 2
CELLULES PRINCIPALES DU COLLECTEUR
AMPc ADH
récepteur V2
activ. PK
Normalité: V = 1 à 1,5 L/jour (0,7-1 ml/min)
Uosm ≅≅≅≅ 800 mosm/kg
Domaines de variations :
50 mosm/kg à 20 ml/min (≅≅≅≅ 30L/jour)
1200 mosm/kg à 0,2 ml/min (≅≅≅≅ 0,3L/jour)
Exploration fonctionnelle : CH2O = V - Cosm
avec Cosm = Uosm x V / Posm
(eau libre ou mobilisable est celle qui
découle de la perméabilité sélective à
l'ADH)
Osmolalité définitive de l'urine
dépend donc:
de l'amplitude du gradient
osmotique (débit du fluideosmotique (débit du fluide
tubulaire, réabsorption NaCl sans
eau)
et / ou du taux de sécrétion ADH
( osmolalité plasma, volémie)
Défaut d'action de l'ADH diabète insipide
(diabète = groupe d'affections caractérisée
par polyurie et polydipsie)
Diabète insipide d'origine centrale :
carence sécrétoire en ADH (tumeur de la
selle turcique)
Diabète insipide d'origine rénale
= insensibilité du néphron à l'ADH
mutation du gène du récepteur V2
mutation du gène de l'aquaporine 2
selle turcique)
VI – MECANISMES DE DILUTION ET
DE CONCENTRATION DE L'URINE
A – Multiplication par contre-courant
B – Création du gradient osmotique
cortico-papillaire
C – Dilution ou concentration de l'urine
D – Rôle des vaisseaux droits
Réabsorption d'eau au niveau du
collecteur
+
débit sanguin médullaire élevé
risque de dissipation du gradient
= rôle des vaisseaux droits
AA
AA
A et V
arquées
Néphrons "corticaux"
N. "juxta
médullaires"
AE
V interlobulaire
Vaisseaux
droits
Réseau
capillaire
péritubulaire
A et V
interlobaires
1% Qrén
droits
Cortex
Médullaire
externe
300
500NaCl
H Oexterne
Médullaire
interne ± H2O
800
max 1200
± H2O
± H2O
H2O
H2O
VI – MECANISMES DE DILUTION ET DE
CONCENTRATION DE L'URINE
A – Multiplication par contre-courant
B – Création du gradient osmotique
cortico-papillaire
C – Dilution ou concentration de l'urine ?C – Dilution ou concentration de l'urine ?
D – Rôle des vaisseaux droits
E – Mode d'action des principaux
diurétiques
Inhibiteurs
anhydrase
carbonique
acétazolamide
Diurétiques
osmotiques
mannitol
Inhibition
cotransport Cl:Na
thiazide
Blocage canaux Na+
amiloride
Inhibition
aldostérone
spironolactone
Inhibition
ADH ?
Blocage
aquaporines?
domaine
expérimental
Inhibition
co-transport
Na:K:2Cl
furosémide
bumétadine
VII – ROLE DU REIN DANS L'EQUILIBRE
ACIDO BASIQUE
A – L'EAB au niveau de l'organisme
Respiration + alimentation ± pathologie
variations stock protons ≅≅≅≅ [H+]org
Rappel : pH = - log [H+]
[H+]org = acidose pH
[H+]org = alcalose pH
nécessité de mécanismes de
gestion du stock
1ère ligne de défense = systèmes tampons
= systèmes s'opposant aux variations
brusques de pH (par libération ou
captation de protons)
AH A- + H+AH A- + H+
Si H+ AH A- + H+
Si H+ AH A- + H+
Tous les tampons de l'organisme
interagissent entre eux ( pr. isohydrique)
Tampons intracellulaires (protéines, Pi…)
et extracellulaires (phosphates,
bicarbonates)
interagissent entre eux ( pr. isohydrique)
toute perturbation de l'EAB se
répercute sur le plasma et son système
tampon majeur : les tampons
bicarbonates
Mais les systèmes tampons ne corrigent
pas les perturbations du pH
nécessité de mécanismes correcteurs
Ces mécanismes vont agir sur le systèmeCes mécanismes vont agir sur le système
le plus accessible et le plus modulable :
les tampons bicarbonates
CO2 + H2O H2CO3 HCO3
- + H+
a.c.
compensation
respiratoire
ou de CO2 plasmatique
par ou de ventilation
compensations
rénales
réabsorption ± HCO3
-
excrétion ± H+
pH urine 4,5 à 8
rôle de NH4
+ et du foie
VII – ROLE DU REIN DANS L'EQUILIBRE
ACIDO BASIQUE
A – L'EAB au niveau de l'organisme
B – Sécrétion des protons au niveau du
reinrein
Na+Na
H+
H+
Na+
(K+)
ac
HC03
- HC03
-
CO2 + H20
ATP
Espace
péritubulaire
Lumière
tubulaire
H+ HCO3
-
Aldostérone
Cl-
ATP
HCO3
-H+
⊕⊕⊕⊕
CELLULES INTERCALAIRES DE TYPE A
Cl-
ac
CO2 + H2O
H+
K+
ATP
Espace
péritubulaire
Lumière
tubulaire
H+
HCO3
-
Cl- ATP
HCO3
- H+
CELLULES INTERCALAIRES DE TYPE B
Cl-
ac
CO2 + H2O
sécrétion H+
acidification
urine
VII – ROLE DU REIN DANS L'EQUILIBRE
ACIDO BASIQUE
A – L'EAB au niveau de l'organisme
B – Sécrétion des protons
C – Destinée des protonsC – Destinée des protons
1 – Réabsorption des HCO3
- filtrés
Lumière
tubulaire
Cellule Espace
péritubulaire
Na+
HCO3
-HCO3
-
H+
Na+
ac
H+
HCO3
- Na+
H2O
CO2
+
CO2 + H2O
Na+
(K+)
ac
H+
X
Rôle majeur de l'anhydrase
carbonique :
inhibition réabsorption HCO3
-
Réabsorption HCO3
- :
80-85 % TP,15% anse large et TD,80-85 % TP,15% anse large et TD,
1-2 % TC (c. intercalaires A)
Réabsorption totale des HCO3
- filtrés
lorsque [HCO3
-]plasma < 26-28 mmol/L
36
27
18
DébitHCO3
-(mmol/min)
filtrés
volume LEC
hypokaliémie
hypercapnie
volume LEC
hyperkaliémie
hypocapnie
réabsorbés
0
9
12 3018 24 36
Bicarbonates plasmatiques (mmol/L)
DébitHCO
excrétés
2821 33
24
VII – ROLE DU REIN DANS L'EQUILIBRE
ACIDO BASIQUE
A – L'EAB au niveau de l'organisme
B – Sécrétion des protons
C – Destinée des protons
1 – Réabsorption des HCO - filtrés1 – Réabsorption des HCO3
- filtrés
2 – Acidification de l'urine
2.1 – Excrétion de H+ et formation
de nouveaux HCO3
-
Dans les conditions normales
(alimentation et absence de
pathologie) 70 à 80 mmol/jourpathologie) 70 à 80 mmol/jour
d'ions H+ sont effectivement
excrétés dans l'urine
Espace
péritubulaire
Lumière
tubulaire
H+ HCO3
-
+
H+
nouveaux
HCO3
-
= non filtrés
CO2 + H2O+
accepteurs
urinaires
1 H+ excrété 1 nouveau HCO3
-
réabsorbé
excrétion
H+ HCO3
-
H+
H+
ac
HCO3
-
+
ac
H+
CO2
+
H2O
+
H2O
CO2
rôle majeur dans la lutte
contre l'acidose
VII – ROLE DU REIN DANS L'EQUILIBRE
ACIDO BASIQUE
A – L'EAB au niveau de l'organisme
B – Sécrétion des protons
C – Destinée des protons
1 – Réabsorption des HCO - filtrés1 – Réabsorption des HCO3
- filtrés
2 – Acidification de l'urine
2.1 – Excrétion de H+ et formation
de nouveaux HCO3
-
2.2 – Acidité titrable
Espace
péritubulaire
Lumière
tubulaire
H+ HCO3
-H+
1 nouveau
HCO3
-
NaNaHPO4
CO2 + H2O
ACIDITE TITRABLE
accepteurs = tampons phosphates
NaHHPO4
1 H+
1/3 de l'acidification (25-30 mmol H+/j)
dans les conditions normales (30% TP et
70% collecteur)
relativement peu modulable
atteint 90% à pH urinaire de 6
acidité titrable par :acidité titrable par :
* réabsorption phosphates (effet PTH)
* entrées alimentaires phosphates
Peu modulable peu efficace en cas
de surcharge acide chronique
forme d'excrétion modulable = NH4
+
VII – ROLE DU REIN DANS L'EQUILIBRE
ACIDO BASIQUE
A – L'EAB au niveau de l'organisme
B – Sécrétion des protons
C – Destinée des protons
1 – Réabsorption des HCO3
- filtrés3
2 – Acidification de l'urine
2.1 – Excrétion de H+ et formation
de nouveaux HCO3
-
2.2 – Acidité titrable
2.3 – Excrétion sous forme de NH4
+
3Na+
2K+
Lumière
tubulaire
Cellule Espace
péritubulaire
ATP
Na+
HCO3
-
+
CO2 + H2O
H+
H+
NH3
+
NH3
Nouveau
HCO3
-
Glutamine
Glutaminase
mitochondriale
NH4
+
NH4
+
Na+
NH4
+ Na+
Sécrétion de l'ammoniac dans
les cellules proximales
Cortex
Médullaire
externe
NH3/NH4
+
NH3/NH4
+externe
Médullaire
interne
[ NH3/NH4
+ ]NH3/NH4
+
NH3/NH4
+
NH3/NH4
+
Représente 2/3 de l'excrétion des
protons dans les conditions normales
(60-65 mmol H+/j)
Très modulable : x 5 à 10 en cas d'acidose
hypokaliémie, glucocorticoïdes
Modulation :
* intrarénale
* hépatique
hypokaliémie, glucocorticoïdes
NH3
Glutamine acidose
+
NH3
NH4
+
NH3
H+
NH3
NH3
+
NH3
+
+ HCO3
-
glutamine
urée
AA
[HCO3
-]pl
glutamine
NH4
+
NH4
+
EAB NORMAL et/ou ALCALOSE
act. glutaminase
ACIDOSE
act. glut. synthétase
+
VII – ROLE DU REIN DANS L'EQUILIBRE
ACIDO BASIQUE
A – L'EAB au niveau de l'organisme
B – Sécrétion des protons
C – Destinée des protons
D – Modulation de la sécrétion tubulaireD – Modulation de la sécrétion tubulaire
de protons
1 – Facteurs affectant la production de
H+
CO2
H+
HCO3
-
CO2
+
H2O
ac
1 – Variation de PCO2 artérielle = lien avec
respiration
ex. hypoventilation PaCO2 sécrétion H+
2 – Activité de l'anhydrase carbonique
activité sécrétion H+ excrétion HCO3
-
VII – ROLE DU REIN DANS L'EQUILIBRE
ACIDO BASIQUE
D – Modulation de la sécrétion tubulaire
de protons
1 – Facteurs affectant la production de1 – Facteurs affectant la production de
H+
2 – Facteurs affectant le transfert et
l'excrétion de H+
Aldostérone :
stimule H+ATPases des cellules
intercalaires A
liens avec réabsorption Na+ et
excrétion K+
Parathormone :
excrétion phosphates excrétion H+
liens avec métabolisme
phosphocalcique
Glucocorticoïdes :
