Fonctions rénales BTS diététique

Anatomie et Physiologie du rein
BTS diététique
Franck Rencurel, PhD
1Franck Rencurel, BTS 2020

Objectifs pédagogiques
 Au terme de ce chapitre vous devez être capable de:
 Décrire l’anatomie microscopique du rein
 Schématiser le glomérule
 Citer et décrire la structure et fonction de chaque partie du
néphron
 Citer et expliquer les rôles spécifiques du rein dans
l’organisme
 Expliquer le mécanisme de régulation et les différents
facteurs qui influence cette régulation
 Connaître les caractéristiques de la circulation rénale et de
la filtration glomérulaire, et comprendre les mécanismes
physiques et humoraux qui les contrôlent, en physiologie
et en pathophysiologie.

Plan du cours
Franck Rencurel, BTS 2020 3
I-Structure des reins: Anatomie
I-1 Les reins
I-2 Le néphron
I-3 Le corpuscule de Malpighi
I-4 L’appareil juxta-glomérulaire
II Fonctions rénales
II-1 Processus de base
II-2 Filtration glomérulaire
II-3 La réabsorption
II-4 La sécrétion
II-5 La clairance rénale
III-Equilibre hydrominéral
III-1 Réabsorption d’eau
III-2 Réabsorption du sodium
IV-Concentration de l’urine
V-Soif et goût du sel

Introduction
Les reins ont pour principale fonction d’assurer l’épuration
du sang ;
 ils extraient du sang les substances toxiques (endogènes
ou exogènes), les déchets du métabolisme, et du travail
des différents organes et des tissus et assure leur rejet à
l’extérieur sous forme d’urine.
 Par leur action d’élimination sélective des ions
inorganiques, ils concourent au maintien de la
constance du milieu intérieur.
 Les reins ont aussi un rôle énergétique (néoglucogenèse)
et endocrine ( maturation Vitamine D, érythropoïetine)
 Ils participent enfin au contrôle de la pression artérielle
en produisant une enzyme: la rénine

Récapitulatif des fonctions rénales:
1) Régulation de l’eau, des ions inorganiques et de l’équilibre acides-bases
en coopération avec les poumons (voir chapitre équilibre acido-basique)
2) Extraction des déchets métaboliques du sang, puis excrétion dans les
urines.
3) Extraction de substances chimiques exogènes du sang, puis excrétion
dans les urines.
4) Néoglucogenèse
5) Production d’hormones/enzymes
* Erythropoïétine
* Rénine, enzyme contrôlant la formation d’angiotensine dans la
régulation de la pression artérielle et du bilan sodé
* 1,25-dihydroxyvitamine D (forme active de la vitamine D)

I- Structure des reins et de
l’appareil urinaire

I- Anatomie
 1) Les reins
 2) Les néphrons
 3) Le corpuscule de Malpighi
 4) L’appareil juxtaglomérulaire

I-1Les Reins
- Organes pairs
- Rein gauche un peu
plus haut que le rein
droit
- Forme de haricot
- En moyenne :
- Longueur : 12cm
- Largeur : 6cm
- Épaisseur : 3cm
- Poids : 150g

Anatomie: localisation des reins dans le corps.
Source: Anat Phy E. Marieb

Les Reins
Retenus et protégés par 3 couches
tissulaires:
 Le fascia rénal (Sorte de « péritoine » arrimant les
reins aux tissus périphériques)
 La capsule adipeuse (couche de graisse
autour des reins)
 La capsule rénale (Enveloppe fibreuse
conjonctif)

Les Reins
 Enveloppés par une capsule fibreuse
 Sous la capsule, 3 parties :
 une partie centrale formée par les pyramides de
Malpighi (9 à 12). Elle est aussi appelée zone
médullaire, zone profonde.
Une partie périphérique recouvre les pyramides
de la médula rénale (sauf les papilles). On
l’appelle aussi cortex rénal.
Une partie tout au centre en contact direct avec
le hile formant une cavité le bassinet

Les Reins
 Zone médullaire :
 Pyramides rénales ou de Malpighi ; la pointe tournée vers
l'intérieur, forment les papilles sur lesquelles viennent se
ventouser les petits calices. Elles comportent les tubes droits
proximaux et distaux ainsi que l'anse de Henlé.
 Calice: Les petits calices recueillent l'urine émise par les
pyramides de Malpighi. L'union des petits calices forment les
grands calices, il y a trois grands calices par reins.
 Bassinet :Tube en forme d'entonnoir qui se jette dans l‘uretère.
également appelé pyélon. Passage de l’urine à sa sortie du
néphron via le tube collecteur.

