ULaval:MED-1208/Guide d'étude de l'examen 1

Rôles du rein

Maintien du « milieu intérieur »

Quantité et qualité des liquides biochimiques intracorporels.

Sécrétion d’hormones (glande endocrine)

Rénine, Angiotensine 2, prostaglandine, bradykinine.

Érythropoïétine (agit sur la moelle osseuse pour favoriser la différenciation des globules rouges).

1,25-dihydroxyvitamine D3/calcitriol (forme active de la vitamine D. Rein installe un des groupements hydroxyle pour l’activer).

Métabolisme

• Catabolisme d’hormones (ex. Insuline)
• Gluconéogenèse (1/3)

Le milieu électrolytique a changé → construction d’une barrière pour séparer les liquides.

Presque toute la fonction rénale dépend de la pompe Na-K ATPase.

Anatomie

Rétro-péritoine : appareil urinaire + gros vaisseaux + parties du système digestif.

Macro-anatomie

• Cortex (couche externe).
• Médullaire (couche profonde) qui se termine à la papille.
• Calices (receuillent l’urine → bassinet → uretère) .

• Une artère et une veine rénale par rein.

Micro-anatomie

Un million de néphrons (plus petite unité fonctionnelle) par rein.

Glomérule (dans le cortex)

Se trouve entre 2 artérioles (afférente et efférente)

Tubule

• Tubule proximal
• Anse de Henle
• Tubule distal

• Tubule collecteur (cortical et médullaire)

Fonctionnement du néphron

• Filtration glomérulaire (en grande quantité) : filtration du sang en provenance de l'organisme
• Réabsorption tubulaire (99%) : réabsorbe les éléments encore utiles à l'organisme
• Sécrétion tubulaire (1%) : éléments non filtrés

Circulation rénale

Les reins reçoivent 20% du débit sanguin total (maintenir le milieu intérieur).

a. rénales → a. interlobaire → a. arquée → a. interlobulaire → artériole afférente → capillaire glomérulaire → artériole efférente → capillaires péritubulaires → système veineux

Circulation sanguine au niveau du néphron

Vasa recta : capillaires qui longent le tubule. Seuls constituants de la circulation médullaire.

Système rénine-angiotensine-aldostérone

Rôle : maintient la TA, le volume corporel et assure une perfusion sanguine maintenue.

Angiotensine 2 est la substance active → vasoconstriction, contractilité, soif, sécrétion/effet noradrénaline.

Dans le rein : provoque la formation et la sécrétion d’aldostérone → retient liquide

Fonction glomérulaire

Fichier:Paroi capillaire du glomérule rénal (microscope électronique).png

Les structures s'apparentant à des ventouses sont les pédicelles du podocyte.

La filtration se fait de la lumière capillaire en franchissant les 3 parois vers l'espace de Bowman.

Filtrat glomérulaire : s'égoutte dans les parois des capillaires glomérulaires, micro-gouttelettes recueillies dans l,espace de Bowman pour être acheminées vers le tubule proximal.

Mésangium : support aux anses. Cellules contractiles contrôlant la surface déployée.

Fraction de filtration : 20% du liquide plasmatique est filtré à chaque passage (80% restant passe et reviendra plus tard).

Macula densa : partie terminale de l’anse de Henle.

Barrière de filtration glomérulaire

Rôle : laisse passer librement tous les petits solutés, empêche le passage de grosses molécules.

Selon 2 critères : tailles des pores et charge électrique

Les protéines sont donc conservées à l’intérieur du corps.

Paroi du capillaire négative = repousse les protéines négatives (anions dans la membrane basale)

Syndrome néphritique : atteinte de la cellule endothéliale ou mésangiale

Syndrome néphrotique : atteinte du podocyte

Définition et mesure

Homme : 2 mL/sec (120 ± 25 mL/min)

Femme : 1,6 mL/sec (95 ± 20 mL/min)

Une filtration glomérulaire abondante permet de maintenir une faible concentration de déchets sanguins (sang propre)

Débit de filtration glomérulaire (DFG)

Définit la fonction rénale (20 ans). Volume de filtrat produit par les glomérules pendant une période de temps. À partir de 20 ans, diminue de 1mL/min/année

Filtration glomérulaire selon l'état des reins.

