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PHYSIOLOGIE RÉNALE
N de TALANCÉ
PHYSIOLOGIE RÉNALE
1- Relations structures et fonctions:Structure:organes rétropéritonéaux et
paravertébraux150 gLongueur:11-12 cmLargeur:6 cmÉpaisseur:3 cm
PHYSIOLOGIE RÉNALE
1-Relations structures et fonctionsStructure:
Zone externe:le cortexZone interne:la médulla
Médulla externe• Bandes externes• Bandes internes
Médulla interne
PHYSIOLOGIE RÉNALE
1-Relations structures et fonctionsStructure:unités foctionnelles:les
NÉPHRONS 1milion environ2 populations néphroniques:
Glomérules qui filtre l’eau plasmatique Tubules qui assurent la réabsorption et la sécrétion
de molécules
PHYSIOLOGIE RÉNALE
1-Relations structures et fonctions:Structure:unité fonctionnelles :Les
NÉPHRONS 80 % dans le cortex externe et moyen;petits
glomérules ;anses de Henlé courtes 20 % dans le cortex interne;gros glomérules;anses
de Henlé longues,descendant jusu’à la région papilaire des pyramides
PHYSIOLOGIE RÉNALE
G
Cortex
Médulla
P D
C
H
PHYSIOLOGIE RÉNALE
1-Relations structures et fonctions:Fonctions des néphrons
Filtration glomérulaire de l’eau plasmatique et substances dissoutes des capillaires glomérulaires vers la lumière tubulaire;
Réabsorption tubulaire du liquide tubulaire vers la lumière des capillaires péri tubulaires;
Sécrétion tubulaire de l’eau plasmatique et des substances dissoutes des capillaires péri tubulaires vers la lumière tubulaire
PHYSIOLOGIE RÉNALECapillaire glomérulaire
Capillaire péri tubulaire
Filtration
Réabsorption
Sécrétion
PHYSIOLOGIE RÉNALE
1-relations structures et fonctions:Fonctions des reins:
Stabilité des liquides corporels:maintenir constants
Le volume La tonicité La composition
PHYSIOLOGIE RÉNALE
1-relations structures et fonctions:Fonctions des reins:
Epuration sélective: Déchets azotés:
• Urée• Créatinine• Acide Urique
• Chlorure d’ammonium
PHYSIOLOGIE RÉNALE
1-Relations structures et fonctionsFonctions des reins
Épuration sélective: Métabolites hormonaux Métabolites vitaminiques Médicaments Additifs alimentaires
PHYSIOLOGIE RÉNALE
1-relations structures et fonctions:Fonctions des reins:
Régulation de l’homéostasie hydrique et électrolytique
Eau Sodium/potassium/chlore Calcium/phosphore/magnésium Équilibre acide/base
PHYSIOLOGIE RÉNALE
Fonctions des reins:Régulation de l’homéostasie hydrique et
électrolytique Grande variabilité du volume et de la composition
des urines en cas de changement des apports et/ ou des pertes extra-rénales
Apports = pertes extra-rénales+pertes urinaires
PHYSIOLOGIE RÉNALE
1-Relations structures et fonctionsFonctions des reins
Régulation de l’homéostasie hydrique et électrolytique
Diurèse: 0,5 -12 l/24 h Sodium: 0 - 1000 mmol/24 h Osmolalité: 50 - 1200 mOsm/kg pH: 4,4- 8
PHYSIOLOGIE RÉNALE
1-Relation structures et fonctions:Fonctions des reins
Fonction endocrine Angiotensine II (rénine) Calcitriol = 1,25 (OH)2 cholécalcéfirol
(1hydroxylase) Érythropoïétine
Régulation de la pression artérielle Rapide:système rénine angiotensine Lente :régulation de la volémie
PHYSIOLOGIE RÉNALE
2-Circulation rénale:Débit sanguin rénal:
20 % du débit cardiaque =1000 à 1200 ml/min = 4ml/min/g de tissu
Consommation rénale d’oxygène8 % de la totalité de la consommation au reposFaible désaturation artério-veineuse rénaleConsommation la plus élevée:réabsorption