Les Reins: Anatomie

Anatomie du rein
Calice et bassinet
Calice majeur
Calice mineur
Bassinet
Uretère
Bassinet: Modèle 3D

Siège d’échange
entre le sang et un
système de canaux
Ensemble de
vaisseaux/tubules
Hanse de Henlé
Tubule
collecteur
Vers
l’uretère
Capsule
de Bowman
Glorémule
Tube contourné
proximal Tube contourné
distal
I-2- Le Néphron:
Unité fonctionnelle du rein

Le néphron
Chaque rein contient environs 1 millions de sous-unités
identiques appelées néphrons.
Chaque néphron est formé de :
1) Une structure de filtration initiale ou corpuscule rénal
2) Un tubule qui se prolonge hors du corpuscule.
Le tubule est un cylindre creux constitué d’une seule couche de
cellules épithéliales.
La structure et la fonction de ces cellules diffèrent sur la
longueur du tubule.
Le corpuscule rénale élabore un filtrat à partir du sang
dépourvu de cellules et de protéines. Ce filtrat pénètre dans
le tubule. Durant l’écoulement dans le tubule le filtrat reçoit
des substances et en est épuré d’autres.
Le liquide restant à la fin de chaque néphron est recueilli
dans les tubes collecteurs et quitte les reins sous forme d’urine

Le Néphron
Les structures vasculaires :
- [1 ] Artérioles afférentes
- [2] Capillaires glomérulaires
- [3] Artérioles efférentes
- [4] Capillaires péri-tubulaires
[1 ]
[2]
[3]
[4]

Le néphron
Chaque glomérule reçoit du sang par l’artériole afférente.
Le glomérule fait saillie dans la capsule de Bowman.
Le couple glomérule - capsule de Bowman forme le corpuscule
rénal.
Prêt de 20% du plasma est filtré au niveau de la capsule de
Bowman
Le reste quitte le glomérule par l’artériole efférente

Le Néphron
Les structuresTubulaires :
- Capsule de Bowman
- Tube contourné proximal
- Anse de Henlé
- Tube distal
- Canal collecteur
Capsule
de Bowman
Tubule contourné
Proximal
Tubule contourné
Distal
Anse de
Henlé
Canal
Collecteur
Vers la vessie
Branche
descendante
Branche
ascendante
Début
Branche
descendante
Fin
Branche
ascendante

Le Néphron
2 types de Néphrons:
Néphrons juxtamédullaires,
pénètrent profondément dans
la medulla
Néphrons corticaux,
n’y pénètrent pas aussi
profondément
MedullaCortex
Néphron
juxtamédullaire
Néphron
Cortical

Près de 15% des néphrons sont juxtamedullaires, càd
le corpuscule rénale repose dans la partie la plus proche de la
limite cortex-medulla. Les anses de Henlé sont insérées
profondément dans la medulla, déterminant un gradient
osmotique dans la medulla nécessaire à la réabsorption d’eau.
La plupart des néphrons sont corticaux. Leur corpuscule est
dans le cortex externe et leur anse de Henlé ne s’insère pas en
profondeur dans la medulla.
Certains néphrons corticaux sont même dépourvus de anse de
Henlé. Bien que site d’absorption et de sécrétion, ils ne
participent pas au gradient osmotique dans la medulla.

Des cellules de formes et fonctions différentes tout au long
du tubule Podocytes de la capsule de Bowman

L’anse de Henlé
 Section du néphron conduisant du
tubule proximal au tubule distal.
 Diamètre de 12 micromètres.
 Remonte vers le cortex, avec un coude
à 180°.
 Responsable en grande partie de la
concentration des urines

I-3- Le Corpuscule de Malpighi
 Dans le cortex
 Vésicule sphérique
(200 - 300 micromètres de
diamètre)
 Formée de la capsule
de Bowman et d'un
glomérule.
Pôle urinairePôle vasculaire

Corpuscule
de Malpighi
Capsule de Bowman
Glomérule
Artériole

Structure du Glomérule
Formé des structures suivantes :
 Le floculus, boule de capillaires sanguins issus de l'artériole
afférente. permet la filtration du sang et la formation de l'urine
primitive.
 La capsule de Bowman, sac formé de deux feuillets de cellules,
entourant le floculus, recueillant l'urine primitive et débouchant
à son autre extrêmité dans le tubule contourné proximal.
 Le mésangium, tissu interstitiel composé de cellules dites
mésangiales et d'une matrice intercellulaire. Elles ont des
propriétés contractiles, macrophagiques et peuvent synthétiser
de la matrice extracellulaire et du collagène.
les cellules mésangiales contrôlent le flux sanguin dans les
capillaires et influencent ainsi la filtration glomérulaire.
 Les podocytes, cellules formant le feuillet interne de la capsule
de Bowman. Elles entourent les cellules des capillaires
glomérulaires. Le réseau dense formé par ces prolongements
représente une structure importante du filtre glomérulaire.

Podocytes
Glomérule

Tubule rénal

Capsule
de Bowman
Tubule contourné
Proximal
Tubule contourné
Distal
Anse de
Henlé
Canal
Collecteur
Vers la vessie
Branche
descendante
Branche
ascendante
Début
Branche
descendante
Fin
Branche
ascendante
Bordure
en brosse
microvillosités

Tubule contourné proximal
 C'est le plus long segment du néphron. Il est situé
uniquement dans le cortex rénale et mesure 12 à 14
mm de long. Avec 50 à 60 micromètres de diamètre, il
est aussi le plus large.
 Il est bordé par un épithélium cubique unistratifié, dont
la bordure apicale est en brosse.
 70 % de l'eau, du glucose, du sodium, du potassium
et du chlore présents dans l'urine primaire sont
réabsorbés à ce niveau.
 Il est situé après la capsule de Bowman et avant
l'anse de Henlé; ; il participe à la réabsorption de
certaines substances.

