Principes de base de la physiologie rénale PDF

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‫الجمـهوريـة الجــزائـرية الـديمـقراطــية الـشعبيـة‬ République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de l’Enseignement Supérieur & de ‫وزارة التعليم العالي والبحث العلمي‬ la Recherche Scientifique Université Amar Télidji – Laghouat ‫ باألغواط‬-‫جامع ـ ـة عمار ثليجي‬ Faculté de Médecine ‫كلية الطب‬ COURS DE DEUXIEME ANNEE MEDECINE CYCLE GRADUE *Principes de base de la physiologie rénale* 2éme partie Elaboré par : Dr ZAABTA Abdelkarim Maitre Assistant en néphrologie Faculté de Médecine, Université AMAR TELIDJI, LAGHOUAT TABLE DES MATIÈRES *Principes de base de la physiologie rénale*...................................................................... 1 Objectifs généraux............................................................................................................... 3 Plan...................................................................................................................................... 4 A. Introduction :................................................................................................................... 5 B. Filtration glomérulaire :................................................................................................. 9 C. FONCTIONS ENDOCRINES DU REIN :..................................................................... 17 Référence :........................................................................................................................ 18 [Tapez ici] Objectifs généraux Expliquer les 4 fonctions essentielles du rein : Régulation de l’homéostasie hydro-électrolytique du milieu intérieur Élimination (excrétion) de déchets du métabolisme et des substances étrangères à l’organisme intervention du rein dans l’équilibre acido-basique Intervention dans l'homéostasie phosphocalcique. [Tapez ici] 1) INTRODUCTION: Les êtres humains, comme tous les animaux, se nourrissent d'autres organismes à la fois pour fournir de l'énergie et pour se doter des ressources nécessaires à leur croissance et à leur reproduction. Ce mode de vie conduit inévitablement à l'ingestion de quantités variables de constituants essentiels du corps tels que le sodium, le potassium et l'eau et à la production de déchets métaboliques. Tout au long de ces processus, l'organisme a besoin de garder un contrôle étroit sur la composition des liquides corporels, et c'est le rôle principal des reins. Ceux-ci y parviennent en régulant la composition du sang et, puisque le plasma s'équilibre avec le liquide interstitiel des tissus, les reins régulent également efficacement la composition du liquide extracellulaire. Ce faisant, les reins excrètent l'excès d'eau et de sels ainsi que les déchets métaboliques. La production d'une urine de composition variable est donc une partie nécessaire du rôle homéostasique du rein. [Tapez ici] 2) HOMÉOSTASIE DES LIQUIDES CORPORELS : La fonction la plus importante des reins est de maintenir constants le volume, la tonicité et la composition des liquides corporels. Cette fonction essentielle des reins requiert la filtration continuelle, au niveau du glomérule, de grandes quantités de liquide plasmatique qui est ensuite presque complètement réabsorbé par le tubule. Malgré les variations importantes de l’ingestion quotidienne d’eau et de divers électrolytes, comme le sodium, le potassium, les ions hydrogène et les ions divalents calcium, phosphate et magnésium, les reins doivent conserver à l’intérieur de limites physiologiques étroites leur bilan externe. Le bilan externe d’une substance est simplement la différence entre la quantité pénétrant dans l’organisme et celle qui en sort. Les reins corrigent les changements du contenu d’eau et d’électrolytes dans l’organisme en adaptant rapidement leur excrétion urinaire et en maintenant ainsi constant leur bilan externe. Une excrétion urinaire diminuée accompagne un déficit de liquide ou d’électrolytes, tandis qu’un excès de liquide ou d’électrolytes en augmente l’excrétion urinaire. 3) EXCRETION DES PRODUITS DE DECHETS : Cette fonction des reins qui consiste à épurer les liquides corporels des produits de déchets endogènes et exogènes est bien connue. D’abord, les reins excrètent les déchets métaboliques azotés, tels que l’urée et la créatinine, dont l’accumulation dans les liquides corporels devient nuisible durant l’insuffisance rénale aiguë ou chronique. Les reins éliminent aussi de l’organisme de nombreuses substances exogènes anioniques ou cationiques, qu’elles soient ingérées accidentellement ou prises comme médicaments, si elles sont hydrosolubles. 