tubulaire du sodium (1mmol d’O2 pour 30 mmol de Na+)
PHYSIOLOGIE RÉNALE
2-Circulation rénale:Particularités:
Réseau artério-artériel glomérulaireRéseau artério-veineux péri tubulaire Trois micro-circulations différentes:
Glomérulaire Post-glomérulaire corticale Post-glomérulaire médullaire
PHYSIOLOGIE RÉNALE
Vasa recta
Cortex Cortex
Capillaires glomérulaires
Capillaires
péri tubulaires
100 % du DSR
90 % du DSR
Médulla
10 % du DRS
PHYSIOLOGIE RÉNALE
2- Circulation rénale:Particularités:
Néphrons superficiels: Filtration glomérulaire faible Réabsorption de sodium basse
Néphrons profonds Filtration glomérulaire élevée Réabsorption de sodium importante
PHYSIOLOGIE RÉNALE
2- Circulation rénale:Régulation:
Autorégulation: Débit sanguin rénal stable quand la pression
sanguine artérielle moyenne varie entre 80 et 180 mm Hg
Variations des résistances intrarénales afférentes• Élévation de la pression induit une diminution du
rayon et une augmentation des résistances• Diminution de la pression induit une
augmentation du rayon et une diminution des résistances
50 100 150 200
Autorégulation du débit sanguin rénal
Pression artérielle systolique: mmHg
DSR
DFG
PHYSIOLOGIE RÉNALE
2- Circulation rénale:Régulation:
Rôle du système nerveux sympathique: Innervation adrénergique:
• innervation de l’artère rénale• Innervation des artérioles afférentes et
efférentes• Neurotransmetteur:noradrénaline;récepteurs 1• Action de l’adrénaline sécrétée par la
médullosurrénale
PHYSIOLOGIE RÉNALE
2- Circulation rénale:Régulation:
Rôle du système nerveux sympathique: Innervation adrénergique
• Tubule proximal • Branche ascendante élargie de l’anse de Henlé• Tubule distal• Tube collecteur• Appareil juxtaglomérulaire
PHYSIOLOGIE RÉNALE
2- Circulation rénale:Régulation:
Rôle du système nerveux sympathique: Stimulation vasoconstriction des artérioles
glomérulaires chute du débit sanguin rénal et redistribution du DSR vers la région médullaire
PHYSIOLOGIE RÉNALE
2- Circulation rénale:Régulation:
Rôle du système nerveux sympathique L’innervation sympathique rénale exerce ses effets
vasoconstricteurs que dans les situations d’urgence Conséquences:
• Baisse du débit de filtration glomérulaire
PHYSIOLOGIE RÉNALE
PHYSIOLOGIE RÉNALE
2- Circulation rénale:Régulation:
Rôles du système rénine angiotensine: Angiotensine II :hormone ayant un effet
vasoconstricteur > sur l’artériole efférente que sur l’artériole afférente modifications du DRS et du débit de filtration glomérulaire (DFG)
PHYSIOLOGIE RÉNALE
DSR DFG
ARTÉRIOLE AFFÉRENTE
Vasoconstriction
Vasodilatation
ARTÉRIOLE EFFÉRENTE
Vasoconstriction
Vasodilatation
PHYSIOLOGIE RÉNALE
Vasoconstriction Angiotensine II ADH Endothélines Noradrénaline Adrénaline
Vasodilatation Acétylcholine Bradykinines Dopamine NO Prostaglandines
PHYSIOLOGIE RÉNALE
2- Circulation rénale:Modifications physiologiques:
Diminution du DSR et du DFG Stress Exercice physique intense et prolongé
PHYSIOLOGIE RÉNALE
2- Circulation rénale Diminutions pathologiques du DRS et du DFG
Diminution du volume du LEC Hémorragie Insuffisance cardiaque congestive:Mécanismes:
Diminution du débit cardiaque Baisse de la volémie efficace perfusion du cerveau et du cœur privilégiées baisse du DSR et du DFG.