Capsule
de Bowman
Tubule contourné
Proximal
Tubule contourné
Distal
Anse de
Henlé
Canal
Collecteur
Vers la vessie
Branche
descendante
Branche
ascendante
Début
Branche
descendante
Fin
Branche
ascendante
Tubule droit
proximal

Tubule droit proximal
 Plongeant dans la médulla , il a une
structure proche de celle du tube
contourné proximal, même si les
microvillosités cellules bordantes sont
plus courtes.

Tubule intermédiaire
 Ceux des néphrons corticaux, situés dans le
cortex superficiel et moyen sont très courts,
Ceux des néphrons juxtamédullaires
(proches de la médulla) sont longs.
 Leur épithélium est pavimenteux, c'est-à-
dire très aplati avec un noyau ovale.

Capsule
de Bowman
Tubule contourné
Proximal
Tubule contourné
Distal
Anse de
Henlé
Canal
Collecteur
Vers la vessie
Branche
descendante
Branche
ascendante
Début
Branche
descendante
Fin
Branche
ascendante
Tubule droit
Distall

Tubule droit distal
 D'un diamètre de 25 à 35 micromètre, il
débute dans la médulla externe et remonte
dans le cortex.
 Son épithélium, cubique simple, présente
une quasi-absence de différenciation
morphologique de son pôle apical, avec
uniquement quelques microvillosités,
courtes et irrégulières.

Capsule
de Bowman
Tubule contourné
Proximal
Tubule contourné
Distal
Anse de
Henlé
Canal
Collecteur
Vers la vessie
Branche
descendante
Branche
ascendante
Début
Branche
descendante
Fin
Branche
ascendante

Tubule contourné distal
 D'un diamètre de 40 micromètres, il est
entièrement situé dans le cortex rénale.
Il est quasiment identique au tubule
droit distal.
 Le tube distal est imperméable à l'eau. Il
se jette dans le tube collecteur.

I-4-L’appareil Juxtaglomérulaire
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Tube droit distal
Macula densa
Artériole afférente
Artériole efférente
Cellules musculaires de
la paroi de l'artériole
Endothélium
Cellules juxtaglomérulaires
Capillaires glomérulaires
Cellules mésangiales
Capsule de Bowman
feuillet pariétal
Capsule de Bowman
feuillet viscéral
Tube contourné proximal

L’appareil Juxtaglomérulaire
 Structure endocrine situé au pôle vasculaire du corpuscule
rénal. Aussi appelée capsule de Bowman.
Constitué de trois composantes:
 La macula densa: Région cellulaire, qui se différencie du reste
de la paroi du tube droit distal. Ces cellules sont prismatiques
(plus hautes et plus étroites).
 Les cellules mésangiales extraglomérulaires dites cellules
du lacis
Elles remplissent l'apex entre l'artériole afférente et l'artériole
efférente et forment une masse conique dont la base repose
sur la macula densa.
 Les cellules juxtaglomérulaires ou «cellules granuleuses»
cellules musculaires lisses spécialisées de la média dans la
partie terminale de l'artériole afférente,
Elles ont des propriétés contractiles, une fonction sécrétrice
endocrine, contiennent des granulations (grain de rénine), sont
sensibles à la pression sanguine, et sont innervées uniquement
par des fibres sympathiques.

Appareil juxtaglomérulaire

Anatomie : résumé

II-Fonctions Rénales

II-1 Processus de base:
Filtration du plasma capillaire du glomérule vers l’espace de
Bowman. Ce processus est appelé Filtration glomérulaire et le
liquide filtré est appelé Filtrat glomérulaire. Ce filtrat ne
contient pas de cellules (ni débris), pas de protéines mais tous les
autres constituants du plasma et a des concentrations
pratiquement identiques on appelle ce filtrat un Ultrafiltrat
Les 3 composants de base de la fonction
rénale:
Cette figure n’illustre que le sens de
filtration et réabsorption sans tenir compte
des sites spécifiques ni l’ordre de survenue

En résumé,
Une substance peut pénétrer dans le tubule rénal et être excrétée
dans les urines par filtration glomérulaire ou sécrétion tubulaire
ou les deux.
Une fois dans le tubule, la substance n’est pas forcément excrétée
et elle peut être réabsorbée.
Ainsi la quantité de toute substance excrétée (Qté excrétée) dans
les urines est égale à:
Qté excrétée= Qté filtrée + Qté sécrétée – Qté réabsorbée

1) La substance X est filtrée et secrétée
2) La substance Y est filtrée et une fraction est réabsorbée
3) Z est filtrée et complètement réabsorbée
L’épaisseur des traits témoigne de l’amplitude du phénomène
1 2 3

