Le rein Flashcards
L’eau représente quelle proportion du poids corporel?
L’eau représente 60% poids corporel chez adulte (diminue avec l’âge et le contenu en tissus adipeux car graisses ont 10% eau versus muscles ont 75%). Plus faible chez la femme (tissus adipeux sous- cutanés plus important) (peu de muscles, contenant beaucoup d’eau, et gagnant beaucoup de tissus adipeux (graisse 10%, très peu)
Nouveau-né =75% H2O (peu de graisse)
Homme de 70 kg = 42 litres H2O (Doit rester stable malgré perte quotidienne : sueur, urine, etc.)
Pertes d’eau par l’organisme seront compensées par la soif
Consommation de 2.3 litres H2O/jour
Quels sont les pertes d’eau par l’organisme ?
Température normale (20 degrés) :
Perd plus d’eau par les voies respiratoires en hiver, expliquant la sensation de sécheresse dans la bouche
Total : 2300mL/jour
Température très chaude : perte égale par la peau, perte réduite par voies respiratoires et par urine. Cependant, augmentation accrue de la perte d’eau par sueur
Total : 3300mL/jour
Exercise physique prolongé :
Perte égale par la peau, perte réduite par l’urine (biffurque le sang vers le cerveau et les muscles. Moins d’apport en sang dans les reins), mais perte accrue d’eau dans les voies respiratoires, et surtout dans la sueur
Total : 6600mL/jour
Quels sont les 2 compartiments des liquides corporels?
liquides intracellulaires (28 L) = 40% du poids corporel (70 kg), donc 12kg (le plus important, dans toutes les cellules)
liquides extracellulaires (14L) = 20% du poids corporel. Tout ce qui est à l’extérieur des cellules (liquide interstitiel, lymphe, liquide cérébrospinal, plasma, liquide intraoculaire et des différentes cavités et espaces, liquide tube digestif )
Comment pouvons-nous mesurer les volumes corporels?
Grâce à un marqueur: un colorant ou une molécule radioactive (isotopique)
Caractéristiques du marqueur :
1. distribution homogène dans tout le
compartiment
2. non excrété par le rein ou le foie
3. absence de synthèse et non métabolisé (inactif)
4. non toxique
5. facile à mesurer avec un appareil
Un marqueur n’est jamais parfait
V = Quantité (mg ou gr) substance administrée dans le corps / Concentration(ml ou litre) du liquide dispersé à l’équilibre
Donnez des exemples de méthodes de mesure de l’eau corporelle totale
eau tritiée ou eau lourde
Éthanol (préférable) traverse les membranes. Marqueur de choix. Rapidement absorbé dans l’estomac
60% du poids corporel (70 kg) = 42L
Exemple: individu de 75 kg ingérant 45 g éthanol (3 consommations de 15 g; alcool à 40%).
- Si concentration plasmatique est 1g/L ou 0.10g/100mL (0.10 g%)
Eau corporelle totale = 45 g éthanol ÷ 1g/L = 45 L
Comment le volume des liquides extra cellulaires est-il mesuré?
Mesuré par marqueurs qui ne pénètrent pas les cellules, demeurent dans sang et liquide interstitiel
- Ex.: radioisotopes: Na24, Cl36
- substances non radioactives: Brome, inuline (PM = 5200), mannitol (le plus utilisé)
Comment le volume des liquides intracellulaires est mesuré ?
Ne peut pas être mesuré (pas de marqueur). Il sera donc calculé:
Eau corporelle totale – volume liquides extracellulaires
Comment est mesuré le volume plasmatique et quel est sa valeur?
Mesuré avec:
a- protéines marquées à l’iode radioactive (125I ou 131I) (moins utilisé si possible)
b- un colorant (bleu d’Evans) qui se lie à l’albumine (dans le plasma)
Représente 25% du volume extracellulaire (pour un homme de 70kg)
Environ 3-3.5 litres chez l’adulte
Comment le volume interstitiel est mesuré ? Quel est sa valeur?
Ne peut pas être mesuré; il sera calculé:
Volume liquides extracellulaires moins le volume du
plasma
75% du volume extracellulaire (énorme, espace où baigne les cellules)
Milieu intérieur tel que défini par Claude Bernard est constitué de 3 principaux liquides:
- le sang
- la lymphe
- le liquide interstitiel
Comment le volume sanguin est mesuré? Quel est sa valeur?
