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03/01/2018
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Bilan du Sodium
Emmanuelle Vidal-Petiot,MCU-PH Explorations fonctionnelles rénales - Bichat
Séminaire CUEN 2017 Séminaire CUEN 2017 Physiologie Rénale et Troubles Physiologie Rénale et Troubles HydroelectrolytiquesHydroelectrolytiques
Dimanche 10 décembre 2017Dimanche 10 décembre 2017
Régulation du bilan du sodium
Pathologie: Pression artérielle, œdèmes
Bilan du sodium
Transport rénal du sodium
Rappels: homéostasie et bilan du sodium
03/01/2018
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Régulation du bilan du sodium
Pathologie: Pression artérielle, œdèmes
Bilan du sodium
Transport rénal du sodium
Rappels: homéostasie et bilan du sodium
Rappels sur les compartiments liquidiens
SECTEUR EXTRACELLULAIRE1/3 eau
PLASMA INTERSTISIUM5% 15%
protides protides70 g/l 0-20 g/L
P cap P interst25 mm Hg 0-10 mm Hg
OSMOLALITE EXTRACELLULAIRE
SECTEUR INTRACELLULAIRE2/3 eau
40%
OSMOLALITE INTRACELLULAIRE
Pression oncotique
PRESSION OSMOTIQUE
Pression hydrostatique
BILAN DU SODIUM BILAN DE L’EAU
=
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Sémiologie des compartiments liquidiens
SECTEUR EXTRACELLULAIRE1/3 eau
PLASMA INTERSTISIUM5% 15%
SECTEUR INTRACELLULAIRE2/3 eau
40%
BILAN DU SODIUM BILAN DE L’EAU
↓↓↓↓ ⇒⇒⇒⇒ hypoTA
↑↑↑↑ ⇒⇒⇒⇒ HTA
↓↓↓↓ ⇒⇒⇒⇒ pli cutané
↑↑↑↑ ⇒⇒⇒⇒ œdèmes
↑↑↑↑ ⇒⇒⇒⇒ hypoosmolarité ( ↓↓↓↓[Na])
↓↓↓↓ ⇒⇒⇒⇒ hyperosmolarité ( ↑↑↑↑[Na])
Rein et homéostasie du sodium
FILTRATION
H20 180L
Na 25000mmol
EXCRETION
Urine 0,5 à 1,5
Na 170mmol
REABSORPTION
SECRETIONvolémie
Entrées Na Sorties Na
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Homéostasie du sodium
25000 mmol
100 mmol
Urine primitive Urine définitiveIngestats (/j) EF
0.4%
Charge filtrée filtrée= [Na]p x DFG
Quantité excrétéeQuantité
réabsorbée
0.08%25000 mmol
20 mmol
24900 mmol
24980 mmol
100 mmol
20 mmol
GLOMERULE TUBULE
EF = Excrétion Fractionnelle = Charge excrétée / Charge filtrée
Entrées de sodium
Ingestats
- Alimentaires- Variables 100 à 200mmol/j (6 à 12g/j)- Sel de cuisine (50%)
LaitagesCharcuteriePlats cuisinés
Absorption
- Grêle >> Colon- Couplé au glucose- Coefficient d’absorption = 100%
1g NaCl = 17mmol
Sans sel 2g/jHyposodé 2 à 4g/jNormosodé 6 à 8g/ j
Na
Glu
Entérocyte
3 Na
2 K
SGLT1
Glu
ATP
GLUT
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Sorties de sodium
Extra-rénales Négligeables et non régulées
-Selles 5mmol/j
-Sueurs 5 à 80mmol/j (20mmol/j en moyenne)
Rénales Importantes et régulées 1g NaCl = 17mmol
Coefficient d’absorption = 100%Sorties extra-rénales négligeables
Excrétion urinaire de Na+ =
apports alimentaires en Na
Bilan du sodium: vue d’ensemble
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Bilan du sodium: remise en cause du modèle classiqu e
20092009
J Clin Invest 2013J Clin Invest 2013
J Clin Invest 2015J Clin Invest 2015
Régulation du bilan du sodium
Pathologie: Pression artérielle, œdèmes
Bilan du sodium
Transport rénal du sodium
Rappels: homéostasie et bilan du sodium
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Comportement rénal du sodium
FILTRATION
H20 180L
Na 25000mmol
EXCRETION
Urine 0,5 à 1,5
Na 170mmol
REABSORPTION
SECRETION
Proximal60%
BAL Henle25%
TCD8% Connecteur
5%
Collecteur1%
Filtration:25000mmol
Excrétion:170mmol
Tubule contourné proximal
Site principal de réabsorption de Na et d’H202/3 du Na filtré est réabsorbé (16000mmol/j)2/3 de H2O filtrée est réabsorbée (120L/j