Filtration glomérulaire, réabsorption tubulaire et sécrétion
tubulaire sont les 3 processus de base mais il existe un 4ème
processus lié au métabolisme des cellules tubulaires.
Les cellules tubulaires extraient des substances du sang ou
du filtrat glomérulaire et les métabolisent pour les détruire ou
les transformer.
Ces substances peuvent retourner soit dans le sang soit dans le
liquide tubulaire.
C’est l’exemple de l’ammonium (voir cours métabolisme
azoté), les ions hydrogènes et le bicarbonate (voir cours
équilibre acide-base)

II-2 La Filtration glomérulaire
Passage de l’eau et des solutés du plasma
vers les tubules rénaux pour former
l’urine primitive.
Pour une substance filtrant librement, la
quantité filtrée est donnée par la relation:
Qté filtrée = DFG X concentration
plasmatique
Avec DFG= débit filtration glomérulaire

La filtration glomérulaire
La filtration s’effectue dans les glomérules, au niveau
de la membrane glomérulo-capillaire.
Le mouvement se fait par transsudation de l’eau et des molécules de
Bas poids moléculaire. La plupart des protéines plasmatiques, les
globulines et albumines
Ne se retrouvent pratiquement pas dans le filtrat en raison de leur taille.
La membrane possède une foret perméabilité :
Sélection par la taille
Sélection par la charge des molécules
Membrane Basale
glomerulaire

La filtration glomérulaire
La filtration glomérulaire est déterminées par deux forces principalement.
• D’une part la différence de pression hydrostatique à travers la paroi
capillaire qui favorise la filtration.
•D’autre part la différence de concentration de protéines entre le plasma
et le tubule engendrant une force osmotique qui s’oppose à la filtration.

Filtration glomérulaire
Pression hydrostatique glomérulaire (artérielle)
55mmHg
Pression osmotique glomérulaire: 30mm Hg
Pression hydrostatique capsulaire: 15 mmHg

La pression nette de filtration (PNF)est en
principe toujours positive car la pression
hydrostatique capillaire Glomerulaire est
supérieure à la somme de la pression
hydrostatique de l’espace de Bowman (PEB)
et de la force osmotique s’opposant à la
filtration (PCG ou pCG).
En cas de baisse importante de la pression
artérielle, le rein n’assure plus son rôle de
filtration car sa PNF est inférieure ou égale à
zéro.

Débit de filtration glomérulaire (DFG)
Contrôle du DFG par constriction ou dilatation des artérioles afférentes (AA) ou
efférentes (AE).
La contraction de AE ou la dilatation de AE diminue la PCG (Pression hydrostatique des
capillaires glomérulaires) et donc le DFG.
La constriction de l’AE ou la dilatation de AA augmente la PCG et donc le DFG

Chez une personne de 70 Kg, le DFG est de 180 litres/j soit une
moyenne de 125ml/min.
C’est bien supérieur à la filtration de liquide à travers tous les autres
Capillaires de l’organisme 4litres/j.
Le volume total du plasma est de 3 litres dans le système cardiovasculaire
La totalité du volume plasmatique est filtrée environs 60 fois par jour
par les reins.
Le DFG n’est pas fixe mais soumis à des régulations endocrines et
nerveuses modifiant le diamètre des artères afférentes ou efférentes
Les cellules mésangliales entourant les capillaires glomérulaires sont
aussi soumises a des régulations hormonales et nerveuses induisant ou
non leur contraction

On peut calculer de la quantité de substance filtrée dans l’espace de
Bowman (pour une substance non protéique ou non liée à des protéines).
DFG X [ plasmatique de la substance]= Charge filtrée de la substance
Exemple si le DFG est de 180L/j et la concentration plasmatique de
glucose 1g/l alors la charge filtrée de glucose est 180 x1= 180 g/j
On peut comparer cette valeur à la quantité excrétée de la substance et
ainsi déterminer si la substance a été réabsorbée ou non.
•Qté substance dans les urines < charge filtrée => Réabsorption tubulaire
•Qté substance dans les urines > Charge filtrée => Sécrétion tubulaire

II-3 La réabsorption

La réabsorption
Le but de la réabsorption est l’élaboration de l’urine définitive
Met en jeu deux mécanismes de transport à travers la membrane
tubulaire
•Diffusion passive à travers les jonctions cellulaires
•Transport actif mettant en jeu des protéines
transmembranaires (transporteurs, canaux)
Deux sortes de réabsorptions
•Obligatoire, élabore la quasi-totalité du filtrat
glomérulaire
•Facultative, régulée par l’ADH (Hormone
Antidiurétique) et l’aldostérone

La réabsorption de molécules à
partir de la lumière tubulaire se
fait par diffusion simple à
travers les jonctions cellulaires
occlusives , ce mécanisme fait
intervenir des différences de [ ].
Par exemple, l’eau est
réabsorbée tout au long du
tubule, concentrant ainsi des
molécules comme l’urée qui
pourra alors être réabsorbée en
partie par diffusion simple
La réabsorption

