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LYSA BERZOUK MAELLE CHERPAZ Système urinaire : Introduction : Le système urinaire contrôle la composition des liquides corporels avec lequel le rein va s’adapter avec ses entrées et ses sorties C’est un système multifo...

LYSA BERZOUK MAELLE CHERPAZ Système urinaire : Introduction : Le système urinaire contrôle la composition des liquides corporels avec lequel le rein va s’adapter avec ses entrées et ses sorties C’est un système multifonctions : -équilibre de l’eau et des électrolytes -régulation de l’équilibre acido-basiques -fonction d’épuration (sécrétion urée) -fonction endocrine -catabolisme -néoglucogenèse, métabolisme lipidique -rôle dans l’hématopoïèse (prod érythropoïétine) Il y a une différence entre le système urinaire féminin et masculin, l’urètre est plus long chez les hommes(20cm) que chez la femme(3-4cm) ; pour l’homme il est utile à la fois pour le système urinaire mais aussi pour le système génital, on a alors un conduit pour deux systèmes alors que chez la femme il y’a un conduit pour chaque système. 1 LYSA BERZOUK MAELLE CHERPAZ Anatomie et vascularisation du rein : Les reins sont situés au niv des fosses lombaires entre de la dernière cote et la hanche, le rein gauche est plus haut que le rein droit. Le sang riche en O2 arrivant dans l’artère rénale via l’aorte abdominale, et le sang pauvre en O2 sortant de nos reins par la veine rénale vers la veine cave intérieure, la surrénale elle, va permettre la sécrétion d’hormones L’urine formée au niveau de la pyramide de Malpighi va se déverser dans la papille rénale ensuite dans le petit calice puis dans le grand calice pour enfin se déverser dans le bassinet rénal 2 LYSA BERZOUK MAELLE CHERPAZ La vascularisation rénale se situe au niveau du hile rénale. le sang oxygéné : A.rénale→ A.interlobaires→A.arquée →A.interlobulaire Intersection : capillaires le sang désoxygéné :V.interlobulaires→V.arquées→V.interlobaire→ V.segmentaire→V.rénale 3 LYSA BERZOUK MAELLE CHERPAZ Le néphron est l’unité fonctionnelle du rein qui fait environ 4-5cm de long qu’on retrouve essentiellement dans la zone corticale, le rein contient entre 400 000- 800 000néphrons 4 LYSA BERZOUK MAELLE CHERPAZ Filtration glomérulaire : Appareil juxta glomérulaire : Le tube distal contourné est impliqué dans la formation de l’appareil juxta glomérulaire. Dans cette structure on retrouve, la capsule de Bowman qui entoure le glomérule, les cellules mésangiales extra glomérulaires qui sont des cellules contractiles régulant la vasoconstriction et la vasodilatation des artérioles afférente (entrée du sang) et efférente (sortie du sang), les capillaires fenestrés permettent la filtration du plasma puisqu’ils constituent l'une des premières barrières de filtration. Ces capillaires sont surmontés par les podocytes, qui participent non seulement à la filtration du plasma, mais également à la formation de l'urine primitive qui sort du glomérule par le tube contourné proximal. →On filtre 180L de plasma /J, et on urine en moy 1,5L d’urine/ J  Le plasma arrive par l'artériole afférente et traverse une première barrière constituée par les capillaires fenestrés, suivie d'une seconde barrière formée par les podocytes et les pédicelles. On aura alors les cellules épithéliales de la capsule de Bowman, qui forment une couche protectrice au niveau des glomérules. Les cellules mésangiales extra glomérulaires, dotées d'un système contractile, régulent la pression et le débit sanguin au niveau des artérioles afférentes et efférentes, en partie grâce à la sécrétion de prostaglandines. Par ailleurs, les cellules de la macula densa, situées dans le tube contourné distal, sont riches en osmorécepteurs et chimiorécepteurs, ce qui leur permet de réguler la filtration glomérulaire. 