Mesuré avec globules rouges radioactifs marqués au chrome51, fer55 ou fer59 ou selon la formule:
volume du plasma / (1.00-hématocrite) = 5 litres (chez un individu de 70kg)
Hématocrite = % globules rouges (centrifugation)
H = 40-45 (homme). Si valeurs plus basse alors anémie
H = 36-40 (femme). Si valeurs plus haute alors
polycythémie (sang visqueux). Peut causer des oedèmes
Surnageant : plasma ; Culot : globules rouges
Volume sanguin = Volume plasma + globules rouges
Quels sont les constituants des liquides corporels qui sont plus présents à l’extérieur de la cellule ? À l’intérieur?
Plus à l’extérieur :
Na+, Ca2+, Cl-, HCO3, glucose, pression O2, pH
Plus à l’intérieur :
K+, Mg2+, phosphates, SO4-, acides aminés, cholestérol, phospholipides, acides gras libres, pression CO2, protéines
Très peu de protéines dans le liquide interstitiel. Joue un rôle dans l’osmose
Qu’est-ce que l’osmose?
Membrane semi-perméable: perméable à l’eau mais pas aux solutés non diffusibles (Na, Cl). Osmolarité inefficace si solutés passent la membrane (urée, éthanol), donc ne génèrent pas mouvement de l’eau.
P hydrostatique = P artérielle
+ dilué au + concentré
Arrête à l’équilibre : lorsque P hydrostatique (A vers B) = P osmotique (B vers A)
Mouvement d’eau pas possible si il y a de l’urée et de l’éthanol : suit l’eau, diffusible à travers les membranes
Qu’est-ce que la pression osmotique?
Pression exercée par le mouvement de l’eau du compartiment le plus dilué vers le plus concentré
dépend de la concentration de la molécule en solution(soluté). Nedépendpasdesonpoids moléculaire (ex. albumine et sucrose ont la même PO). Identiquepourunionouuneprotéine
c’estlasommedesionsensolution,ex:NaCl donne Na+ + Cl- (2 particules)
identique pour ion monovalent (Na+) ou divalent (Ca+2), non relié à la charge
Pression osmotique des colloïdes (protéines) est appelée pression oncotique
Comment la pression osmotique est-elle mesurée?
Mesure en mosmoles avec un osmomètre. Cet appareil est calibré selon la dépression du point de congélation d’un échantillon (urine, sang ou autres). L’eau gèle à 0 °C et le plasma à -0.52°C. Ainsi une solution contenant des solutés non diffusibles (sel, sucre, protéines, etc) aura un point de congélation inférieur à zéro °C.
Ajout de quelque chose dans l’eau = diminue le point de congélation
1 mosmole = 1 mmole d’une particule non ionisable en solution, exemple: Na+, glucose, Ca+2
Ajout mosmole : non ionisable
NaCl : 2 mosmoles
Ca2+ : 1 mosmole
Donnez la quantité de mole, d’équivalents et d’osmoles pour le glucose, le Na+, le NaCl, le CaCl2
Glucose : 1 mole, 0 équivalents, 1 osmole
Na+ : 1 mole, 1 équivalent, 1 osmole
NaCl : 1 mole, 2 équivalents, 2 osmoses
CaCl2 : 1 mole, 4 équivalents, 3 osmoles
L’équivalent est le nombre de charges positives ou négatives sur la molécule. Il n’affecte pas l’osmolarité
Quel est la différence entre l’osmolarité et l’osmolalité?
Osmolarité = osmoles/litre → (mole/L) x nombre particules dissociées
Osmolalité = osmoles/kg liquide → (mole/kg) x nombre particules dissociées
En clinique, on préfère utiliser Osmolarité car plus simple de mesurer des volumes de liquides biologiques que de les peser sur une balance. Le volume ne change pas à la °T du corps humain ou de la pièce. L’Osmolalité donne des valeurs plus précises en chimie car elle tient compte des changements de volume selon la °T.
Osmolarité et Osmolalité sont donc équivalents pour les liquides corporels dans le contexte physiologique.
Comment fait-on la conversion entre pression osmotique et osmolarité ?