Besoins ATP important (mitochondries+++)Surface d’échange +++ (bordure en brosse)
Isoosmolaire1L H20 / 140mmol Na réabsorbésconcentration en Na stable
Non régulée mais modulée parFacteurs physiques péritubulairesBalance glomérulotubulaireAngiotensine 2
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Mécanisme cellulaire: P1
H+
K+
ATP Na+
NHE3
Na+
Na+
HCO3-Na+
Pi
H20AQP1 AQP1
NPT2
Na+
AA
Na+
GlucoseSGLT2
Proximal60%
Tubule contourné proximal
PARTIE INITIALE
Cl
Na
HCO3
Glucose
AA
CO
NC
ENTR
ATIO
ND
ILU
TIO
N
Inuline
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Mécanisme cellulaire: P2 et P3
H+
K+
ATP
Na+
NHE3
Na+
H20AQP1 AQP1
Cl
HCO3- K+
Cl
+
Na+
Cl
-
Proximal60%
Tubule contourné proximal
PARTIE INITIALE
Inuline
Na
HCO3
Glucose
AA
CO
NC
ENTR
ATIO
ND
ILU
TIO
N
PARTIE TERMINALE
Cl
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Balance glomérulo-tubulaire1. BALANCE GLOMERULAIRE-TUBULAIRE
(MODULATION > REGULATION)
. Modulation de la réabsorption proximale de Na
. Par un phénomène physique péritubulaire seul (indépendant de tout facteur hormonal)
. Lié directement au DFG
Ajustement de la réabsorption proximale de Na+de sorte que le débit de Na réabsorbé par le TCPreprésente toujours 2/3 du débit de Na Filtré parle glomérule, quel que soit la valeur du DFG
. Limite la perte de Na+ quand le DFG augmente
. Évite une trop grande rétention de Na quand le DFG baisse
Balance glomérulo-tubulaire
[Na] P(Natrémie)
mM
DFGL/j
Débit de Na filtré
mmol/j
Na réabsorbémmol/min
Na fin TCP
mmol/min
140 180 25200 16800 66% 8400
140 240 33600 16800 50% 16800
140 240 33600 22400 66% 11200
Etat stable initial
Modification du DFG (conséquences si pas de BGT)
Balance glomérulo-tubulaire
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Mécanismes
↑ DFG→ ↑ [prot] cap péritub.→ ↑ Π cap péritub.→ ↑ ∆Π∆Π∆Π∆Π→ ↑ réabsorption
AA
DP
[prot] 60 g/L
[prot] 75 g/L [prot] 64
DFG 180
AE
DNa 25000 [prot] 0
[prot] 0
Π cap péritub
AA
DP
[prot] 60 g/L
[prot] 82 g/L [prot] 66
↑ DFG 240
AE
↑ DNa 33600[prot] 0
[prot] 0
↑ ↑ Π cap péritub
↑
↓ DFG→ ↓ [prot] cap péritub.→ ↓ Π cap péritub.→ ↓ ∆Π∆Π∆Π∆Π→ ↓ réabsorption
Anse de Henlé (branche ascendante large)
Ca, Mg
2Cl-
Lumièretubulaire
Furosemide
ROMK
3 Na+
2 K+
K+
Cl-
BAL Henle25%
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Tubule contourné distal
Cl-
Thiazidiques
lumière tubulaire TCD
8%
3 Na+
2 K+
K+ROMK
ENaCNa+
HCO3-
HCO3-
Cl-
Pds
NDCBE
Na+
Cl-
H+
+- 10-30 mV
3 Na+3 Na+
2 K+2 K+MR
- Réabsorption de 5 à 10% du Na filtré
- Réabsorption active, indépendante de celle de l’eau
-Site de régulation hormonale
-Entrée apicale par canal sodique sensible à l’amiloride
-Sortie par Na/K ATPase
- Entrée découplée de celle du Cl-� ddp lumière négative
Canal collecteur
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Régulation du bilan du sodium
Pathologie: Pression artérielle, œdèmes
Bilan du sodium
Transport rénal du sodium
Rappels: homéostasie et bilan du sodium
Sites de régulation de l’excrétion de Na
1. RETROCONTROLE TUBULO-GLOMERULAIRE
2. CONTRÔLE HORMONAL INDEPENDANT DE LA
FILTRATION
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Rétrocontrôle tubulo-glomérulaire
Tubule
distal
Tubule
proximal
AA
AEGlomérule
La modification du DFG
modifie la quantité de NaCl dans le TCD (malgré la balance glomérulo-tubulaire)
Induisant via le rétrocontrôle tubulo-glomérulaire
. Une variation des résistances artériolaires afférentes (autorégulation DFG)
. Une variation de la synthèse de rénine modulant l’excrétion de Na+.
