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PHYSIOLOGIE RENALE Pr. M. DOGUI INTRODUCTION Les reins sont indispensables à la vie. Ils assurent de multiples fonctions : - maintien de la composition stable du milieu intérieur en assurant un bilan nul d’entrée et de sortie de l’eau et des s...

PHYSIOLOGIE RENALE Pr. M. DOGUI INTRODUCTION Les reins sont indispensables à la vie. Ils assurent de multiples fonctions : - maintien de la composition stable du milieu intérieur en assurant un bilan nul d’entrée et de sortie de l’eau et des substances dissoutes, - excrétion des produits de dégradation du métabolisme cellulaire et des substances étrangères, - régulation de la PA systémique par le contrôle du volume plasmatique - fonction endocrine par la synthèse de Vit D3 : 1,25(OH)D3 et de l’érythropoïétine. I - SYSTEME URINAIRE A / Eléments constitutifs Le système urinaire est formé par les reins et les voies urinaires (calices, bassinets, uretère, vessie, urètre). Microscopiquement le rein est formé de néphrons, de vaisseaux et de tissu conjonctif. 1 ) Le néphron Le glomérule : constitué par le FLOCULUS (formé de l’artériole Afférente, des capillaires glomérulaires et de l’artériole Efférente) et de la CAPSULE DE BOWMAN. Les tubules : constitués par la succession de plusieurs canaux. - Le tube contourné proximal. - L’anse de HENLE : a la forme d’une épingle à cheveux avec deux branches l’une descendante mince et l’autre ascendante large. La longueur de l’anse de HENLE est variable. 85 % des néphrons ont une anse courte (néphrons corticaux) et 15 % ont une anse longue (néphrons juxta-médullaires). - Le tube contourné distal. - Le tube ou canal collecteur plonge dans la médullaire et se jette dans le canal de BELLINI 73  2 ) L’appareil juxtaglomérulaire Il est formé par : - les cellules myoépithéliales contractiles et sécrétoires ; elles sécrètent une enzyme la RENINE - les cellules de la macula-densa une partie du tube contourné distal ; - les cellules du lacis qui occupent l’angle formé par les artérioles afférente et efférente et la macula-densa. Ces cellules sont contractiles. 3 ) Vascularisation (Cf Circulation rénale) 4 ) Innervation L’innervation est assurée essentiellement par le système sympathique B – Mécanismes de formation des urines La formation des urines définitives met en jeu 2 étapes. Filtration glomérulaire : passage d’eau et de substances dissoutes du plasma vers les tubules au niveau du glomérule, aboutissant à la formation de l’urine primitive. Concentration des urines : modification de l’urine primitive lors de son passage dans les différentes portions des tubules par transfert d’eau et de substances dissoutes. La REABSORPTION permet de soustraire l’eau et les substances dissoutes et la SECRETION permet d’enrichir l’urine par certaines substances. Cette étape aboutit à l’urine définitive. C – Méthodes d’étude de la fonction rénale L’une des méthodes globales est celle des CLAIRANCES. La clairance d’une substance (ou coefficient d’épuration plasmatique) se définit comme le volume théorique de plasma par unité de temps complètement débarrassé de cette substance. Elle s’exprime comme un débit en ml/mn. Elle se calcule par la formule : C = UV / P - C (ml/mn) = la clairance - U (mg/ml) = concentration urinaire de la substance - V (ml/mn) = débit urinaire - P (mg/ml) concentration plasmatique de la substance. Coefficient d'extraction Se calcule par la formule: E = (Ca – Cv) / Ca - Ca = concentration artérielle de la substance en amont de l'organe - Cv = concentration veineuse en aval de l'organe. Le coefficient d'extraction est ainsi un nombre sans dimension variant entre 1 (Cv = 0: extraction totale) et 0 (Ca = Cv: aucune extraction). On admet pour le rein que les débits artériel et veineux sont égaux à Qp (débit plasmatique). Si Psa et Psv sont les concentrations d'une substance s dans l'artère et la veine rénales, Us la concentration urinaire et V le débit urinaire on peut écrire: Us x V = (Psa - Psv) x Qp (Us x V) / Psa = (Psa - Psv) / Psa x Qp Cla = Es x Qp Le calcul de la clairance de certaines substances montre que cet index est variable. Le rein apparaît donc comme un système sélectif d'échange et non pas comme un simple filtre. On peut déterminer la clairance d'une substance endogène ou exogène, introduite dans l'organisme. Dans ce dernier cas la substance utilisée doit répondre à des critères: - être éliminée uniquement par le rein - être librement filtrée (faible poids moléculaire) et donc non fixée sur les protéines - être non toxique - être non métabolisée - être non sécrétée et non réabsorbée par le tube rénal 74  - être non ionisée II - CIRCULATION RENALE La vascularisation du rein se fait par l’artère rénale qui se divise en branches, aboutissant aux artérioles afférentes qui donnent les capillaires glomérulaires. Ces capillaires donnent les artérioles efférentes donnant à leur tour les capillaires péritubulaires et les artères droites ou Vasa-Recta. Ces capillaires et vaisseaux droits donnent les veines qui ont une disposition calquée sur les artères. A / Caractéristique de la circulation rénale La circulation rénale est une circulation fonctionnelle. Elle se répartit inégalement entre la corticale et la médullaire rénale (90 % et 10 %). Elle possède deux systèmes capillaires : glomérulaire et péritubulaire. Sa pression chute à deux niveaux. Une première chute de pression s'observe au niveau des artérioles afférentes (de 100 à 45 mm Hg). La 2ème chute se produit au niveau des artérioles efférentes (de 45 à 15 mm Hg). La pression au niveau des capillaires péritubulaires est de 15 mm Hg. B / Le débit sanguin rénal A l'état normal stable le débit sanguin rénal (DSR) dépend: - de la pression de perfusion rénale - et des résistances artériolaires. Les résistances artériolaires sont le principal déterminant et jouent un rôle majeur dans la régulation du DSR. La mesure du DSR repose sur la méthode de clairance du PAH qui est pratiquement épurée par le rein au premier passage quand la concentration de cette substance est faible (P PAH < 5 mg / 100 ml). Dans ces conditions DPR = CPAH = UPAH x V / PPAH Par cette méthode le DPR est d'environ 660 ml/mn. Le DSR = [DPR / (1 - Ht)] x 100 = 1200 ml/mn C / Déterminants du débit sanguin rénal A l’état stable, le DSR dépend de la pression de perfusion rénale et des résistances artériolaires rénales (DSR = P/R). Les résistances artériolaires jouent un rôle majeur dans le contrôle du DSR. La pression de perfusion ou PA systémique n’est pas un déterminant majeur dans les situations physiologiques. 