Conversion de la pression osmotique en mm Hg = 19.3 x osmolarité
Ceci est fort utile quand on fait la somme algébrique des forces osmotiques et hydrostatiques dans un compartiment (utiliser la même unité de mesure).
1 mosmole/litre = 19.3 mm Hg (loi de van’T Hoff )
Liquides extracellulaire et intracellulaire = 300 mOsm/kg ou 300 mOsm/litre pour empêcher l’osmose
Expliquez ce qu’est une solution isotonique, hypotonique et hypertonique
solution isotonique: cellule est en équilibre avec la solution (solution contenant 0.9% NaCl ou 5% glucose)
P = 300mosmoles
Pas de phénomènes d’osmose
solution hypotonique: cellule va gonfler (hémolyse (explosion) des globules rouges) (< 0.9% NaCl ou eau pure)
Liquide de l’extérieur à l’intérieur de la cellule
solution hypertonique: cellule va perdre son volume (> 0.9% NaCl) Liquide de l’intérieur à l’extérieur
Qu’est-ce qu’une infusion de volume fait dans un milieu isotonique, dans un milieu hypertonique et dans un milieu hypotonique?
infusion solution isotonique:
Augmentation volume extracellulaire (pas osmose)
infusion solution hypertonique (ou hypernatrémie):
Augmentation volume extracellulaire
Diminution volume intracellulaire
Augmentation osmolalité → osmose vers milieu extracellulaire
Phénomène d’osmose. Espace extracellulaire plus concentré que l’intérieur
Infusion solution hypotonique (ou hyponatrémie):
Liquide extracellualire plus faible que 300 mosmoles
Diminution osmolalité extracellulaire → osmose vers les cellules
Augmentation volume intracellulaire
Diminution volume extracellulaire.
Dangereux car hémolyse
Quelles sont les conséquences d’un hypo et hyper-natrémie?
Changement du volume cellulaire, détecté en premier lieu par notre cerveau.
Le cerveau ne peux pas se gonfler, contrairement au foie, estomac, etc.
(loi des 4 C: Céphalée (maux de têtes), Confusion, Convulsion et Coma sont les signes neurologiques car le cerveau ne peut pas gonfler) Puis, mort
Le rein sera responsable de maintenir constant la natrémie (Na) et l’osmolarité des liquides (300 mOsm dans les liquides extra et intercellulaire) pour empêcher les phénomènes d’osmose.
Quelles sont les fonctions des reins? (3)
- Excrétion des produits du métabolisme :
-urée qui origine des acides aminés et protéines
-acide urique qui origine des acides nucléiques et purines
-urates, forme ionisée de l’acide urique (forme l’arthrite sinon)
-créatinine qui origine de la créatine des muscles squelettiques
-autres substances toxiques (médicaments)
Nettoie le sang de produits toxiques, surtout d’urée provenant des acides aminés - Contrôle du volume des liquides extracellulaires et leurs constituants. Maintenir les volumes extracellulaires pour maintenir l’osmose à 300 mosmo.
180 litres liquide filtrés/jour où 99% H2O est réabsorbé dans les capillaires péritubulaires et 1-1.5 litres d’urine est formée par jour. Contrôle de la tonicité (300 mOsm/l). 1% restant pas réabsorbé et constitue l’urine - Fonction endocrinienne. Rôle dans la pression artérielle, réabsorption du calcium, etc.
Quel est l’anatomie fonctionnelle du rein?
Unité structurale et fonctionnelle du rein est le néphron: 10^6 néphrons par rein (1 million/rein, donc un total de 2 millions)
Les reins sont situés de chaque côté colonne vertébrale (paroi postérieure de l’abdomen)
Rein droit situé plus bas que le rein gauche (à cause du foie)
Forme de haricot avec hile
Apparence rouge brun, ferme et entouré d’une capsule
Poids : 115-170g (11 cm long, 6 cm large, 3 cm épais) (dimension d’un poing)
Représente 0.5% poids corporel
Médula constituée de cônes nommés pyramides commençant au niveau du cortex et allant vers la base nommée papilles. Les papilles sont entourées par des entonnoirs, nommés calyx. Elles viennent coiffer les papilles. Urine coule dans les calyx jusqu’au bassin pelvis (espace pelvique), puis dans la vessie
De quoi est composé le système urinaire?