5 LYSA BERZOUK MAELLE CHERPAZ Débit de filtration glomérulaire : Le débit de filtration glomérulaire (DFG) est déterminé par la perméabilité de la barrière glomérulaire ainsi que par les forces motrices exercées de part et d'autre de cette barrière, notamment les pressions hydrostatiques et oncotique dans les capillaires. Les principaux facteurs modulant le DFG incluent l'équilibre entre les pressions hydrostatiques et oncotiques, le débit sanguin traversant le glomérule, la perméabilité et la surface de celui-ci, ainsi que le tonus des artérioles afférentes et efférentes. Le DFG varie selon les pressions dans ces deux artérioles : une dilatation de l'artériole afférente augmente le DFG, tandis qu'une dilatation de l'artériole efférente le diminue. 6 LYSA BERZOUK MAELLE CHERPAZ Le DFG peut être régulé par plusieurs mécanismes : -La prostaglandine favorise la vasodilatation de l'artériole afférente, ce qui augmente le DFG. -L'ibuprofène (AINS) inhibe la production de prostaglandines, entraînant une vasoconstriction de l'artériole afférente et donc une diminution du DFG. -L'angiotensine provoque une vasoconstriction de l'artériole efférente, ce qui augmente le DFG. 7 LYSA BERZOUK MAELLE CHERPAZ L’ultrafiltration : Elle est permise grâce au DFG et résulte de plusieurs forces qui agissent au niveau du glomérule. La pression sanguine (5,5 cm Hg) favorise la filtration, mais deux forces s'y opposent : la pression osmotique des capillaires glomérulaires (−2,5 cm Hg), due aux protéines présentes dans le sang, et la pression hydrostatique de la capsule de Bowman (−1,5 cm Hg), qui résiste également à la filtration. Cela nous permet de calculer la pression nette de filtration qui normalement est constant (1,5 cmHg). Tant que la pression sanguine reste supérieure, la filtration est efficace, avec une pression nette positive. Cependant, si la pression sanguine diminue, la pression nette de filtration diminue également. Cette pression nette de filtration positive permet la formation de l'urine primitive (sortante du glomérule). C'est l'étape initiale de la production urinaire, où le filtrat glomérulaire est créé, mais il subira encore des modifications avant de devenir l'urine définitive. Comparaison urine-plasma : La filtration glomérulaire est la première étape de la formation de l'urine au niveau des glomérules. Ce processus est peu sélectif, car il permet le passage de toutes les substances de petite taille tout en retenant les grosses molécules. Ces dernières ne peuvent pas traverser les trois barrières de filtration : les capillaires, la lame basale, et les podocytes. En revanche l'eau, les ions, et de petites molécules traversent ces filtres. La composition en substances minérales de l’urine définitive évolue au cours des différentes étapes de réabsorption et de sécrétion dans le néphron, jusqu'à aboutir à l'urine définitive. 8 LYSA BERZOUK MAELLE CHERPAZ Traversée tubulaire et miction : Tube proximal : La traversée tubulaire suit la filtration glomérulaire (TCP, TDL, TCD...). La réabsorption consiste à faire passer l'eau et les solutés du tubule vers les capillaires sanguins. Bien que les reins filtrent environ 180 L par jour, seulement 1,5 L d'urine est produit, grâce à une réabsorption efficace : 99 % se déroule dans le tube rénal non contrôler hormonalement et seulement 1 % dans le canal collecteur, sous contrôle hormonal. La réabsorption est majoritairement fixe (non influencée par les hormones), tandis que certaines substances, comme le sodium ou l'eau, peuvent être réabsorbées (qu’o retrouve dans les urines) partiellement, et d'autres, comme le glucose (qu’on ne retrouve pas dans les urines) totalement. Dans le plasma, les grosses molécules comme les lipides, protéines et cellules sanguines ne passent pas lors de la filtration. En revanche, le glucose, l'urée, les acides aminés, l'eau, les sels minéraux et l'ammoniaque traversent, et leur réabsorption est totale. Les cellules épithéliales, reliées par des jonctions serrées, empêchent le passage de molécules entre elles. Les microvillosités (bordures en brosse) augmentent de 200 fois la surface d'échange entre le tubule et les capillaires. La membrane basolatérale, riche en mitochondries, reflète le besoin en énergie pour transporter les molécules. 