Physiologie NUG 1 - Introduction à la Physiologie Rénale (PDF)

Pr Yvan Tack Physiologie NUG 1 Doutre Claire 8/01/2023 - 10h-12h Ronéo n°1 Massat Clémence INTRODUCTION À LA PHYSIOLOGIE RÉNALE : REIN, ORGANE DE L’HOMÉOSTASIE HYDRO-ÉLECTROLYTIQUE I...

Pr Yvan Tack Physiologie NUG 1 Doutre Claire 8/01/2023 - 10h-12h Ronéo n°1 Massat Clémence INTRODUCTION À LA PHYSIOLOGIE RÉNALE : REIN, ORGANE DE L’HOMÉOSTASIE HYDRO-ÉLECTROLYTIQUE I. L’homéostasie 1) Relation avec L’environnement La vie n’est que le fruit d’interaction avec l’environnement. Sous forme de matière, d’énergie et d’informations. Nous sommes donc en permanence challengé par ses interférences qui sont les entrées, les produits du métabolisme et les sorties. Cela crée donc un déséquilibre relatif permanent. 2) Adaptation aux déséquilibres Face à ce déséquilibre relatif, un besoin d’adaptation constant est nécessaire pour survivre. Cette adaptation repose sur deux grandes idées : - Diluer le changement dans un volume important , c’est l’effet tampon - Détecter puis corriger le déséquilibre 1) Effet tampon Phénomène immédiat d’adaptation qui consiste en la dilution de l’effet du changement dans un volume inerte plus grand, qui va limiter les conséquences de ce changement. Cet effet est immédiat mais n’est pas durable car le volume dans lequel les changements sont dilués n’est pas infini et donc saturable. Illustration du système tampon: C’est le même principe que pour certains industriels qui produisent des déchets toxiques et les déversent dans la mer (plus « pratique » pour eux que de les recycler ou les traiter). La mer absorbe tout sans que cela ne se « voit » car c’est dilué dans des milliards de mètres cubes d’eau … 2) Détection et Correction Pour pouvoir corriger les changements, il faut les détecter. Pour cela notre organisme utilise des systèmes avec le concept de “milieu intérieur” qui correspond à la lymphe non canalisée de notre corps et par extension le milieu intérieur correspond à l’ensemble des liquides de l’organisme. Cette idée générale qui dit que notre survie est liée au maintien de notre milieu intérieur est une donnée fondatrice et fondamentale. Objectif de la réanimation hydro-électrolytique : remmener l’homéostasie électrolytique à la normale 1 sur 7 Cela aboutit à la notion d’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 ». 3) Homéostasie hydro-électrolytique L’organe de l’homéostasie est le rein. En effet, c'est le rein qui va excréter les excédents, retenir les substances vitales lorsqu’elles risquent de diminuer anormalement. Pour cela il va se servir d’un système interface qui est le système plasmatique (4% du poids du corps). Celui-ci fait le relais entre le milieu extérieur et le milieu intérieur composé du secteur interstitiel (16% du poids du corps) et du secteur cellulaire (40% du poids du corps). 4) Le secteur plasmatique a) Notions générales Le secteur plasmatique est un secteur situé à l’interface entre l'extérieur et notre organisme. Il occupe un faible volume qui est responsable d’un faible effet tampon pour s’adapter aux déséquilibres. Cependant, grâce à sa vitesse de rotation (une par minute), on a une distribution rapide des nutriments et de l’O2, et une élimination du CO2, l'acidité et les produits du catabolisme (ex : urée). Il est fondamental, car c’est l’un des seuls secteur (avec l’urine) facilement accessible pour l’étude clinique de l’eau et des solutés. C’est également la voie d’entrée pour les produits de réanimation et pour de nombreuses substances pharmacologiques. b) Valeurs usuelles du ionogramme plasmatique ⚠ Ce tableau est à connaître par cœur ⚠ Si d’autres valeurs de l’osmolalité sont données dans d’autres cours, il nous demande de ne pas les retenir. Seules celles données dans le tableau ci-dessus sont correctes. 