Pyramides (8-18 masses coniques) se terminent dans les papilles dans l’espace pelvique avec les calices qui coiffent les papilles en forme d’entonnoirs → le pelvis (bassinet) → uretères →vessie urinaire
Quel est le système circulatoire rénal ?
L’artère rénale se divise en branches principales antérieure et postérieure puis en 5 artères segmentaires pour donner l’artère interlobaire (1) → artère arciforme (forme d’arc) (2) → artère interlobulaire (lobules, bosses) (3)→ artériole afférente (5)→ capillaires glomérulaires (petites boules seulement dans le cortex, pas la médulla) (7ab)→ artériole efférente (6)→ capillaires péritubulaires (cortex) puis en vasa recta (8) dans la medulla (veines du même nom courent en parallèle aux artères à partir de la veine stellaire (pas d’équivalent artériel, n’a pas le sang contenu dans les glomérules) (4)). Vasa recta ascendant (9) se jette dans la veine arciforme. Les autres capillaires péritubulaires se jettent dans les veines interlobulaires.
N.B. Il n’y a pas de veines segmentaires.
Qu’est ce que le néphron cortical et juxtamédullaire?
Néphron = glomérules + tubules
Pas de système sanguin sauf glomérule
Cortical : 85% des néphrons, glomérules en périphérie du cortex
Juxtamédullaire : 15% des néphrons, glomérules enfouies dans le cortex. Concentre l’urine
On retrouve le segment épais dans le cortex et la médulla externe
Tubule connecteur : urine
Quel est la composition du néphron ?
Le néphron est composé du glomérule et du tubule rénal.
La capsule de Bowman reçoit le filtrat glomérulaire qui coule ensuite dans le tubule proximal (Segments S1, S2 et S3), la loupe de Henle (parties descendante et ascendante), tubule distal, tubule collecteur cortical, canal collecteur médullaire et pelvis rénal pour former l’urine.
Anse de Henle est plus longue chez le néphron juxtamédullaire. Le segment descendant et une partie du segment ascendant ont une paroi mince. La partie corticale du segment ascendant a une paroi épaisse.
Glomérules filtre 20% du sang passant dans l’artère falciforme. Fait les échanges entre le sang et les tubules
Des vénaux droits sortent des capillaires perritubulaires
Quelles sont les cellules composant le néphron?
Composé uniquement de cellules épithéliales de différentes formes et fonction (différent degrés de développement)
Tubule proximal convoluté : Épithélium plus développé car là où se passe la plupart des réactions. En brosse, plus de surface de contact. Invagination pénétrant dans la cellule. Beaucoup de mitochondrie
Loop of Henle ascendant : pas de membrane en brosse
Loop of Henle descendant : a rien
Tubule distale convoluté : Cellules principales (99% des cellules). Transparentes. Entre cellules principales : cellules intercalaires brunes
Collecting duct : Très imperméables
-Lumière : apicale
-Anti-luminale : Basale.
3 surface pas à la lumière ensemble : basolatérales
De quoi est composé l’épithélium du tubule proximal ?
Beaucoup mitochondries → haute activité métabolique: 65% de la réabsorption du filtrat glomérulaire (Na+, Cl-, K+, HCO3-, Ca+2, phosphates, glucose, eau, acides aminés, Mg ).
Bordure en brosse très développée et nombreux canaux intercellulaire et basal. Sécrétion des anions et cations organiques (médicaments).
Quelles sont les 3 fonctions du néphron?
- La filtration glomérulaire
- La réabsorption tubulaire
- La sécrétion tubulaire
Quelles sont les fonctions de la sécrétion tubulaire?
1- Éliminer des substances non filtrées et liées aux protéines
2- Éliminer l’urée, l’acide urique
3- Élimnier les ions K+ en excès
4- Régler le pH sanguin en sécrétant les ions H+
Quelle est la pression nette de filtration ?
Pression hydrostatique glomérulaire (artérielle) (55 mm Hg) - Pression osmotique glomérulaire (30 mm Hg) - Pression hydrostatique capsulaire (15 mm Hg) (résistance à l’écoulement) = 10mm Hg (pression nette de filtration
Pression sanguine dans le glomérule fait sortir le liquide dans les tubules
Qu’est-ce que la clairance ou épuration?