État du rein	Filtration glomérulaire
Fonction rénale normale	1,5 à 2,0 mL/sex (90 à 120 ml/min)
Insuffisance rénale légère	1,0 à 1,49 ml/sec (60 à 89 ml/min)
Insuffisance rénale modérée	0,5 à 0,99 ml/sec (30 à 59 ml/min)
Insuffisance rénale sévère	0,25 à 0,49 ml/sec (15 à 29 ml/min)
Insuffisance rénale terminale	0 à 0,24 ml/sec (0 à 14 ml/min)

Terminale : le rein ne filtre plus suffisamment pour que le sang soit assez propre pour être compatible avec la vie.

Certaines maladies rénales n’atteignent pas tout de suite la fonction rénale.

Concept de clairance

Calculer la quantité de sang nettoyée (clairée) par unité de temps (ml/sec ou min)

Substance « traceur »

• Concentration stable

• Filtrée librement au glomérule (passe à 100%), concentration dans le filtrat glomérulaire identique à celle du plasma

• Ni réabsorbée, ni sécrétée par le tubule (excrétion = quantité filtrée)

Formule de la clairance : C = (U x V)/P

C = clairance, U = concentration urinaire du traceur (mmol/ml), V = volume urinaire/temps, P = concentration plasmatique du traceur (mmol/ml)

Inuline : traceur idéal. Polysaccharide exogène au corps humain. Coûteux.

Créatinine : substance endogène (déchet du métabolisme musculaire). Filtrée à 100%, pas réabsorbée mais sécrétée à 10-20% par le tubule (surestime le DFG). Traceur habituel.

• Augmente lorsque le rein faiblit

• Dépend de 2 facteurs : fonction rénale (élimination) et masse musculaire (production). Si le patient a peu de muscles, il peut avoir une créatinine sérique normale même s'il y a insuffisance

• Créatininémie doit être stable pour calculer/estimer

Formules d'estimation de la clairance

Formule de Cockcroft et Gault

• 85% de ce chiffre pour les femmes

• Moins précise (moins utilisée)

Formule MDRD/CKD-EPI : estime la filtration glomérulaire (pas la clairance)

• Varie selon 4 paramètres : âge, sexe, race et créatinine

• Se calcule à l’ordinateur

• Résultat en ml/sec (ou min) / 1,73 m²

• Plus précise

Ne pas estimer si anthropométrie atypique

Reins + petits = filtre moins/minute. DFG par surface corporelle normalisée.

Contrôle de la filtration glomérulaire

Capillaire systémique : Pression hydrostatique passe de haute à basse = ultrafiltration à réabsorption.

• Capillaire glomérulaire : pression hydrostatique haute tout le long

• À la fin, encore assez haute pour filtrer (afférente à efférente)

• Filtre sans passage d’albumine à concentration d’albumine augmente
• Pression oncotique devient haute jusqu’à la veinule à réabsorption tout le long

Conclusion quant à la filtration glomérulaire

Circulation rénale = 1L/min

20% du plasma est filtré (fraction de filtration)

Le glomérule est situé entre 2 artérioles

Glomérule constitué de :

• Paroi capillaire (cellules endothéliales, membrane basale, podocyte)

• Pores (barrière physique et électrochimique)

• Mésangium

Filtration glomérulaire : 2ml/s pour les hommes, 1,6 ml/s pour les femmes (↓ déchets)

Sécrétion de rénine → formation d’angiotensine II → vasoconstriction et rétention par le rein (­↑ volume)

Régulation de la filtration glomérulaire : autorégulation, rétroaction tubuloglomérulaire

Clairance créatinine → filtration glomérulaire

Principes de la fonction tubulaire

Transport membranaire

• Diffusion passive

• Diffusion facilitée : Transporteur (abaisse niveau de Na intracellulaire) et Canal ion-spécifique

• Transport actif

Cellule tubulaire type

•  Na-K ATPase fait sortir 3 Na et entrer 2 K

• K diffuse passivement hors de la cellule à polarité à transport vectoriel

• Na entre dans la cellule accompagné d’une autre substance (ex. glucose)

Jonctions étanches

La membrane luminale est séparé de la membrane basolatérale par une jonction étanche imperméable aux protéines.

Tubule proximal vs néphron distal

Tubule proximal : travail de haute intensité

Néphron distal : ajuste avec précision

Caractéristiques du tubule selon sa distance au glomérule

Caractéristiques	Tubule proximal	Tubule distal
Épithélium	Poreux (protéines ne passent pas, eau passe)	Étanche (protéines, différentes substances)
Réabsorption	Isosomotique	Gradient
Capacité	Élevée (60-70%)	Limitée

Réabsorption transcellulaire et paracellulaire

Les substances sont présentées au capillaire péritubulaire au niveau de l’espace péritubulaire.