75 III - FONCTION GLOMERULAIRE Le glomérule assure la 1ère étape de formation des urines qui est la Filtration Glomérulaire. C’est le passage d’eau et de substances dissoutes sous le simple jeu des pressions, des capillaires glomérulaires dans la chambre urinaire. Elle se fait toujours dans un seul sens. Elle aboutit à la formation de l’urine primitive qui est un ultra - filtrat du plasma. A / Barrière glomérulaire (ou filtre glomérulaire) Elle sépare le sang capillaire de l'urine primitive. Elle est formée de - l'épithélium capillaire - la membrane basale glomérulaire qui joue le rôle de véritable filtre sélectif - et de l'épithélium podocytaire. Sa perméabilité pour les différentes substances varie en fonction de la taille, de la charge, de la forme et de l'état de ces substances dans le plasma. A titre d’exemple le filtre glomérulaire est perméable aux substances dont le poids moléculaire est < 68000. B / Composition de l'urine primitive L’urine primitive contient en solution tous les éléments du plasma sauf les molécules de grand poids moléculaire comme les protéines. - Les ions ont pratiquement la même concentration que celle du plasma. - Le glucose, l'urée, l'acide urique ont la même concentration que dans le plasma - La concentration protéique est faible (200 mg / l environ). C / Mécanismes de la Filtration Glomérulaire La FG dépend - de la pression de filtration qui s'exerce dans le sens plasma ➔ urine. C'est la pression efficace de filtration. - de la surface et de la perméabilité de la membrane de filtration - de la nature des substances filtrées - du débit plasmatique rénal Le débit de filtration glomérulaire (DFG) peut être considéré comme le produit de la pression efficace de filtration (PF) par un coefficient d'ultrafiltration qui tient compte de la surface et de la perméabilité du filtre glomérulaire. DFG (ml / mn) = Pf (mm Hg) x Kf (ml/mn/mm Hg) 1 ) Pression efficace de filtration Pf Elle est la résultante de trois pressions. 76  - Pression hydrostatique capillaire (Pc) qui tend à faire sortir l'eau et les substances dissoutes des capillaires glomérulaires. - La pression oncotique (Po) qui tend à retenir l'eau. - La pression hydrostatique de la capsule de Bowman (Pb) pousse l'eau vers les capillaires. Pf = Pc - (Po + Pb) Pc est de l'ordre de 45 mm Hg le long du capillaire glomérulaire Po est de l'ordre de 25 mm Hg à l'entrée du capillaire et augmente avec la filtration. L'augmentation peut atteindre 35 mm Hg à la sortie du capillaire. Pb est de l'ordre de 10 mm Hg. Pf est de 10 mm Hg au début du capillaire; elle s'annule à la fin du capillaire. Ainsi : au début du capillaire Pf = 45 – (25 + 10) = 10 mmHg à la fin du capillaire Pf = 45 – (35 + 10) = 0 mmHg La région du capillaire où la Pf s'annule s'appelle le point d'équilibre. La filtration glomérulaire ne s'effectue qu'entre l'origine du capillaire et le point d'équilibre. 2 ) Coefficient d'ultrafiltration (Kf) Le Kf est le produit de la surface de filtration par la perméabilité hydraulique des capillaires glomérulaires : Kf = k x s La perméabilité de la paroi capillaire glomérulaire est 20 fois supérieure à celle des autres capillaires. 3 ) Facteurs modifiant la filtration glomérulaire Le DPR: quand le DPR augmente le DFG augmente. Les modifications du DPR déplacent le point d'équilibre. Une augmentation du DPR dans l'artériole afférente s'accompagne d'une élévation lente de Pc donc de Pf et du DFG. Le DPR modifie la FG en modifiant Pf. Les Résistances artériolaires : Quand les R augmentent au niveau des artérioles afférentes le DFG diminue (par diminution du DPR) Quand les R augmentent au niveau 77  des artérioles efférentes le DFG reste constant car on a une diminution du DPR mais aussi une augmentation de la Pc. Le Coefficient d'ultrafiltration (Kf): sa diminution s'accompagne d'une diminution du DFG. Ceci s'observe dans certaines néphropathies glomérulaires. PA systémique: pour une PA systémique moyenne entre 80 et 160 mm Hg le DFG ne se modifie pas. Quand la PA est inférieure à 80 mm Hg, le DFG diminue du fait d'une diminution du DPR ; quand elle dépasse 160 mm Hg le DFG augmente. Pb: une augmentation de Pb suite à un obstacle sur les voies urinaires peut diminuer et même interrompre la FG (anurie par obstruction). Si l'obstacle apparaît brutalement (migration d'un calcul rénal) il provoque une distension des voies urinaires à l'origine d'une douleur (colique néphrétique). Ceci amène à lever rapidement l'obstacle et à soulager le rein. Si l'obstacle n'est pas levé il peut entraîner une insuffisance rénale aiguë. Si l'obstacle se constitue progressivement il peut passer inaperçu. L'augmentation progressive de Pb peut aboutir à une diminution progressive jusqu'à l'arrêt de la fonction rénale (IRC). Si l'hyperpression persiste longtemps elle peut donner des lésions rénales irréversibles. D / Mesure du DFG La mesure du DFG repose sur la notion de clairance. Pour une substance simplement filtrée (non sécrétée et non réabsorbée) et éliminée uniquement par le rein, la quantité éliminée dans les urines définitives est égale à la quantité filtrée. Dans ce cas la clairance d'une telle substance est égale au DFG. Cs = Us x V / Ps = DFG 1 ) Substances utilisées et résultats a - L'Inuline L'inuline est la substance de référence pour la détermination du DFG. Injectée par voie veineuse, l'Inuline est librement filtrée par le glomérule. Elle n'est ni réabsorbée ni sécrétée par le tubule. DFG = Ci = Ui x V / Pi Le DFG mesurée par cette méthode est de 120 ml/mn pour une surface corporelle de 1,7 m2. Ainsi 180 l de plasma sont filtrés par jour par les glomérules. Le plasma est donc épuré 60 fois/j. Connaissant le DPR et le DFG on peut calculer la fraction filtrée (FF) de plasma à chaque passage FF = DFG / DPR = Ci / CPAH = 120 / 600 = 0,2 (20 %) 78  b - La créatinine C'est une substance endogène. Son utilisation évite l'injection ou la perfusion d'une substance exogène. C'est la plus utilisée en pratique clinique. Son utilisation présente quelques inconvénients: son excrétion dépend des variations du débit urinaire elle est légèrement sécrétée par le tube rénal, mais aussi légèrement réabsorbée son dosage est peu précis quand sa concentration plasmatique est basse. Elle surestime le DFG dans les conditions normales de 10 % Mais dans certains états pathologiques le rapport Cc / Ci peut atteindre 1,5. En explorations fonctionnelles rénales, on a une Insuffisance Rénale quand le DFG < 40 ml/mn. 2 ) La charge tubulaire La charge tubulaire d'une substance de faible poids moléculaire est la quantité filtrée par minute de cette substance. Elle est calculée comme le produit du DFG par la concentration plasmatique de la substance. CTs = DFG x Ps Exemples: Glucose: Pg = 1 mg/ml, CTg = 1 x 120 = 120 mg/mn Urée: Pu = 0,3 mg/ml, CTu = 0,3 x 120 = 36 mg/mn. Dans les conditions physiologiques le rôle majeur de la circulation rénale est de maintenir le DFG. Il s’agit d’une circulation fonctionnelle. La régulation de la FG porte sur son principal déterminant qui est la pression capillaire glomérulaire. Cette pression dépend des résistances et du débit de perfusion glomérulaires (P = D x R). Le DFG et le DSR sont soumis à une même régulation. Le DFG ainsi que le DSR restent stables pour des variations de la PA moyenne entre 80 et 160 mm Hg. Pour une PA < 80 mm Hg le DFG et le DSR chutent. Au dessus de 160 mm Hg ils augmentent. Cette stabilité dans l’intervalle de PA entre 80 et 160 mm Hg est maintenue par des mécanismes de régulation qui maintiennent la FG constante. Deux types de mécanismes de régulation sont mis en jeu : La régulation intrinsèque (intra-rénale) assurée par des facteurs hormonaux et une autorégulation, qui adapte la circulation rénale au maintien de la FG. C’est le mécanisme le plus important dans les conditions physiologiques. Régulation extrinsèque (extra-rénale) adapte la circulation rénale aux besoins de la circulation générale systémique. 1 ) Autorégulation du DFG Ce phénomène d’autorégulation est intrinsèque. Il a comme origine les muscles lisses artériolaires. Il consiste en une modulation des résistances artériolaires glomérulaires pour maintenir la pression capillaire glomérulaire constante. Deux types de facteurs interviennent dans cette autorégulation. Facteur myogénique : l’augmentation de la pression de perfusion du rein responsable d’un étirement de la paroi de l’artériole afférente s’accompagne d’une vasoconstriction réduisant le calibre de cette artériole afin de réduire le flux. Ceci contribue à stabiliser la FG. Ce mécanisme est limité à l’artériole afférente. Rétrocontrôle tubulo-glomérulaire : l’augmentation du débit de fluide au niveau de la macula-densa s’accompagne d’une diminution du DFG. Le signal au niveau de la macula-densa est la concentration en NaCl du liquide tubulaire. 79 Le rôle physiologique de cette boucle est de maintenir le DSR e le DFG stables. Le Furosémide (LASILIX) est un diurétique qui inhibe la réabsorption de NaCl au niveau de la branche ascendante de l’anse de Henlé. En sa présence l’augmentation du débit de perfusion de l’anse de Henlé ne s’accompagne plus de diminution du DFG (d’où l’effet diurétique). 2 ) Facteurs hormonaux - Le système Rénine – Angiotensine Les cellules myoépithéliales de l’appareil juxta-glomérulaire (cellules granulaires de l’artériole afférente) sécrètent la RENINE, une enzyme qui transforme l’Angiotensinogène produit par le foie et abondant dans le sang en Angiotensine I. Ce dernier est converti en Angiotensine II (et III) par l’enzyme de conversion. L’angiotensine II est un puissant vasoconstricteur. Elle stimule aussi la libération d’Aldostérone. La rénine est aussi libérée dans le sang circulant et en partie dans l’interstitium rénal. Elle permet la synthèse d’Ag II localement au niveau du rein et de façon diffuse au niveau du sang. De ce fait les vaisseaux rénaux sont doublement exposés à l’Ag II, locale et sanguine. L’Ag II agit au niveau des artérioles efférentes en augmentant leur résistance et probablement au niveau des cellules mésengiales. Il en résulte une diminution du débit sanguin glomérulaire et une augmentation de la pression hydrostatique capillaire (Pc). Ces deux effets opposés expliquent le maintien stable du DFG. Plusieurs facteurs modifient la sécrétion de la rénine: La pression de perfusion du rein (facteur majeur) : les variations de la pression de 80  perfusion sont détectées par les cellules myoépithéliales de l’AJG qui jouent ainsi le rôle de barorécepteurs. Une diminution de la Pression de Perfusion entraîne une augmentation de Rénine. La charge tubulaire de NaCl : les cellules de la macula densa jouent le rôle de chémorécepteurs sensibles au débit de NaCl réabsorbé par le TD. L’augmentation de NaCl filtré est détectée par la macula-densa et entraîne une augmentation de la libération de rénine intrarénale à l’origine d’une baisse du DFG qui réduit ainsi la charge tubulaire de NaCl. Ceci réalise un « Feed-Back » négatif. La stimulation du sympathique (ou les catécholamines) augmentent la libération de rénine. Autres facteurs : l’augmentation de K+ entraîne une diminution de la sécrétion de rénine et inversement ; l’Ag II exerce un rétrocontrôle négatif sur la sécrétion de rénine. Le rôle physiologique de l’angiotensine II est minime chez le sujet normal ayant des apports sodés normaux. Mais il devient important en cas d’hypovolémie suite à une hémorragie, d’un régime sans sel ou de perte extra-rénale de sodium. Dans ces situations l’angiotensine II augmente dans le sang et participe au maintien du DFG. - Les Prostaglandines Les prostaglandines sont synthétisées par le rein. Les PGI2 et PGE2 sont vasodilatatrices. Elles diminuent les résistances artériolaires des artérioles afférentes et efférentes. Ceci augmente le DSR sans modification de la pression hydrostatique capillaire d’où une augmentation du DFG. - Les Kinines La kallicréine est une enzyme synthétisée par le tube distal. Elle agit sur le kininogène pour former des kinines (bradykinine). Les kinines sont vasodilatatrices ; elles diminuent les résistances artériolaires des artérioles afférentes et efférentes d’où augmentation du DSR. - Le Facteur Atrial Natriurétique (ANF) Ce facteur est synthétisé par les myocytes des oreillettes cardiaques. Il augmente le DFG sans modification du DSR d’où augmentation de la fraction filtrée. L’ANF entraîne une vasodilatation de l’artériole afférente et une vasoconstriction de l’artériole efférente donc augmentation de la pression hydrostatique capillaire. Le Kf augmenterait aussi. En plus l’ANF inhibe la sécrétion de Rénine et s’oppose aux effets vasoconstricteurs de l’Ag II. - Autres facteurs L’endothéline libérée par les cellules endothéliales vasculaires est un puissant vasoconstricteur entraînant une diminution du DSR et du DFG. Le monoxyde d’azote (NO) libéré aussi par les cellules endothéliales vasculaires est un puissant vasoconstricteur. 