Physiologie rénale

Question 1

Définition du néphron + composition =

Answer 1

Unité fonctionnelle du rein

Néphron = glomérule + tubule (=TCP, Anse de Henlé, TCD, Tube collecteur)

=> Le tubule est composé de différents segments spécialisés, qui permettent la modification de composition de l’ultrafiltrat glomérulaire (par phénomène de sécrétion et de réabsorption entre le fluide tubulaire et les capillaires), aboutissant à l’urine définitive.

Question 2

Nombre de néphrons par rein :

Answer 2

=> chaque rein en contient environ 400 à 800 000.

Question 3

Premiere étape de l’élaboration de l’urine :

Answer 3

= la formation de l’ultrafiltrat glomérulaire (ou urine primitive) par le passage de l’eau et des constituants du plasma à travers la barrière de filtration glomérulaire, séparant le plasma dans le capillaire glomérulaire de la chambre urinaire, par phénomènes mixte de convection et de diffusion.

Question 4

3 couches de la barrière de filtration glomérulaire : + composition

Answer 4

=> en allant de la lumière vasculaire à la chambre urinaire :

1) la cellule endothéliale qui a la particularité d’être fenêtrée;
2) la membrane basale glomérulaire constituée de substances amorphes collagène de type 4, de protéoglycane, de laminine, de podocalixine, et de petites quantités de collagène de type 3 et de type 5, de fibronectine et d’entactine ;
3) des prolongements cytoplasmiques (pédicelles) des podocytes, cellules d’origine épithéliale qui reposent sur la membrane basale glomérulaire, l’espace formé entre les pédicelles définissant la fente de filtration.

Question 5

Débit sanguin rénal :

Answer 5

= 20 à 25 % du débit cardiaque et est transmis en quasi- totalité aux glomérules.

• Le pourcentage du débit plasmatique rénal (DPR) qui est filtré (fraction de filtration = DFG/DPR) est de l’ordre de 20 %.

=> Le Débit de Filtration Glomérulaire est donc d’environ 20 % x 600 ml/min = 120 ml/min soit 180 L/j.

=> Chaque jour, les glomérules produisent environ 180 litres d’ultrafiltrat (Débit de Filtration Glomérulaire), pour un débit urinaire d’environ 1 à 2 litres/j, la différence étant réabsorbée par le tubule au cours du transit de l’urine primitive depuis la chambre urinaire jusqu’au système excréteur.

Question 6

Taille à partir de laquelle le passage des proteines est négligeable :

Answer 6

Le passage des protéines dans l’urine est négligeable au-delà d’un poids de 68 000 Dalton (= PM de l’albumine).

Question 7

Protéinurie physiologique :

• Composition
• Concentration

Answer 7

=> Les protéines filtrées sont pour l’essentiel réabsorbées en aval dans le tubule rénal

= leur concentration dans l’urine définitive est inférieure à 200 mg/L.

La protéinurie physiologique apparaît constituée à parts égales de protéines d’origine plasmatique (fragments d’immunoglobulines et albumine) et de la protéine de Tamm-Horsfall, mucoprotéine produite par les cellules de l’anse de Henle.

Question 8

Déterminants physiques de la filtration glomérulaire (=FG) :

Answer 8

• perméabilité de la barrière glomérulaire
• la force motrice de pression de part et d’autre de la barrière, suivant la relation (Loi de Starling).

Question 9

Physiologie de l’autorégulation rénale = (2 mécanismes)

Answer 9

L’autorégulation rénale maintient constants le débit sanguin rénal et la filtration glomérulaire lors de variations de la pression artérielle moyenne entre 70 et 140 mmHg.

=> L’autorégulation répond à deux mécanismes,

• le tonus myogénique = phénomène physique de contraction artériolaire afférente en réponse à l’augmentation de pression
• le rétrocontrôle tubulo-glomérulaire = phénomène biologique conduisant à la contraction de l’artériole afférente lorsque le débit de Na dans le tubule distal augmente, ce qui intervient en cas d’augmentation de pression dans l’arbre vasculaire rénal.

=> Grâce aux mécanismes d’autorégulation, le débit sanguin rénal et la filtration glomé- rulaire demeurent pratiquement constants pour une gamme très étendue de pressions artérielles systoliques (de 80 à 200 mmHg).

En revanche, lorsque la pression artérielle systolique est inférieure à 80 mmHg, une diminution du flux sanguin rénal et de la filtration glomérulaire survient.