2 sur 7  II. Notions d’anatomie et d’histologie du rein 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 environ entre 800 mille et 1,2 million de néphrons. Le corpuscule rénal est la zone de filtration appelée glomérule. Suivie du tubule proximal. Ensuite arrive l’anse de henlé avec une branche fine descendante et une branche large ascendante. On arrive alors au tubule contourné distal puis au canal collecteur. Les glomérules se situent au niveau cortical. Quelques diapositives non abordées en cours sont à retrouver à la fin du cours. Elles reprennent notamment la nomenclature internationale des structures du néphrons. C’est pour information et pas à connaître par cœur (mais sur le diapo c’est écrit “données complémentaires à connaître pour l’ED et l'examen”... super merci Yvan). III. Rein et équilibre hydro-électrique 1) Conséquences d’une perte de fonction rénale Question du professeur : Que se passe-t-il si on supprime les deux reins chez un patient? Réponse : Tout ce qui est éliminé par le rein va s’accumuler, et ce qui est produit par celui-ci va diminuer, ce qui entraîne : a) Désordre électrolytique Expérience de la bi-néphrectomie chez le chien : - 1821 : JL Prévost et JB Dumas démontrent que la néphrectomie bilatérale augmente très rapidement l’urée sanguine et entraîne la mort rapide des animaux en une semaine : urémie. Ils conclurent que l'excès d’urée était la cause du décès de l’animal. Ils ont donc donné le nom de Urémie à toutes les maladies qui détruisent les reins. L’urémie est aujourd’hui appelée Insuffisance rénale chronique. - 1822 : PS Ségalas et NL Vauquelin prouvent que l’administration de forte quantités d’urée chez le chien n’est pas létale mais exerce un effet diurétique. - 1881 : V Feltz et E ritter constatent qu’en cas de néphrectomie bilatérale il y a mort rapide des animaux à cause de l’hyperkaliémie, et d’autant plus rapide si on injecte du potassium. Les conséquences de la bi-néphrectomie sont : - anurie - hyponatrémie, par accumulation d’eau supérieure à l'accumulation de sodium 3 sur 7  - diminution des bicarbonates et donc du pH (acidose), de plus l’acidité est dû à l'arrêt de transformation de l’ammoniac en ammonium par le rein qui n’expulse donc plus d’ion hydrogène H+ - hyperkaliémie - hyperphosphorémie - hypermagnésémie - hypocalcémie par défaut d'absorption du calcium ( défaut de synthèse de calcitriol qui stimule l'absorption intestinale du calcium) b) Accumulation des produits du catabolisme En cas de perte de la fonction rénale, on voit s’accumuler des produit de catabolisme tel que : - l’urée issue du catabolisme des protéines - l’acide urique issue du catabolisme des purines - la créatinine issue du catabolisme musculaire c) Défaut de synthèse hormonale Le rein est aussi un organe endocrine. - Calcitriol (vitamine D) : le défaut d’absorption du calcium entraîne une hypocalcémie qui contribue à l’ostéopathie de l’insuffisance rénale. - Rénine : le défaut de stimulation de l’angiotensine II dépendante de l’aldostérone altère les capacités d’adaptation vasculaire à l’hypovolémie. - Érythropoïétine : fabriquée normalement dans le rein car très vascularisée, elle a la capacité de capter la pression partielle en oxygène et augmenter la production de globules rouges en cas de baisse. Le défaut de celle-ci entraîne une anémie normochrome arégénérative. - Rénalase (non détaillée en cours) : monoamine oxydase soluble (dégradation des catécholamines circulantes) qui régule également la PSA mais de façon indirecte 2) L’origine de la dialyse Dans les années 1945, un Hollandais a inventé le traitement de l’urémie par 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 qui contient de l’eau, du sel... mais bien sûr pas de potassium ! Par échange osmotique, les substances vont diffuser en partie et on va appauvrir le sang en urée, en potassium afin que le patient survive. - Les patients dialysés avaient la peau couleur “blanc/gris”. En effet, les patients étaient anémiques et n’avaient plus d'érythropoïétine car c’est le rein qui la produit. - Ces patients avaient aussi très mal aux articulations et aux os. En effet, ils n’avaient plus de calcitriol car c’est le rein qui finalise sa synthèse, d’où une hypocalcémie associée et pas d’absorption. 