3 ) Rôle du système nerveux Les vaisseaux rénaux sont richement innervés par le système sympathique. La stimulation du sympathique entraîne une diminution du DSR. Mais le DFG reste constant, la fraction filtrée reste élevée. Le DFG ne diminue pas car l’action porte sur les résistances des artérioles efférentes. Le sympathique agît par deux mécanismes : un mécanisme direct par les récepteurs α – adrénergiques un mécanisme indirect par les récepteurs β – adrénergiques qui stimulent la libération de rénine donc la synthèse d’Ag II. F / Adaptations du DFG 1 ) Aux variations de la Volémie Adaptation à l’hypovolémie : en cas d’hypovolémie on a une diminution du retour 81  veineux et du Qc d’où baisse de la PA. Ceci stimule le sympathique et la synthèse d’Ag II d’où vasoconstriction artériolaire portant essentiellement sur l’artériole efférente (augmentation de la Pc). Ceci s’accompagne aussi d’une augmentation de la libération de PGI2 par le rein. Le DSR et DFG sont maintenus. Si l’hypovolémie est importante elle peut aboutir à une insuffisance rénale. Adaptation à l’hypervolémie : en cas d’hypervolémie on a une augmentation du DFG avec augmentation du Na+ filtré. L’excrétion de du Na+ augmente sous l’effet du ANF. 2 ) Adaptation à une sténose de l’artère rénale La sténose importante (75%) de l’artère rénale s’accompagne d’une baisse de la pression de perfusion au dessous de 80 mm Hg. L’autorégulation n’est plus efficace et le DFG devrait chuter. Mais ceci entraîne une augmentation de la sécrétion de Rénine et donc d’Ag II d’où vasoconstriction artériolaire systémique à l’origine d’une HTA et contraction de l’artériole efférente à l’origine d’une augmentation de la Pc d’où maintien du DFG. Si on traite l’HTA par un inhibiteur de l’enzyme de conversion (Captopril) on obtient une normalisation de la PA et une levée de la vasoconstriction de l’artériole efférente d’où diminution du DFG du rein sténosé. Deux possibilités : le rein controlatéral est normal : il s’adapte en augmentant son DFG et le DFG global des 2 reins reste dans les limites de la normale Rein unique ou sténose bilatérale : le DFG diminue et on aura une IR Aiguë fonctionnelle. IV - FONCTIONS TUBULAIRES Le rôle du tubule consiste à séparer les substances qui doivent être conservées par l’organisme pour maintenir constante la composition du milieu intérieur, des substances qui doivent être éliminées dans les urines comme les produits de dégradation du métabolisme ou les substances étrangères. Le tubule rénal est le siège d’importants transferts d’eau et de substances entre l’urine et le plasma. A / Transferts tubulaires : Les transferts tubulaires se font dans les deux sens, des urines vers le sang (REABSORPTION) et du sang vers les urines (SECRETION). La sécrétion désigne deux mécanismes : sécrétion cellulaire : la substance provient de la cellule (activité métabolique des cellules tubulaires) sécrétion transcellulaire : la substance est transportée du plasma vers l’urine tubulaire. Les transferts tubulaires mettent en jeu des phénomènes passifs et actifs Les transferts passifs : se font par diffusion selon un gradient chimique, électrique ou de pression. Ils ne consomment pas d’énergie Les transferts actifs : se font contre un gradient et consomment de l’énergie (ATP). Ils sont limités ; la quantité maximale (Tm) pouvant être transportée est limitée et peut être dépassée. Le résultat de ces transferts est l’urine définitive. B / Caractéristiques des urines définitives Les urines définitives sont formées d’eau, de substances dissoutes minérales et organiques. Leur volume et leur composition sont variables. - Le volume urinaire est de 1200 à 1400 ml/j (20 mg/Kg) pour un adulte de 70 Kg, en climat tempéré et normalement hydraté. Ce volume varie avec la quantité d’eau ingérée et les pertes extra-rénales (sueurs, vomissement, diarrhée...). Il varie aussi avec l’âge, 50 mg/Kg à 6 mois et 40 mg/Kg à 4 ans. Du point de vue pathologique 82  on a une OLIGURIE quand le débit urinaire est < 500 ml/24h et de POLYURIE quand il dépasse 2000 ml/24h. - Les urines ont une coloration jaune (pigments biliaires), une osmolarité variable 50 à 1500 mOsm/l et un pH acide de 4,5 à 6 - La composition chimique est variable. Elle ne contient pas de glucose et de protéines. Elle est riche en substances organiques produites par le catabolisme. C / Réabsorption de substances à valeur nutritionnelle 1 ) Réabsorption du glucose La concentration du glucose dans l’urine glomérulaire est identique à celle du plasma. La charge tubulaire en glucose est égale à FP = 125 g/mn. Les urines définitives d’un sujet normal ne contiennent pas de glucose. La quantité de glucose filtrée est totalement réabsorbée. La quantité de glucose transportée (TG) dans ces conditions est égale à FP (125 mg/mn) et UV est nul. Si la glycémie augmente progressivement on constate que : entre 1g et 1,8 à 2 g/l la charge tubulaire du glucose augmente mais il n’apparaît pas de glucose dans les urines définitives. UV est nul. La quantité réabsorbée TG augmente comme la charge tubulaire ; au dessus de 1,8 à 2 g/l du glucose apparaît dans les urines définitives (glucosurie). pour une glycémie supérieure à 3 g/l la courbe d’excrétion UV devient parallèle à la courbe de filtration. A partir de ce moment UV augmente comme la filtration mais TG n’augmente pas. TG devient TmG (taux maximal de transport). TmG est une constante située entre 300 et 350 mg/mn. Il est atteint progressivement du fait de l’hétérogénéité des néphrons. En pathologie la glucosurie témoigne d’un diabète ; le mécanisme de la glucosurie peut être : un dépassement du TmG, c’est le cas du diabète métabolique décompensé avec une glycémie > 2 g/l une anomalie de la réabsorption tubulaire du glucose par abaissement du TmG, c’est le cas du diabète rénal Le transport du glucose est sodium dépendant. Il met en jeu un cotransport Na+ - Glucose 2 ) Réabsorption des protéines Le filtrat glomérulaire peut contenir jusqu’à 30 g/j de protéines. Ces protéines sont totalement réabsorbées au niveau du tube proximal par PINOCYTOSE. Une fois à l’intérieur de la cellule elles sont scindées en acides aminés qui quittent la cellule vers le liquide péritubulaire. La présence de protéines dans les urines définitives (protéinurie, souvent appelée albuminurie) peuvent être d’origine : glomérulaire : par filtration intense d’une protéine inhabituelle de PM < 68000 tubulaire : par réabsorption insuffisante des protéines du filtrat glomérulaire. 