Le débit de filtration glomérulaire (DFG) représente le volume de plasma filtré par l’ensemble des glomérules des deux reins (mL) par unité de temps (min). En général, on rapporte sa mesure en mL/min.
Diverses méthodes ont été élaborées pour mesurer le DFG : les méthodes de clairance sur collecte urinaire, les méthodes d'estimation à partir de la créatinine sérique et les méthodes par mesure directe du DFG. Nous discuterons de chacune de ces méthodes dans les sous-sections qui suivent.
Méthodes d'évaluation de la fonction glomérulaire
Objectif 3.3.3 -
Méthodes de clairance
La clairance est le taux d’élimination d’une substance du sang dans l’urine. Elle est représentée en mL/min, tout comme le DFG. Les mieux connus sont les clairances de l’urée, de la créatinine et de l’inuline.
On calcule la clairance d’une molécule à partir d’une collecte urinaire des 24 heures à l’aide de la formule suivante :
Cl = U x V / P
U = Concentration urinaire (mmol/L); V = Volume urinaire quotidien (L/jour); P = Concentration plasmatique (mmol/L); Cl = Clairance (L/jour, qui peut être transformé facilement en mL/min)
Afin d’estimer le DFG à partir d’une clairance, il faut idéalement une substance qui est filtrée librement (donc de faible poids moléculaire, non polarisée et non liée aux protéines) et qui n’est ni réabsorbée, ni sécrétée par le tubule.
À cet égard, l’inuline est la molécule parfaite, mais elle n’est pas présente de façon physiologique dans l’organisme, ce qui rend problématique la mesure de sa clairance à l’extérieur des protocoles de recherche.
L’urée est présente de façon physiologique dans le plasma, mais est fortement réabsorbée par les tubules et sa réabsorption fluctue selon différentes conditions. Elle n’est donc pas une très bonne méthode pour estimer le DFG à partir de sa clairance.
La créatinine est une bien meilleure méthode de mesure puisqu’elle n’est pas réabsorbée au niveau tubulaire. Il existe cependant une sécrétion tubulaire de créatinine qui représente 20-25% de son élimination. Cette sécrétion est beaucoup plus constante que la réabsorption de l’urée et la mesure de sa clairance représente donc une approximation assez réaliste du DFG.
Méthodes par mesure directe
Il existe également des mesures directes du DFG en médecine nucléaire, notamment à l’aide du Technetium-99m-diethylene-triamine-pentaacetate (Tc-99m-DTPA), qui permettent d’obtenir une mesure très précise du DFG. On réserve ce test aux situations où la mesure du DFG à partir de la créatinine est imprécise puisqu’il est coûteux et implique une exposition aux radiations nucléaires.
Le débit de filtration glomérulaire estimé (DFGe)
Lorsque la fonction rénale d’un patient est stable (pas de détérioration ou d’amélioration rapide de celle-ci), on peut estimer le DFG à partir de formules mathématiques. Plusieurs ont été développées à travers les années : Cockcroft-Gault, MDRD et, plus récemment, CKD-EPI.
La formule CKD-EPI (Chronic Kidney Disease – Epidemiology) est celle qui est la plus précise et elle devrait être utilisé pour la vaste majorité des patients. La plupart du temps, elle est déjà calculée par le laboratoire et inscrite sur la feuille de résultat. Il est bon de noter que les DFGe obtenus à l’aide de CKD-EPI sont normalisés pour une surface corporelle standard de 1.73m2 ce qui permet de comparer plus facilement la fonction rénale de patients de taille très différente. Par contre, si on voulait comparer une clairance mesurée à un DFGe, il faudrait multiplier le DFGe par la surface corporelle véritable du patient (s’obtient à l’aide de formules qui se basent sur le poids et la taille – ces formules sont disponibles sur la majorité des calculatrices médicales disponibles sur vos appareils électroniques). Certains laboratoires donnent maintenant les résultats de clairance mesurée normalisés pour une surface corporelle de 1.73 m2 ce qui évite cette manipulation supplémentaire.
