Filtration Glomérulaire - Capsule 2 PDF

Pr Tack Physiologie Rénale - Capsule 2 Les CM FILTRATION GLOMÉRULAIRE Abréviations : Débit de filtration glomérulaire (DFG) Filtre glomérulaire (FG) Capillaire glomérulaire (CG) Chambre urinaire (CU) Le coeffi...

Pr Tack Physiologie Rénale - Capsule 2 Les CM FILTRATION GLOMÉRULAIRE Abréviations : Débit de filtration glomérulaire (DFG) Filtre glomérulaire (FG) Capillaire glomérulaire (CG) Chambre urinaire (CU) Le coefficient d'ultrafiltration (KF) Pression d’ultrafiltration (PUF) Pression hydraulique capillaire glomérulaire (PCG) Pression chambre urinaire (PCU) Pression oncotique capillaire glomérulaire (πCG) Dans cette leçon, nous allons parler de la filtration glomérulaire. Nous commencerons par une remarque sémantique importante, puis nous donnerons quelques chiffres qui permettent d’illustrer l’importance du phénomène de filtration, enfin nous parlerons du principe et des déterminants physique de la filtration glomérulaire. I. Filtration glomérulaire : base des fonctions rénales La filtration glomérulaire est la base des fonctions rénales. C’est l’étape tout à fait initiale et déterminante de la formation des urines (correspondant à la flèche orange sur le schéma ci-dessus). C’est la formation d’un ultrafiltrat à partir du réseau capillaire glomérulaire. Cette étape est une étape sinéquanone qui va déterminer tous les phénomènes d’aval, tels que les transferts tubulaires, la réabsorption et l’excrétion voire la sécrétion de substances supplémentaires. Elle détermine tous ces échanges. Si elle n’a pas lieu, ces échanges ne pourront pas avoir lieu, elle est donc considérée comme l’étape essentielle de la fonction rénale. En conséquence, monsieur Homer Smith, il y a plus de 60 ans, a décidé qu’il était légitime de considérer la mesure du débit de filtration glomérulaire (DFG) comme le meilleur index global de l’état de fonctionnement rénal autant chez le sujet sain que je le sujet malade. Page 1 sur 4 Ainsi, pour le physiologiste, qu’est le professeur, le terme de fonction rénale au singulier est déroutant car il n’y a pas une, mais des dizaines de fonctions rénales. Pour le praticien, le collègue clinicien, le terme de fonction rénale au singulier désigne sans ambivalence le débit de filtration glomérulaire (DFG). Et il s’y substitue comme étant le déterminant clé de l'état fonctionnel rénale comme nous avons vu puisque Homer Smith l’a défini comme la condition sinéquanone de la fonction rénale. II. Quelques chiffres… Le DFG est un phénomène massif. Chaque jour nos reins filtrent entre 140 et 180 litres d’urine primitive, ce qui est colossal car c’est 16 fois la totalité de notre volume extra cellulaire. Ce qui veut dire que nous filtrons le VEC 1 fois toutes les 80 minutes. De la même façon si on se réfère au secteur plasmatique nous le filtrons 1 fois toutes les 25 min soit environ 58 fois par jour. La proportion du filtrat, qui finalement va être excrétée, est bien sûr extrêmement faible. Si cet ultra filtrat est excrété de façon massive nous ne pourrions pas survivre plus de quelques minutes. En réalité, nous allons réabsorber 99% voire plus de ce qui a été filtré. Et ainsi, par exemple, pour le volume d’urine, la diurèse (c’est-à-dire la quantité d’urine finale excrétée) est de l’ordre de 1,5 L soit inférieur à 1% du volume de fluide filtré. De même le tri sélectif effectué à l'échelon tubulaire est quelque chose d’important et de massif avec en particulier une réabsorption tubulaire de sodium qui est colossale puisque elle représente presque 10% de la consommation d'énergie chez un sujet en état basal. Cette réabsorption de Na+ correspond à la réabsorption d’1,1 kg de NaCl par jour, d’environ 410 g de bicarbonate (qui ont été filtrés et qui vont être réabsorbés, on ne les retrouvera donc pas dans les urines) et enfin d’environ 150g de glucose, qui profitant de la réabsorption concomitante du sodium, seront réabsorbés au niveau du tubule proximal. III. Principes du débit de filtration glomérulaire Ce schéma est important, c’est un résumé simplifié des déterminants physiques de cette filtration glomérulaire. On retrouve dans ce schéma de base, l'artériole afférente en haut qui représente les entrées. Il y a un capillaire glomérulaire, simplifié, car il s’agit en réalité d’une distribution hélicoïdale entouré sur les épines mésangiales. Enfin, l'artériole efférente en bas qui représente les sorties. On retrouve la chambre urinaire et le début du tubule proximal. Page 