83  3 ) Réabsorption des acides aminés Les acides aminés filtrés sont réabsorbés au niveau du tube proximal. Leur réabsorption dépend du sodium. Le mécanisme est un cotransport Na+ - AA. D / Excrétion des produits terminaux du métabolisme 1 ) Excrétion de l’urée 25 à 30 g/j d’urée sont formés dans l’organisme et doivent être éliminés. L’urée filtrée est partiellement réabsorbée de façon passive et illimitée. Sa réabsorption dépend de celle de l’eau et de la perméabilité membranaire à l’urée. La perméabilité à l’eau est supérieure à celle de l’urée donc l’urée sera moins réabsorbée que l’eau. 50% environ de l’urée reste dans le tubule rénal et sera éliminée. L’excrétion de l’urée dépend de la diurèse ; elle est maximale quand la diurèse > 2ml/mn. 2 ) Excrétion de l’acide urique L’acide urique est formé par le métabolisme des nucléotides. Son excrétion joue un rôle mineur sur le plan quantitatif. Mais elle a une grande importance sur le plan clinique. cet acide est peu soluble et peut former des calculs rénaux l’élévation de son taux dans le sang suite à une élimination lente peut être à l’origine de la goutte il peut se déposer sur les surfaces cartilagineuses des articulations et être ainsi responsable d’arthrite. 3 ) Excrétion de la créatinine La créatinine est un produit normal du métabolisme cellulaire. Elle est filtrée et non réabsorbée ; donc toute la quantité filtrée sera excrétée. Elle est faiblement sécrétée par le tubule. 4 ) Excrétion de l’acide para-amino-hippurique (PAH) Le PAH, utilisé pour la détermination du DPR, est activement sécrété par les cellules du TP. La charge filtrée du PAH est une fonction linéaire de sa concentration plasmatique. Pour une concentration plasmatique faible tout le PAH est éliminé par filtration et sécrétion ; Quand la concentration plasmatique augmente la sécrétion de PAH augmente jusqu’à un taux maximal (TmPAH) atteint pour une concentration plasmatique d’environ 200 mg/l. Le transport du PAH du plasma vers les cellules tubulaires est actif (contre un gradient chimique). Il se fait par un couplage Na+ - PAH-. Le PAH accumulé dans la cellule diffuse dans la lumière tubulaire selon le gradient chimique 84 En plus du PAH, le tube proximal sécrète plusieurs autres substances : anions organiques endogènes (sels biliaires, acides gras, acide oxalique…) ou exogènes (antibiotiques, diurétiques) cations organiques endogènes (créatinine, choline, dopamine…) ou exogènes (atropine, morphine…) Il y a aussi sécrétion de nombreux médicaments à fonction acide: diurétiques thiazidiques, pénicilline, indométacine, acide salicylique - et à fonction basique: histamine, thiamine, choline, quinine, amiloride. D / Excrétion des électrolytes 1 ) Excrétion rénale du sodium Les apports sodés sont variables et l’organisme maintient l’équilibre de la balance sodée en ajustant l’élimination de cet ion. Le contrôle de l’excrétion rénale du Na+, du Cl- et de l’eau est l’un des mécanismes les plus importants de l’homéostasie de ces ions et de l’eau. L’excrétion contrôlée du Na + par le rein se fait en 2 étapes. filtration glomérulaire d’une grande quantité de Na+ réabsorption active par le tubule de plus de 99% du Na+ filtré. La voie de sortie du Na+ du coté basal de la cellule tubulaire est la même pour tous les segments. Elle met en jeu la pompe à Na+ / K+ - ATPase. La voie d’entrée par contre diffère d’un segment tubulaire à l’autre. 1. Au niveau du TP il y a une réabsorption active du sodium quantitativement importante, (environ 65% du sodium filtré y est réabsorbé). Une part du Na+ pénètre dans la cellule par un cotransport Na+/substrat (le glucose, les acides aminés, les anions inorganiques comme les phosphates et les sulfates, les anions organiques tels que lactate, citrate, acétate). Une autre partie passe par un contre-transport ou échangeur Na+/H+ responsable de l’acidification de l’urine primitive et de la réabsorption de HCO3-. Le Na+ pénètre au pôle apical de la cellule tubulaire sous l’effet du gradient de concentration. Il est rejeté au pôle basal activement par la pompe à Na + / K+ - ATPase. Cette réabsorption de sodium provoque la diffusion simultanée d’ions négatifs à travers la membrane. Il se crée une différence de pression osmotique responsable d’une réabsorption d’eau (réabsorption obligatoire) à l’origine d’un gradient de concentration pour les substances dissoutes. 2. Au niveau de l’AH : la branche descendante est perméable essentiellement à l’eau et peu ou pas 85  aux solutés (sauf au niveau de sa portion située dans la médullaire externe pour les néphrons juxtamédullaires), la branche ascendante est imperméable à l’eau mais très perméable aux solutés. La réabsorption active de sodium se fait par le cotransport Na + - K+-2Cl- au niveau de la branche ascendante large qui n'est pas perméable à l'eau et est appelée segment de dilution. Quantitativement, 30% du sodium sont réabsorbés à ce niveau. Ce cotransport est spécifiquement inhibé par les diurétiques de l’anse comme le furosémide (Lasilix) et la bumétanide (Burinex). 3. Au niveau du TD : dans sa partie initiale, le Na+ pénètre passivement du côté apical par des canaux spécifiques. Il y a aussi réabsorption par cotransport Na+ - Cl- ; près de 10% du sodium y est réabsorbé. Ce cotransport est inhibé par les diurétiques thiazidiques comme l’hydrochlorothiazide (Esidrex) ou l’indapamide (Fludex). Dans sa partie terminale l'aldostérone favorise la réabsorption du sodium, et la sécrétion de K+ et H+. Près de 10% du sodium est réabsorbé au niveau du TD 4. Au niveau des canaux collecteurs : ces canaux reçoivent les 5% restants du sodium filtré. Ils sont responsables de l’ajustement final de la natriurèse car ils sont capables de varier leur action entre une réabsorption totale ou nulle. La réabsorption du sodium et la sécrétion de potassium se poursuivent et diminuent progressivement le long de ce tube. 2 ) Excrétion rénale du potassium Le tubule rénal réabsorbe et sécrète du K+ en fonction des besoins. Le TCP et l’AH sont des sites de réabsorption en toutes circonstances ; le premier réabsorbe 70 à 80% du K+ filtré et le second environ 10%. 10% du K+ filtré passent dans le TCD. Cependant l’excrétion de ce cation peut varier de 1% à 150% donc la régulation de cette excrétion s’effectue au niveau des segments distaux du tubule. Ces segments peuvent réabsorber ou sécréter du K+ selon les conditions métaboliques. Les différentes régions du néphron participent au transfert du K+. 1. Au niveau du TP la membrane apicale est peu perméable au K+. Ce dernier est réabsorbé entre les cellules avec les grandes quantités de liquide (« solvant drag »). 