1) Les charges filtrées sont biens supérieures aux quantités de substances dans
l’organisme (exemple l’organisme contient 40L d’eau et 180L sont filtrés)
2) La réabsorption des déchets est incomplète (44% pour l’urée)
3) La réabsorption des molécules les plus utiles est quasi complète (100% pour le
glucose)
Le taux de réabsorption de molécules essentielles pour l’organisme sont totalement
réabsorbées (ex le glucose) un peu comme si les reins n’existaient pas.
Ici les reins ne contrôlent pas la concentration de cet élément mais maintient sa
concentration plasmatique

Réabsorption par transporteurs
La substance dans la lumière tubulaire
Traverse la membrane plasmique de la
cellule tubulaire puis traverse le cytosole et
enfin la membrane basolatérale.
Exemple du Sodium:
1- Diffusion simple (gradient)
2- Transport actif (Na+/K+ ATPase)
Contre gradient 1
2
Réabsorption de nombreuse substances est couplée à la réabsorption du
sodium (glucose, acides aminés. La substance co-transporté avec le
sodium utilise le gradient de sodium pour être transportée contre son
gradient. Le gradient de sodium est généré par la pompe Na+/K+
consommant de l’ATP, on parle de transport actif secondaire

Transport actif du sodium

Dans les co-transporteurs, Il existe une
limite de qté de substance pouvant être
transportées par unité de temps
(Transport maximal Tm).
C’est en partie du à la saturation des
sites de transport sur la protéine.
Par exemple le glucose plasmatique
n’excède par 150mg/l en post-prandiale,
si le seuil rénal (>200mg/l) est dépassé,
tous les sites des transporteurs dans les
néphrons sont saturés et le glucose n’est
plus réabsorbé, on parle de glycosurie.
C’est également le cas des vitamines
hydrosolubles et des acides aminés
vive la supplémentation!
Réabsorption par transporteurs

Schéma général de la fonction tubulaire

II-4 La sécrétion

La sécrétion
Passage de molécules des capillaires vers le tubule
en traversant les cellules tubulaires.
C’est un mécanisme actif
C’est la propriété des cellules tubulaires

La sécrétion
C’est la voie d’accès du sang vers les
tubules.
Les principales substances sécrétées par
les cellules tubulaires sont des ions H+
et K+ mais aussi, la créatinine et des
xénobiotiques comme la pénicilline.
La sécrétion de l’espace interstitiel vers
la lumière tubulaire extrait des
substances des capillaires
péritubulaires améliorant ainsi la
capacité du rein à éliminer des
substances dépassant la charge filtrée
(exemple d’un excès d’apport)

La sécrétion
•Elimine des substances qui n’ont pas été filtrée comme
certains médicaments (barbituriques, antibiotiques..)
•Elimine des substances nuisibles qui ont été réabsorbées
passivement (urée, acide urique)
Débarrasse l’organisme des excès de K+
Maintient le pH sanguin et l’équilibre acido-basique par
sécrétion des H+ et de l’ammoniac (voir métabolisme azoté)

La sécrétion

En Résumé

Division du travail dans les tubules
Le DFG doit être très élevé pour
permettre une bonne excrétion
des déchets.
Ainsi le volume d’eau et les
charges filtrées des autres
éléments non toxiques sont
également élevés
Le principal rôle du tubule
rénal est de réabsorber la plus
grande partie de cette eau et de
ces éléments filtrés non
toxiques.
A l’exception du K+, l’eau et les solutés sont réabsorbés dans le
tubule proximal et l’anse de Henlé
Les parties en avale du tubule règleront finement les différentes
concentrations et l’équilibre homéostasique

II-5 La Clairance rénale

Clairance rénale
La clairance d’une substance est le volume de plasma complètement épuré
de cette substance par unité de temps.
Toute substance a sa propre clairance mais les unités sont toujours un
volume de plasma par unité de temps.
Clairance de S = Masse de S excrétée par unité de temps
Concentration plasmatique de S
La masse de S excrétée revient à estimer la concentration de urinaire de S
multipliée par le volume urinaire dans la même période de temps.
Ainsi Cs= Us x V
Ps
Avec Cs: clairance de S
Us: concentration urinaire de S
V: Volume urinaire par unité de temps
Ps: concentration plasmatique de S
Clairance du glucose?

Explications « slide » suivante

Supposons une substance filtrée mais ni réabsorbée ni excrétée (non toxique
Ni importante pour l’organisme) par exemple l’Inuline (et non l’insuline!).
Si on injecte de l’inuline, on a une charge filtrée égale à la quantité retrouvée dans
les urines
La charge filtrée = DFG x [plasmatique]
La quantité de substance excrétée est [Urinaire] x Volume d’urine
Dans le cas de l’inuline Charge filtrée= UV puisque toute la molécule est filtrée
On peut donc écrire
DFG x [plasmatique] = U x V on peut réarranger l’écriture ainsi:
DFG= UxV / [plasmatique] inuline c’est la formule de la clairance rénale!
Malheureusement aucune protéine plasmatique ne se comporte comme l’Inuline!
Pour estimer la clairance on utilise la créatinine.