2 sur 4 Ce qui va déterminer la filtration glomérulaire (FG) c’est la pression résiduelle, la pression nette qui s’exerce dans le capillaire glomérulaire (CG) et qui tend à faire sortir le fluide vers la chambre urinaire (CU). C'est donc la pression d'ultrafiltration. C’est un phénomène passif qui dépend en fait des mêmes déterminants (que nous avons déjà vu en première année) de la filtration transcapillaire c’est-à-dire des forces de Starling. Si l’on regarde d’un peu plus près les déterminants physiques du DFG : DFG = coefficient de filtration (KF) x pression d’ultrafiltration (PUF) PUF = différence entre le delta des pressions hydrostatique et delta des pressions oncotiques de part et d’autre du filtre glomérulaire. Rappel et remarque : Les pressions oncotiques s'opposent au phénomène de filtration contrairement aux pressions hydrauliques qui tendent à favoriser ce phénomène. Ici la pression oncotique de la chambre urinaire (CU) peut être considérée sensiblement proche de 0 car la quantité de colloïde présente dans l’urine ultra filtrée est tout à fait négligeable par rapport à la quantité plasmatique. Le coefficient d'ultrafiltration (Kf) dépend à la fois de la perméabilité hydraulique du FG (100 fois plus élevée que celle des autres capillaires) et de la surface de filtration membranaire (représente plusieurs m2). Les propriétés de la membrane de FG et le tonus des cellules mésangiales, qui peut faire varier la surface de filtration, sont un déterminant régulateur du coefficient de filtration. Cependant Kf n’est pas le principal déterminant de la régulation du DFG mais il peut contribuer à en moduler l’amplitude. Page 3 sur 4 Puf est le déterminant principal du DFG dont le principal acteur (c’est à dire que sa régulation hémodynamique est cruciale) est en fait la Pcg. Cette pression est fortement régulée par les variations de tonus artériolaire afférentes et efférentes qui déterminent l’hémodynamique rénale. Pcu peut en situation pathologique augmenter lorsqu'il y a un obstacle sur les voies urinaires hautes ou basses générant ainsi une forte opposition à la Pcg. Celle-ci peut réduire à néant la filtration voire un arrêt total lorsque l’obstacle est complet. Ce tableau est un résumé des circonstances pouvant provoquer des modulations de l'efficience des différents paramètres physiques de la FG. Le coefficient d'ultrafiltration (Kf) dépend de la surface du filtre glomérulaire et cette surface peut varier en fonction de l’état de relaxation ou de contraction des cellules mésangiales. En effet avec une relaxation, Kf va tendre à augmenter car la surface augmente et donc le DFG augmente. Et bien sûr, inversement si les cellules mésangiales se contractent. La pression hydraulique capillaire glomérulaire (Pcg) dépend du jeu des résistances artériolaires efférentes et afférentes. Lorsque les résistances artériolaires afférentes diminuent seules et les efférentes ne changent pas, il y aura une augmentation de la pression au niveau de la CU donc augmentation du DFG. De la même façon, si les résistances artériolaire efférentes augmentent seules et les afférentes ne changent pas alors il y aura une augmentation de Puf donc une augmentation de DFG. La pression chambre urinaire (Pcu) peut varier si une obstruction empêche l'écoulement. Normalement elle a une valeur assez stable mais si il y a le moindre obstacle, comme un cristal intratubulaire ou une lithiase qui s’est bloquée à la jonction pyélo-calicielle provoquant une obstruction des voies urinaires haute ou encore un adénome de la prostate qui crée un globe urinaire puis un blocage qui va remonter en amont dans les voies urinaires bassses, elle va alors augmenter. Lorsque Pcu augmente alors DFG diminue. La pression oncotique capillaire glomérulaire (πcg) joue un rôle normalement assez marginal mais qui peut, en situation particulière, déterminer des variations sensibles du DFG. Première circonstance quand la protidémie augmente fortement alors πcg augmente fortement dès l'entrée du CG, et la filtration s'arrêtera plus vite donc DFG tendra à diminuer. Autre exemple, fonctionnel celui-ci, lorsque le débit sanguin rénal diminue, l'ultrafiltrat va atteindre plus vite l'équilibre entre pression hydraulique et oncotique. Cette augmentation artéfactuelle de la pression oncotique générera de la même façon une atteinte de la pression d'équilibre et donc l'arrêt de la filtration glomérulaire avant la fin du trajet CG (donc une diminution proportionnelle du DFG). Page 4 sur 4