production NH3 et excrétion
phosphates
excrétion H+
liens avec métabolismeliens avec métabolisme
énergétique
VII – ROLE DU REIN DANS L'EQUILIBRE
ACIDO BASIQUE
D – Modulation de la sécrétion tubulaire
de protons
1 – Facteurs affectant la production de1 – Facteurs affectant la production de
H+
2 – Facteurs affectant le transfert et
l'excrétion de H+
3 – Interactions avec K+
[K+]plasma (= kaliémie) influe sur EAB
hyperkaliémie ( [K+]plasma )
acidose métabolique
hypokaliémie ( [K+]plasma )hypokaliémie ( [K ]plasma )
alcalose métabolique
Action du K+ passe par la modulation
de la production de NH3
H+ HCO3
-
NH3
CO2 + H2O
Exemple de l'hypokaliémie
-
-
-
-
-
-
-
-
HCO3
-
+
H+
glutamine
+ glutaminase
NH3
+
+
+
+
+
+
+
+
+
[K+][K+] [K+][K+]
-
-
-
-
-
-
-
-
+
+
+
+
+
+
+
+-
-
-NH4
+
excrétion H+ + réabsorption nouveaux HCO3
-
alcalose métabolique
+
+
+
-
-
-
+
+
+
Hypokaliémie sévère activation
des H+,K+ ATPases
excrétion H+ alcalose très
marquée
Remarque importante = réciprocité
H+ et K+ en compétition pour le Na+H+ et K+ en compétition pour le Na+
quand excrétion H+
excrétion K+
(et inverse)
alcalose hypokaliémie
et acidose hyperkaliémie
VII – ROLE DU REIN DANS L'EQUILIBRE
ACIDO BASIQUE
A – L'EAB au niveau de l'organisme
B – Sécrétion des protons
C – Destinée des protons
D – Modulation de la sécrétion tubulaireD – Modulation de la sécrétion tubulaire
de protons
E – Correction rénale des acidoses et
des alcaloses
Acidose :
= rétention de H+ dans l'organisme
réabsorption de tous les HCO3
- filtrés
+ excrétion H+ (AT et NH4
+)
+ formation de nouveaux HCO3
-
(= capacité tampon du sang)
Alcalose :
réabsorption des HCO3
- filtrés
et excrétion H+
= rétention H+ + capacité tampon du
sang
Origine d'une perturbation de l'EAB :
Respiratoire = modification primaire de
PaCO2 seul le rein pourra assurer la
correction
Métabolique = modification primaire deMétabolique = modification primaire de
[H+]pl et/ou [HCO3
-]pl
extrarénale correction assurée par
reins et poumons
rénale correction assurée par
poumons seuls
Acidose respiratoire
Hypercapnie due à ventilation :
obstruction des voies aériennes,
bronchite chronique, dépression des
centres respiratoires (barbituriques,
morphiniques)morphiniques)
Correction = réabsorption HCO3
- et
sécrétion H+ (induite par PaCO2)
Rarement chronique car hypoxie induite
réaugmente ventilation
Alcalose respiratoire
Hypocapnie due à hyperventilation :
hypoxie d'altitude, grossesse, état
fébrile, inflammation, hyperventilation
hystérique
Correction = réabsorption HCO3
- et
sécrétion H+ (induite par PaCO2)
Compensation rénale peut s'installer
pour de longues périodes
Acidose métabolique
Rétention H+ et / ou perte HCO3-
acido-cétose diabétique, acidose
lactique, intoxication aux salicylates,
diarrhées (perte de HCO3
-),
hyperkaliémie, insuffisance rénalehyperkaliémie, insuffisance rénale
Correction acidose métabolique
extrarénale
activité échangeurs Na:H et
H+ ATPases
production et excrétion de NH4
+
Alcalose métabolique
Rétention HCO3- et / ou perte H+
vomissement gastrique, hypokaliémie,
insuffisance hépatique ( production urée
[HCO3
-]pl), hyperaldosteronisme du
aux diurétiques de l'anseaux diurétiques de l'anse
Correction alc. métabolique extrarénale
activité échangeurs Na:H et H+ ATPases
production et excrétion de NH4
+
Alcalose chronique cell intercalaires B
VIII – MECANISMES RENAUX
RESPONSABLES DE L'EQUILIBRE
HYDRO-SODE
A – Pourquoi une régulation rénale
hydro-sodée
Plasma
PAVOLUME
H2O H2O
± H2O
Na+(Cl-)Na+
± Na+
(Non contrôlée)
(Peu contrôlée)
rénales
Régulation hydro-sodée = maintenir aussi constante
que possible la volémie et l'osmolalité du MI
Liquide
intersticiel
Na+(Cl-)Na+(Non contrôlée)
H20
à partir de la détection des modifications
de la volémie et/ou du contenu en sodium
du plasma, le rein peut activer :
des mécanismes favorisant la rétention
d'eau et de sodium de l'organismed'eau et de sodium de l'organisme
= m. antidiurétiques et antinatriurétiques
des mécanismes favorisant l'excrétion
d'eau et de sodium hors de l'organisme
= m. diurétiques et natriurétiques
VIII – MECANISMES RENAUX
RESPONSABLES DE L'EQUILIBRE
HYDRO-SODE
A – Pourquoi une régulation rénale
hydro-sodée
B – Mécanismes anti-natriurétiques etB – Mécanismes anti-natriurétiques et
anti-diurétiques
1 – Le Système Rénine Angiotensine
Aldostérone (SRAA)
C'est le système
antinatriurétique
(s'oppose à l'excrétion de Na+)(s'oppose à l'excrétion de Na+)
le plus puissant
Système ΣΣΣΣ
réc ββββ
volume pl.
PA
stimul baroréc.
activat ΣΣΣΣ
RENINETube
proxi
mal
Cellules
épithéliales
granuleuses
Macula densaAA AE
PA au
niveau de AA
activat ΣΣΣΣ
charge filtrée Na+
[NaCl]macula densa
Angiotensinogène
Rénine
(Foie, 250 ac aminés)
(reins + autres tissus)
Angiotensine I (10 ac aminés)
ECA (enzyme de conversion Ang)
(poumons + autres tissus)
80% ANG II circulante
20% ANG II locale
Angiotensine II
(Ang III)
(Ang IV)
(8 ac aminés)
Angiotensine II
Récepteurs
AT1
AT2
HYPERTENSION
AT1 vasoconstriction
réabsorption Na+
Phylogénétiquement SRA apparaît lors
du passage eau salée eau douce et air
Activation inappropriée hypertension
Angiotensinogène
Rénine
Angiotensine I
Angiotensine II
ECA
Inhibiteurs de la rénine
β bloquants (propanolol)
Enalkirène
Θ
ΘInhibiteurs de ECA
Capnopril
Enalopril
Récepteurs
AT1
MEDICAMENTS ANTI-HYPERTENSEURS
ΘΘInhibiteurs
Losartan
Compétiteurs
Saralasine
volume plasma
Rénine
Angio II
circulante
Angio II
intrarénale
vasoconstriction AEvasoconstriction AE
fraction filtrée
Vasoconstriction efférente
AA CG AE
Pcg
DPR
DFG
FF (= DFG / DPR)
volume plasma
Rénine
Angio II
circulante
Angio II
intrarénale
vasoconstriction AEvasoconstriction AE
fraction filtrée
réabsorption
tubulaire de Na+
rétention de Na+
aldostérone
Espace
péritubulaire
Lumière
tubulaire
Amiloride Θ
Na+ 3Na+
2K+
ATP
K+
Cellules principales
RNAm
Protéines
kinases
ATP
⊕⊕⊕⊕
⊕⊕⊕⊕
⊕⊕⊕⊕
⊕⊕⊕⊕
+ aldostérone hypernatrémie et hypokaliémie
- aldostérone hyponatrémie et hyperkaliémie
Aldostérone
[A] + [R][AR][AR]
RNAm
ALDOSTERONE
ANG IIcircul
[Na+]pl
[K+]pl
(<1 mmol/L)
ANP
Dopamine
(20 mmol/L)
ACTH
Θ
⊕⊕⊕⊕
⊕⊕⊕⊕⊕⊕⊕⊕
[K+]pl =
"régulateur
physiologique"
[K+]pl
[aldostérone]pl
Hyper-aldostéronisme Iaire (s. de Conn)
et IIaire
hypokaliémie, hypernatrémie,
hypertension
Hypo-aldostéronisme (maladies
rénales, résistance à aldostérone) :
hyperkaliémie, hyponatrémie,
hypotension
VIII – MECANISMES RENAUX
RESPONSABLES DE L'EQUILIBRE
HYDRO-SODE
A – Régulation rénale hydro-sodée
B – Mécanismes anti-natriurétiques et anti-
diurétiquesdiurétiques
1 – Le SRAA
2 – L'activation du système nerveux
sympathique
volume plasma
activité ΣΣΣΣ
Angio II
vasoconstriction AE
stim. barorécepteurs BP
Rénine
(sensible ∆∆∆∆P = 2-3 mmHg)
(effet ββββ )
(effet αααα )vasoconstriction AE
fraction filtrée
réabsorption Na+
rétention de Na+
(effet αααα )
(effet α1α1α1α1 )
activ Na:H
VIII – MECANISMES RENAUX
RESPONSABLES DE L'EQUILIBRE
HYDRO-SODE
A – Régulation rénale hydro-sodée
B – Mécanismes anti-natriurétiques et anti-
diurétiquesdiurétiques
1 – Le SRAA
2 – L'activation du système nerveux
sympathique
3 – L'hormone antidiurétique
sécrétion ADH (tumeur selle turcique)
et / ou sensibilité néphron à ADH
(mutations réc V2 )
diabète insipide ( 28 L/j d'urine)
ADH = arginine vasopressine (AVP)
= neuropeptide de 9 ac aminés
sécrété par l'hypothalamus
Corps calleux
Thalamus
Hémisphères
cérébraux
Cervelet
Post-hypophyse
Hypothalamus
Tronc
cérébral
Cervelet
noyau
supraoptique
n. paraventriculaire
tubules collecteurs
Propressophysine
AVP
réc V2
aquaporines 2+
AVP
H2O
AMPc
Protéo-
lyse
1er facteur responsable de la
sécrétion d'AVP est
l'augmentation de l'osmolalitél'augmentation de l'osmolalité
du plasma (= contenu en Na+)
[AVP]pl(pmol/L)
8
12
4
soif
Stimulus "physiologique"
Grande sensibilité : 2-3% variation osmolalité
[AVP]
0
270 280 290 300 310
Osmolalité plasma (mosm/kg)
Osmorécepteurs
Prise d'eau
H2O Potentiel
ANG IIcér
AVP
Osmolalité
plasma
H2O Potentiel
d'action
MAIS, une hémorragie,
qui conduit à une perte de sang sans
modification de l'osmolalité,
génère une libération d'AVP et une très
grande soif.grande soif.
autres facteurs de libération
= volume et / ou pression
[AVP]pl(pmol/L)
14
21
7
pression
volume
Sensibilité : -10 à -15 % variation
[AVP]
0
-30 -20 -10 +10
Variations (%)
0 +20 +30
Prise d'eau
cœur : volume
ANP
Θ
+
AVP
ANP
rein : ANG II
PA baroréc.
vol voloréc.