2. Au niveau de la branche ascendante l’AH le mécanisme principal de la réabsorption est un cotransport Na+ - K+-2Cl- situé dans la membrane apicale. 3. Dans le TCD et la partie initiale du TC la réabsorption et la sécrétion sont assurées par deux variétés de cellules : les cellules principales (sécrétion) et les cellules intermédiaires (réabsorption). L’aldostérone favorise la réabsorption du sodium, et la sécrétion de K+ et H+. Il y a compétition entre l'ion K+ et l'ion H+ pour être sécrétés dans la lumière du tubule en échange du sodium. 86 L’excrétion du K+ et réglée car les perturbations de la kaliémie mettent en jeu le pronostic vital (trouble neuromusculaires et cardiaques). Plusieurs facteurs règlent l’excrétion de K+. 1. La concentration intracellulaire de K+ : son élévation augmente l’excrétion et inversement. Cette concentration dépend de deux facteurs : a. la Kaliémie : une hyperkaliémie augmente l’excrétion potassique, l’hypokaliémie la diminue b. le pH plasmatique : l’acidose abaisse la concentration intracellulaire de K+ ; les ions H+ en excès tendent à pénétrer dans la cellule en échange des ions K+. L’inverse se produit en cas d’alcalose. Donc l’excrétion de potassium diminue en cas d’acidose aiguë et augmente en cas d’alcalose. 2. L’apport de liquide dans le TCD et le TC : son élévation augmente la sécrétion et l’excrétion de K+. 3. Les hormones : l’aldostérone et l’ADH augmentent la sécrétion de K+ alors que l’adrénaline la ralentie. 3 ) Excrétion rénale du phosphate L’homéostasie du phosphate est contrôlée par le rein. Le phosphate excrété par le rein est la résultante de la FG, de la réabsorption et d’une éventuelle sécrétion tubulaire. Le transfert tubulaire du phosphate est limité par un TmP. Si la charge tubulaire est inférieure au TmP tout est réabsorbé ; lorsqu’elle est supérieure l’excès est excrété. Le phosphate filtré est réabsorbé surtout au niveau du TP et accessoirement au niveau du TD et les segments terminaux du néphron. Le transfert se fait par cotransport Na+ - Phosphate. 4 ) Excrétion rénale du Calcium Le rein participe à l’équilibre du bilan calcique. 98% du calcium filtré sont réabsorbés en étroite liaison avec le Na+. - 60 à 70% sont réabsorbés au niveau du TP - 20 à 30% dans l’AH - 10% dans le TD. V – REIN et EQUILIBRE ACIDO-BASIQUE La concentration des ions hydrogène dans les liquides extracellulaires chez le sujet normal est maintenue très basse, 40 nmol/l, et son expression, le pH, reste dans des limites étroites (7,38 - 7,42). Pourtant la quantité de protons générés tous les jours est très importante. 87  D'une part les cellules produisent quotidiennement environ 13.000 mmol de CO2 qui se combinent à H2O pour former l'acide carbonique H2CO3. Cette réaction est catalysée par l’Anhydrase Carbonique. L’acide carbonique se dissocie (H2CO3 ➔ H+ + HCO3- ), conduisant à une production considérable d'ions H+ appelé « acide volatile ». D'autre part l'alimentation et le métabolisme intermédiaire sont responsables d'une production d'acide "métabolique" ou fixe, environ 60 à 80 mmol d'ions H+ par 24h, en provenance pour partie (25 mmol) de l'oxydation des acides aminés soufrés donnant de l'acide sulfurique et pour partie (environ 40 mmol) d'acides organiques non métabolisés. Le maintien constant du pH sanguin est assurée par : l'existence de systèmes tampons: essentiellement le système bicarbonate HCO3-/acide carbonique H2CO3, relié au pH par l'équation d'Henderson-Hasselbalch : pH = 6,1 + log HCO3- / H2CO3. La concentration sanguine de H2CO3 représente le facteur ventilatoire et dépend directement de la pression partielle de CO2. La concentration plasmatique de bicarbonate HCO3- représente le facteur rénal. La concentration du CO2 total plasmatique ("réserve alcaline", somme de HCO3- + H2CO3) est de 23-27 mmol/l, et comme la quantité d'acide carbonique (1,2 mmol/l) peut être considérée comme négligeable, on admet que CO2 et biacarbonate sont équivalents. le poumon: la ventilation pulmonaire excrète le CO2, forme volatile de l'acide carbonique (H+ + HCO3- ➔ H2CO3 ➔ H2O + CO2), l'élimination d'ions H+ se faisant au prix de la consommation d'un ion bicarbonate qui devra être régénéré par le rein. le rein qui assure la réabsorption-régénération des bicarbonates filtrés et l'excrétion des ions H+ principalement sous forme d'ammonium NH4+ et d’acidité titrable. A / Fonction du Tubule Proximal Le TP assure 3 fonctions : 1. la réabsorption de 80 à 85% du bicarbonate filtré 2. la formation de 100% de NH4+ 3. la formation de 50% de l’acidité titrable excrétée dans les urines définitives. La charge tubulaire de HCO3- (quantité filtrée) est d’environ 4800 mMol/j. 1 ) Réabsorption des bicarbonates Les ions H+ libéré dans le TP s’associent avec HCO3- sous l’effet de l’AC et donnent H2O et CO2. Ce dernier diffuse librement dans la cellule tubulaire où H+ et HCO3- se forment de nouveau. Le HCO3- rejoint le liquide péritubulaire en traversant le pôle basal de la cellule par cotransport Na+ - HCO3-. Les ions H+ quittent la cellule au pôle apical par contre-transport Na+/H+. La réabsorption des bicarbonates est modifiée par plusieurs facteurs: elle est augmentée par la diminution du volume extracellulaire, l’hypercapnie, l’hypochlorémie et l’hypercalcémie ; elle est diminuée par l’hyperkaliémie 88  2 ) Excrétion de H+ sous forme de NH4+ Le TP a comme fonction essentielle de produire du NH4+ et de le secréter dans la lumière tubulaire. Le NH4+ est synthétisé par la cellule tubulaire à partir de la glutamine. Le NH4+ est sécrété par la cellule dans la lumière tubulaire par contre-transport Na+/NH4+. Certains facteurs modifient la production et la sécrétion de NH4+ par le TP : l’acidose métabolique stimule la production et la sécrétion de NH4+ et inversement pour l’alcalose métabolique. La perte potassique et les glucocorticoïdes stimulent la production et la sécrétion de NH4+. 3 ) Excrétion de H+ sous forme d’acidité titrable L’acidité titrable est la quantité d’ions H+ sécrétés par le tubule et tamponnés par des sels d’acides faibles urinaires autre que le bicarbonate et excrétés dans les urines. Environ 50% de l’acidité titrable est formée au niveau du TP par transformation du phosphate disodique (HPO3--) en phosphate monosodique (H2PO3-). La masse de tampons disponibles et le pH de l’urine sont les facteurs limitants de l’excrétion 89 d’acidité titrable. En cas d’acidose l’excrétion de phosphate augmente d’où une augmentation des ions H+ précédant la formation de NH4+. B / Fonctions de l’anse de Henlé L’AH assure la réabsorption de bicarbonate et de NH4+. 