Question 10

Au total :

Facteurs modulant la filtration glomérulaire : (5)

Answer 10

• les pressions hydrostatiques et oncotiques dans le capillaire glomérulaire ;
• la pression hydrostatique dans la chambre urinaire (augmentée en cas d’obs- tacle sur la voie excrétrice) ;
• le débit plasmatique glomérulaire ;
• la perméabilité et la surface glomérulaires (qui peuvent varier sous l’influence de l’angiotensine II, par exemple) ;
• le tonus des artérioles afférentes et efférentes.

=> Figure 1 page 11

Question 11

Sites de l a réabsorption de sodium + pourcentage :

Answer 11

=> Figure 2 page 12

Question 12

organisation et mécanismes généraux du tubule rénale :

_{(a lire)}

Answer 12

La formation de l’urine résulte de la succession de phénomènes d’échanges de solvant ou de solutés entre le fluide tubulaire et le capillaire péritubulaire, à travers des épithéliums spécialisés.

Les échanges se font diversement par les voies trans- et paracellulaires, et sont assurés par des systèmes de transport spécifiques, fonctionnant grâce aux gradients chimiques ou électriques générés par l’activité de la NaK-ATPase, ou directement par l’hydrolyse de l’ATP.

Tout au long du néphron, la majeure partie de la consommation d’oxygène du rein est dédiée à la réabsorption du sodium qui sert de « force motrice » à la réabsorption ou à la sécrétion d’autres électrolytes ou substances (acides aminés, glucose…).

Question 13

Entrées/sorties journalières d’eau =

Answer 13

= 1,5 à 2L

Question 14

Entrées/sorties journalières de sodium en mmol et g =

Answer 14

= 100 à 200 mmol = 6 à 12 g/j

Question 15

Entrées/sorties journalières de potassium =

Answer 15

= 70 mmol

Question 16

Entrées/sorties journalières d’urée =

Answer 16

= 1g prot/6mmol d’urée

Question 17

Entrées/sorties journalières d’acides =

Answer 17

= 1 mmol/kg

Question 18

Entrées/sorties journalières d’osmoles =

Answer 18

= 600

Question 19

Entrées/sorties journalières de créatinine en mmol et mg/kg

Answer 19

= 5-15 mmol = 7-15 mg/kg/j

Question 20

Entrées/sorties journalières en pH =

Answer 20

= 5 à 7

Question 21

Echanges dans le tube proximal (=TCP) : (8)

Answer 21

• Environ 2/3 de l’eau est réabsorbée, soit près de 120 L/j.
• 2/3 du Na+ filtré est également réabsorbé, ce qui définit le caractère iso-osmotique de la réabsorption hydrosodée dans le TCP.

=> Par conséquent, le fluide tubulaire est iso-osmotique au plasma à l’arrivée dans l’anse de Henle.

• Le glucose est activement et entièrement réabsorbé sous réserve que la glycémie ne dépasse pas 10 mmol par litre.
• Les bicarbonates sont entièrement réabsorbés, de façon couplé au Na, tant que leur concentration plasmatique est inférieure à 27 mmol par litre
• Il en est de même pour les acides aminés et d’autres acides organiques.
• La réabsorption du phosphate couplée au Na, et sous le contrôle hormonal de l’hormone parathyroïdienne (phosphaturiante).
• La réabsorption du Ca++ à ce niveau est passive, elle suit celle du Na+ et de l’eau et représente 65 % du calcium filtré.
• il existe une réabsorption importante d’acide urique, via des transporteurs spécifiques.

Question 22

Processus de réabsorption dans la cellule tubulaire proximale :

Answer 22

=> IFgure 3 page 14

Question 23

Signes biologique traduisant une atteinte du TCP : + nom

Answer 23

la glycosurie, la bicarbonaturie, l’amino-acidurie traduisent l’atteinte tubulaire proximale, qui peut toucher l’ensemble des systèmes de transport

= syndrome de Fanconi, complet ou incomplet

Question 24

Echanges dans l’anse de henle :

Answer 24

• réabsorption découplée du Na et de l’eau = réabsorption d’H20 sans Na+ dans la branche descendante et réabsorption active de Na+ sans H20 dans la branche ascendante.
• Le transport de NaCl est assuré dans l’anse large ascendante par un co-transport Na-K-2Cl (= NKCC2).

=> L’activité de ce système génère un faible gradient électrique qui permet la réabsorption de calcium.

=> Ainsi, à la fin de l’anse de Henle :

• 25 % supplémentaires de la charge filtrée en Na et en H20 ont été réabsorbés
• Dans l’anse large ascendante de Henle les cations divalents (Ca++ et Mg++) sont réab- sorbés par voie para-cellulaire (20 % de la charge filtrée),

Question 25

Facteurs inhibant le co-transport Na-K-2Cl de l’anse de Henlé : (2)

Answer 25

• les diurétiques de l’anse = bumétanide ou furosémide ;
• des mutations de ce système de réabsorption sont observées dans le syndrome de Bartter.