IX
X NTS
T° AVP
T° AVP
Facteurs psychiques :
peur, colère,
émotion…
AVP
AVP
alcool AVP
VIII – MECANISMES RENAUX
RESPONSABLES DE L'EQUILIBRE
HYDRO-SODE
A – Régulation rénale hydro-sodée
B – Mécanismes anti-natriurétiques et
anti-diurétiquesanti-diurétiques
C – Mécanismes natriurétiques et
diurétiques
1 – La pression rénale de perfusion
% / normal
300
200
UNa.V
DFG
Pression artérielle rénale (mmHg)
100
0
10 40 10070 160130
DFG
DPR
Vasodilation médullaire débit et
pression (absence d'autorégulation)
Pi (effet généralisé grâce à
PA à libération de NO :
Pi (effet généralisé grâce à
capsule)
réabsorption + rétrodiffusion
Lumière
tubulaire
Mb basaleMb apicale
Cellule
Espace
péritubulaire
[Na+] Pi
+ NO
Q
± PA
Rétrodiffusion
+ action directe sur les tubules : réabsorption
Na+ par action GMPc (2d messager du NO)
VIII – MECANISMES RENAUX
RESPONSABLES DE L'EQUILIBRE
HYDRO-SODE
A – Régulation rénale hydro-sodée
B – Mécanismes anti-natriurétiques et
anti-diurètiques
C – Mécanismes natriurétiques etC – Mécanismes natriurétiques et
diurétiques
1 – La pression rénale de perfusion
2 – Les peptides natriurétiques
Famille de substances peptidiques,
sécrétées par le cœur, le rein et
l'endothélium vasculaire, ayant des
effets vasodilatateurs et natriurétiques:
ANP, BNP, CNP, adrénomédulline,
urodilatine
ANP : Atrial Natriuretic Peptide
Découverte en 1981 1ère mise en
évidence d'une fonction endocrine
cardiaquecardiaque
Sécrété par l'oreillette en réponse à
une distension due à volémie
Agit par GMPc
réactivité du muscle lisse vasculaire
vasodilatation
réabsorption tubulaire du Na+
sécrétion rénine, aldostérone et ADH
action natriurétique puissante au
niveau du rein
ANP
DFG
Directe Indirecte
Θ échangeur Na:H
Θ cotransport Na:Cl
Θ canaux Na+
rénine
ANG II
+
diurèse
ADH
excrétion Na+
réabsorption tubulaire Na+
aldostérone
ANG II
[Na+]distale
diurèse
Les peptides natriurétiques semblent agir
comme un mécanisme de protection de la
fonction rénale au cours des insuffisances
cardiaques
taux élevés d'ANP et BNP observés
BNP sécrété par ventricules :
taux élevés utilisés comme indice
du degré d'IC
VIII – MECANISMES RENAUX
RESPONSABLES DE L'EQUILIBRE
HYDRO-SODE
A – Régulation rénale hydro-sodée
B – Mécanismes anti-natriurétiques et
anti-diurètiquesanti-diurètiques
C – Mécanismes natriurétiques et
diurétiques
D – Les systèmes autacoïdes
Systèmes autacoïdes
=
Systèmes hormonaux produits
localement
etet
agissant localement de manière
paracrine
Systèmes autacoïdes vasoconstricteurs
Endothéline antinatriurétique
activation par ANG, bradykinine
Systèmes autacoïdes vasodilatateurs
NO (monoxyde d'azote), Bradykinine,
Prostaglandines natriurétiques
activation par ANG, hypoperfusion,activation par ANG, hypoperfusion,
catécholamines, forces de
cisaillement
Important = interractions existant entre ANG II
et systèmes autacoïdes vasodilatateurs
Ils semblent agir comme des mécanismes
de protection qui, au niveau du rein,
atténuent les effets vasoconstricteursatténuent les effets vasoconstricteurs
puissants et prolongés induits par ANG
II et stimulation sympathique.
évitent des variations excessives du
DFG
VIII – MECANISMES RENAUX
RESPONSABLES DE L'EQUILIBRE
HYDRO-SODE
A – Régulation rénale hydro-sodée
B – Mécanismes anti-natriurétiques et
anti-diurètiquesanti-diurètiques
C – Mécanismes natriurétiques et
diurétiques
D – Les systèmes autacoïdes
E – Régulation hydrosodée intégrée
VOLUME OSMOLALITEPA
Syst ΣΣΣΣ
SoifEntrée d'eauEch. capill.
Osmoréc. ANP
Diurèse REIN NatriurèseBaror.
Pression rénale
perfusion
Syst. autacoïdes
ADH Aldost.
ANG II Rénine
IX – LA MICTION
Urine formée en continu mais éliminée
de manière discontinue
rôle de la vessie (réservoir) et de
la miction
Miction se fait en 2 étapes:Miction se fait en 2 étapes:
1) remplissage progressif et passif de
la vessie seuil
2) réflexe vidange de la vessie
(ou génèse d'un désir conscient
d'uriner)
IX – LA MICTION
A – Rappels anatomiques
detrusor (m. lisse)
organisation
circulaire et
syncytiale
contraction
uniforme
uretère (m. lisse)
trigone (m. lisse)
contraction
rythmique
péristaltisme
trigone (m. lisse)
≅≅≅≅ sphincter
interne lisse
sphincter externe
(m. squelettique)
urètre
detrusor (m. lisse)
organisation
circulaire et
syncytiale
contraction
uniforme
uretère (m. lisse)
trigone (m. lisse)
contraction
rythmique
péristaltisme
trigone (m. lisse)
≅≅≅≅ sphincter
interne lisse
sphincter externe
(m. squelettique)
urètre
!!!! pour 2009
revoir emplacement exact du trigone
detrusor (m. lisse)
uretère (m. lisse)
L1
L2
L3
Innervation ΣΣΣΣ
nerfs hypogastriques
S2
S3
S4
Innervation paraΣΣΣΣ
nerfs pelviens
Innervation motrice squelettique
nerfs honteux
Activation ΣΣΣΣ relaxation detrusor
(effet ββββ) et contraction trigone (effet αααα)
s'oppose à vidange vésicale
Activation paraΣΣΣΣ contraction du
detrusor et relaxation du trigone
favorise la mictionfavorise la miction
Activation motoneurones nerf honteux
contraction sphincter externe
s'oppose à vidange vésicale
IX – LA MICTION
A – Rappels anatomiques
B – Transfert de l'urine du rein à la
vessievessie
IX – LA MICTION
A – Rappels anatomiques
B – Transfert de l'urine du rein à la
vessievessie
C – Remplissage de la vessie et réflexe
de miction
Vessie très compliante ( P augmente
peu quand V augmente) seuil
Pressionintravésicale
(cmH2O)
40
30
20
Relation
pression-
volume =
Volume (ml
Pressionintravésicale
(cmH
20
10
0
0 100 200 300 400
volume =
cysto-
manométrie
Explication = loi de Laplace appliquée à
un récipient sphérique
T
P
r
P =
r
2T
r
Début : vessie flasque
r simultanément à T donc P peu
A partir de 300 ml : paroi étirée
T sans que r P brusquement
Pressionintravésicale
40
30
Réflexe de miction
réflexe paraΣΣΣΣ
auto-régénératif
aboutit à vidange ou inhibition
Volume (ml)
Pressionintravésicale
(cmH2O)
20
10
0
0 100 200 300 400
Si miction :
Relachement muscles périnéaux et
sphincter externe + contraction
detrusordetrusor
vidange : volume miction 350-400 ml
Pas de vidange = sujet se retient
Reflexe se fatigue et s'estompe (30-60 sec)
Réapparait (qques min à plus d'1 heure)
avec plus d'intensité vidange
inéluctableinéluctable
Si réflexe miction trop important 2ème
réflexe (fibres non paraΣΣΣΣ du nerf honteux)
relachement sphincter externe
IX – LA MICTION
A – Rappels anatomiques
B – Transfert de l'urine du rein à la
vessievessie
C – Remplissage de la vessie et réflexe
de miction
D – Facilitation ou inhibition de la
miction
Facilitation :
Origine pontique
Contraction volontaire des muscles
abdominaux
pression intravésicale réflexe
de miction
Inhibition :
Origine corticale
Renforcement contraction sphincterRenforcement contraction sphincter
externe + accentuation tonus ΣΣΣΣ (inhibe
vidange)
Permet non seulement de s'opposer à la
vidange, mais aussi de l'interrompre
Continence liée à la capacité acquise de
maintenir contraction sphinctermaintenir contraction sphincter
(absence chez enfant – de 2 ans ou
pathologie)
IX – LA MICTION
A – Rappels anatomiques
B – Transfert de l'urine du rein à la
vessie
C – Remplissage de la vessie et réflexe
de mictionde miction
D – Facilitation ou inhibition de la
miction
E – Troubles de la miction
Atteinte des racines dorsales
sacrées (tabes dorso-lombaire)
interruption des voies afférentes
suppression du réflexe de miction
vessie distendue et hypotonique
Obstructions à l'écoulementObstructions à l'écoulement
(malformations, prostate…) vessie
surtendue avec écoulement de l'urine
goutte à goutte
= incontinence par regorgement
Paraplégie (section de moelle)
Durant choc spinal incontinence
par regorgement
Après le choc, retour progressif du
réflexe de miction sans possibilité deréflexe de miction sans possibilité de
facilitation ou d'inhibition
ET
BONNES REVISIONS !!!!

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  • 1. LES FONCTIONS RENALES I - INTRODUCTION * Place du rein et des fonctions d'excrétion dans le fonctionnement global de l'organisme
  • 2. O2 CO2 Chaleur Energie Nutriments Déchets Eau COEUR POUMONS O2 CO2 R E I N Urine ± Eau ± Electrol. ± H+ PEAU Energie = ATP TUBE DIGESTIF Féces Aliments Boissons Eau, nutriments Sels, vitamines ± H+ Toxines
  • 3. O2 CO2 Chaleur Energie = ATP Nutriments Déchets Eau COEUR TUBE DIGESTIF R E I N Epuration "déchets" (sécrétion puis excrétion) urée, créatinine bilirubine, ac urique toxines, poisons médicaments RéabsorptionTUBE DIGESTIF Eau, nutriments Sels, vitamines Réabsorption glucose, AA…. ± électrolytes Rég PA long terme réabsorpt ± Na+ réabsorpt ± H20
  • 4. O2 CO2 Chaleur Energie = ATP Nutriments Déchets Eau COEUR TUBE DIGESTIF R E I N Fonction endocrine érythropoïétine calcitriol (1,25(OH) D ) Equilibre A-B élimination ± H+ réabsorpt ± HCO3 - TUBE DIGESTIF Eau, nutriments Sels, vitamines (1,25(OH)2D3) Catabol protéique petites protéines (ββββ2 µglobulines…) h. polypeptidiques (insuline, GH, PTH)
  • 5. Les fonctions rénales II – MORPHOLOGIE, STRUCTURE ET VASCULARISATION DU REIN A – Morphologie générale
  • 6. 10-12 cm 6 cm 11ème dorsale 140 g 10-12 cm 4 cm 2ème lombaire 140 g
  • 8. Les fonctions rénales II – MORPHOLOGIE, STRUCTURE ET VASCULARISATION DU REIN A – Morphologie générale B – Structure du néphronB – Structure du néphron 1 – Les différentes parties
  • 9. glomérule CORTEX MED EXTERNE MED I NTERNE néphron = unité anatomique élémentaire fonctionnelle 1 200 000 néphrons indépendants par rein !!! possibilité de pathologies
  • 10. Tube proximal Artère afférente Capsule de Bowman Capillaires glomérulaires Podocytes Artère efférente
  • 11. tubule collecteur initial tubule contourné distal tubule contourné proximal glomérule branche large ascendante tubule collecteur principal CORTEX MED EXTERNE Anse de Henlé branche grêle descendante branche grêle ascendante MED I NTERNE
  • 12. D'après Cowley, Am. J. Physiol. 1997;273:R1-R15
  • 13. Les fonctions rénales II – MORPHOLOGIE, STRUCTURE ET VASCULARISATION DU REIN A – Morphologie générale B – Structure du néphronB – Structure du néphron 1 – Les différentes parties 2 – Organisation au niveau du rein
  • 14. CORTEX MEDULLAIRE EXTERNE Néphrons "corticaux" Néphrons "juxtamédullaires" TP + TD + CI toujours situés dans le cortex EXTERNE MEDULLAIRE INTERNE PAPILLE situés dans le cortex 2 types de néphrons appareil juxtaglomérulaire
  • 16. Les fonctions rénales II – MORPHOLOGIE, STRUCTURE ET VASCULARISATION DU REIN A – Morphologie générale B – Structure du néphronB – Structure du néphron C – Vascularisation du rein
  • 17. Qrén = 1000-1100 ml/min = 20 % Qcard Qplasm rén = 590-610 ml/min Volume total du plasma passe à travers le système rénal toutes les 25 min
  • 18. CORTEX MEDULLAIRE EXTERNE artères interlobulaires artères et veines arquées artérioles afférentes !!! Vascularisation terminale pas d'anastomoses entre artères et veines interlobaires MEDULLAIRE INTERNE entre artères segmentaires obstruction aiguë d'un vaisseau = ischémie du territoire correspondant
  • 19. AA CG cap. péritubulaires 1) P élevée filtration système porte artériel AE veinule 2) Vasomotricité régulation débits CG = cap. glomérulaires 12 m² 95% Qrén
  • 20. AA AA A et V arquées Néphrons "corticaux" N. "juxta médullaires" AE V interlobulaire Vaisseaux droits Réseau capillaire péritubulaire A et V interlobaires 1% Qrén droits
  • 22. Les fonctions rénales II – MORPHOLOGIE, STRUCTURE ET VASCULARISATION DU REIN A – Morphologie générale B – Structure du néphronB – Structure du néphron C – Vascularisation du rein D - Innervation
  • 23. III – METHODES D'INVESTIGATION DES FONCTIONS RENALES A – Méthodes générales d'investigation
  • 24. Microponctions Microdissections et microperfusions Cultures de cellules épithéliales Microdébitmétrie laser - Doppler Techniques généralement utilisables chez l'animal Donnent des résultats, pas toujours extrapolables de manière simple à l'homme (différences interspécifiques)
  • 25. INVESTIGATION CHEZ L'HOMME explorer le rein entier dans des conditions stables sans traumatisme ou risques majeurssans traumatisme ou risques majeurs 1) Méthode d'investigation globale de tous les néphrons des deux reins modèle
  • 26. Art. afférente ≡≡≡≡ art. rénale Art. efférente Cap. glomérulaires Glomérule Tubule proximal Anse deAnse de Henlé Tubules distaux et collecteurs Cap. péritubulaires Veine rénale
  • 27. INVESTIGATION CHEZ L'HOMME explorer le rein entier dans des conditions stables sans traumatisme ou risques majeurssans traumatisme ou risques majeurs 1) Méthode d'investigation globale de tous les néphrons des deux reins modèle 2) Choisir les paramètres adaptés à l'évaluation de la fonction rénale
  • 28. Concentration = masse/volume g/L; g/ml; mmol/L…..[X]AA, [X]pl, [X]ur 3 grandeurs fondamentales Débit liquidien = volume/temps L/min; ml/min……Q , DFG, V, ClairanceL/min; ml/min……Qpl, DFG, V, Clairance S(X) = [X] x Q Débit de substance = masse/temps g/min; mmol/min….SAA, SAE, SVR,
  • 34. III – INVESTIGATION DES FONCTIONS RENALES A – Méthodes générales d'investigation B – Débits de substances et clairances au niveau du rein
  • 35. 1) Rein : 1 entrée et 2 sortiesSAR = QplAR x PAR 2) Loi de conservation de masse SAR = SVR + Sexcr [X]pl = P [X]ur = U V = débit urinaire S = S - S SVR = QplVR x PVR Sexcr = U x V Sexcr = masse de substance soustraite au plasma par unité de temps, par suite du travail rénal = SAR - SVR Sexcr = SAR - SVR
  • 36. Sexcr = masse de substance soustraite au plasma par unité de temps, par suite du travail rénal Sexcr / PAR dimension d'un débit liquidien = volume total de plasma épuré d'une substance donnée par unité de temps, suite au travaildonnée par unité de temps, suite au travail rénal : c'est la clairance rénale de la substance CX = PAR Sexcr UX x V PX == PAR SAR - SVR
  • 37. !!! ATTENTION !!! Ex. Q = 600 ml/min et C = 300 ml/min Clairance = volume de plasma épuré global clairance = volume apparent Ex. Qpl = 600 ml/min et CX = 300 ml/min 300 ml de plasma épuré totalement et 300 ml de plasma non épuré ?
