Introduction à la physiologie rénale PDF

INTRODUCTION À LA PHYSIOLOGIE RÉNALE : REIN, ORGANE DE L’HOMÉOSTASIE HYDRO-ÉLECTROLYTIQUE Au début du cours, le prof a fait quelques rappels sur l’organisation de l’enseignement, et il nous a vivement recommandé de venir en TD. Introduction La physiologie...

INTRODUCTION À LA PHYSIOLOGIE RÉNALE : REIN, ORGANE DE L’HOMÉOSTASIE HYDRO-ÉLECTROLYTIQUE Au début du cours, le prof a fait quelques rappels sur l’organisation de l’enseignement, et il nous a vivement recommandé de venir en TD. Introduction La physiologie rénale est considérée, à tort, comme une des physiologies les plus compliquées car elle est moins anatomique, du moins en apparence et car elle n’est pas toujours facile à comprendre. I.​ L’homéostasie 1)​ Interactions avec l’environnement Notre organisme fonctionne avec des interactions avec notre environnement, qui vont créer des déséquilibres du milieu intérieur. Il y a deux moyens de réguler les déséquilibres : a)​ Effet tampon Le corps va tamponner les changements, c'est-à-dire de diluer l’effet dans un grand volume pour atténuer l’impact des changements. C’est un phénomène important car il permet de manière instantanée de survivre à une variation. Cependant, cet effet a lieu dans un environnement fermé donc il est limité. Il a lieu dans ce qu’on appelle le “milieu intérieur”, qui correspond au milieu extracellulaire. b)​ Détection et Correction Nous allons devoir employer un autre moyen pour corriger ces changements. La première étape va être la détection de ces changements. Nous sommes dotés de systèmes de détection multiples (que l’on verra au long du semestre) qui nous permettent d’avoir énormément d’informations sur l’état hydro-électrolytique. La deuxième étape est la correction des anomalies détectées par ces “capteurs” : en cas de manque, on va essayer d’augmenter l’apport (sensation de soif, appétence pour le sel), et inversement en cas Page 1 sur 7 d’excès. Il va donc y avoir des modifications comportementales en fonction de ce qui est capté par le corps. L’organe participant aussi à la correction des anomalies hydro-électrolytiques, c’est le rein. Le but de l’homéostasie hydro-électrolytique est donc de réguler le milieu intérieur pour qu’il reste quasi constant malgré des variations de l’environnement. Homéostasie selon la définition de W. Canon : « Maintien à l’état stable des volumes, de la composition et des propriétés physico-chimiques du « milieu intérieur » et, par extension, des compartiments liquidiens de l’organisme ». 2)​ Caractéristiques des zones d’échange Il y a des zones d’échange : -​ Entrées : tube digestif (minéraux, nutriments, eau…) -​ Sorties : poumon (eau), peau (eau et électrolytes), intestin (eau, nutriments et électrolytes), rein (eau, électrolytes, déchets) L’organe de l’homéostasie est le rein. En effet, c'est le rein qui va excréter les excédents et épargner les substances vitales lorsqu’elles risquent de diminuer anormalement. Il ajuste les sorties. 3)​ Le secteur plasmatique a)​ Notions générales Le secteur plasmatique est un secteur situé à l’interface entre l'extérieur et notre organisme (secteur interstitiel et intracellulaire). Il occupe un faible volume qui est responsable d’un faible effet tampon pour s’adapter aux déséquilibres. Son volume est environ égal à 3L, selon la taille et le poids, avec un débit important (2, 5-3 L/min). Il permet une distribution rapide à tout l’organisme des constituants qu’il transporte : cette propriété est notamment utilisée par les pharmacologues avec l’administration parentérale de médicaments. Il est aussi facilement accessible pour l’étude clinique de l’eau et des solutés, et on l’utilise d’ailleurs très fréquemment en médecine. Page 2 sur 7  b)​ Valeurs usuelles du ionogramme plasmatique Aujourd’hui, on parle de valeurs “usuelles” et non “normales”, car on peut avoir des valeurs légèrement inhabituelles sans pour autant être malade. Il ne faut pas tout connaître par cœur, mais seulement les principales valeurs : sodium, potassium, calcium, chlore, bicarbonates, osmolalité… II.