4 sur 7  - Aussi, la régulation de la pression artérielle de ces patients n’était pas bonne. Évidemment, car entre les phases de dialyse, il n’y a pas de capacité d’élimination du sel et si le patient en mange beaucoup, la pression sanguine artérielle (PSA) augmente. Si au moment de la dialyse, on fait baisser rapidement la quantité de sel stockée de l’organisme en ne mettant que de l’eau, donc solution isotonique, cela entraîne une hypovolémie. Ces patients avaient donc un effondrement de leur PSA pendant la dialyse alors qu’en condition normale ils étaient hypertendus : tout cela car on avait perdu la fonction rénine-angiotensine-aldostérone, plus exactement la composante rénine, ce qui empêchait l’adaptation à une baisse brutale de volémie. IV. L’urine 1) Définition L’urine est essentiellement composée d’eau. C’est donc une solution aqueuse composé des produits du catabolisme (Urée, créatinine, acide urique et l’ammonium responsable de son odeur), des excédents électrolytiques (Sodium, calcium, magnésium, potassium, phosphate…). Ils sont alors plus ou moins dilués dans l’eau selon les apports. Il est important de savoir que dans une situation normale, l’urine ne contient pas de substances essentielle au fonctionnement de l’organisme : - Le glucose : qui est la source énergétique principale. Sa présence dans les urines (glycosurie) est un marqueur qui aide au diagnostic de diabète. - Les bicarbonates : on passe le temps à lutter contre l’acidité grâce à celui-ci, il est donc vital. La coloration des urines varie en fonction des apports en eau. Moins l’apport en eau est important, moins la bilirubine sera diluée. Sa concentration élevée entraîne une plus forte coloration des urines. 2) Composition urine moyenne ⚠ 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. Le rein excrète en fonction des apports. Ce tableau ci-dessous 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 proportionnelle à la quantité de protéine animale 5 sur 7 Exemple ou le dosage est nécessaire : Il est important de savoir si les résultats sont adaptés aux apports. Si un patient ne mange plus de sels et à 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. Exemple : - Sodium urinaire : 0 à 280 mmol/L - Osmolalité : 50 à 1200 mOsm/kg H2O (augmente quand la concentration des urines augmente) V. Circonstances cliniques où l’on doit penser au rein - La découverte d’une hypertension (accumulation d’eau et de sel) - Des oedèmes généralisés (trop d’eau et trop de sel) - Tous les désordres électrolytiques, particulièrement lors d’une augmentation ou diminution de la kaliémie. Le rein est toujours impliqué dans ce cas, soit responsable soit complice du dysfonctionnement. - Le dépistage d’un hématurie ou d’une protéinurie (soit la voie urinaire est endommagée, si ce n’est pas le cas c’est possible que le problème vienne du rein) - Une anémie sans cause apparente - Une déminéralisation osseuse avant la sénescence (cristaux d'hydroxyapatite, le métabolisme du phosphate et du calcium se situe dans le rein) - Calculs rénaux (accumulation de déchet) - Diabète ancien et HTA ancienne abîment le rein par dommage sur les vaisseaux - Administration d’une substance à élimination rénale 6 sur 7 Diapositives non abordées en cours : Elles ont été abordées l’année dernière donc si vous souhaitez plus de précision direction de drive 2022-23. 7 sur 7