Redistribution du DSR du cortex vers la médullaireaugmentation de la réabsorption de sodium,d’eau
Formation d’oedèmes Baisse plus importante de la volémie efficace
PHYSIOLOGIE RÉNALE
2- Circulation rénaleDiminution pathologiques du DRS et du
DFG Insuffisance hépatique terminale:
Vasoconstriction corticale sévère Insuffisance rénale aiguë
Vasoconstriction artériolaire intense pouvant conduire à l’anurie
Anti-inflammatoires non stéroïdiens (AINS) Diminution des prostaglandines vasodilatatrices
PHYSIOLOGIE RÉNALE
2- Circulation rénaleDiminution pathologiques du DRS et du
DFGAnti-inflammatoires non stéroïdiens (AINS)
Diminution des prostaglandines vasodilatatrices Action plus importante des substances
vasoconstrictives Diminution du DSR et du DFG insuffisance
rénale fonctionnelle
PHYSIOLOGIE RÉNALE
3- Débit de filtration glomérulaireCoefficient de filtration élevé
Surface glomérulaire étendueFaible résistance aux déplacements de liquide
à travers les parois glomérulaires qui s’explique par le fait que endothélium des artérioles glomérulaires est fenêtrés
Le liquide (ultrafiltrat) qui pénètre dans l’espace de Bowman a la même composition que le plasma moins les protéines et les acides gras
PHYSIOLOGIE RÉNALEDÉBIT DE FILTRATION GLOMÉRULAIRE :DFG
PHYSIOLOGIE RÉNALE
3- Débit de filtration glomérulaire:Régulation:
Pressions et résistances: Pression hydrostatique du sang dans les capillaires
glomérulaires élevée:50 mm Hg Pression oncotique des protéines <pression
hydrostatique Pression hydrostatique dans les capillaires
péritubulaires basse (10 mm Hg) mais > à la pression oncotique des protéines
PHYSIOLOGIE RÉNALE
3- Débit de filtration glomérulaire: Égal à la somme des débits de filtration de
l’ensemble des néphrons;représente la masse fonctionnelle rénale
Forces contrôlant la filtration: Pression hydrostatique dans les capillaires glomérulaires
Pcg Pression hydrostatique dans l’espace de Bowman Pb
Pression oncotique( cg ) du plasma entrant dans le
glomérule et dans l’espace de Bowman ( b= 0 car pas
de protéines dans la chambre glomérulaire)
PHYSIOLOGIE RÉNALE
3- Débit de filtration glomérulaire Équation de la filtration glomérulaire:
Lp = unité de perméabilité de la paroi capillaire par unité de surface
S = surface fonctionnelle de filtration
DGF = LpS ( Pcg - Pb - cg )
PHYSIOLOGIE RÉNALE
3- Débit de filtration glomérulaireNotion de fraction de filtration:
filtration glomérulaire
Fraction de filtration =
débit plasmatique rénal
PHYSIOLOGIE RÉNALE
3- Débit de filtration glomérulaireNotion de fraction de filtration:
120 ml/min
600 ml/min
20 %
PHYSIOLOGIE RÉNALE
3- Débit de filtration glomérulaire:Régulation du DFG:
Autorégulation: Mécanismes identiques à l’autorégulation du DSR Implication du système rénine angiotensine:
• Chute modérée de la perfusion rénale
augmentation de l’angiotensine IIaugmentation de la résistance de l’artériole efférente DGF stable.
PHYSIOLOGIE RÉNALE
3- Débit de filtration glomérulaireRégulation du DFG:
Autorégulation: Rétrocontrôle tubulo-glomérulaire:
• Hyperfiltration et apport important d’électrolytes au niveau de la macula densa réduction du DFG par néphrons
• Chute de la pression hydrostatique glomérulaire
vasodilate les artérioles afférentes augmentation de Pcg et du DGF par néphrons
PHYSIOLOGIE RÉNALE
3- Débit de filtration glomérulaire: Régulation du DFG
Influences neuro-hormonales Vasoconstriction:
• Angiotensine II:rôle majeur;les médicaments qui inactivent l’action du SRA et ou de l’angiotensine II diminue le DFG