  • 38. Réalité : 600 ml de plasma épurés partiellement de 300 / 600 = 1/2 [X]pl divisée par 2 : PVR = PAR – ½ PAR = ½ PAR C = 100 ml/min épuration = 100/600 = 1/6C = 100 ml/min épuration = 100/600 = 1/6 PVR = PAR – 1/6 PAR = 5/6 PAR C = 500 ml/min épuration = 500/600 = 5/6 PVR = PAR – 5/6 PAR = 1/6 PAR
  • 39. III – INVESTIGATION DES FONCTIONS RENALES A – Méthodes générales d'investigation B – Débits de substances et clairances C – Cas des substances éliminées uniquement par filtrationuniquement par filtration
  • 40. Substances traversant librement le filtre glomérulaire DFG = F F AA PX PX PX AE [X]AA = [X]AE = [X]UF = PX Sfilt = F x PX x = charge filtrée UX x V Sexcr = UX x V = charge excrétée
  • 41. Substances librement filtrées ni réabsorbées, ni sécrétées F x PX = V x UX F ≠≠≠≠ V et PX ≠≠≠≠ UX V<<F et UX>> PX F AA PX PX PX AE x X UX x V Eau F = Filtration épuration partielle = F X PX V x UX = Cfilt
  • 42. Eau QAA = 600 ml/min PAA = 1 mg/ml F = QAA - QAE = 120 ml/min PAE = 1 mg/ml PF = 1 mg/mlSAA = 600 mg/min F.PF = U.V = 120 mg/min SAE = SAA – F.PF = 480 mg/min QAE = 480 ml/min F = U.V / P = Cfilt = 120 ml/min = 1/5 QAA PAA = PAE = PF Eau V = 1 ml/min U.V = 120 mg/min U = 120 mg/ml SVR = SAA – U.V = 480 mg/min QVR = QAA – V = 599 ml/min PVR = 480 / 599 = 0,8 mg/ml = 1/5 QAA PVR = 4/5 PAA épuration = 1/5 PAA
  • 43. III – INVESTIGATION DES FONCTIONS RENALES A – Méthodes générales d'investigation B – Débits de substances et clairances C – Substances éliminées par filtration D – Cas des substances filtrées puis réabsorbées ou sécrétées
  • 44. S AA Substances filtrées librement puis réabsorbées AE F x P = F x P - U x V U x V = F x P - Tréab Créab = F x P - Tréab = Tréab F - Sréab = Tréab Sréab U x VVR Créab = P = P F - P Tréab = volume de plasma auquel est restituée la substance 0 < Créab < F
  • 45. S AA Substances filtrées librement puis sécrétées AE F x P = U x V - F x P U x V = F x P + Tsécr Csécr = F x P + Tsécr = Tsécr F + Ssécr = Tsécr Ssécr U x VVR Csécr = P = P F + P Tsécr = volume de plasma supplémentaire épuré de la substance F < Créab < Qpl AR
  • 46. III – INVESTIGATION DES FONCTIONS RENALES A – Méthodes générales d'investigation B – Débits de substances et clairances C – Substances éliminées par filtration D – Substances réabsorbées / sécrétéesD – Substances réabsorbées / sécrétées E – Clairance et [substrats]plasma
  • 47. Cfilt = F Créab = F – Tréab / P Csécr = F + Tsécr / P C dépend de : T et P Notion de T maximum : Tm Evolution en fonction de P Tm/P quand P
  • 48. Cfilt = U·V / P = F·P / P = F C F Inuline P
  • 49. Créab = F – Tm / P C F Inuline P Glucose 0
  • 50. Cséc = F + Tm / P C QplAR Acide para-amino-hippurique (PAH) F Inuline P Glucose 0 tenir compte de la concentration plasmatique pour l'interprétation clinique des clairances
  • 51. III – INVESTIGATION DES FONCTIONS RENALES A – Méthodes générales d'investigation B – Débits de substances et clairances C – Substances éliminées par filtration D – Substances réabsorbées / sécrétées E – Clairance et [substrats]plasma F – Clairance osmolale et de l'eau libre
  • 52. Les substances dissoutes dans un solvant exercent une activité osmotique = capacité d'induire des mouvements d'eau Activité osmotique = osmoles ou mosmoles osmolarité= osmol (mosmol) / L solvant osmolalité = osmol (mosmol) /kg solvant Cosm = Uosm x V / Posm
  • 53. Cosm = volume de plasma épuré des substances osmotiquement actives par unité de temps Cette charge osmotique, prélevée du plasma, peut être excrétée sous un volume d'urine variable, qui dépend de la quantité d'eau "non liée au sodium" et mobilisable par le rein : " l'eau libre" Comparaison de Cosm et de V clairance de l'eau libre : CH2O = V - Cosm qui traduit la capacité du rein à mobiliser plus ou moins cette « eau libre » et à produire une urine plus ou moins concentrée sodium" et mobilisable par le rein : " l'eau libre"
  • 54. CH2O = 0 : V = Cosm Posm = Uosm urine iso-osmotique / au plasma CH2O > 0 : V > Cosm Posm > Uosm urine hypo-osmotique / au plasma CH2O < 0 : V < Cosm Posm < Uosm urine hyper-osmotique / au plasma urine hypo-osmotique / au plasma
  • 55. CLAIRANCES COMBINEES Exemple : CNa+ + CLi+ CLi+ réabsorption proximale de Na+ CNa+ - CLi+ réabsorption distale de Na+
  • 56. IV – FILTRATION GLOMERULAIRE ET SON CONTRÔLE A – L'ultrafiltrat glomérulaire
  • 57. IV – FILTRATION GLOMERULAIRE A – L'ultrafiltrat glomérulaire B – La filtration sélective 1- Propriétés du filtre glomérulaire
  • 58. Ultrafiltrat = filtration sélective : par la taille des molécules par la charge électrique despar la charge électrique des molécules
  • 61. molécules filtrent d'autant mieux qu'elles sont de petite taille et qu'elles sont chargées positivement Taille limite : PM environ 69 000 daltonsTaille limite : PM environ 69 000 daltons albumine (chargée -) ne passe pas si protéinurie glomérulopathie nécessité du clivage des grosses molécules devant être éliminées (toxines, médicaments)
  • 62. 1er facteur lié à nature du filtre = K conductivité hydraulique normalement très élevée (avec 2 x 1 200 000 néphrons)2 x 1 200 000 néphrons)
  • 63. Myofilaments des cel. mésangiales AA AE 2ème facteur = S surface d'échange
  • 64. Kf = K x S coefficient d'ultrafiltrationcoefficient d'ultrafiltration
  • 65. IV – FILTRATION GLOMERULAIRE A – L'ultrafiltrat glomérulaire B – La filtration sélective 1- Propriétés du filtre glomérulaire 2- Dynamique de l'ultrafiltration2- Dynamique de l'ultrafiltration
  • 66. AA CG Pcg ΠΠΠΠt PAA = 45 mmHg ΠΠΠΠAA = 24 mmHg ΠΠΠΠcg Pt (10 mmHg) (# 0 mmHg) AE PUF = (Pcg + ΠΠΠΠt) – (ΠΠΠΠcg + Pt) = (Pcg - Pt) – (ΠΠΠΠcg - ΠΠΠΠt) ∆∆∆∆ P ∆∆∆∆ ΠΠΠΠ PAE = 44 mmHg ΠΠΠΠAE = 34 mmHg
  • 67. AA CG PUF = (45 – 10) – (24-0) = 11 mmHg AE PUF = (44 – 10) – (34-0) = 0 mmHg
  • 68. DFG = Kf x PUF = K x S x (∆∆∆∆P – ∆Π∆Π∆Π∆Π)= K x S x (∆∆∆∆P – ∆Π∆Π∆Π∆Π)
  • 69. IV – FILTRATION GLOMERULAIRE A – L'ultrafiltrat glomérulaire B – La filtration sélective C – Le débit de filtration glomérulaire (DFG)
  • 70. DFG x [X]plasma = charge filtrée intérêt physiologique = valeur de référence intérêt clinique = efficacité de la fonction rénale= efficacité de la fonction rénale = diagnostic des insuffisances rénales aiguës et chroniques détermination DFG global = F = Cfilt choix du traceur
  • 71. Traceur "idéal" = molécule : librement filtrée (= non liée aux protéines) non métabolisée par le rein non retenue par le rein non toxique facilement dosable Technique de référence = clairance de l'inuline
  • 72. DFG # 120-125 ml/min (sujet jeune) DFG varie avec ethnie, sexe, nb néphrons fonctionnels, taille du rein valeurs ajustées à SC standardvaleurs ajustées à SC standard 130 ± 20 ml / min / 1,73m² DFG souvent diminué chez sujet âgé adapter posologie médicaments
  • 73. Détermination clinique Traceurs radiopharmaceutiques (EDTA-Cr51, DTPATc99…) clairances plasmatiques Traceurs endogènes : créatinine sécrétion valeurs C > Csécrétion valeurs Ccréat > Cinul précautions d'emploi : * [Créat]plasma état oedémateux * sécrétion lors d'insuffisance rénale chronique
  • 74. Détermination clinique Créatinine plasmatique : clairance estimée : formule de Cokcroft et Gault (COcr) COcr = a x [(140 – âge) x Pds / [créat]plasma]COcr = a x [(140 – âge) x Pds / [créat]plasma] âge en années, poids en kilogrammes et [créat]plasma en µmol/L avec a = 1,05 pour les femmes et a = 1,25 pour les hommes
  • 75. Mesure du DFG (Cinul ou Ccréat) associée à mesure du DPR (CPAH) Fraction Filtrée FF = DFG / DPR = 120 / 600 = # 20%FF = DFG / DPR = 120 / 600 = # 20%
  • 76. Quelques chiffres DFG = 120 ml/min 180 L/jour V = 1 à 1,5 L/jour 99% eau réabsorbée 180 L/jour = 4,5x volume total eau = 12x volume extracellulaire= 12x volume extracellulaire = 60x volume du plasma totalité du plasma traverse le rein toutes les 25 minutes efficacité de l'épuration rénale
  • 77. IV – FILTRATION GLOMERULAIRE A – L'ultrafiltrat glomérulaire B – La filtration sélective C – Le débit de filtration glomérulaire (DFG)(DFG) D – Déterminants du DFG
  • 78. DFG = K x S x (∆∆∆∆P – ∆Π∆Π∆Π∆Π)
  • 79. K = modifications portant sur la structure du filtre Exercice musculaire charges – (effet NO)(effet NO) K perméabilité protéines protéinurie (voire hémoglobinurie) transitoire
  • 80. Pathologies: K par dépôt protéique glomérulaire (diabète, hypertension chronique) K par destruction ± importante du filtre (glomérulonéphrite)filtre (glomérulonéphrite) protéinurie hypoprotéinémie ΠΠΠΠcap systém œdème syndrome néphrotique
  • 81. S = modifications portant sur la surface d'échange = ± contraction myofilaments mésangiaux Angiotensine II, ADH, noradrénaline contraction S Kfcontraction S Kf Peptide atrial natriurétique (ANP) relaxation S Kf
  • 82. ∆∆∆∆P - ∆Π∆Π∆Π∆Π ∆∆∆∆P 35 34 PUF ∆Π∆Π∆Π∆Π 24 capillaires glomérulaires AA AE Situation normale : équilibre de filtration survient avant la fin du capillaire
  • 83. Variations de ∆Π∆Π∆Π∆Π ( Π( Π( Π( Πcg – ΠΠΠΠt ) DPR 1) Débit Plasm Rénal DPR DFG ∆Π∆Π∆Π∆Π 35 34 si DPR fraction du DPR qui traverse CG dans partie initiale [prot] est moindre DPR DFG 3) ΠΠΠΠt DFG 2) Hypoprotidémie DFG [Prot]pl DPR DFG 24 CGAA AE
  • 84. Variations de ∆∆∆∆P (Pcg - Pt )))) 1) Pt : obtruction lumière ∆∆∆∆P 2) Variations de Pcg DFG Pt 35 34 2) Variations de Pcg ± Rés. AA et/ou AE Action nerveuse ou hormonale Pathologie 24 CGAA AE
  • 85. Exemple de la vasoconstriction AA CG AE Pcg DPR DFGDFG Pcg DPR DFG
  • 86. grandes possibilités de modulation selon que la vasoconstriction (ou la vasodilatation) affecte AA, AE ou AAvasodilatation) affecte AA, AE ou AA + AE