1 ) Réabsorption des bicarbonates L’AH réabsorbe 10 à 15% du bicarbonate filtré par sécrétion de H+. Cette sécrétion se fait par un contre-transport Na+/H+ et une H+ - ATPase située dans la membrane apicale de la branche ascendante large de l’AH. 2 ) Réabsorption de NH4+ L’AH est le lieu unique de réabsorption de NH4+ produit et sécrété par le TP. La totalité pratiquement de NH4+ et réabsorbée par cotransport Na+/K+/2Cl- qui fonctionne comme Na+/NH4+/2Cl-. Le NH4+ réabsorbé subit un recyclage qui lui permet de s’accumuler dans l’interstitium médullaire. La totalité du NH4+ produit et sécrété par le TP est transféré dans le canal collecteur après accumulation de NH3 dans l’interstitium médullaire. C / Rôle du Canal collecteur L’acidification terminale de l’urine s’effectue à ce niveau. La sécrétion de H+ assure la réabsorption du reste de bicarbonate et la formation nette d’acide sous forme de NH4+ et d’acidité titrable. Le pH urinaire peut diminuer jusqu’à une valeur de 4,5. 1 ) Au niveau du canal collecteur cortical les cellules principales sont le siège d’une réabsorption de sodium avec sécrétion de potassium les cellules intercalaires sont spécialisées dans le transport de H+/HCO3- - Les cellules intercalaires de type A sécrètent dans la lumière tubulaire des ions H+. Le bicarbonate formé dans la cellule est expulsé au pôle basal par un cotransport Cl- - HCO3-. - Les cellules intercalaires de type B sécrètent au pôle apical du bicarbonate par un cotransport Cl- - HCO3-. L’ion H+ généré dans la cellule est expulsé au pôle basal par une H+ - ATPase La sécrétion de H+ par le canal collecteur cortical est modifiée par différents facteurs : - L’acidose stimule la sécrétion de H+ par les cellules de type A, alors que l’alcalose métabolique stimule la sécrétion de bicarbonate par les cellules de type B - le pH de l’urine tubulaire : pour un pH plasmatique de 7,4 la baisse du pH urinaire jusqu’à 4,5 diminue progressivement la sécrétion de H+ jusqu’à son annulation pour un pH de 4,4. 90  2 ) Au niveau du canal collecteur médullaire Les cellules principales disparaissent progressivement et seules les cellules intercalaires de type A sécrétrice de H+ persistent. L’aldostérone stimule directement la H+ - ATPase apicale à ce niveau. Le reste de l’acidité titrable et du NH4+ de l’urine définitive sont formés à ce niveau. La formation nette d’acide excrétée dans l’urine sous forme d’acidité titrable et de NH4 + s’effectue au niveau du canal collecteur cortical et médullaire. Le NH4+ est excrété avec un anion Cl-: il représente 80% des cations indosés de l'urine. L'ammoniurie, que l'on ne mesure pas directement en routine, peut être estimée par le calcul du trou anionique urinaire = [Na +] + [K+] - [Cl -]. Le trou anionique urinaire est nul ou positif pour une ammoniurie < 40 mmol/l (comme dans les acidoses métaboliques d'origine rénale), il est négatif pour une ammoniurie > 70 mmol/l (comme dans les acidoses métaboliques d'origine extra-rénale). D – Rôle du rein en cas de trouble de l’équilibre acido-basique 1 ) Cas d’une charge acide métabolique L’excrétion d’une charge acide métabolique aiguë met en jeu : une réabsorption totale du bicarbonate filtré au niveau des parties proximales du néphron une sécrétion distale de H+ qui contribue à l’excrétion de cet ion sous forme d’acidité titrable et de NH4+. La stimulation de l’acidification urinaire dans ce cas est liée en partie à la stimulation de la sécrétion cellulaire des ions H+. Il y a en plus la mise en jeu d’hormones. L’aldostérone stimule l’échange Na+/ H+ Les glucocorticoïdes inhibent la réabsorption de phosphate par le cotransport Na+ - Phosphate et stimulent la sécrétion cellulaire des ions H+ par le contre-transport Na+ / H+ au niveau du TP et stimulent la production d’ammoniac. 2 ) Cas d’une charge alcaline métabolique Dans ce cas on a une inhibition de la réabsorption de bicarbonate qui aura un débit urinaire élevé. L’excrétion urinaire d’acidité titrable et de NH4+ s’annule. 3 ) Cas d’une hypoventilation alvéolaire L’hypoventilation alvéolaire prolongée conduit à une hypercapnie. Le rein augmente transitoirement l’excrétion urinaire de H+, génère ainsi des bicarbonates et réalise une meilleure compensation du pH sanguin. 4 ) Cas d’une hyperventilation alvéolaire L’hyperventilation alvéolaire prolongée conduit à une hypocapnie. L’excrétion rénale de H+ diminue avec comme conséquence une diminution de la concentration plasmatique des bicarbonates, ce qui améliore la compensation du pH sanguin. VI – MECANISMES de CONCENTRATION des URINES Le rein est capable de produire une urine concentrée (hyperosmotique) par rapport au plasma. Cette capacité est un élément fondamental de survie en l’absence d’eau. Le degré de concentration de l’urine excrétée dépend : d’un gradient osmotique (de concentration) corticopapillaire de l’action de l’ADH A – Gradient osmotique cortico-papillaire A l’état physiologique il existe un gradient osmotique (de concentration) entre la corticale et la médullaire interne (papille), l’osmolarité augmentant de la corticale vers la papille. Trois éléments contribuent à la création, au maintien et à l’utilisation de ce gradient : - les AH longues 91  - les vasa-recta - le canal collecteur 1 ) Création du gradient osmotique corticopapillaire L’AH a une forme de tube en U avec des branches rapprochées où le liquide circule en sens inverse. Le transfert d’eau et de substances dissoutes entre la branche ascendante et la branche descendante réalise un système de contre courant multiplicateur de concentration. La création du gradient se fait par conjonction de deux mécanismes élémentaires, l’un longitudinal et l’autre transversal. Le moteur de la création du gradient osmotique CP est l’effet élémentaire de réabsorption active de NaCl par la branche ascendante. Si cette effet est inhibé (diurétique de l’AH) le GCP disparaît. Ce GCP se traduit par l’augmentation progressive de la concentration de substance (et donc l’osmolarité) de la corticale vers la médullaire (le fond de l’AH). La longueur de l’AH intervient dans ce GCP. Plus l’AH est longue et plus le gradient est important. Donc les AH longues des néphrons juxta-médullaires sont à l’origine de ce gradient. 