Vasodilatation:• Prostaglandines:production glomérulaire stimulée par
l’angiotensine II et la noradrénaline;diminution du tonus artériolaire d’ou maintient du DFG;apparition d’une insuffisance rénale aiguë en cas de prise d’AINS
PHYSIOLOGIE RÉNALE
3- Débit de filtration glomérulaire:Régulation du DFG:
Influences neuro-hormonales: Vasodilatation:
• Peptides natriurétiques dont l’ANP :augmentation du DFG
PHYSIOLOGIE RÉNALE
3- Débit de filtration glomérulaire:Mesure du taux du DFG:
Caractéristiques des substances employées: Non liée aux protéines plasmatiques et filtration
intégrale Ni réabsorbée ni sécrétée par les tubules rénaux Ni métabolisée ni synthétisée par les cellules
tubulaires Ne modifie pas la filtration glomérulaire Non toxique
PHYSIOLOGIE RÉNALE
3- Débit de filtration glomérulaire:Mesure du taux du DFG:
Méthodes des clairances:
Cs = U x V
P
PHYSIOLOGIE RÉNALE
3- Débit de filtration glomérulaireMesure du taux du DFG
Les substances Créatinine endogène Inuline Substances marquées (pas de recueil d’urines)
• DTPA marqué au technétium99
• EDTA marqué au chrome51
• Iodothalamate marqué à l’iode 125
PHYSIOLOGIE RÉNALE
3- Débit de filtration glomérulaireMesure du DFG
Valeurs
Ccreat = 75 - 150 ml/min/1,73m2
Cin = 120ml/min/1,73m2
PHYSIOLOGIE RÉNALE
4- Transferts tubulaires: Voies de transport
Transcellulaire:transport actif ATP Primaire:4 ATPases
• Na-K-ATPase• Ca-ATPase• H-ATPase• H-K-ATPase
Secondaire:sodium /acides aminés,sodium / glucose,hydrogène
PHYSIOLOGIE RÉNALE
4- Transferts tubulaires:Voies de transport:
Para cellulaire:transport passif,diffusion Simple:oxygène,dioxyde de carbone,l’ammoniac et
urée Facilitée:déplacement nécessitant une protéine de
transport membranaire,un canal ou un transporteur.
mécanisme saturable:glucose,bicarbonates,
PHYSIOLOGIE RÉNALE
4- Transferts tubulaires:Voies de transport:
Endocytose:pour les macromolécules.
Certaines devant se lier à des transporteurs transmembranaires spécifiques
PHYSIOLOGIE RÉNALE
4- Transferts tubulairesRéabsorption tubulaire
Lumièretubulaire
péritubulaireCellule tubulaire
PHYSIOLOGIE RÉNALE
Substance Filtrés Excrétés Réabsorbés
Eau 180 1,5 (<1%) 178,5 (>99%)
Sodium 25 000 150 (<1%) 24 850 (>99%)
Chlore 19 000 150 (<1%) 18 850(>99%)
Bicarbonate 4 500 0 4 500 (100%)
Potassium 700 100 (14%) 600 (86%)
Glucose 900 0 900 (100%)
PHYSIOLOGIE RÉNALE
4- Transferts tubulaires Réabsorption tubulaire
Tubule proximal: réabsorption de 60 à 70 % de l’eau filtrée,du sodium,du
chlore,du potassium,du bicarbonate Réabsorption des 2/3 du calcium et des phosphates
filtrés :action de l’hormone parathyroïdienne qui facilite la réabsorption du calcium mais inhibe partiellement celle des phosphates
réabsorption pratiquement totale du glucose,des acides aminés et des protéines
Réabsorption pratiquement totale de l’urate et des autres anions organiques
PHYSIOLOGIE RÉNALE
4- Transferts tubulairesRéabsorption tubulaire
Anse de Henlé Branche fine descendante:eau Branche ascendante:
• 25% des quantités filtrés de sodium,potassium,de chlore,de bicarbonate et de calcium
• 60% du magnésium et de l’urée
PHYSIOLOGIE RÉNALE
4- Transferts tubulairesRéabsorption tubulaire
Tubule distal Eau sous l’influence de l’ADH Sodium sous l’influence de l’aldostérone Chlore Calcium Phosphate Bicarbonate Magnésium
PHYSIOLOGIE RÉNALE
4- Transferts tubulairesRéabsorption tubulaire
Tube collecteur: Eau avec ADH Sodium avec aldostérone Potassium Chlore Bicarbonate urée
PHYSIOLOGIE RÉNALE
4- Transferts tubulairesSécrétion tubulaire
Lumièretubulaire
Cellule rénale Péritubulaire