La diminution physiologique de filtration glomérulaire avec l’âge
La production quotidienne de créatinine diminue avec l’âge, à mesure que l’on perd de la masse musculaire. En théorie, cela devrait se traduire par une baisse de la créatininémie.
En vieillissant, on ne perd pas seulement des cheveux, des cellules musculaires et des neurones ; on perd également des néphrons. Conséquemment, la clairance de la créatinine diminue avec l’âge, étant donné cette perte des néphrons.
Le résultat de la diminution de production de créatinine et de la perte de néphron (diminution de la clairance) est que la créatininémie reste relativement stable en conditions physiologiques. La courbe montrée ici révèle les valeurs normales de créatininémie en fonction de l’âge.
La filtration glomérulaire diminue physiologiquement à mesure que l’on vieillit. À partir de 30-35 ans, cette diminution est d’environ 1 mL/min/année ; elle est cependant moindre chez des gens avec un très bon système cardio-vasculaire.
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La créatininurie et son équilibre
Voici les principes importants par rapport à la créatininurie.
En homéostasie, la créatininurie est toujours équivalente à la production de créatinine par les muscles.
Seule une rupture subite de l’équilibre entraînera un changement de la créatininurie.
Un nouvel équilibre sera retrouvé au bout de quelques jours et la créatininurie redeviendra égale à la production quotidienne de créatinine musculaire.
Allons-y avec une analogie pour mieux comprendre : c’est plus simple.
Imaginons un bain dont le robinet est ouvert et pour lequel nous aurions oublié de mettre le bouchon. Notez bien que le débit du robinet restera constant dans cette expérience. Si nous laissons ce système fonctionner pendant quelques minutes, il y aura probablement un petit fond d’eau dans la baignoire et le débit d’eau du robinet équivaudra au débit d’eau qui s’écoule par le drain. Fichier:Illustration bain normal.png
Pour une raison obscure (disons que le savon tombe malencontreusement dans le fond du bain), le drain se bloque partiellement. Le débit au niveau du drain diminue abruptement. Fichier:Illustration bain bouché et vide.png
Plus le niveau d’eau dans la baignoire monte, plus la pression exercée au niveau du drain du bain augmente. Étant donné que la pression augmente, le débit au niveau du drain augmente progressivement jusqu’à ce qu’il équivaille au débit du robinet. Un nouvel état d’équilibre est alors atteint.Fichier:Illustration bain bouché à l'équilibre.png
Revenons maintenant à notre sujet préféré : les reins.
À l’état d’équilibre, la quantité de créatinine rejeté par les muscles à chaque jour est égale à la quantité de créatinine rejeté dans l’urine à chaque jour (créatininurie) ; la créatininémie est à un niveau normal (une petite quantité d’eau dans le fond du bain). Il faut se souvenir ici que chez un individu normal, la quantité de créatinine rejeté par les muscles à chaque jour restera constant dans le temps.Fichier:Illustration bain normal.png
Tout à coup, pour une raison obscure, l’excrétion du rein est bloquée partiellement (disons qu’on procède à une néphrectomie). Un dREIN (drain) est bloqué (quel calembour !).Fichier:Illustration bain bouché et vide.png
Plus la créatininémie augmente, plus le gradient de concentration pour excréter la créatinine au niveau du rein augmente. Étant donné que la pression augmente, la créatininurie augmente progressivement jusqu’à ce qu’elle équivaille à la quantité de créatinine rejetée quotidiennement par les muscles. Un nouvel état d’équilibre est alors atteint.Fichier:Illustration bain bouché à l'équilibre.png
Il n’y a REIN de difficile là-dedans finalement !
La compréhension de ce que signifie la créatininurie a une autre utilité : quand on sait à quoi s’attendre, la créatininurie permet de juger si une collecte urinaire de 24 heures est complète ou non. Si la créatininurie est nettement moindre qu’attendue, cela signifie que la collecte est incomplète.
Pour démontrer la grande variabilité des valeurs de créatininurie, selon qu’on soit jeune ou vieux, ayant une bonne masse musculaire ou pas, voici les valeurs normales.