​ Rein et équilibre hydro-électrolytique Question du professeur : Que se passe-t-il si on nous enlève nos deux reins ? Réponse : C’est comme ça que nos ancêtres ont pu comprendre précisément le rôle des reins. Ils ont effectué des bi-nephrectomies sur le chien pour comprendre ses rôles, en plus de la production d’urine, ce qui était déjà connu depuis longtemps. Les chiens bi-néphrectomisés survivaient quelques jours, puis mourraient. Ils ont découvert que tout ce qui est éliminé par le rein va s’accumuler, et ce qui est produit par celui-ci va diminuer, ce qui entraîne : 1)​ Désordres électrolytiques Les conséquences de la bi-néphrectomie sont : -​ Anurie -​ Hyponatrémie -​ Diminution des bicarbonates et donc du pH avec accumulation d’ions H+ -​ Hyperkaliémie -​ Hypocalcémie -​ Hyperphosphorémie -​ Hypermagnésémie Les conditions de l’homéostasie sont altérées, et il y a donc une accumulation de certains ions. Page 3 sur 7  2)​ Accumulation des produits du catabolisme En cas de perte de la fonction rénale, on voit s’accumuler des produits de catabolisme : -​ Produits du catabolisme des protéines : urée et acides aminés soufrés qui donnent une acidose métabolique ; -​ Produits du catabolisme des purines : acide urique qui participe aussi à l’acidose ; -​ Produits du catabolisme musculaire : créatinine. Avant, on pensait que l’excès d’urée tuait, mais on sait aujourd’hui que ce n’est pas le cas : c’est l’hyperkaliémie (qui évolue parallèlement à l’urémie) qui est responsable des décès. 3)​ Défaut de synthèse hormonale Le rein est aussi un organe endocrine qui produit plusieurs hormones : -​ Calcitriol (vitamine D) : le rein permet la synthèse du calcitriol qui joue un rôle dans l’absorption du calcium et dans la formation de l’os. En cas d’insuffisance rénale, cela provoque donc une ostéopathie. -​ Rénine : le défaut de stimulation du système rénine-angiotensine-aldostérone altère les capacités du corps à s’adapter aux modifications de la volémie. -​ Érythropoïétine : fabriquée normalement dans le rein (très vascularisé donc peut détecter des petites variations de PaO2), permet la production de globules rouges lors de diminutions de la PaO2. L’insuffisance rénale provoque donc une anémie normochrome arégénérative. -​ Rénalase (non détaillée en cours) 4)​ Dialyse C’est pour traiter cette insuffisance rénale qu’a été créée la dialyse. La technique consiste à faire passer le sang contre une membrane de cellophane. De l’autre côté de cette membrane, on fait passer un liquide physiologique mais qui ne contient bien sûr pas de potassium ! Par échange osmotique, les substances vont diffuser en partie et on va appauvrir le sang en urée et en potassium afin que le patient survive. Les patients dialysés avaient plusieurs symptômes : -​ Peau blanche ou grise : les patients étaient anémiés et n’avaient plus d'érythropoïétine car c’est le rein qui la produit. Aujourd’hui, on utilise de l’EPO pour contrer l’anémie. -​ Douleurs artérielles et osseuses : ils n’avaient plus de calcitriol car c’est le rein qui finalise sa synthèse, ce qui donnait une hypocalcémie et donc une moindre ostéoformation. -​ Mauvaise régulation de la PSA : hypotension lors de la dialyse alors que les patients étaient hypertendus en temps normal (car ils ne pouvaient plus éliminer le sel et les variations étaient brutales lors de la séance de dialyse à cause du défaut de synthèse de la rénine). Page 4 sur 7 III.​ Rappel anatomique Nous avons 2 reins, chacun pèse environ 150g. Un rein fait 11 à 12 cm de hauteur sur 6 cm de largeur et 3 cm d'épaisseur et contient entre 800 000 et 1, 2 million de néphrons. La partie brune correspond au cortex rénal où se trouvent les glomérules. Ces glomérules comprennent un système artériolo-artériolaire ainsi que des conduits permettant l'acheminement de l’urine (tubules proximal et distal, anse de Henlé, canal collecteur…). Nous sommes dotés de plus de glomérules que nécessaire pour compenser la potentielle perte irréversible de néphrons lors de fibrose ou nécrose. IV.