Clairance ou épuration d’une substance du plasma: l’habileté des reins à éliminer cette substance
Capacité des reins à nettoyer le plasma
clairance plasmatique (ml/min) :
débit urinaire (ml/min) x [urinaire] / [plasma] = clairance plasmatique
Qu’est-ce que le taux de filtration glomérulaire?
Clairance de l’inuline pour mesurer TFG (inuline filtrée à 100% et non réabsorbée ou sécrétée ou métabolisée, non toxique, non produite par le rein et n’affecte pas TGF). N’agit pas sur les vaisseaux sanguins
TFG= Uin V / Pin = 125 ml/min ou 180 L/jour
V= débit urinaire,
U = concentration urinaire
P= concentration dans le plasma
TFG mesuré par créatinine en clinique car endogène (constant chez même individu)
Savoir si rein fonctionne bien
Créatinine stable, mais variable d’un individu à l’autre
Déjà dans le sang, IN VIVO
Qu’est-ce que le FPR?
FPR (flot ou débit plasmatique rénal) mesuré selon la clairance du PAH (acide para-amino hippurique).
PAH filtré (faible portion non liée aux protéines), non réabsorbé mais sécrété par tubule proximal (dans le cortex).
Coefficient d’extraction du PAH = 0.9 (90 % PAH extrait par le cortex, soit 600 ml/min) . Il faut donc ajouter 10% pour considérer la medulla.
UPAH x V / PPAH = 600 ml/min; total 600/0.9 = 660 mL/min (seulement volume du cortex, soit 90% du système rénal)
Besoin de marqueur se liant aux protéines plasmatiques. Voir comment le sang circule dans le rein
Qu’est ce que le flot sanguin rénal (FSR)?
FSR = 660 ml/min x 100 / 55 = FPR / 1-hématocrite
si hématocrite = 45%
(1200 ml/min pour les 2 reins)
mesurable aussi avec un débitmètre électromagnétique chez l’animal
Quelle est la fraction rénale?
fraction rénale = f lot sanguin rénal / débit cardiaque
= 1200 ml/min / 5600 ml/min = 21%
Les reins reçoivent 21% du débit cardiaque (gigantesque) même s’il est seulement 0,5% du volume corporel
Quelle est la fraction de filtration?
fraction du plasma filtré par le glomérule
TFG / FPR = 125 ml/min / 660 ml/min = 19%
1/5 filtré pour pas empêcher la filtration
si Posm = P hydrostatique alors cesse la filtration
Quand est-ce que les volumes sont stables?
TFG ne varie pas même si pression artérielle change dans les limites de 75-160 mmHg
En bas de 75 mmHg : filtration et volume de sang diminue
En haut de 160mmHg : volume sang augmente, mais pas la filtration
Qu’est-ce qui forme l’appareil juxtaglomérulaire?
Macula densa: épithélium dense de la première partie du tubule distal qui détecte les concentrations de NaCl dans le liquide tubulaire et libère des médiateurs affectant les artérioles et libérant la rénine. Influence le débit sanguin en envoyant un signal contractant ou relaxant les vaisseaux sanguins
Cellules juxtaglomérulaires: cellules granulaires des artérioles afférentes contenant des granules foncés. Elles secrètent la rénine (enzyme). PAS UNE HORMONE
Quels stimuli favorisent la libération de rénine?
Inhibition des barorécepteurs dans l’artériole afférente à la suite d’une diminution de pression artérielle
Diminution de [NaCl] dans la macula densa
Élévation de l’activité sympathique qui via la
noradrénaline stimule le récepteur B1-adrénergique
Le contraire diminue la rénine
Comment le TFG est-il contrôlé ?
a) vasodilatation de l’artériole afférente
Dans le cas d’une diminution de TFG alors diminution des ions dans le tubule distal (macula densa) → signal qui cause dilatation de l’artériole afférente→ Augmentation FSR → Augmentation pression glomérulaire → ramener à la normale le TFG
Substances vasodilatatrices
(bradykinine, dopamine, prostaglandines, NO)
b) vasoconstriction de l’artériole efférente
Dans le cas d’une diminution de TFG alors diminution des ions dans la macula densa → Augmentation rénine par cell. juxtaglom. → formation angiotensine II → constriction artériole efférente → Augmentation pression glomérulaire → ramène à la normale TFG
Substances vasoconstrictrices (angiotensine II, noradrénaline)