9 LYSA BERZOUK MAELLE CHERPAZ Rappel transport membranaire : -diffusion simple : - vers + -diffusion facilitée : les molécules traversent la membrane à l'aide de protéines spécifiques, sans besoins d’ATP. -symport : les deux molécules vont dans le même sens -antiport : une molécule qui rentre et une qui sort. -transport vésiculaire : internalisation de la molécule au niveau de la membrane basolatérale qui va aller jusqu’à dans la cellule (en capsule). Le processus décrit ici est celui de la réabsorption systémique, une absorption indépendante de la régulation hormonale, avec un volume constant et défini. Au niv du TP, la réabsorption du sodium est prédominante, représentant environ 60%. En plus du sodium, l'eau, le potassium, le glucose et le bicarbonate sont également réabsorbés. Cependant, ces substances sont réabsorbées de façon saturable : lorsqu'elles apparaissent dans les urines, cela signifie que leur capacité maximale de réabsorption a été dépassée. Cette saturation peut être témoins de la présence de pathologies, comme le diabète. Le sodium est réabsorbé grâce à un système d'échange (antiport) avec des protons. Le transfert du sodium des cellules vers les capillaires est assuré par la pompe Na+/K+ ATPase, qui échange 3 ions sodium contre 2 ions potassium, permettant ainsi la réabsorption du sodium. Il existe également un système de co-transport (symport) qui associe le sodium à d'autres molécules comme le glucose, le phosphate et les acides aminés, facilitant leur passage vers les capillaires. Le glucose quant à lui utilise un transporteur spécifique, appelé SGLT2, pour être réabsorbé. Le potassium lui, peut être à la fois réabsorbé et sécrété. De plus, certains médicaments peuvent être sécrétés dans le tube proximal via des transporteurs spécifiques. 10 LYSA BERZOUK MAELLE CHERPAZ Il existe des médicaments tels que les inhibiteurs du SGLT2, qui sont utilisés en clinique pour empêcher la réabsorption du glucose, et indirectement celle du sodium, car ce dernier est transporté en symport avec le glucose. Dans certaines pathologies comme l'insuffisance cardiaque, l'insuffisance rénale ou l'hypertension, il est nécessaire de bloquer ces systèmes de réabsorption. Le Diamox, par exemple, est un médicament qui inhibe la réabsorption du bicarbonate. La Anse de Henlé : Elle est composée de la branche descendante et la branche ascendante. La branche descendante est perméable à l'eau, mais imperméable aux solutés, favorisant ainsi la concentration de l'urine. À l'inverse, la branche ascendante est imperméable à l'eau et permet la réabsorption des solutés. 11 LYSA BERZOUK MAELLE CHERPAZ Au niveau de la branche ascendante large de l'anse de Henlé, on a une réabsorption +++ de Na+, environ 25%. En plus du sodium, du potassium et deux ions chlore sont également réabsorbés grâce au transporteur NKCC2. La pompe Na+/K+ ATPase est toujours active pour maintenir le gradient ionique nécessaire à ces échanges, assurant ainsi l'équilibre. La réabsorption du sodium peut être modulée par des médicaments, notamment en cas d'insuffisance cardiaque ou d'œdème. Le furosémide, par exemple, agit en bloquant le canal NKCC2, inhibant ainsi la réabsorption du sodium, du potassium et du chlore. Cela entraîne une augmentation de la sécrétion de sodium => diurétique (empêche la recapture de sodium) Le tube contourné distal : Au niveau du tube contourné distal (TCD) qui est peu perméable à l’eau, l'urine est fortement diluée, avec une osmolarité d'environ 60 mOsm (urine diluée ++). Ce segment est responsable de la dilution de l'urine et constitue la phase terminale de la réabsorption du sodium, qui se fait entre 5 et 10% via le transporteur NCCT. En cas d'hypertension artérielle, des médicaments comme les thiazidiques (diurétiques) agissent sur le transporteur NCCT pour moduler la réabsorption du sodium. 