4) CIRCULATION RENALE : Débit sanguin considérable Il faut d’abord souligner la discordance très importante existant entre la fraction considérable du débit cardiaque amenée aux reins et leur taille fort modeste. En effet, tandis que les reins reçoivent 20 % du débit cardiaque de 5 à 6 L par minute, soit 1 000 à 1 200 mL/min, leur poids combiné de 300 g représente moins de 0,5 % du poids corporel. Le débit sanguin de 4 mL/min/g de tissu rénal représente donc un rapport dépassant 40 :1 entre les deux pourcentages et surpasse le débit sanguin envoyé à d’autres organes bien irrigués, tels que le cœur et le cerveau. Un débit sanguin aussi considérable amené à toutes les parties de l’organisme nécessiterait un débit cardiaque de 280 litres/min ! Il faut connaitre que la longueur des capillaires glomérulaires est de l’ordre de 50 Km. La consommation d’oxygène et la production d’énergie métabolique par les reins ne requièrent pas un tel débit sanguin puisque le gradient d’oxygène entre le sang de l’artère et de la veine rénales est plus petit que celui retrouvé dans les autres organes. En effet, l’extraction rénale d’oxygène du sang artériel n’est que la moitié de la fraction moyenne de 25 % observée dans tout l’organisme. En fait, le débit sanguin considérable permet aux reins, par la filtration et la réabsorption continuelles de grandes quantités de [Tapez ici] liquide plasmatique, de modifier continuellement la composition du plasma et des autres liquides corporels afin de les maintenir constants. Les reins n’excrètent cependant qu’un tout petit volume d’urine d’environ 1 mL/min à partir de ce débit sanguin considérable. 3). A) PRESSIONS HYDROSTATIQUES INTRAVASCULAIRES: La vasoconstriction des artères interlobulaires et surtout celle des artérioles afférentes diminuent la pression hydrostatique intravasculaire moyenne de 100 mm Hg dans l’aorte et dans l’artère rénale à 50 mm Hg dans les capillaires glomérulaires (figure 6-3). La vasoconstriction des artérioles efférentes fait chuter davantage la pression hydrostatique de 50 mm Hg à 15 mm Hg dans les capillaires péritubulaires. Les artérioles afférentes et efférentes représentent donc les deux principaux sites de résistance vasculaire dans les reins. La pression élevée dans les capillaires glomérulaires est nécessaire à la filtration glomérulaire, tandis que la basse pression dans les capillaires péritubulaires favorise la réabsorption du liquide péritubulaire vers la lumière vasculaire. 3). B) CAPILLAIRES PERITUBULAIRES ET VASA RECTA : Une autre microcirculation capillaire suit immédiatement les artérioles efférentes ou post-glomérulaires. Les capillaires péritubulaires irriguant le cortex succèdent aux artérioles efférentes provenant des glomérules superficiels ou corticaux. Les vasa recta ou vaisseaux droits, avec leurs parties descendante et ascendante cheminant en parallèle dans la médullaire, proviennent des artérioles efférentes venant des glomérules profonds ou juxtamédullaires. Parce que les parties descendante et ascendante des vasa recta cheminent parallèlement aux branches descendante et ascendante des anses de Henle, ces vaisseaux jouent un rôle important dans le maintien de l’interstice médullaire hypertonique et dans le mécanisme de concentration urinaire. Les reins possèdent donc trois microcirculations capillaires distinctes : les capillaires glomérulaires dans le cortex, les capillaires péritubulaires dans le cortex, et les vasa recta dans la médullaire. IMPORTANCE PHYSIOLOGIQUE : La distribution intrarénale du débit sanguin régule en partie l’excrétion urinaire d’eau et d’électrolytes. Il existe en effet deux populations de néphrons qui se distinguent par leur emplacement et leur fonction. Les néphrons superficiels, avec les glomérules corticaux et les courtes anses de Henle, ont une plus basse filtration glomérulaire par néphron et excrètent plus de sodium. À l’inverse, les néphrons profonds, avec les glomérules juxtamédullaires et les longues anses de Henle, ont une filtration glomérulaire par néphron plus élevée et réabsorbent plus de sodium. Une hausse du débit sanguin rénal cortical, en augmentant la perfusion des néphrons superficiels, favorise donc l’excrétion urinaire de sodium, tandis qu’une irrigation plus grande des néphrons profonds s’avère anti-natriurétique. 