Réponse adaptée aux variations de volémie
Rétrocontrôle tubulo-glomérulaire
↑ résistances AA
Hypervolémie � ↑ DFG � ↑ Na distal
↓ Rénine � ↑ excrétion Na+
↓ résistances AA
Hypovolémie � ↓ DFG � ↓ Na distal
↑ Rénine � ↓ excrétion Na+
↑ DFG
↓ DFG
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Régulation hormonale de l’excrétion de Na
Angiotensine 2Aldostérone
FAN
Antinatriurétique � Système Rénine Angiotensine Aldostérone
Pronatriurétique � Facteur Atrial Natriurétique
compartiments liquidiens: variables régulées
SECTEUR EXTRACELLULAIRE1/3 eau
PLASMA INTERSTISIUM5% 15%
SECTEUR INTRACELLULAIRE2/3 eau
40%
BILAN DU SODIUM BILAN DE L’EAU
VARIABLE REGULEE
PRESSION ARTERIELLE
VOLEMIE
OSMOLALITE
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Déterminants de la PAM:
loi de Hagen-Poiseuille
PA – PB = Q x R
(loi d’Ohm appliquée à la mécanique des fluides)
Les déterminants de la PAM
débit cardiaque
PAM (-POD)
résistancespériphériques⊗
FCVES ⊗ 1/r4µ ⊗
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Boucle de régulation
Baroreflexe artériel et cardiaque
PRESSIONARTERIELLE
BARORECEPTEURS
VOIES NERVEUSESCENTRALES
125/70
voies afférentes
débit cardiaque
résistancespériphériques⊗ ΣΣΣΣ
para ΣΣΣΣ
- +
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Régulation de la PAM: rôle du bilan de Na
volémie
débit cardiaque
pression artérielle
résistancespériphériques⊗
auto-régulation
syst. natriurétiques
syst. antinatriurétiques
réabsorpt°Na
Le système rénine-angiotensine
rénine
angio 1
β1 ↓ DFG ↓↓↓↓ PA
+
+angio 2angiotensinogène
ECA
+
activité sympathique
vasoconstriction
+
↑↑↑↑ PA
+
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Le système rénine-angiotensine-aldostérone
rénine
angio 1
β1 ↓ DFG↑↑↑↑ volémie
+
+angio 2angiotensinogène
ECA
+
activité sympathique
vasoconstriction
-
aldostérone
réabsorption Na
+
+
+
↑↑↑↑ PA
Angiotensine 2: action tubulaire
H+
K+
ATP Na+
NHE3
Na+
Na+
HCO3-Na+
Pi
H20AQP1 AQP1
NPT2
Na+
AA
Na+
GlucoseSGLT2
Ang2
AT1
Cl- 3 Na+
2 K+
Ang2
AT1
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20
K+ROMK
ENaCNa+
H+
+- 10-30 mV
3 Na+3 Na+
2 K+2 K+MR
Aldostérone: action sur le tubule distal
ALDO
MR
ALDO
Cl- 3 Na+
2 K+
MR
ALDO
Les peptides natriurétiques
ANP, BNPsynthèse rénine
natriurèse
-
+
+↑↑↑↑ volémie
vasodilatation
+
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Les peptides natriurétiques
ANP, BNPsynthèse rénine
natriurèse
-
+
+↑↑↑↑ volémie
vasodilatation
↓↓↓↓ volémie
↓↓↓↓ PA
+
Pression-natriurèse: gain infini
D’après Guyton and Hall, textbook of medical physiology
natr
iurè
se (
x no
rmal
e)
pression artérielle (mmHg)
Aigu
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Pression-natriurèse: gain infini
D’après Guyton and Hall, textbook of medical physiology
natr
iurè
se (
x no
rmal
e)
pression artérielle (mmHg)
Aigu
entrées Na
Pression-natriurèse: gain infini
D’après Guyton and Hall, textbook of medical physiology
natr
iurè
se (
x no
rmal
e)
pression artérielle (mmHg)
Aigu
pression artérielle (mmHg)
Apports Na élevés
Apports Na normaux
Chronique