2 ) Maintien du gradient osmotique corticopapillaire Deux phénomènes permettent de maintenir le GCP Les vasa recta cheminent parallèlement aux AH, réalisant elles aussi des anses vasculaires permettant un échange à contre courant d’eau et de substances dissoutes. Le plasma sortant des vasa recta ayant drainé le NaCl réabsorbé est hypertonique. Le débit sanguin dans les vasa recta est faible (1% du débit sanguin total). 3 ) Utilisation du gradient osmotique corticopapillaire Au niveau du TCD et du CC cortical la réabsorption de Na+ se fait surtout en échange avec K+ et H+. Ces échanges sont contrôlés par l’aldostérone. La réabsorption d’eau est passive (réabsorption facultative) et dépend de la perméabilité du TD et du CC. Celle-ci dépend de l’ADH. En présence d’ADH ces segments deviennent perméables à l’eau qui est alors réabsorbée en fonction des gradients de concentration (ou osmotiques). Au niveau de la partie terminale du TD l’urine devient iso-osmotique au plasma. Dans le canal collecteur l’urine se concentre sous l’effet du GCP. 92  En l’absence d’ADH le TD terminal et le CC sont imperméables à l’eau. L’urine diluée à la sortie de l’AH le reste jusqu’à la papille. On a dans ce cas une importante diurèse (polyurie) et les urines sont hypotoniques. L’ADH est donc responsable d’une réabsorption d’eau le long du CC qui permet d’équilibrer l’osmolarité du liquide tubulaire avec celle du GCP. Elle permet donc de concentrer les urines. Le CC est peu perméable à l’urée, celle –ci se concentre progressivement dans l’urine tubulaire. L’ADH augmente aussi la perméabilité à l’urée de la partie terminale du CC. Une partie de l’urée concentrée en amont diffuse dans le liquide interstitiel de la médullaire interne. Elle remonte avec le sang des vasa-recta ascendantes vers la jonction cortico-médullaire. Ceci réalise un gradient de concentration d’urée qui s’ajoute à celui du NaCl établi par la branche ascendante de l’AH et contribue à la soustraction de plus d’eau le long du CC. En résumé, les AH longues des néphrons juxtamédullaires établissent le GCP osmotique. Les vasa-recta le maintiennent et c’est le CC qui l’utilise sous l’effet de l’ADH pour concentrer les urines. B -Exploration de la concentration des urines Ce phénomène de concentration des urines est exploré par la clairance de l’eau libre (CH2O). Le débit urinaire peut être considéré comme la somme des 2 débits: - la clairance osmolaire: la quantité d'eau nécessaire pour former une urine isoosmotique au plasma Cosm = Uosm x V / Posm - la clairance de l'eau libre (CH2O): quantité d'eau à ajouter ou à retrancher pour avoir le volume urinaire définitif V = Cosm + CH2O CH2O = V x [1 - (Uosm / Posm)] Une CH2O positive témoigne d'une dilution des urines qui sont hypoosmotiques par rapport au plasma (absence d'action d'ADH) Une CH2O négative traduit une concentration des urines qui sont hyperosmotiques par rapport 93 au plasma (antidiurèse sous l'effet de l'ADH). CH2O est négative en cas d'hydratation normale ou de déshydratation (restriction hydrique); elle devient positive en cas d'hyperhydratation (charge hydrique). Quand on suspecte un défaut de concentration des urines on peut pratiquer une épreuve de restriction hydrique. Cette épreuve est indiquée quand on suspecte une pathologie de l'ADH devant un syndrome polyuro-polydipsique. On pratique une restriction hydrique pendant 4 à 6 heurs avec recueil des urines toutes les heures pour mesurer l'osmolalité urinaire et prélèvement sanguin pour mesurer l'osmolalité plasmatique. A la fin de l'épreuve on injecte une faible quantité d'ADH et on recueille les urines une heure après l'injection afin d'étudier l'évolution de l'osmolalité urinaire. Cette épreuve s'effectue sous surveillance de la TA et du poids toutes les heures (une diminution de la PA ou du poids impose l'arrêt de la restriction hydrique). - Chez le sujet normal la CH2O se négative rapidement l'osmolalité urinaire est > 600 mos/kg. Ceci permet d'éliminer les polyro-polydipsie d'origine psychique (potomanie). - Une CH2O positive avec des urines diluées avant injection d'ADH, traduit un diabète insipide (absence d'effet d'ADH). - Une négativation de CH2O après injection d'ADH affirme l'origine centrale du diabète insipide (diabète insipide vrai par manque d'ADH). - Une CH2O positive après injection d'ADH témoigne d'un diabète insipide néphrogénique (insensibilité des cellules rénales à l'ADH). VII – LA MICTION La miction est assurée par le système vésico-sphinctérien, contrôlé par un réflexe médullaire placé sous contrôle cortical et comportant une partie volontaire. Le sphincter externe de la vessie est innervé par les nerfs honteux internes, issus des racines sacrées. Ces nerfs assurent la motricité volontaire au cours de la miction. Le sphincter interne lisse et le muscle détrusor du corps de la vessie sont innervés par le SNV. La stimulation du sympathique provoque le relâchement du détrusor et la contraction du sphincter interne. Il permet donc le remplissage vésical et la rétention urinaire. La stimulation du parasympathique provoque la contraction du détrusor et le relâchement du sphincter interne. Il intervient donc au cours de l’évacuation de la vessie (miction). 94 La vessie se remplit progressivement. Sa pression est nulle quand elle est vide. Lors du remplissage la pression augmente légèrement puis reste stable malgré l’augmentation du volume. Lorsque le volume atteint 200 à 400 ml la pression intra-vésicale s’élève. La distension vésicale stimule des tensio-récepteurs d’où l’apparition d’influx nerveux afférents à l’origine d’une sensation consciente de besoin d’uriner et d’une stimulation du parasympathique. Si la volonté s’oppose au besoin il y aura mise en jeu de centres pontiques qui inhibent les influx parasympathiques. La pression vésicale diminue et le réflexe mictionnel est temporairement inhibé. Les influx corticaux volontaires descendants augmentent le tonus du sphincter externe strié, ce qui empêche l’écoulement urinaire. La miction peut être déclenchée par un acte volontaire. Les centres supérieurs exercent dans ce cas un effet activateur sur le réflexe médullaire et inhibiteur sur le tonus du sphincter externe. L’augmentation de la pression intra-vésicale entraîne l’ouverture du sphincter interne d’où 95 évacuation de la vessie. La vidange vésicale se poursuit de manière auto-entretenue par les contractions de la paroi vésicale. CONCLUSION Les reins sont indispensables au maintien de l’homéostasie du milieu intérieur. Leur défaillance (insuffisance rénale) est incompatible avec la vie à moins de restituer leur fonction (hémodialyse ou greffe de rein). 96