4) FONCTION D’EXCRETION DES DECHETS : S’évalue par la clairance de la créatinine: [Tapez ici] – Insuffisance rénale = défaut de fonctionnement des deux reins (si un seul rein dysfonctionne, l’autre prend le relais), que l’on diagnostique biologiquement par: - une élévation de la créatinine dans le sang - une diminution de la clairance de la créatinine (+++) – L’élévation de la créatininémie (déchet musculaire) témoigne d’un défaut d’excrétion, mais reflète indirectement la défaillance globale des fonctions rénales. La meilleure évaluation de la fonction rénale = mesure de la clearance de l’inuline non pratiquée réellement ! CLAIRANCE DE LA CREATININE : Créatinine = produit du métabolisme musculaire peu réabsorbé au niveau tubulaire Comme la créatinine est un déchet des muscles, son taux est variable : – en fonction de la masse musculaire – En fonction de l’âge des patients On utilise donc plutôt la clairance de la créatinine pour définir l’insuffisance rénale. On peut mesurer la clairance de la créatinine ou l’évaluer avec des formules prenant en compte la masse musculaire supposée du patient [Tapez ici] La clairance de la créatinine peut se mesurer : Grâce aux urines de 24 h en utilisant une formule qui rapporte le taux de créatinine dans les urines au taux de créatinine sanguin. – débuter recueil après la première miction du matin. – Fin après la première miction du lendemain – Taux de créatinine sanguin le même jour Clearance de la créatinine mesurée = (U/P) x V (en ml/min) – U = concentration de la créatinine dans les urines de 24h (en mmol/l ou g/l) – P = concentration de la créatinine dans le plasma (prise de sang) (même unité) – V = volume total des urines de 24h en ml/min Cette mesure n’est pas toujours possible (selon le profil du patient). Limite = qualité du recueil des urines par le patient La clairance de la créatinine peut s’évaluer : En fonction du taux de créatinine et de la masse musculaire du patient (qu’on évalue…) Formule de Cockroft-Gault (1976) : – homme : 1,25 x (140 - âge) x poids kg / (créatinine) plasmatique μmol/l – femme : 1,05 x (140 - âge) x poids kg / (créatinine) plasmatique μmol/l MDRD: DFG (mL/min/1.73 m2) = 186 x (Scr)-1.154 x (Age)-0.203 x (0.742 si femme) x (1.210 si phénotype africain) CKD-EPI: DFG = 141 x min(Scr/K,1)a x max(Scr/K,1)-1,209 x 0,993Age x 1,018 (si femme) Scr : créatinine sérique (μmol/L) K : 62 pour les femmes et 80 pour les hommes a : -0,329 pour les femmes et -0,411 pour les hommes min indique le minimum de Scr/K ou 1 max indique le maximum de Scr/K ou 1 En pratique, Cockroft donne souvent une bonne approximation sauf personnes agées et obèses. MDRD sous évalue la fonction rénale des jeunes costauds… Normal entre 100 et 120 ml/min [Tapez ici] 5) EXEMPLES CLINIQUES DE REDISTRIBUTION DU CORTEX VERS LA MEDULLAIRE : Dans plusieurs conditions cliniques, le débit sanguin rénal diminue de façon significative, en plus d’être redistribué du cortex vers la médullaire. La vasoconstriction corticale pré-glomérulaire diminue la pression hydrostatique dans les capillaires glomérulaires et par conséquent la filtration glomérulaire. Enfin, la redistribution du débit sanguin rénal du cortex vers la médullaire réduit la perfusion des néphrons superficiels excrétant le sodium et augmente celle des néphrons profonds retenant le sodium. Contraction du volume du liquide extracellulaire. La redistribution du sang du cortex vers la médullaire contribue à la réabsorption rénale accélérée de sodium et d’eau. La chute du volume sanguin dans l’hypotension hémorragique entraîne les mêmes conséquences. Insuffisance cardiaque congestive. Le débit cardiaque ainsi que la fraction de ce débit amenée aux reins diminuent considérablement. De plus, la redistribution du débit sanguin rénal du cortex vers la médullaire diminue encore plus le débit sanguin rénal cortical. Syndrome hépatorénal. Dans l’insuffisance rénale aiguë et fonctionnelle accompagnant les maladies hépatiques terminales, la vasoconstriction corticale sévère fait chuter considérablement le débit sanguin rénal et la filtration glomérulaire. Insuffisance rénale aiguë. Que l’insuffisance rénale soit ischémique ou néphrotoxique, la vasoconstriction corticale très intense, qui résulte du déséquilibre entre les substances vasoconstrictrices et vasodilatatrices, peut diminuer de façon très importante le débit sanguin rénal et abolir la filtration glomérulaire. Antiinflammatoires non stéroïdiens (AINS). Parce qu’ils diminuent la production des prostaglandines vasodilatatrices, les AINS peuvent diminuer, chez certains patients à risque, le débit sanguin rénal et la filtration glomérulaire. 6). REGULATION DE LA CIRCULATION RENALE : L’interaction d’une autorégulation intrinsèque et de facteurs extrinsèques hormonaux (substances vasoactives) et neurogènes (nerfs rénaux adrénergiques) contrôle la circulation rénale. La régulation du débit sanguin rénal dépend surtout de la résistance artériolaire au niveau des reins et non de la pression artérielle systémique, à moins que celle-ci ne soit très basse ou très élevée. [Tapez ici] [Tapez ici] [Tapez ici] [Tapez ici]