​ L’urine 1)​ Définition L’urine est essentiellement composée d’eau mais aussi de : -​ Produits du catabolisme : urée, créatinine, acide urique et l’ammonium (responsable de son odeur). -​ Excédents électrolytiques : sodium, calcium, magnésium, potassium, phosphate… Ils sont alors plus ou moins dilués dans l’eau. Dans une situation normale, l’urine ne contient pas : -​ Glucose : qui est la source énergétique principale. Sa présence dans les urines (glycosurie) est un marqueur qui aide au diagnostic de diabète. -​ Bicarbonates : on passe le temps à lutter contre l’acidité grâce à celui-ci, il est donc vital. La coloration des urines varie selon la quantité d’eau. La couleur foncée des urines est proportionnelle à la concentration des urines. Plus l’urine est foncée, plus elle est concentrée, moins on est hydratés. 2)​ Composition moyenne des urines ⚠ IL N’Y A PAS DE VALEURS NORMALES POUR LES URINES ⚠ Il n’y a pas de valeurs normales pour l'excrétion urinaire des électrolytes, il y a des valeurs “adaptées”, des valeurs “inadaptées” et des valeurs extrêmes. On peut être tout à fait sain et excréter 2 fois plus de sel que la valeur moyenne. La composition des urines varie en fonction des apports alimentaires (notamment la consommation de sel). Page 5 sur 7  Ce tableau correspond à la moyenne des compositions urinaires observées. Les valeurs ne sont pas à connaître car elles ne définissent pas une norme et sont très variables selon l'alimentation. Plus de 80% des déchets sont l’urée, le chlore et le sodium et ils sont proportionnels à la quantité de protéines animales mangées. Exemple où le dosage est nécessaire : il est important de savoir si les résultats sont adaptés aux apports. Si un patient ne mange pas (ou très peu) de sel mais a un taux de sodium élevé dans les urines, ce n’est pas normal. Il perd alors du sel de son milieu intra-cellulaire et va faire une hypovolémie. Tout dépend de ce que l’on a mangé ou bu et donc du contexte. Exemples de grandes variabilités : -​ Sodium urinaire : 0 à 280 mmol/L -​ Osmolalité : 50 à 1200 mOsm/kg H2O (augmente quand la concentration des urines augmente), certaines populations d’Afrique subsaharienne habituées à des restrictions hydriques peuvent même monter à 1400 mOsm/kg H2O V.​ Circonstances cliniques où l’on doit penser au rein On doit penser au rein lors de différentes situations cliniques : -​ Découverte d’une hypertension (accumulation d’eau et de sel). -​ Oedèmes généralisés (trop d’eau et trop de sel). -​ Désordres électrolytiques, particulièrement lors d’une augmentation ou diminution de la kaliémie. Le rein est soit responsable soit complice du dysfonctionnement. -​ Dépistage d’un hématurie ou d’une protéinurie (soit la voie urinaire est endommagée, soit le problème vient des glomérules qui ne filtrent plus assez bien). -​ Anémie de cause inexpliquée (chez un homme de 40 ans sans antécédent particulier par exemple). -​ Déminéralisation osseuse avant la sénescence (mauvaise gestion des composants de l’os). -​ Calculs rénaux (accumulation de calcium). -​ Diabète ancien ou une HTA ancienne abîment le rein par dommage sur les vaisseaux (donnent des insuffisances rénales et sont les principales causes de mise sous dialyse). -​ Administration d’une substance à élimination rénale (vérifier en amont la fonction rénale du patient afin de ne pas aggraver une insuffisance rénale préexistante). Page 6 sur 7  Diapositives abordées en vitesse en cours : le prof a précisé qu’il était important de connaître l’anatomie et l’histologie car il n’y aura pas de rappels au partiel. On a 2 types de néphrons : -​ Les néphrons superficiels (cortex) sont spécialisés dans la filtration des déchets. -​ Les néphrons profonds (médullaire) sont très sensibles à l’ADH et sont spécialisés dans l’épargne hydrique donc dans la réabsorption d’eau. Nous les humains, nous ne sommes pas les meilleurs dans l’épargne hydrique (comme c’est le cas du chat par exemple), mais nous sommes plus doués pour l’épargne de sodium. Page 7 sur 7