PHYSIOLOGIE RENALE

Plan général1) Caractères de l’urine.

2) Formation de l’urine.

3) Rôle endocrine du rein.

CARACTERES DE L’URINE

1) Débit.

2) Caractéristiques physiques.

3) Sédiment urinaire.

4) Concentration de différentes substances.

1) Débit urinaire

Définit la DIURESE

Normale: 0,5 à 3 litres / 24 h.

Pathologique:

- Polyurie: > 3 litres.

- Oligurie: < 0,5 litre.

- Anurie: < 0,1 litre.

2) Caractéristiques physiques

• Densité = 1002 à 1030.

• Osmolalité = 50 à 1200 mOsm / Kg.

• pH = 4,5 à 9.

• Couleur: jaune, plus ou moins foncé.

3) Sédiment urinaire.• Hématies ou leucocytes: < 10 / mm3.

• Cylindres (hyalins).

• Cristaux: urates, phosphates, oxalates, calciques.

• Bactéries: < 100 000 / mL.

Compte d’Addis-Hamburger (HLM):

< 10 000 H ou L / mn.

4) Concentration de différentes substances:

URINES:

• Na = 10 à 200

• K = 20 à 200

• Cl = 10 à 200

• H CO 3 = 0

• Glucose = 0

PLASMA:

140 mmol / L

4 mmol / L

100 mmol / L

27 mmol / L

5,5 mmol / L

Substances organiques

URINES:

• Urée = 10 à 30 g

• Créat.= 0,8 à 1 g

• Ac. Urique = 0,5 g

• Proteines = 0,100 g

PLASMA:

0,30 g / L

0,010 g / L

0,050 g / L

70 g / L

FORMATION DE L’URINE

1) Flux sanguin rénal.

2) Filtration glomérulaire.

3) Transferts tubulaires.

1) Le flux sanguin rénal• Son débit est très élevé: 1200 mL/mn.

(soit 20 % du débit cardiaque pour 0,5 % du poids corporel).

• Répartition hétérogène:La corticale reçoit 80 % , en amont de la médullaire.

• Auto-régulation:Constant pour PA > 80 mm Hg

et < 180 mm Hg.

2) Filtration glomérulaire

MECANISME:

Elle résulte d’une pression efficace de filtration, entre le capillaire et l’espace urinaire.

L’urine primitive est un ultra-filtrat du plasma.

Mesure de la filtration glomérulaire: la clairance rénale.

Définition: pour une substance, c’est le volume virtuel de plasma que le rein peut épurer complètement dans l’unité de temps.

Calcul: C x P = U x V Clairance C = U x V

P

Valeur de la filtration glomérulaire• Mesure précise: clairance de l’inuline.

120 mL / mn / 1,73 m²

• En pratique: clairance de la créatinine.

Problème du recueil urinaire.

Formule de COCKCROFT.

• Approximation: créatininémie.

< 137 µmol / L chez l’homme

< 104 µmol / L chez la femme

REMARQUES:• L’insuffisance rénale est définie par

une clairance de la créatinine inférieure à 60 mL / mn.

• L’urée n’est pas un bon critère, de même que la diurèse.

• La scintigraphie peut mesurer une clairance isotopique.

3) TRANSFERTS TUBULAIRES

Quantitativement très importants:

180 litres filtrés chaque jour, à 99 % réabsorbés.

• Transferts de solutés.

• Transferts hydriques.

• Equilibre acido-basique.

Mécanismes des transferts• Soit transferts actifs:

Consomment de l’énergie.

Capacité maximale = Tm.

• Soit transferts passifs:

Non limités.

Gradient de concentration, ou de pression, ou électrique.

Transferts de solutés• Le sodium (Na+) :

- totalement filtré , puis réabsorbé (70 % TP, 20 % AH, 5 à 8 % TD et collecteur).

- facteurs de régulation:

Balance glomérulo-tubulaire;

Pressions hydrostatique et oncotique.

Facteur natriurétique.

Aldostérone.

Transferts de solutés• Le potassium (K+):

- totalement filtré, puis réabsorbé à 95 % ( TP et AH).

- sécrétion au niveau TD, influencée par:

Apports de K+ et Na+.

Alcalose.

Aldostérone.

Transferts de solutés• L’urée:

- Réabsorbée en quantité variable, selon l’hydratation :

80 % si déshydratation,

40 % si hyperhydratation.

- Intervient dans la réabsorbtion de l’eau, par mécanisme osmotique.

Transferts de solutés

• L’acide urique:

- Réabsorbé, puis sécrété en quantité variable.