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volémie
débit cardiaque
pression artérielle
résistancespériphériques⊗
auto-régulation
réabsorpt°Na
volémie
débit cardiaque
BAROREFLEXE
barorécepteurs
volorécepteurs
Σ
ΣparaΣ
pression artérielle
résistancespériphériques⊗
auto-régulation
réabsorpt°Na Σ
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24
volémie
débit cardiaque
BAROREFLEXE
barorécepteurs
volorécepteurs
SRAvasc
Σ
ΣparaΣ
ang2
app juxta-glomérulaire
Σ
pression artérielle
résistancespériphériques⊗
auto-régulation
réabsorpt°Na Σ
volémie
débit cardiaque
BAROREFLEXE
barorécepteurs
volorécepteurs
SRAA
Σ
ΣparaΣ
ang2
ang2, aldo
app juxta-glomérulaire
Σ
pression artérielle
résistancespériphériques⊗
auto-régulation
réabsorpt°Na
Σ
03/01/2018
25
volémie
débit cardiaque
BAROREFLEXE
barorécepteurs
volorécepteurs
SRAA
Σ
ΣparaΣ
ang2
ang2, aldo
app juxta-glomérulaire
PEPTIDES NA
cardiomyocytes
Σ
pression artérielle
résistancespériphériques⊗
auto-régulation
réabsorpt°Na
Σ
volémie
débit cardiaque
BAROREFLEXE
barorécepteurs
volorécepteurs
SRAA
Σ
ΣparaΣ
ang2
ang2, aldo
app juxta-glomérulaire
PEPTIDES NA
cardiomyocytes
Σ
PRESSION NA
pression artérielle
résistancespériphériques⊗
auto-régulation
réabsorpt°Na
Σ
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Intégration temporelle des systèmes de régulation…
Temps après la perturbation initiale
Gai
n du
sys
tèm
e de
rég
ulat
ion
secondes minutes heures jours
BAROREFLEXE
PRESSION NA
SRA VASCULAIRE
SRAA RENAL
PEPTIDES NA
∞
Régulation du bilan du sodium
Pathologie: Pression artérielle, œdèmes
Bilan du sodium
Transport rénal du sodium
Rappels: homéostasie et bilan du sodium
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D’après Meneton et al, Physiol Rev 2005
HTA
Perte de Na
FH3 – GIRK4 (KCNJ5)
FH1
Formes mendéliennes d’hypotension ou d’hypertension
Quelques exemples d’HTA secondaires
Adénome de Conn
Sténose artère rénale
Néphropathies
Coarctaction de l’aorte
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Bilan du Na et œdèmes
SECTEUR EXTRACELLULAIRE1/3 eau
PLASMA INTERSTISIUM5% 15%
protides protides70 g/l 0-20 g/L
P cap P interst25 mm Hg 0-10 mm Hg
Pression oncotique
Pression hydrostatique
BILAN DU SODIUM
Compartiment régulé
Physiopathologies des oedèmes
SECTEUR EXTRACELLULAIRE1/3 eau
PLASMA INTERSTISIUM5% 15%
protides protides70 g/l 0-20 g/L
P cap P interst25 mm Hg 0-10 mm Hg
Pression oncotique
BILAN DU SODIUM
Compartiment régulé
ETIOLOGIES DES OEDEMES
1 – augmentation de la perméabilité capillaire:
2 – diminution de la pression oncotique
3 – augmentation de la pression hydrostatiquepar surcharge hydrosodée (pression d’entrée)
4 – augmentation de la pression hydrostatiquepar augmentation pression veineuse (sortie)Pression hydrostatique
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Physiopathologies des œdèmes:
Situations d’hypovolémie efficace
SECTEUR EXTRACELLULAIRE1/3 eau
PLASMA INTERSTISIUM5% 15%
BILAN DU SODIUM POSITIF
HYPOVOLEMIEEFFICACE OEDEMES
La fixité du milieu intérieur est une condition
nécessaire à la vie libre et indépendante
Claude Bernard - 1878