12 LYSA BERZOUK MAELLE CHERPAZ Le canal collecteur : Dans le glomérule, la filtration est peu sélective et se fait principalement en fonction de la taille des molécules. La substance majoritairement réabsorbée dans le TPC est le Na+. Au niv de la branche descendante de l'anse de Henlé, l'eau est réabsorbée, alors que la branche ascendante contribue à la dilution de l'urine. Environ 99 % de la réabsorption ne dépend pas de la régulation hormonale. Dans le canal collecteur, on trouve deux types de cellules : les cellules principales, qui sont responsables de la réabsorption de l'eau, et les cellules intercalaires, qui jouent un rôle dans les réactions acido-basiques. La réabsorption du sodium dans le canal collecteur est minime, représentant entre 1 et 3 %. La sécrétion d'aldostérone agit sur son récepteur au niveau du noyau, elle favorise la réabsorption sodique via le canal ENAC, spécifique au sodium, qui fonctionne en synergie avec le canal ROMK, permettant ainsi la 13 LYSA BERZOUK MAELLE CHERPAZ sécrétion de potassium. Ce processus implique l'absorption de sodium en échange de l'excrétion de potassium.  Dans le cas où il y a une réabsorption ++ de sodium que l'on souhaite bloquer avec la spironolactone, qui inhibe le canal ENAC, ce qui entraîne une augmentation du potassium à l'extérieur des cellules, provoquant ainsi une hypokaliémie (bloquant la réabsorption du Na⁺ et favorisant l'excrétion du K⁺). Parallèlement, la sécrétion d'aldostérone se maintient, ce qui contribue à une réabsorption accrue de sodium, ce qui conduit à un hyperaldostéronisme. En résumé, les diurétiques tels que les thiazides, le Lasix (furosémide) et la spironolactone agissent sur la réabsorption du sodium, influençant ainsi le volume urinaire produit. Le Lasix cible principalement la réabsorption de 25 % de sodium au niveau de la branche ascendante de l'anse de Henlé (majoritaire ++). Les thiazides, quant à eux, agissent sur le tube distal, inhibant 6 à 8 % de la réabsorption sodique. Enfin, la spironolactone affecte 1 à 3 % de la réabsorption du sodium au niveau du canal collecteur. La réabsorption du sodium est donc prédominante dans leTP, suivie d'une dilution de l'urine au niveau de l'anse de Henlé, et les diurétiques impactent significativement cette réabsorption. La miction : La miction est le processus physiologique par lequel l'urine est expulsée de la vessie à travers l'urètre. L’urine définitive descend le long des uretères pour atteindre la vessie. À l’intérieur de la vessie, on trouve 2 sphincters, le sphincter interne constitué de muscles lisses, il est involontaire et ne peut pas être contrôlé consciemment, et le sphincter externe est composé de 14 LYSA BERZOUK MAELLE CHERPAZ muscles striés, et sa contraction et son relâchement sont sous contrôle volontaire. La vessie elle-même est constituée d’une couche de cellules musculaires lisses, appelée le détrusor, qui joue un rôle crucial dans le stockage et l’expulsion de l’urine. La miction est le processus de vidange de la vessie. Lorsqu'une quantité d'urine atteint la vessie, qui a une capacité maximale d'environ 800 mL, un premier réflexe se déclenche lorsque le volume atteint environ 600 mL. Cet étirement de la paroi vésicale, perçu par les mécanorécepteurs contenus dans le détrusor, envoie un signal au cerveau. Ce signal entraîne une contraction des cellules musculaires lisses du détrusor et un relâchement involontaire du sphincter interne.Cela alerte le cerveau sur le fait que la vessie est pleine, mais c'est la personne qui décide d'aller aux toilettes en relâchant le sphincter externe. Si l’on retient trop l'urine, cela peut provoquer une distension de la vessie, ce qui n'est pas recommandé. On observe également que les femmes ont tendance à se retenir plus souvent que les hommes. Dès que la vessie commence à se remplir, il y a également une contraction du sphincter interne, et tout dysfonctionnement à ce niveau peut entraîner des fuites urinaires. 15