La créatinine est un déchet
élaboré par le muscle.
La créatinine est filtrée par le corpuscule
rénale et n’est pas réabsorbée. Elle est aussi
légèrement sécrétée permettant de purifier
une partie du plasma péritubulaire.
Ainsi la clairance de la créatinine est
légèrement supérieure à la DFG mais
suffisamment proche pour être utile.
La concentration plasmatique de la
créatinine est estimée constante et similaire
entre tout les individus. C’est cette mesure
qui sera importante.
Filtration
(au niveau du glomérule)
Sécrétion
(au niveau du tubule)
Ainsi
Une augmentation de la [créatinine] plasmatique témoigne d’une baisse
du DFG et un signe d’anomalie rénale.

III- Equilibre hydro-minéral

Les sorties d’eau et de sel (NaCl) sont en équilibre strict avec les entrées
Il n’y a pas de modifications nettes des stocks d’eau et de sel.
Cet équilibre met en jeu des sorties urinaires qui peuvent varier très
largement.
Ex: Excrétion urinaire d’eau: 0,4l/j à 25l/l
Absorption de sel: de 0,5 à 25g/j
Le rein va équilibrer les entrées et les sorties de sel et d’eau.

Equilibre hydro-minéral
L’eau et le sodium gagnent librement la capsule de Bowman en raison
de leur faible poids moléculaire et parce qu’ils sont libres dans le
plasma.
•Plus de 99% est réabsorbé, le rein dépense beaucoup d’énergie pour
cela.
•Réabsorption majoritairement dans le tubule proximal (les 2/3)
•Contrôle hormonal de la réabsorption au niveau du tube contourné
distal et canal collecteur.
•La réabsorption du Na+ est active et tout le long du tubule sauf au
niveau de la branche descendante.
•La réabsorption d’eau est dépendante du Na+

III-1 La réabsorption de l’eau
La réabsorption obligatoire
Prés de 80% de l’eau est
réabsorbée par le tube
contourné proximal et la
première moitié de l’anse
de Henlé

La réabsorption de l’eau
La réabsorption facultative
Si l’individu est bien hydraté la réabsorption sera moins
importante que si l’individu est déshydraté

La réabsorption d’eau facultative
Déshydratation Hydratation

Coté basolatéral, même système partout
Pour maintenir le gradient de sodium

Les systèmes de transport du Na+
au niveau apical varient selon le
segment du tubule.
Le Na+ détermine la réabsorption
de la molécule X (par exemple le
glucose) Ou la sortie des ions H+.

La réabsorption d’eau avec le Na+
Au cours de la réabsorption du Na+ ou d’autres ions l’eau suit
Passivement par osmose
1)Le transport du Na selon son gradient
entraine avec lui d’autres molécules
(glucose, acides aminés..)
2) Ce qui abaisse localement la Pression
osmotique.
3) De là, l’eau diffuse librement vers le
liquide interstitiel à travers la cellule
épithéliale ou au travers des jonctions
Denses.
4)Au niveau du liquide interstitiel,l’afflue
de substances(glucose, acides Aminés) et
d’eau crée une pression et permet le
passage de l’eau, du sodium et autres
substances, par transsuddation, vers le
Plasma.

III-1-1 Contrôle hormonal de la réabsorption d’eau

Réabsorption de l’eau
Contrôle hormonal
ADH
- Hormone anti-diurétique ou
vasopressine
- Sécrétion par l’hypotalamus
- Libération par l’hypophyse
- Régulation de la pression
osmotique
- Peptide de 9 acides aminés

Contrôle hormonal
SECRETION DE L’ADH
- Barorécepteurs : Mesurent l’étirement de la paroi des vaisseaux et
donc la pression artérielle au niveau de l’oreillette droite.
- Osmorécepteurs : Détectent les variations de pression osmotique de
solutés dans le liquide extra-cellulaire. Localisés au niveau de
l’hypothalamus
C’est dans le cas d’une augmentation de l’osmolarité
plasmatique ou d’une hypertension qu’est sécrétée
l’ADH.

Contrôle hormonal
ACTION DE L’ADH
- Aquaporines : dans des vésicules cytoplasmique
- Récepteurs de l’ADH au niveau du tube collecteur
- Augmentation du taux d’AMPc
- Activation des protéines kinase A
- Phosphorylation des aquaporines
- Migration des aquaporines vers la membrane apicale

Un défaut de production
d’ADH par la post hypophyse
ou un défaut au niveau du
récepteur de l’ADH au niveau de
la membrane basolatérale des
cellules du tube collecteur
entrainera une diminution de la
réabsorption d’eau et donc une
augmentation de la diurèse.
On parle de diabète insipide central (pas d’ADH produite) ou de
diabète insipide néphronique (pas d’action sur le récepteur).
Le diabète insipide entraine une diurèse hydrique importante jusqu’à
25l/j malgré la déshydratation!