  • 87. IV – FILTRATION GLOMERULAIRE, CONTRÔLE DU DPR A – L'ultrafiltrat glomérulaire B – La filtration sélective C – Le débit de filtration glomérulaire (DFG)(DFG) D – Déterminants du DFG E – Autorégulations du DFG et du DPR
  • 88. DFG doit être maintenu aussi constant que possible et DPR susceptible de varier avec PA systémique nécessité de mécanismes permettant d'ajuster en permanence DPR et DFG = mécanismes d'autorégulation
  • 89. 600 400 200 0 Débits(ml/min) DPR DFG 0 40 80 120 160 200 240 PA rénale moyenne (mm Hg) Q = ∆∆∆∆PA / R Résistance AA quand PA Débits restent constants
  • 90. • 2 mécanismes contribuent à la mise en place des autorégulations rénales Composante myogénique partie proximale de AA propriété du muscle lisse de sepropriété du muscle lisse de se contracter en réponse à un étirement, par ouverture de canaux Ca++ inhibée par papavérine et vérapamil
  • 91. Rétrocontrôle tubuloglomérulaire = existant au niveau de chaque néphron osmolalité DFG osmolalité DFG AA AE [NaCl] ATP ? réc. P2 osmolalité DFG
  • 92. V – FONCTIONS TUBULAIRES PROXIMALES ET DISTALES A – Généralités sur les fonctions tubulaires
  • 93. UF CORTEX 300 osmolalité en mosm/kg 300 300 100 ± H2O NaCl ATP H2O ± Na+ ± K+G R A D I E N T O 50 PAPILLE 1200 50 - 1200 mosm/kg ± H2O ± H+ O S M O T I Q U E
  • 94. V – FONCTIONS TUBULAIRES P ET D A – Généralités sur les fonctions tubulaires B – Fonctions du tubule proximal 1 – Principales fonctions du TP
  • 95. réabsorption de la quasi totalité des solutés filtrés et de 75% eau, Na+, K+ et autres électrolytes Echanges quantitativement les plus importants du néphron et autres électrolytes sécrétion des produits de dégradation métabolique (urée, a. urique, bilirubine, créatinine….) et des médicaments
  • 96. sécrétion spécifique de NH3, excrété ensuite avec protons sous forme de NH4 + synthèse du calcitriol et de l'érythropoïetine
  • 97. V – FONCTIONS TUBULAIRES P ET D A – Généralités sur les fonctions tubulaires B – Fonctions du tubule proximal 1 – Principales fonctions du TP 2 – Mécanismes fondamentaux d'échange
  • 98. 3Na+ 2K+ ATP Mb basaleMb apicale Cellule CPT Jonction serrée Espace intercellulaire L u m t u b u Transferts R Espace péri- tubulaire ATP m i è r e u l a i r e Transferts transcellulaires actifs S tubulaire Transferts paracellulaires passifs
  • 99. 3Na+ 2K+ Lumière tubulaire Mb basaleMb apicale Cellule Espace péritubulaire Na+K+ATPase 3x plus dans le 1er tiers du TP 3Na+: 2K+ électrogénique - - - - - - + + + + + + ATP[Na+] [Na+] électrogénique- - + + [Na+]intracell. [Na+]lum reste élevée à cause de réabsorption "iso- osmotique" (Na+ et H20 réabsorbés simultanément)
  • 100. V – FONCTIONS TUBULAIRES P ET D A – Généralités sur les fonctions tubulaires B – Fonctions du tubule proximal 1 – Principales fonctions du TP 2 – Mécanismes fondamentaux d'échange 3 – Réabsorptions dans le TP
  • 101. [FT]_______________ [UF] 2 3 Inuline réabsorption d’eau (70%) réabsorption "obligatoire" Réabsorption de l'eau 1 0 0 25 50 75 100 % longueur TP réabsorption "obligatoire" facilitée par aquaporines 1
  • 102. [FT]_______________ [UF] 2 3 Inuline Osmolalité réabsorption "iso-osmotique" (eau réabsorbée simultanément au sodium) osmolalité constante Réabsorption du sodium 1 0 0 25 50 75 100 % longueur TP Sodium Osmolalité maintien gradient Na+ élevé
  • 103. [FT]_______________ [UF] 2 3 Inuline Osmolalité Réabsorption des solutés 1 0 0 25 50 75 100 % longueur TP Sodium Osmolalité Glucose, AA HPO4 --
  • 104. Transferts apicaux couplés au Na+ : Utilisent le gradient de Na+ comme force motrice réabsorption apicale de solutés contreréabsorption apicale de solutés contre leur gradient de concentration
  • 105. 3Na+ 2K+ Lumière tubulaire Cellule Espace péritubulaire ATP [Na+] [Na+] ATP Transferts Na+ SGLT2 Glucose Na+ 7 perm. ≠≠≠≠ Transferts couplés au sodium 98 % Transferts facilités 2Na+ HPO4 -- , SO4 -- Na+ citrate, lactate perméases utilisant le gradient de concentration des solutés AA 7 perm. ≠≠≠≠ perméases utilisant le gradient de Na+ comme force motrice
  • 106. Transferts apicaux couplés au Na+ : Faisant appel à des transporteurs protéiques spécifiques (perméases) saturables Tm : [X]pl excrétion XTm : [X]pl excrétion X ex. : glucosurie en cas de diabète sucré due à glycémie
  • 107. Implications des altérations de ces transferts couplés Physiologiques Modulation hormonale du nombre de perméases : ex. : parathormone réabsorption HPO4 -- Pharmacologiques Inhibition compétitive : Phloridzine / glucose glucosurie (test d'insuffisance rénale) Benemide / acide urique uricosurie (lutte contre maladie de la goutte)
  • 108. Cliniques Mutation génétique : ex. : maladie héréditaire affectant SGLT 2 glucosurie avec glycémie normale Syndrome de Fanconi [ ATP] IC lié à causes toxiques ou génétiques (déficience en vit D,génétiques (déficience en vit D, intolérance au fructose) plusieurs systèmes de transports couplés affectés glucosurie + aminoacidurie + phosphaturie + hypokaliémie + acidose tubulaire
  • 109. [FT]_______________ [UF] 2 3 Inuline Osmolalité Réabsorption des bicarbonates 1 0 0 25 50 75 100 % longueur TP Sodium Osmolalité Glucose, AA HPO4 -- HCO3 -
  • 110. 3Na+ 2K+ Lumière tubulaire Cellule Espace péritubulaire ATP[Na+] [Na+] Na+ HCO3 - HCO3 - H+ +- H+ HCO3 - Na+ H2CO3 H2CO3 HCO3HCO3 - H2O CO2 + CO2 + H2O 3Na+ ac anhydrase carbonique ac qualitativement important 40% réabsorption du Na+ effet diurétique de l'inhibition de ac
  • 111. [FT]_______________ [UF] 2 3 Inuline Osmolalité Réabsorption du chlore Chlore 1 0 0 25 50 75 100 % longueur TP Sodium Osmolalité Glucose, AA HPO4 -- HCO3 -
  • 113. Lumière tubulaire Cellule Espace péritubulaire Cl- Cl- Na+ Na+ Eau Eau (gradient chimique) (gradient électrique) ( [NaCl] = osmolalité) -+ + 4 mV urée + K+ + Mg++ + Ca++ Réabsorption "paracellulaire" de Cl- passive réabsorption par entraînement de solvant
  • 114. V – FONCTIONS TUBULAIRES P ET D B – Fonctions du tubule proximal 1 – Principales fonctions du TP 2 – Mécanismes fondamentaux d'échange 3 – Réabsorptions dans le TP 4 – Sécrétions dans le TP
  • 115. Anions organiques endogènes sels biliaires, ac. gras, prostaglandines Cations organiques endogènes créatinine, choline, catécholamines Substances exogènes antibiotiques, médicaments, PAH, toxines Ammoniac
  • 116. 3Na+ 2K+ Lumière tubulaire Cellule Espace péritubulaire ATP Na+ HCO3 - + CO2 + H2O K+ H+ H+ NH3 + NH3 Nouveau HCO3 - Glutamine Glutaminase mitochondriale NH4 + NH4 + Na+ NH4 + Na+
  • 117. V – FONCTIONS TUBULAIRES P ET D B – Fonctions du tubule proximal 1 – Principales fonctions du TP 2 – Mécanismes fondamentaux d'échange 3 – Réabsorptions dans le TP 4 – Sécrétions dans le TP 5 – Contrôle des échanges
  • 118. La balance glomérulo - tubulaire = système d'adaptation du flux de réabsorption (ou sécrétion) à la charge filtrée (flux d'entrée) Si DFG FF (DFG/DPR) charge filtrée risque de pertes nécessité réabsorption
  • 119. TP Pi Réabsorption ΠΠΠΠAA = 24 mmHg Pi Réabsorption AA CG AE CPT ΠΠΠΠCPT = 34 Pi si DFG FF charge filtrée ΠΠΠΠAE = 44 mmHg ΠΠΠΠCPT = 44 Pi Angiotensine II (ANG II) balance Peptide atrial natriurétique (ANP) balance ΠΠΠΠAE = 34 mmHg H2O
  • 120. V – FONCTIONS TUBULAIRES P ET D A – Généralités sur les fonctions tubulaires B – Fonctions du tubule proximal C – Fonctions du tubule distalC – Fonctions du tubule distal
  • 121. CORTEX ± Na+ ± K+ ± H2O CONTRÔLE HORMONAL H2O Na+ PAPILLE
  • 122. V – FONCTIONS TUBULAIRES P ET D A – Généralités sur les fonctions tubulaires B – Fonctions du tubule proximal C – Fonctions du tubule distalC – Fonctions du tubule distal 1 – Tubule contourné distal
  • 124. V – FONCTIONS TUBULAIRES P ET D A – Généralités sur les fonctions tubulaires B – Fonctions du tubule proximal C – Fonctions du tubule distalC – Fonctions du tubule distal 1 – Tubule contourné distal 2 – Tubule collecteur initial : cellules principales
  • 125. Espace péritubulaire Lumière tubulaire Angiotensine II Amiloride Θ Na+ Aldostérone 3Na+ 2K+ Θ ANP ATP K+ + + ++ ADH Aquaporines 2 H2O 2K+ CELLULES "PRINCIPALES" K +
  • 126. + ALDOSTERONE : réabsorption de Na+ [Na+]pl = hypernatrémie excrétion de K+ [K+]pl = hypokaliémie Sécrétion stimulée par : volume plasmatique (via ANG II) [Na+]pl [K+]plasma : [K+]pl
  • 127. Hyperaldostéronisme primaire (adénome zone glomérulée) ou secondaire ( volémie induite par IC, cirrhose hépatique …. ) hypokaliémie + hypernatrémie, associées à hypertension = syndrome de Conn
  • 128. Syndrome de Liddle : mutations génétiques des canaux Na+ sensibles à l'amiloride responsables d'une activation constitutive de ces canaux rétention de Na+ et hypertensionrétention de Na+ et hypertension
  • 129. V – FONCTIONS TUBULAIRES P ET D A – Généralités sur les fonctions tubulaires B – Fonctions du tubule proximal C – Fonctions du tubule distalC – Fonctions du tubule distal D – Bilan pour quelques substances
  • 130. 15% 10% 5% 4% 90% 30% 30% 40% 30% 60% 25000 mmol 18000 Charge filtrée par jour 180 L Na+ Cl- Eau 700K+ 850Urée 10% 3% 3% 11% 90% 15% 35% 45% 30% 90% Evolution en % de la charge filtrée charge excrétée par jour <1% 1% 1% 11% 50% 1,5 250 180 80 430
  • 131. VI – MECANISMES DE DILUTION ET DE CONCENTRATION DE L'URINE
  • 132. 300 mosm/kg CORTEX 300 100 Au niveau des néphrons on PAPILLE 1200 50 à 1200 mosm/kg néphrons on peut observer :