PHYSIOLOGIE RÉNALE
4- Transferts tubulairesSécrétion tubulaire
Tubule proximal: Ions H+
Ammoniac ou ammonium Urate Créatinine (chez insuffisant rénal chronique)
PHYSIOLOGIE RÉNALE
4- Transferts tubulairesSécrétion tubulaire
Anse de Henlé Branche descendante fine:potassium et urée Branche ascendante fine :urée Branche ascendante élargie:H+
Tubule distal Potassium protons
PHYSIOLOGIE RÉNALE
4- Transferts tubulairesSécrétion tubulaire
Tubule collecteur Cortical:
• potassium sous l’influence de l’aldostérone• Protons
Médullaire• Protons
PHYSIOLOGIE RÉNALE
4- Transferts tubulaires Réabsorption tubulaire active
Glucose: glycémie normale ( 1g/l ou 5,5 mmol/) tout le glucose filtré
est réabsorbé d’ou pas de glycosurie Glycémie >1,8 g/l (10 mmol/l) seuil: apparition d’une
glycosurie Glycémie > 3,06 g/l (17 mmol/l) la glycosurie varie en
proportion de la glycémie; Taux maximal de réabsorption du glucose (TmG) = 375
mg/min (2 mmol/min) Membrane luminale:2 cotransporteurs Na/glucose Membrane basolatérale:GLUT2 et GLUT1
PHYSIOLOGIE RÉNALE
4- Transferts tubulairesRéabsorption tubulaire active
Glucose: Glycosurie:
• diabète sucré• Diminution du TmG• Abaissement du seuil
PHYSIOLOGIE RÉNALE
4- Transferts tubulairesRéabsorption tubulaire active
Acides aminés: plusieurs cotransports Na+/AA Pas d’acides aminés dans l’urine Pathologie:syndrome de Fanconi ou altérations des
cellules tubulaires proximales ,excrétion urinaire de cystine,lysine,arginine,ornithine
PHYSIOLOGIE RÉNALE
4- Transferts tubulairesRéabsorption tubulaire active
Urate Réabsorption et sécrétion au niveau du tubule
proximal puis réabsorption post-sécrétoire
PHYSIOLOGIE RÉNALE
4- Transferts tubulairesRéabsorption tubulaire active
Urate 100%
100%
50%
40%
10%
Lactates Cétonesdiurétiques
--
PHYSIOLOGIE RÉNALE
4-Transferts tubulaires Réabsorption tubulaire passive
Urée:représente 90% de la perte azotée journalière qui est proportionnelle aux apports protidiques (0,34 g d’urée pour l’ingestion de 1g de protides)
Réabsorption tubulaire proximale variable en fonction du volume urinaire
• Restriction hydrique et faible volume urinaire:réabsorption + 50% augmentation de la concentration sérique de l’urée
• Hydratation correcte et diurèse > 2ml/min:réabsorption faible,excrétion au moins 60% de la quantité filtrée
PHYSIOLOGIE RÉNALE
4-Transferts tubulairesRéabsorption tubulaire passive
Urée: Sécrétion dans les branches descendantes et
ascendantes de l’anse de Henlé Réabsorption dans la branche ascendante large et le
tubule collecteur médullaire interne Participe au gradient osmotique cortico-papillaire et
à la concentration des urines
PHYSIOLOGIE RÉNALE
Transferts néphroniques du sodium
PHYSIOLOGIE RÉNALEANGIOTENSINE II
ALDOSTÉRONENa+
Na+
Na+
67%
100%
25%
5%
2%
1%
PHYSIOLOGIE RÉNALE
4-Transferts tubulaires• diminution de la réabsorption tubulaire de
sodium Actions des diurétiques:
Tubule proximal (anhydrase carbonique) Acétazolamide
Anse de Henlé (cotransporteur Na-k-2Cl) Furosémide Acide éthacrynique Bumétanide
PHYSIOLOGIE RÉNALE
4-Transferts tubulaires• diminution de la réabsorption tubulaire de
sodium Actions des diurétiques
Tubule distal (cotransporteur Na-Cl) Thiazides
Tubule collecteur Spironolactone (aldostérone) Triamtérène,amiloride (canal à sodium)
PHYSIOLOGIE RÉNALE
furosémide
acétazolamide thiazides
spironolactone
amiloridetriamtérène
PHYSIOLOGIE RÉNALE
Transferts néphroniques du potassium
PHYSIOLOGIE RÉNALE66%
100%700 mmol/24h 29%
Sécrétion K5%
10% =70 mmol/l
5%
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