Toute fuite de soluté dans les urines s’accompagne nécessairement
d’une perte hydrique (diurèse osmotique).
mais l’inverse n’est pas vrai. Une diurèse hydrique n’entraine
pas toujours une perte équivalente de soluté.
Exemple lorsque la concentration de glucose dépasse la capacité
de réabsorption, le glucose luminal retient de l’eau dans la lumière
(Pression osmotique ++).
L’eau est excrétée avec le glucose.
Noter:

Résumé
Diminution du volume plasmatique
↓
Diminution des pressions artérielles, veineuse et auriculaire
↓
Augmentation de la sécrétion d’ADH (hypophyse)
↓
Augmentation de la perméabilité des tubes collecteurs
↓
Augmentation de la réabsorption de l’eau
↓
Baisse du débit urinaire

Résumé
Augmentation du volume plasmatique
↓
Augmentation des pressions artérielles, veineuse et
auriculaire
↓
Diminution de la sécrétion d’ADH (hypophyse)
↓
Diminution de la perméabilité des tubes collecteurs
↓
Augmentation de la quantité d’eau excrétée

Résumé

III-2 La réabsorption du Sodium
Contrôle hormonal

La réabsorption du Na
Contrôle hormonal
ANGIOTENSINOGENE
- Sécrétée par le foie
- Peptide de 485 acides aminés
- Toujours en quantité suffisante pour ne pas être un
facteur limitant

Contrôle hormonal
RENINE
- Sécrétée par l’appareil juxtaglomérulaire
- Sa sécrétion s’effectue suite à :
- [Na] < 135 mmol/litre dans le plasma sanguin
- Une baisse de la pression artérielle
- Excès de potassium

Contrôle hormonal
ANGIOTENSINE
- L’angiotensine I n’a pas d’activité spécifique, son seul
but étant d’être transformée en angiotensine II
- L’angiotensine II entraîne une sensation de soif agissant
directement sur le système nerveux central
- L’angiotensine II stimule une sécrétion accrue
d’aldostérone au niveau des glandes surrénales

Contrôle hormonal
ANGIOTENSINOGENE
↓ clivage d’une liaison peptidique
ANGIOTENSINE I
↓clivage d’une liaison peptidique
ANGIOTENSINE II (Active)
Rénine
Enzyme
De conversion

Contrôle hormonal
ALDOSTERONE
- On trouve les récepteurs à
l’aldostérone sur le tube contourné
distal
- Sa présence augmente la
réabsorption du sodium et aucune
quantité est excrétée
- Son absence diminue la réabsorption
de la majorité du sodium et presque
tout ce sodium est excrété

Contrôle hormonal
Diminution du volume plasmatique
↓
Augmentation de la sécrétion de rénine
↓
Augmentation de la rénine et de l’angiotensine II
plasmatiques
↓
Augmentation de la sécrétion d’aldostérone
↓
Augmentation de la réabsorption du Na
↓
Diminution de l’excrétion de sodium 100Franck Rencurel, BTS 2020

Résumé

L’eau traverse la membrane plasmique
par des canaux protéiques appelés
Aquaporines (AQP2).
Le site principal de réabsorption
d’eau et de sodium est le tubule
Proximal, La réabsorption est libre à
ce niveau.
La perméabilité de l’eau des dernières
portions du tube collecteur,
Canaux collecteurs corticaux et
médullaires, varie sous le contrôle
physiologique de l’hormone
antidiurétique (ADH) ou
vasopressine produite par la post-
hypophyse.
La vasopressine augmente fortement la perméabilité de la membrane
luminale (coté lumière) en augmentant le nombre d’aquaporine à la
membrane.

Régulation du potassium (K+)

Le potassium est l’ion intracellulaire le plus abondant, seul
2%du potassium total est extracellulaire.
La différence de concentration intra-extracellulaire joue un rôle
majeur dans le potentiel de repos des cellules excitables.
Toutes variations de la concentration extracellulaire en K+
(hyperkaliémie) ou (hypokaliémie) peuvent faire apparaître
des troubles du rythme cardiaque.
L’équilibre en K+ est assuré par les apports alimentaires moins
les pertes (urines, selles, sueur).
Les pertes digestives sont minimes sauf en cas de vomissement
ou diarrhées. L’excrétion urinaire est la principale voie de
régulation de la kaliémie.

Le K+ est librement filtré dans le
glomérule.
La plupart est réabsorbé donc une faible
qté de K+ est dans les urines.
Les variations de l’excrétion de K+ (dans
les urines) sont principalement dues
À la sécrétion (libération) de K+)par les
cellules tubulaires
Hypokaliémie => pas de sécrétion
Seules la partie filtrée non
réabsorbée(pointillée) part dans les urines
Des variations existent selon les apports
K+ alimentaires

Apports en K+ élevés
Augmentation de la filtration
Augmentation de la sécrétion
tubulaire(action de
l’aldostérone)

Aldostérone et K+
L’excès de potassium agit
directement sur les
corticosurrénales en induisant
la libération d’aldostérone (sans
intervention du SRAA.
L’aldostérone active la
sécrétion de K+ par les cellules
tubulaire.
Notés que l’aldostérone agit en
opposition avec le sodium.

IV-Concentration de l’urine:
système à contre courant

Le système à contre courant
Ce système permet de concentrer l’urine et permettre la survie de
l’homme avec des apports hydriques minimes.
La Pression osmotique de l’urine peut atteindre 1400 mOsmol/l
alors que celle du plasma oscille entre 285 et 300mosmol/l.
L’eau est réabsorbée en descendant dans le canal collecteur
médullaire.
L’eau n’est pas réabsorbée dans la branche ascendante mais le
NaCl oui ce qui augmente la pression osmotique dans la medulla
à ce niveau.