  • 133. L'osmolalité définitive de l'urine dépend de : = mécanismes de multiplication à contre 1) De mécanismes produisant une urine diluée et créant un gradient osmotique cortico - papillaire = mécanismes de multiplication à contre courant siégeant au niveau de l'anse de Henlé capacité de dilution / concentration de l'urine liée au nombre de néphrons à anses longues
  • 134. = réabsorption modulable de l'eau au 2) De la capacité de ± concentrer l'urine définitive le long du gradient osmotique = réabsorption modulable de l'eau au niveau du tubule collecteur traversant des couches d'osmolalité croissante
  • 135. VI – MECANISMES DE DILUTION ET DE CONCENTRATION DE L'URINE A – Mécanismes de multiplication par contre-courantcontre-courant
  • 136. Au niveau d'un système à deux compartiments communiquants, c'est le résultat : d'un effet élémentaire transversal, = transfert, à tous niveaux, de solutés osmotiquement actifsosmotiquement actifs multiplié grâce au contre courant. = circulation de fluide, à débit lent, en sens opposé dans les deux branches
  • 137. C0 C0 - ∆∆∆∆C C0 - 3∆∆∆∆C C0 C0 C0 C0C0 + ∆∆∆∆C C0 + ∆∆∆∆C C0 - ∆∆∆∆C C0 - ∆∆∆∆C C0 C0 + ∆∆∆∆C C0 + 2∆∆∆∆C C0 - 2∆∆∆∆C C0 - 2∆∆∆∆C C0 C0 - 3∆∆∆∆CC0 + ∆∆∆∆C C0 + 2∆∆∆∆C A B Effet élémentaire transversal ∆∆∆∆C Système à débit lent et à contre-courant Effet de multiplication à C0 C0C0 + ∆∆∆∆C C0 - ∆∆∆∆CC0 + 2∆∆∆∆C C0C0 + 3∆∆∆∆C C0 + ∆∆∆∆C multiplication à contre-courant création d'un gradient dilution du contenu à la sortie
  • 138. Au niveau du rein ce mécanisme implique : la branche descendante de l'anse de Henlé la branche ascendante de l'anse de Henlé l'interstitium entre les deux branches le collecteur principal (recyclage de l'urée)
  • 139. VI – MECANISMES DE DILUTION ET DE CONCENTRATION DE L'URINE A – Multiplication par contre-courant B – Création du gradient osmotique cortico-papillaire 1 – Effet élémentaire transversal
  • 140. Cortex Médullaire externe H2O NaCl "actif " Réabsorption sans eau de solutés NaCl = effet élémentaire transversalexterne Médullaire interne H2O NaCl Imperméabilité à l'eau NaCl transversal NH3 NH3 "passif "
  • 142. Inhibition du cotransport (furosémide, bumétamide) ou sa déficience génétique (syndrome de Bartter) crée une diurèse très importante La recirculation du K+ au niveau de la membrane apicale est nécessaire aumembrane apicale est nécessaire au cotransport Na:K:2Cl : l'hypokaliémie en diminue l'efficacité En cas de sécrétion importante de NH4 + par le TP, NH4 + peut remplacer K+ au niveau du cotransport Na:K:2Cl
  • 143. [NaCl] osm H2O [NaCl] osm BD BA 2Cl- Na+ K+ H2OX osm [NaCl] 1) [NaCl] branche ascendante 2) [NaCl] interstitium 3) sortie d'eau de la br. descendante 4) équilibration osmolalité br. descendante <-> interstitium 5) (osmBD = osmINT) > osmBA
  • 145. Effet élémentaire (réabsorption de solutés sans eau) est multiplié le long du système à contre courant de l'anse de Henlé grâcecourant de l'anse de Henlé grâce au faible débit de fluide à ce niveau
  • 146. VI – MECANISMES DE DILUTION ET DE CONCENTRATION DE L'URINE A – Multiplication par contre-courant B – Création du gradient osmotique cortico-papillaire 1 – Effet élémentaire transversal 2 – Rôle du recyclage de l'urée
  • 147. Cortex Médullaire externe ± H O Aquaporines 2 urée urée urée ± H2O externe Médullaire interne ± H2O urée urée uréeurée osm UTA1 UTA2 ADH
  • 148. Au niveau des anses de Henlé : Réabsorption de NaCl sans eau + effet de multiplication à contre-courant dilution du fluide arrivant au tubule distal + gradient osmotique cortico- papillaire dans l'interstitiumpapillaire dans l'interstitium Gradient renforcé au niveau de la médullaire interne grâce au recyclage de l'urée
  • 149. Amplitude du gradient (300 à 1200 mosm/kg) et degré de dilution (< 100 mosm/kg) : dépendent donc des effets simultanés : 1) De l'efficacité de la réabsorption NaCl sans eau :sans eau : en particulier cotransport Na:K:2Cl 2) Du débit de fluide tubulaire : amplitude et dilution quand débit
  • 150. VI – MECANISMES DE DILUTION ET DE CONCENTRATION DE L'URINE A – Multiplication par contre-courant B – Création du gradient osmotique cortico-papillaire C – Dilution ou concentration de l'urine ?
  • 151. Cortex Médullaire externe 300 300 500 500500 NaCl H O 100 X H2ONa+ X 50 externe Médullaire interne 800 800800 max 1200 H2OX 50 mosmol/kg
  • 152. Cortex Médullaire externe 300 300 500 500500 NaCl H O 100 X ± H2O 50 – 300 aquaporines 2 H2ONa+ X externe Médullaire interne ± H2O 800 800800 max 1200 H2OX 50 – 1200 mosmol/kg ± H2O ± H2O ADH
  • 153. Lumière tubulaire Cellule Espace péritubulaire H2O AMPc ADH H2O Aquaporines 2 CELLULES PRINCIPALES DU COLLECTEUR AMPc ADH récepteur V2 activ. PK
  • 154. Normalité: V = 1 à 1,5 L/jour (0,7-1 ml/min) Uosm ≅≅≅≅ 800 mosm/kg Domaines de variations : 50 mosm/kg à 20 ml/min (≅≅≅≅ 30L/jour) 1200 mosm/kg à 0,2 ml/min (≅≅≅≅ 0,3L/jour) Exploration fonctionnelle : CH2O = V - Cosm avec Cosm = Uosm x V / Posm (eau libre ou mobilisable est celle qui découle de la perméabilité sélective à l'ADH)
  • 155. Osmolalité définitive de l'urine dépend donc: de l'amplitude du gradient osmotique (débit du fluideosmotique (débit du fluide tubulaire, réabsorption NaCl sans eau) et / ou du taux de sécrétion ADH ( osmolalité plasma, volémie)
  • 156. Défaut d'action de l'ADH diabète insipide (diabète = groupe d'affections caractérisée par polyurie et polydipsie) Diabète insipide d'origine centrale : carence sécrétoire en ADH (tumeur de la selle turcique) Diabète insipide d'origine rénale = insensibilité du néphron à l'ADH mutation du gène du récepteur V2 mutation du gène de l'aquaporine 2 selle turcique)
  • 157. VI – MECANISMES DE DILUTION ET DE CONCENTRATION DE L'URINE A – Multiplication par contre-courant B – Création du gradient osmotique cortico-papillaire C – Dilution ou concentration de l'urine D – Rôle des vaisseaux droits
  • 158. Réabsorption d'eau au niveau du collecteur + débit sanguin médullaire élevé risque de dissipation du gradient = rôle des vaisseaux droits
  • 159. AA AA A et V arquées Néphrons "corticaux" N. "juxta médullaires" AE V interlobulaire Vaisseaux droits Réseau capillaire péritubulaire A et V interlobaires 1% Qrén droits
  • 161. VI – MECANISMES DE DILUTION ET DE CONCENTRATION DE L'URINE A – Multiplication par contre-courant B – Création du gradient osmotique cortico-papillaire C – Dilution ou concentration de l'urine ?C – Dilution ou concentration de l'urine ? D – Rôle des vaisseaux droits E – Mode d'action des principaux diurétiques
  • 162. Inhibiteurs anhydrase carbonique acétazolamide Diurétiques osmotiques mannitol Inhibition cotransport Cl:Na thiazide Blocage canaux Na+ amiloride Inhibition aldostérone spironolactone Inhibition ADH ? Blocage aquaporines? domaine expérimental Inhibition co-transport Na:K:2Cl furosémide bumétadine
  • 163. VII – ROLE DU REIN DANS L'EQUILIBRE ACIDO BASIQUE A – L'EAB au niveau de l'organisme
  • 164. Respiration + alimentation ± pathologie variations stock protons ≅≅≅≅ [H+]org Rappel : pH = - log [H+] [H+]org = acidose pH [H+]org = alcalose pH nécessité de mécanismes de gestion du stock
  • 165. 1ère ligne de défense = systèmes tampons = systèmes s'opposant aux variations brusques de pH (par libération ou captation de protons) AH A- + H+AH A- + H+ Si H+ AH A- + H+ Si H+ AH A- + H+
  • 166. Tous les tampons de l'organisme interagissent entre eux ( pr. isohydrique) Tampons intracellulaires (protéines, Pi…) et extracellulaires (phosphates, bicarbonates) interagissent entre eux ( pr. isohydrique) toute perturbation de l'EAB se répercute sur le plasma et son système tampon majeur : les tampons bicarbonates
  • 167. Mais les systèmes tampons ne corrigent pas les perturbations du pH nécessité de mécanismes correcteurs Ces mécanismes vont agir sur le systèmeCes mécanismes vont agir sur le système le plus accessible et le plus modulable : les tampons bicarbonates
  • 168. CO2 + H2O H2CO3 HCO3 - + H+ a.c. compensation respiratoire ou de CO2 plasmatique par ou de ventilation compensations rénales réabsorption ± HCO3 - excrétion ± H+ pH urine 4,5 à 8 rôle de NH4 + et du foie
  • 169. VII – ROLE DU REIN DANS L'EQUILIBRE ACIDO BASIQUE A – L'EAB au niveau de l'organisme B – Sécrétion des protons au niveau du reinrein
  • 174. VII – ROLE DU REIN DANS L'EQUILIBRE ACIDO BASIQUE A – L'EAB au niveau de l'organisme B – Sécrétion des protons C – Destinée des protonsC – Destinée des protons 1 – Réabsorption des HCO3 - filtrés
  • 176. Rôle majeur de l'anhydrase carbonique : inhibition réabsorption HCO3 - Réabsorption HCO3 - : 80-85 % TP,15% anse large et TD,80-85 % TP,15% anse large et TD, 1-2 % TC (c. intercalaires A) Réabsorption totale des HCO3 - filtrés lorsque [HCO3 -]plasma < 26-28 mmol/L
  • 178. VII – ROLE DU REIN DANS L'EQUILIBRE ACIDO BASIQUE A – L'EAB au niveau de l'organisme B – Sécrétion des protons C – Destinée des protons 1 – Réabsorption des HCO - filtrés1 – Réabsorption des HCO3 - filtrés 2 – Acidification de l'urine 2.1 – Excrétion de H+ et formation de nouveaux HCO3 -
  • 179. Dans les conditions normales (alimentation et absence de pathologie) 70 à 80 mmol/jourpathologie) 70 à 80 mmol/jour d'ions H+ sont effectivement excrétés dans l'urine
  • 180. Espace péritubulaire Lumière tubulaire H+ HCO3 - + H+ nouveaux HCO3 - = non filtrés CO2 + H2O+ accepteurs urinaires 1 H+ excrété 1 nouveau HCO3 - réabsorbé excrétion
  • 182. VII – ROLE DU REIN DANS L'EQUILIBRE ACIDO BASIQUE A – L'EAB au niveau de l'organisme B – Sécrétion des protons C – Destinée des protons 1 – Réabsorption des HCO - filtrés1 – Réabsorption des HCO3 - filtrés 2 – Acidification de l'urine 2.1 – Excrétion de H+ et formation de nouveaux HCO3 - 2.2 – Acidité titrable