- Sécrétion active, par mécanisme commun au acides organiques (compétition).

- Excrétion d’environ 10 %.

Transferts de solutés• Calcium (Ca++):

- 75 % du Ca plasmatique filtré, puis 95 % réabsorbé (60% TP, 20% AH, 10% TD).

- Régulation par la parathormone (PTH), au niveau AH et TD.

Transferts de solutés

• Phosphate (PO4):

- Filtré à 90 %, dont 70 % sont réabsorbés, au niveau TP et TD.

- Réabsorption active, limitée par un Tm.

- Régulation par la parathormone.

Transferts de solutés• Le glucose:

- Après filtration, la totalité est réabsorbée au niveau du TP.

- Capacité maximale (ou TmG):

350 mg / mn.

- Correspond à une glycémie de 1,80 g / L. C’est le seuil rénal du glucose.

Transferts de solutés

• Acides aminés et proteines:

Les acides aminés sont filtrés, ainsi qu’une faible quantité de proteines (albumine).

La quasi-totalité est réabsorbée au niveau TP.

Excrétion < 150 mg / 24 h.

TRANSFERTS HYDRIQUES• Le rein est l’organe régulateur de

l’élimination de l’eau. C’est une condition essentielle de la survie.

• Le maintien de l’osmolalité extra-cellulaire conditionne l’hydratation des cellules.

• L’osmolarité plasmatique est le paramètre de référence

( = 290 mOsmol / L ).

Concentration / dilution de l’urine

• Urine < plasma:

= diluée, ou hypotonique.

50 mOsmol / L.

• Urine > plasma:

= concentrée, ou hypertonique.

1200 mOsmol / L.

Le gradient osmotique cortico-papillaire

• Créé au niveau AH: - transport actif de Na Cl par la branche

ascendante.- recirculation de l’urée.

• Maintenu dans la médullaire: flux sanguin réduit et disposition des vasa recta.• Utilisé au niveau du tube collecteur: réabsorption d’eau variable.• Régulé par la vasopressine (ou ADH), sécrétée

par l’hypophyse postérieure.

TUBE RENAL et EQUILIBRE ACIDO-BASIQUE

• Le rein est responsable de la composante métabolique, alors que le poumon assure la composante respiratoire.

• Le pH plasmatique est constant , voisin de 7,40.

• Equation de HENDERSON-HASSELBALCH:

pH = 6,1 + log (HCO3/ H² CO3)

Mécanismes tubulaires de correction de l’acidose

• Réabsorption des bicarbonates filtrés.- Principalement dans le TP.- Rôle de l’anhydrase carbonique.

• Excrétion d’acidité titrable (1/3 des H+): c’est une sécrétion d’acides faibles (phosphates).

• Excrétion d’ammonium (2/3 des H+):NH 3 + H+ NH4+Débit de H+ varie de 1 à 5, selon

acidose, ammoniac, hypokakiémie.

Rôle endocrine du rein

• Rénine.

• Kallikréine.

• Prostaglandines.

• Endothéline.

• Erythropoiétine.

• Hydroxy-vitamine D.

La rénine

Angiotensinogène Angiotensine 1

Angiotensine 2

Aldostérone

La rénine

• Produite au niveau de l’appareil juxta-glomérulaire ( cellules granuleuses de la paroi de l’artériole afférente).

• Enzyme-clé dans le contrôle de la volémie et de la pression artérielle. Elle favorise rétention hydro-sodée et vasoconstriction.

La kallikreine• Produite au tube distal.

• Agit sur le KININOGENE.

• Le résultat est la formation de KININES.

• L’effet est vasodilatateur et natriurétique

Prostaglandines

• Produites dans tout l’organisme, en particulier le rein (interst., glomér., et collecteur).

• Actions multiples:

- vasodilatatrices ( PGE2, PGI2);

- vasoconstrictrices ( thromboxane A2, PGG2).

Endothéline

• Peptide produit par les cellules endothéliales, mésangiales, et tubulaires.

• Très puissant vasoconstricteur.

Erythropoiétine (EPO)

• Glycoproteine produite dans l’interstitium péri-tubulaire.

• Stimule la lignée rouge, dans la moelle osseuse ( production d’hématies).

• Après synthèse par génie génétique, utilisée largement depuis 15 ans…

Hydroxy-vitamine D

• Il s’agit plutôt d’un effet métabolique rénal, qui aboutit à la 1-25 (OH)² D3, qui est la forme active.

• La 1 hydroxylase est située dans le TP.

• Son action est essentielle dans le métabolisme phospho-calcique ( minéralisation osseuse).