La réabsorption est variable selon les forces de Starling.

Maximum tubulaire : quantité maximale d’une substance qui peut être réabsorbée par le tubule. Lorsque les capacités de transport sont saturées, le reste est excrété dans l’urine.

Introduction aux liquides corporels

LEC = 1/3 et LIC = 2/3

Répartition des osmoles → l’eau diffuse librement pour équilibrer. Protéines cellulaires = 2x plus d’osmoles dans les cellules.

Possibilités d’insuffisance rénale

• Irrigation sanguine faible (Pré-rénale)

• Système de drainage obstrué (Post-rénale). L'hydronéphrose est une dilatation du système collecteur témoignant d’une obstruction au drainage de l’urine.

• Maladie dans le rein (Rénale)

Le tube proximal

Proximal : proche du glomérule

Réabsorbe 50-75% du filtrat glomérulaire.

Moteur du tubule : transport actif du Na+ couplé au transport d’autres solutés et de l’eau (transport iso-osmotique).

Structure

Tous les transporteurs sont à la membrane luminale (replis) : Bordure en brosse

Replis vasolatéraux pour avoir assez de surface pour avoir plusieurs pompes Na-K ATPase

Particularités anatomiques:

• Plusieurs mitochondries : permet d’énergiser le transport actif.

• Bordure en brosse : augmente le contact entre la membrane luminale et le liquide tubulaire.

• Replis de la membrane basolatérale : augmente la surface de la membrane basolatérale (nombre de transporteurs par cellule).

Modèle cellulaire du transport proximal

Pompe NaK ATPase → abaisse la concentration Na intracellulaire

Sodium peut aussi entrer en échange d’un ion hydrogène

Réabsorption du bicarbonate : rôle important au niveau de la régulation corporelle acido-basique

Petites protéines réabsorbées en quasi-totalité (EN pas assez intense pour empêcher filtration)

• Captées par la bordure en brosse

• Internalisées dans de petites vésicules

• Digérés par le lysosome → acide aminés dans la circulation systémique

Mécanismes de contrôle

Rétrodiffusion : liquide excédentaire (non absorbé par le capillaire) retourne dans la lumière tubulaire.

Forces de Starling

Sécrétion tubulaire

Permet de filtrer des molécules en basse concentration dans le volume circulant (associées à protéines).

Mécanisme d’élimination des déchets (ceux mal éliminés par filtration)

• Excrétées activement par le tubule proximal

• Cations et anions organiques

Pompe basolatérale : laisse entrer un cation organique par diffusion facilitée.

Résultat net : réabsorption de sodium en échange de la sécrétion d’un cation organique.

Le mouvement net des autres ions est nul sauf l’anion organique.

• Élimination de ces substances peut dépendre de l’élimination d’une autre substance endogène/exogène

• Présence d’une molécule organique chargée dans le sang peut modifier la sécrétion tubulaire d’autres molécules organiques

Anatomie

L'échographie permet de voir l'anatomie.

La scintigraphie permet de voir le fonctionnement.

Conclusion

Le tubule proximal est responsable de 2/3 de la réabsorption totale

3 particularités anatomiques (plusieurs mitochondries, bordure en brosse, replis basolatéraux)

Transport du sodium énergisé par la pompe

Tubule proximal poreux

• Réabsorption isotonique

• Transcellulaire et paracellulaire

• Rétrodiffusion

L'anse de Henle, concentration et dilution de l'urine

Rôles

Réabsorption de 15-20% du NaCl filtré.

Réabsorption de plus d'NaCl que d’eau.

Anatomie

4 segments

Branche grêle descendante → branche grêle ascendante → branche large ascendante médullaire → branche large ascendante corticale (bout terminal = macula densa).

Modèle cellulaire du transport du NaCl

La branche descendante est perméable à l’eau alors que l’ascendante est imperméable.

Le tubule collecteur devient perméable sous l’influence de l’ADH.

Principal moteur : pompe Na-K ATPase

Microanatomie : tout est entremêlé. 2 sortes de cellules dans le tubule collecteur (principales transportent l’eau).

L’équilibre volémique/chimique est normal, le rein doit pouvoir diluer l’urine pour se débarrasser de l’eau supplémentaire.

• Beaucoup d’eau et peu d’osmoles à urine diluée

• Eau = osmoles à élimination iso-osmolaire

• Peu d’eau et beaucoup d’osmoles à urine concentrée