  • 183. Espace péritubulaire Lumière tubulaire H+ HCO3 -H+ 1 nouveau HCO3 - NaNaHPO4 CO2 + H2O ACIDITE TITRABLE accepteurs = tampons phosphates NaHHPO4 1 H+
  • 184. 1/3 de l'acidification (25-30 mmol H+/j) dans les conditions normales (30% TP et 70% collecteur) relativement peu modulable atteint 90% à pH urinaire de 6 acidité titrable par :acidité titrable par : * réabsorption phosphates (effet PTH) * entrées alimentaires phosphates Peu modulable peu efficace en cas de surcharge acide chronique forme d'excrétion modulable = NH4 +
  • 185. VII – ROLE DU REIN DANS L'EQUILIBRE ACIDO BASIQUE A – L'EAB au niveau de l'organisme B – Sécrétion des protons C – Destinée des protons 1 – Réabsorption des HCO3 - filtrés3 2 – Acidification de l'urine 2.1 – Excrétion de H+ et formation de nouveaux HCO3 - 2.2 – Acidité titrable 2.3 – Excrétion sous forme de NH4 +
  • 186. 3Na+ 2K+ Lumière tubulaire Cellule Espace péritubulaire ATP Na+ HCO3 - + CO2 + H2O H+ H+ NH3 + NH3 Nouveau HCO3 - Glutamine Glutaminase mitochondriale NH4 + NH4 + Na+ NH4 + Na+ Sécrétion de l'ammoniac dans les cellules proximales
  • 188. Représente 2/3 de l'excrétion des protons dans les conditions normales (60-65 mmol H+/j) Très modulable : x 5 à 10 en cas d'acidose hypokaliémie, glucocorticoïdes Modulation : * intrarénale * hépatique hypokaliémie, glucocorticoïdes
  • 190. + HCO3 - glutamine urée AA [HCO3 -]pl glutamine NH4 + NH4 + EAB NORMAL et/ou ALCALOSE act. glutaminase ACIDOSE act. glut. synthétase +
  • 191. VII – ROLE DU REIN DANS L'EQUILIBRE ACIDO BASIQUE A – L'EAB au niveau de l'organisme B – Sécrétion des protons C – Destinée des protons D – Modulation de la sécrétion tubulaireD – Modulation de la sécrétion tubulaire de protons 1 – Facteurs affectant la production de H+
  • 192. CO2 H+ HCO3 - CO2 + H2O ac 1 – Variation de PCO2 artérielle = lien avec respiration ex. hypoventilation PaCO2 sécrétion H+ 2 – Activité de l'anhydrase carbonique activité sécrétion H+ excrétion HCO3 -
  • 193. VII – ROLE DU REIN DANS L'EQUILIBRE ACIDO BASIQUE D – Modulation de la sécrétion tubulaire de protons 1 – Facteurs affectant la production de1 – Facteurs affectant la production de H+ 2 – Facteurs affectant le transfert et l'excrétion de H+
  • 194. Aldostérone : stimule H+ATPases des cellules intercalaires A liens avec réabsorption Na+ et excrétion K+ Parathormone : excrétion phosphates excrétion H+ liens avec métabolisme phosphocalcique
  • 195. Glucocorticoïdes : production NH3 et excrétion phosphates excrétion H+ liens avec métabolismeliens avec métabolisme énergétique
  • 196. VII – ROLE DU REIN DANS L'EQUILIBRE ACIDO BASIQUE D – Modulation de la sécrétion tubulaire de protons 1 – Facteurs affectant la production de1 – Facteurs affectant la production de H+ 2 – Facteurs affectant le transfert et l'excrétion de H+ 3 – Interactions avec K+
  • 197. [K+]plasma (= kaliémie) influe sur EAB hyperkaliémie ( [K+]plasma ) acidose métabolique hypokaliémie ( [K+]plasma )hypokaliémie ( [K ]plasma ) alcalose métabolique Action du K+ passe par la modulation de la production de NH3
  • 198. H+ HCO3 - NH3 CO2 + H2O Exemple de l'hypokaliémie - - - - - - - - HCO3 - + H+ glutamine + glutaminase NH3 + + + + + + + + + [K+][K+] [K+][K+] - - - - - - - - + + + + + + + +- - -NH4 + excrétion H+ + réabsorption nouveaux HCO3 - alcalose métabolique + + + - - - + + +
  • 199. Hypokaliémie sévère activation des H+,K+ ATPases excrétion H+ alcalose très marquée Remarque importante = réciprocité H+ et K+ en compétition pour le Na+H+ et K+ en compétition pour le Na+ quand excrétion H+ excrétion K+ (et inverse) alcalose hypokaliémie et acidose hyperkaliémie
  • 200. VII – ROLE DU REIN DANS L'EQUILIBRE ACIDO BASIQUE A – L'EAB au niveau de l'organisme B – Sécrétion des protons C – Destinée des protons D – Modulation de la sécrétion tubulaireD – Modulation de la sécrétion tubulaire de protons E – Correction rénale des acidoses et des alcaloses
  • 201. Acidose : = rétention de H+ dans l'organisme réabsorption de tous les HCO3 - filtrés + excrétion H+ (AT et NH4 +) + formation de nouveaux HCO3 - (= capacité tampon du sang) Alcalose : réabsorption des HCO3 - filtrés et excrétion H+ = rétention H+ + capacité tampon du sang
  • 202. Origine d'une perturbation de l'EAB : Respiratoire = modification primaire de PaCO2 seul le rein pourra assurer la correction Métabolique = modification primaire deMétabolique = modification primaire de [H+]pl et/ou [HCO3 -]pl extrarénale correction assurée par reins et poumons rénale correction assurée par poumons seuls
  • 203. Acidose respiratoire Hypercapnie due à ventilation : obstruction des voies aériennes, bronchite chronique, dépression des centres respiratoires (barbituriques, morphiniques)morphiniques) Correction = réabsorption HCO3 - et sécrétion H+ (induite par PaCO2) Rarement chronique car hypoxie induite réaugmente ventilation
  • 204. Alcalose respiratoire Hypocapnie due à hyperventilation : hypoxie d'altitude, grossesse, état fébrile, inflammation, hyperventilation hystérique Correction = réabsorption HCO3 - et sécrétion H+ (induite par PaCO2) Compensation rénale peut s'installer pour de longues périodes
  • 205. Acidose métabolique Rétention H+ et / ou perte HCO3- acido-cétose diabétique, acidose lactique, intoxication aux salicylates, diarrhées (perte de HCO3 -), hyperkaliémie, insuffisance rénalehyperkaliémie, insuffisance rénale Correction acidose métabolique extrarénale activité échangeurs Na:H et H+ ATPases production et excrétion de NH4 +
  • 206. Alcalose métabolique Rétention HCO3- et / ou perte H+ vomissement gastrique, hypokaliémie, insuffisance hépatique ( production urée [HCO3 -]pl), hyperaldosteronisme du aux diurétiques de l'anseaux diurétiques de l'anse Correction alc. métabolique extrarénale activité échangeurs Na:H et H+ ATPases production et excrétion de NH4 + Alcalose chronique cell intercalaires B
  • 207. VIII – MECANISMES RENAUX RESPONSABLES DE L'EQUILIBRE HYDRO-SODE A – Pourquoi une régulation rénale hydro-sodée
  • 208. Plasma PAVOLUME H2O H2O ± H2O Na+(Cl-)Na+ ± Na+ (Non contrôlée) (Peu contrôlée) rénales Régulation hydro-sodée = maintenir aussi constante que possible la volémie et l'osmolalité du MI Liquide intersticiel Na+(Cl-)Na+(Non contrôlée) H20
  • 209. à partir de la détection des modifications de la volémie et/ou du contenu en sodium du plasma, le rein peut activer : des mécanismes favorisant la rétention d'eau et de sodium de l'organismed'eau et de sodium de l'organisme = m. antidiurétiques et antinatriurétiques des mécanismes favorisant l'excrétion d'eau et de sodium hors de l'organisme = m. diurétiques et natriurétiques
  • 210. VIII – MECANISMES RENAUX RESPONSABLES DE L'EQUILIBRE HYDRO-SODE A – Pourquoi une régulation rénale hydro-sodée B – Mécanismes anti-natriurétiques etB – Mécanismes anti-natriurétiques et anti-diurétiques 1 – Le Système Rénine Angiotensine Aldostérone (SRAA)
  • 211. C'est le système antinatriurétique (s'oppose à l'excrétion de Na+)(s'oppose à l'excrétion de Na+) le plus puissant
  • 212. Système ΣΣΣΣ réc ββββ volume pl. PA stimul baroréc. activat ΣΣΣΣ RENINETube proxi mal Cellules épithéliales granuleuses Macula densaAA AE PA au niveau de AA activat ΣΣΣΣ charge filtrée Na+ [NaCl]macula densa
  • 213. Angiotensinogène Rénine (Foie, 250 ac aminés) (reins + autres tissus) Angiotensine I (10 ac aminés) ECA (enzyme de conversion Ang) (poumons + autres tissus) 80% ANG II circulante 20% ANG II locale Angiotensine II (Ang III) (Ang IV) (8 ac aminés)
  • 214. Angiotensine II Récepteurs AT1 AT2 HYPERTENSION AT1 vasoconstriction réabsorption Na+ Phylogénétiquement SRA apparaît lors du passage eau salée eau douce et air Activation inappropriée hypertension
  • 215. Angiotensinogène Rénine Angiotensine I Angiotensine II ECA Inhibiteurs de la rénine β bloquants (propanolol) Enalkirène Θ ΘInhibiteurs de ECA Capnopril Enalopril Récepteurs AT1 MEDICAMENTS ANTI-HYPERTENSEURS ΘΘInhibiteurs Losartan Compétiteurs Saralasine
  • 216. volume plasma Rénine Angio II circulante Angio II intrarénale vasoconstriction AEvasoconstriction AE fraction filtrée
  • 217. Vasoconstriction efférente AA CG AE Pcg DPR DFG FF (= DFG / DPR)
  • 218. volume plasma Rénine Angio II circulante Angio II intrarénale vasoconstriction AEvasoconstriction AE fraction filtrée réabsorption tubulaire de Na+ rétention de Na+ aldostérone
  • 219. Espace péritubulaire Lumière tubulaire Amiloride Θ Na+ 3Na+ 2K+ ATP K+ Cellules principales RNAm Protéines kinases ATP ⊕⊕⊕⊕ ⊕⊕⊕⊕ ⊕⊕⊕⊕ ⊕⊕⊕⊕ + aldostérone hypernatrémie et hypokaliémie - aldostérone hyponatrémie et hyperkaliémie Aldostérone [A] + [R][AR][AR] RNAm
  • 220. ALDOSTERONE ANG IIcircul [Na+]pl [K+]pl (<1 mmol/L) ANP Dopamine (20 mmol/L) ACTH Θ ⊕⊕⊕⊕ ⊕⊕⊕⊕⊕⊕⊕⊕ [K+]pl = "régulateur physiologique" [K+]pl [aldostérone]pl
  • 221. Hyper-aldostéronisme Iaire (s. de Conn) et IIaire hypokaliémie, hypernatrémie, hypertension Hypo-aldostéronisme (maladies rénales, résistance à aldostérone) : hyperkaliémie, hyponatrémie, hypotension
  • 222. VIII – MECANISMES RENAUX RESPONSABLES DE L'EQUILIBRE HYDRO-SODE A – Régulation rénale hydro-sodée B – Mécanismes anti-natriurétiques et anti- diurétiquesdiurétiques 1 – Le SRAA 2 – L'activation du système nerveux sympathique