Question 26

Processus de réabosrption du sodium dans l ‘anse large ascendante de Henle :

Answer 26

=> Figure 4 page 15

Question 27

Echanges dans le tube contourné distal (=TCD) :

Answer 27

• À l’entrée dans le TCD, le fluide tubulaire est isotonique au plasma.

=> La réabsorption de sodium y est assurée par un co-transport NaCl. Le tube distal étant imperméable à l’eau, l’osmolarité du fluide tubulaire diminue pour atteindre ici sa valeur minimale, soit 60 mOsmol/L (le TCD est le segment dit de dilution)

+ le Ca++ est réabsorbé de façon active par voie transcellulaire par le canal épithélial au Ca ECaC (ou TRPV5).

Question 28

2 facteurs inhibants le transporteur NaCl du tube contourné distal :

Answer 28

• Syndrome de Gitelman .
• les diurétiques thiazidiques.

Question 29

Processus de la réabsoption du sodium dans le tube contourné distal :

Answer 29

=> Figure 5 page 16

Question 30

Phsyiologie des échanges dans le canal collecteur :

Answer 30

= ajustement final de l’excrétat urinaire aux entrées (fonction d’homéostasie), sous la dépendance de diverses influences hormonales.

=> Ceci concerne la concentration de l’urine (bilan de l’eau), la sécrétion de potassium (bilan du K+), l’acidification de l’urine (bilan des H+), et la réabsorption de sodium (bilan du Na+)

• La réabsorption de sodium est assurée dans le tube collecteur par le canal sodium (ENac) apical des cellules principales, stimulée par l’aldostérone et inhibée par l’amiloride.
• Une sécrétion de potassium est couplée à la réabsorption de sodium par ENac.
• La réabsorption de l’eau permettant l’ajustement de l’osmolalité finale de l’urine est sous la dépendance de l’hormone antidiurétique ADH (bilan de l’eau)
• Cet ajustement homéostatique final de l’excrétion du sodium d’une part et de l’eau d’autre part se fait de façon indépendante, permettant une régulation dissociée du VEC (dépendant du bilan du Na) et du VIC (dépendant du bilan de l’eau).
• Le canal collecteur assure également l’homéostasie des H+ et donc la régulation de l’équilibre acido-basique, en assurant une sécrétion nette de protons H+ dans le fluide tubulaire par les cellules intercalaires de type A (le TCP n’assurant que la réabsorption des bicarbonates filtrés par le glomérule, sans excrétion nette d’H+).

Question 31

Dfinition du Syndrome de Liddle : + signes

Answer 31

La mutation activatrice des sous-unités du canal sodique du canal collecteur a été identifiée comme étant responsable du syndrome de Liddle

=>qui réalise un tableau :

• d’hyperaldostéronisme primaire avec hypertension artérielle,
• hypokaliémie et aldostéronémie basse,

=> très sensible à l’amiloride mais résistant aux inhibiteurs compétitifs de l’aldostérone.

Question 32

Physiologie en cas de déshydratation intracellulaire (privation hydrique) dans le canal collecteur :

Answer 32

• l’hormone antidiurétique est sécrétée et entraîne une augmentation de la perméabilité à l’eau du tube collecteur
• l’eau est alors réabsorbée de façon passive dans l’interstitium le long d’un gradient entre l’intérieur du tubule et l’interstitium environnant, lui-même favorisée par le gradient cortico-papillaire,

=> les urines définitives sont concentrées.

Question 33

Physiologie si hyperhydratation intracellulaire (excès d’eau) au niveau du canal collecteur :

Answer 33

• la sécrétion d’hormone antidiurétique est supprimée,
• le tube collecteur reste imperméable à l’eau,

=> les urines définitives sont donc diluées.

Question 34

Physiologie de l’excrétion d’H+ dans le canal collecteur : (2 mécanismes) :

Answer 34

• soit minoritairement sous forme d’H+ libre (le pH urinaire normal est acide, entre 5 et 6, mais peut varier de 4,5 à 8)
• soit pris en charge par des accepteurs de protons acides tels le phosphate (acidité titrable) et surtout sous forme d’ion ammonium

+ Le NH3 produit par les cellules du tube proximal diffuse facilement dans les différents compartiments capillaires et tubulaires ; après fixation d’un H+, le NH4+ formé reste « trappé » dans la lumière du tube distal, et contribue à l’élimination de la charge acide.