Système à contre-courant
- Processus responsable de
l’hyperosmolarité du liquide
interstitiel
- S’effectue dans les anses de Henlé
- Le transport actif du NaCl dans la
branche ascendante en est la
composante essentielle

1) Ecoulement du liquide
(300mOsmol/l)
2) Fonctionnement des pompes
de la branche ascendante :
branche A : ↘ de l’osmolarité
branche D : ↗ de l’osmolarité
3) Ecoulement du liquide
(300mOsmol/l)
4) Fonctionnement des pompes
5) On recommence ces étapes . . .
La branche ascendante, contrairement à la branche
descendante, est relativement imperméable à l’eau et
capable de pomper le NaCl.

1) Pénétration du liquide dans l’anse de Henlé
-> liquide ayant la même osmolarité que le plasma
2) Branche Ascendante : transport actif du NaCl dans le liquide
interstitiel
3) [C°] liquide interstitiel > [C°] branche Descendante : diffusion de
l’eau jusqu’à avoir des [C°] égales (mais > [C°] dans branche A)
-> liquide très concentré
4) Le liquide passe maintenant dans la branche Ascendante : ↘ de sa
[Na] suite au fonctionnement des pompes
-> liquide peu concentré
5) Passage dans le tube Contourné Distal : même propriétés que la
branche Ascendante :
-> liquide peu concentré

V-Soif et goût du sel

Soif et goût du sel
Les facteurs donnant la sensation de soif :
- Sécheresse de la bouche et de la gorge
- L’augmentation de l’osmolarité plasmatique
par l’intermédiaire d’osmorécepteurs
- La diminution du volume plasmatique par
l’intermédiaire de barorécepteurs et de
l’angiotensine II

Les reins minimisent ou
non l’excrétion des ions
sodium et des molécules
d’eau selon l’ingestion.

Ingestion d’un excès d’eau
↓
Augmentation de la [eau]
↓
Diminution de la sécrétion d’ADH (hypophyse)
↓
Diminution de la perméabilité tubulaire à l’eau et donc de sa réabsorption
↓
Augmentation de l’excrétion d’eau

Transpiration abondante
↓
Perte de solution salée hypo-osmotique
↓
Diminution du DFG + Augmentation de la sécrétion
d’ADH
↓
Diminution de l’excrétion d’eau et de sodium

Sudation intense
Volume
plasmatique
DFG Aldostérone
Excrétion de
sodium
Osmolarité plasmatique
(concentration H2O)
ADH
(vasopressine)
Excrétion de
H2O
Malgré son goût salé, la sueur est hypo-osmotique par rapport aux liquides corporels
La sueur entraine ainsi une baisse du volume extracellulaire et une augmentation de
l’osmolarité des liquides corporels

Bilan
Valeurs quotidiennes moyennes des gains et
pertes d’eau chez les adultes
APPORT :
- Boissons 1200 ml
- Aliments 1000 ml
- Métabolisme 350 ml
- Total 2550 ml
PERTES :
- Perspiration insensible 900 ml
- Transpiration 50 ml
- Fèces 100 ml
- Urine 1500ml
- Total 2550 ml

Bilan
Ingestion et pertes quotidiennes de chlorure
de sodium
APPORT :
- Aliments 10,50 g
- Total 10,50g
PERTES :
- Transpiration 0,25 g
- Fèces 0,25 g
- Urine 10 g
- Total 10,50 g

Conclusion
Les 3 fonctions principales du reins sont :
- la filtration
- la réabsorption
- la sécrétion

Conclusion
Les reins filtrent 180 litres d’eau par jour pour en
excréter seulement 1,8 litre. Ils en réabsorbent donc
99%.
Ils filtrent 630 grammes de sodium par jour pour en
excréter seulement 3,2 grammes par jour. Ils en
réabsorbent 99,5%.
On peut donc dire que filtration et réabsorption sont
deux mécanismes fondamentaux pour le maintien de
l’homéostasie de l’organisme.

Conclusion
 Les processus de transport dans le néphron
◦ L’anse de Henle rend la médullaire rénale hypertonique par
la réabsorption du NaCl dans la branche ascendante et
l’interaction dans la branche descendante.
◦ La médullaire hypertonique attire l’eau osmotiquement à
partir du tube contourné distal et du tube collecteur, dont la
perméabilité à l’eau est sous la dépendance de l’ADH.

Conclusion
 Des hormones contrôlent les fonctions osmorégulatrices
◦ Les reins excrètent une urine hypertonique lorsque l’organisme doit
conservé l’eau et une urine hypotonique si le corps contient trop d’eau.
◦ L’ADH stimule la réabsorption de l’eau et l’excrétion d’urine hypertonique.
◦ L’aldostérone favorise la réabsorption du NaCl et de l’eau à partir du tube
contourné distal et du tube collecteur.

Merci

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