  • 223. volume plasma activité ΣΣΣΣ Angio II vasoconstriction AE stim. barorécepteurs BP Rénine (sensible ∆∆∆∆P = 2-3 mmHg) (effet ββββ ) (effet αααα )vasoconstriction AE fraction filtrée réabsorption Na+ rétention de Na+ (effet αααα ) (effet α1α1α1α1 ) activ Na:H
  • 224. VIII – MECANISMES RENAUX RESPONSABLES DE L'EQUILIBRE HYDRO-SODE A – Régulation rénale hydro-sodée B – Mécanismes anti-natriurétiques et anti- diurétiquesdiurétiques 1 – Le SRAA 2 – L'activation du système nerveux sympathique 3 – L'hormone antidiurétique
  • 225. sécrétion ADH (tumeur selle turcique) et / ou sensibilité néphron à ADH (mutations réc V2 ) diabète insipide ( 28 L/j d'urine) ADH = arginine vasopressine (AVP) = neuropeptide de 9 ac aminés sécrété par l'hypothalamus
  • 228. 1er facteur responsable de la sécrétion d'AVP est l'augmentation de l'osmolalitél'augmentation de l'osmolalité du plasma (= contenu en Na+)
  • 229. [AVP]pl(pmol/L) 8 12 4 soif Stimulus "physiologique" Grande sensibilité : 2-3% variation osmolalité [AVP] 0 270 280 290 300 310 Osmolalité plasma (mosm/kg)
  • 230. Osmorécepteurs Prise d'eau H2O Potentiel ANG IIcér AVP Osmolalité plasma H2O Potentiel d'action
  • 231. MAIS, une hémorragie, qui conduit à une perte de sang sans modification de l'osmolalité, génère une libération d'AVP et une très grande soif.grande soif. autres facteurs de libération = volume et / ou pression
  • 232. [AVP]pl(pmol/L) 14 21 7 pression volume Sensibilité : -10 à -15 % variation [AVP] 0 -30 -20 -10 +10 Variations (%) 0 +20 +30
  • 233. Prise d'eau cœur : volume ANP Θ + AVP ANP rein : ANG II PA baroréc. vol voloréc. IX X NTS
  • 234. T° AVP T° AVP Facteurs psychiques : peur, colère, émotion… AVP AVP alcool AVP
  • 235. VIII – MECANISMES RENAUX RESPONSABLES DE L'EQUILIBRE HYDRO-SODE A – Régulation rénale hydro-sodée B – Mécanismes anti-natriurétiques et anti-diurétiquesanti-diurétiques C – Mécanismes natriurétiques et diurétiques 1 – La pression rénale de perfusion
  • 236. % / normal 300 200 UNa.V DFG Pression artérielle rénale (mmHg) 100 0 10 40 10070 160130 DFG DPR
  • 237. Vasodilation médullaire débit et pression (absence d'autorégulation) Pi (effet généralisé grâce à PA à libération de NO : Pi (effet généralisé grâce à capsule) réabsorption + rétrodiffusion
  • 238. Lumière tubulaire Mb basaleMb apicale Cellule Espace péritubulaire [Na+] Pi + NO Q ± PA Rétrodiffusion + action directe sur les tubules : réabsorption Na+ par action GMPc (2d messager du NO)
  • 239. VIII – MECANISMES RENAUX RESPONSABLES DE L'EQUILIBRE HYDRO-SODE A – Régulation rénale hydro-sodée B – Mécanismes anti-natriurétiques et anti-diurètiques C – Mécanismes natriurétiques etC – Mécanismes natriurétiques et diurétiques 1 – La pression rénale de perfusion 2 – Les peptides natriurétiques
  • 240. Famille de substances peptidiques, sécrétées par le cœur, le rein et l'endothélium vasculaire, ayant des effets vasodilatateurs et natriurétiques: ANP, BNP, CNP, adrénomédulline, urodilatine
  • 241. ANP : Atrial Natriuretic Peptide Découverte en 1981 1ère mise en évidence d'une fonction endocrine cardiaquecardiaque Sécrété par l'oreillette en réponse à une distension due à volémie
  • 242. Agit par GMPc réactivité du muscle lisse vasculaire vasodilatation réabsorption tubulaire du Na+ sécrétion rénine, aldostérone et ADH action natriurétique puissante au niveau du rein
  • 243. ANP DFG Directe Indirecte Θ échangeur Na:H Θ cotransport Na:Cl Θ canaux Na+ rénine ANG II + diurèse ADH excrétion Na+ réabsorption tubulaire Na+ aldostérone ANG II [Na+]distale diurèse
  • 244. Les peptides natriurétiques semblent agir comme un mécanisme de protection de la fonction rénale au cours des insuffisances cardiaques taux élevés d'ANP et BNP observés BNP sécrété par ventricules : taux élevés utilisés comme indice du degré d'IC
  • 245. VIII – MECANISMES RENAUX RESPONSABLES DE L'EQUILIBRE HYDRO-SODE A – Régulation rénale hydro-sodée B – Mécanismes anti-natriurétiques et anti-diurètiquesanti-diurètiques C – Mécanismes natriurétiques et diurétiques D – Les systèmes autacoïdes
  • 246. Systèmes autacoïdes = Systèmes hormonaux produits localement etet agissant localement de manière paracrine
  • 247. Systèmes autacoïdes vasoconstricteurs Endothéline antinatriurétique activation par ANG, bradykinine
  • 248. Systèmes autacoïdes vasodilatateurs NO (monoxyde d'azote), Bradykinine, Prostaglandines natriurétiques activation par ANG, hypoperfusion,activation par ANG, hypoperfusion, catécholamines, forces de cisaillement
  • 249. Important = interractions existant entre ANG II et systèmes autacoïdes vasodilatateurs Ils semblent agir comme des mécanismes de protection qui, au niveau du rein, atténuent les effets vasoconstricteursatténuent les effets vasoconstricteurs puissants et prolongés induits par ANG II et stimulation sympathique. évitent des variations excessives du DFG
  • 250. VIII – MECANISMES RENAUX RESPONSABLES DE L'EQUILIBRE HYDRO-SODE A – Régulation rénale hydro-sodée B – Mécanismes anti-natriurétiques et anti-diurètiquesanti-diurètiques C – Mécanismes natriurétiques et diurétiques D – Les systèmes autacoïdes E – Régulation hydrosodée intégrée
  • 251. VOLUME OSMOLALITEPA Syst ΣΣΣΣ SoifEntrée d'eauEch. capill. Osmoréc. ANP Diurèse REIN NatriurèseBaror. Pression rénale perfusion Syst. autacoïdes ADH Aldost. ANG II Rénine
  • 252. IX – LA MICTION
  • 253. Urine formée en continu mais éliminée de manière discontinue rôle de la vessie (réservoir) et de la miction Miction se fait en 2 étapes:Miction se fait en 2 étapes: 1) remplissage progressif et passif de la vessie seuil 2) réflexe vidange de la vessie (ou génèse d'un désir conscient d'uriner)
  • 254. IX – LA MICTION A – Rappels anatomiques
  • 255.
  • 256. detrusor (m. lisse) organisation circulaire et syncytiale contraction uniforme uretère (m. lisse) trigone (m. lisse) contraction rythmique péristaltisme trigone (m. lisse) ≅≅≅≅ sphincter interne lisse sphincter externe (m. squelettique) urètre
  • 257. detrusor (m. lisse) organisation circulaire et syncytiale contraction uniforme uretère (m. lisse) trigone (m. lisse) contraction rythmique péristaltisme trigone (m. lisse) ≅≅≅≅ sphincter interne lisse sphincter externe (m. squelettique) urètre !!!! pour 2009 revoir emplacement exact du trigone
  • 259. L1 L2 L3 Innervation ΣΣΣΣ nerfs hypogastriques S2 S3 S4 Innervation paraΣΣΣΣ nerfs pelviens Innervation motrice squelettique nerfs honteux
  • 260. Activation ΣΣΣΣ relaxation detrusor (effet ββββ) et contraction trigone (effet αααα) s'oppose à vidange vésicale Activation paraΣΣΣΣ contraction du detrusor et relaxation du trigone favorise la mictionfavorise la miction Activation motoneurones nerf honteux contraction sphincter externe s'oppose à vidange vésicale
  • 261. IX – LA MICTION A – Rappels anatomiques B – Transfert de l'urine du rein à la vessievessie
  • 262. IX – LA MICTION A – Rappels anatomiques B – Transfert de l'urine du rein à la vessievessie C – Remplissage de la vessie et réflexe de miction
  • 263. Vessie très compliante ( P augmente peu quand V augmente) seuil Pressionintravésicale (cmH2O) 40 30 20 Relation pression- volume = Volume (ml Pressionintravésicale (cmH 20 10 0 0 100 200 300 400 volume = cysto- manométrie
  • 264. Explication = loi de Laplace appliquée à un récipient sphérique T P r P = r 2T r Début : vessie flasque r simultanément à T donc P peu A partir de 300 ml : paroi étirée T sans que r P brusquement
  • 265. Pressionintravésicale 40 30 Réflexe de miction réflexe paraΣΣΣΣ auto-régénératif aboutit à vidange ou inhibition Volume (ml) Pressionintravésicale (cmH2O) 20 10 0 0 100 200 300 400
  • 266. Si miction : Relachement muscles périnéaux et sphincter externe + contraction detrusordetrusor vidange : volume miction 350-400 ml
  • 267. Pas de vidange = sujet se retient Reflexe se fatigue et s'estompe (30-60 sec) Réapparait (qques min à plus d'1 heure) avec plus d'intensité vidange inéluctableinéluctable Si réflexe miction trop important 2ème réflexe (fibres non paraΣΣΣΣ du nerf honteux) relachement sphincter externe
  • 268. IX – LA MICTION A – Rappels anatomiques B – Transfert de l'urine du rein à la vessievessie C – Remplissage de la vessie et réflexe de miction D – Facilitation ou inhibition de la miction
  • 269. Facilitation : Origine pontique Contraction volontaire des muscles abdominaux pression intravésicale réflexe de miction
  • 270. Inhibition : Origine corticale Renforcement contraction sphincterRenforcement contraction sphincter externe + accentuation tonus ΣΣΣΣ (inhibe vidange)
  • 271. Permet non seulement de s'opposer à la vidange, mais aussi de l'interrompre Continence liée à la capacité acquise de maintenir contraction sphinctermaintenir contraction sphincter (absence chez enfant – de 2 ans ou pathologie)
  • 272. IX – LA MICTION A – Rappels anatomiques B – Transfert de l'urine du rein à la vessie C – Remplissage de la vessie et réflexe de mictionde miction D – Facilitation ou inhibition de la miction E – Troubles de la miction
  • 273. Atteinte des racines dorsales sacrées (tabes dorso-lombaire) interruption des voies afférentes suppression du réflexe de miction vessie distendue et hypotonique Obstructions à l'écoulementObstructions à l'écoulement (malformations, prostate…) vessie surtendue avec écoulement de l'urine goutte à goutte = incontinence par regorgement
  • 274. Paraplégie (section de moelle) Durant choc spinal incontinence par regorgement Après le choc, retour progressif du réflexe de miction sans possibilité deréflexe de miction sans possibilité de facilitation ou d'inhibition