Question 35

Processuus de la réabsorption duu sodium dans le tube collecteur cortical :

Answer 35

=> Figure 6 page 17

Question 36

Physiologie de l’excrétion de la Vitamine D par le rein :

• Localisation
• facteur Favorisant
• Action

Answer 36

• La forme active de la vitamine D [1,25 (OH)2– vitamine D3 ou calcitriol] est produite dans les cellules tubulaires proximales, à partir de son précurseur hépatique, la 25 (OH) vitamine D3, sous l’effet de la un alpha-hydroxylase.
• L’activité de cette enzyme est augmentée par la PTH.
• La forme active de la vitamine D augmente l’absorption digestive et rénale de calcium, et l’absorption intestinale de phosphate.

Question 37

Physiologie de l’excrétion de l’Érythropoïétine (EPO) :

• Localisation de production
• Facteur favorisant
• Action

Answer 37

• C’est une glycoprotéine produite par des cellules interstitielles péritubulaires fibroblastiques
• En réponse aux variations de la pression partielle tissulaire en O2.
• L’EPO produite en réponse à l’hypoxie cellulaire, physiologique (altitude) ou pathologie (pathologies respiratoires par exemple), et stimule la production des globules rouges par la moelle osseuse.

Question 38

Physiologie de l’excrétion de la Rénine :

• Localisation de la production
• Facteur favorisant
• Action

Answer 38

• La rénine, sécrétée au niveau de l’appareil juxta-glomérulaire
• en réponse aux variations de la volémie,
• active par protéolyse l’angiotensinogène circulant d’origine hépatique ;

=> l’enzyme de conversion transforme l’angiotensine I libérée en angiotensine II

Question 39

Action de l’angiotensine II :

Answer 39

Elle exerce des effets vasoconstricteurs puissants (via son récepteur AT1) et stimule la sécrétion cortico-surrénalienne d’aldostérone, favorisant la rétention de Na et la sécrétion de K+ et de H+.

Question 40

Stiiumuli de la sécrétion de rénine : (3)

Answer 40

• l’augmentation de la concentration en chlorure de sodium au niveau de la macula densa (= feedback tubulo-glomérulaire).
• l’hypovolémie ou la baisse de la pression artérielle ;
• le système nerveux sympathique ;

Question 41

Résumé de la physiologie du système rénine angiotensine Aldostérone (SRAA) :

Answer 41

=> Figure 7 page 18

Question 42

Résumé des Mécanismes des médicaments inhibant le SRAA :

Answer 42

=> Figure 8 page 19

Question 43

Définition de l’endothéline = + action

Answer 43

L’endothéline est un peptide produit dans le rein par les cellules endothéliales, les

cellules mésangiales et tubulaires ; c’est le plus puissant peptide vasoconstricteur connu.

Question 44

Caractéritiques des prostaglandines :

• Action
• Localisation de la prodiction

Answer 44

le principal effet des PG est de moduler l’action de certaines hormones sur l’hémodynamique rénale ou les transports tubulaires. Les PG sont surtout produites par les cellules du canal collecteur médullaire et les cellules interstitielles, et à un moindre degré dans le cortex par les cellules mésangiales et artériolaires glomérulaires.

Certaines sont :

• vasodilatatrices et hypotensives (prostacycline) ;
• d’autres ont un effet vasoconstricteur (thromboxane).

Question 45

Le rein produit des facteurs de croissance ?

Answer 45

=> VRAI : Des facteurs de croissance (Epidermal growth factor, HGF, IGF-1) sont produits dans le rein ; ils interviennent dans la croissance des cellules tubulaires.

Question 46

Action du système kinine-kallicréine rénal + facteur potentialisant :

Answer 46

les kinines sont vasodilatatrices et augmentent le débit sanguin rénal mais diminuent les résistances rénales et ne modifient pas la filtration glomérulaire.

=> Les effets des kinines sont potentialisés par les inhibiteurs de l’enzyme de conversion qui empêchent leur dégradation.

Question 47

Catabolisme rénal des homornes peptidiques :

Answer 47

• les peptides et petites protéines filtrées sont dégradés par les cellules tubulaires. Ce catabolisme tubulaire participe à la régulation de l’activité hormonale ; il permet aussi d’éviter la perte nette d’acides aminés qui résulterait de leur fuite urinaire
• la concentration plasmatique de certaines hormones polypeptidiques (insuline) peut ainsi s’élever au cours d’une insuffisance rénale, par suite d’une augmentation de leur durée de vie.

Question 48

D’ou provient la créatinine ?

Answer 48

= c’est le produit du métabolisme de la créatine musculaire.