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LA PHYSIOLOGIE RENALE Dr. Kerbi. FSR= 1140 ml/min FPR = 625 ml/min DC = 5000 ml/min FSR = FPR / ( 1 – Hte ) LE DEBIT SANGUIN RENAL.

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1 LA PHYSIOLOGIE RENALE Dr. Kerbi

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6 FSR= 1140 ml/min FPR = 625 ml/min DC = 5000 ml/min FSR = FPR / ( 1 – Hte ) LE DEBIT SANGUIN RENAL

7 Le débit sanguin rénal déstiné aux deux reins : DSR = 1200 ml/min = 20% du débit cardiaque au repos. = 20% du débit cardiaque au repos. Une faible fraction du DSR est impliquée directement dans la formation del`urine.

8 Methdes de mesure du debit sanguin renal : -la débimétrie éléctromagnétique ou à ultra-sons limités àl`usage expérimental ou en per-opératoire.

9 FSR = FPR / ( 1 – Hte ) -La mesure du flux plasmatique rénal: par la mesure de la clairance d`une substance qui subit une extraction totale du sang au niveau rénal. -toute substance non métabolisée et totalement éliminée dans les urines peut être employée.

10 Une partie de cette substance qui échape à la filtration est éxcrétée au niveau des capillaires péritubulaires. L`acide para-amino-hippurique (PAH) subit une extraction totale du sang.

11 Débit excrété dans les urines Débit excrété dans les urines FPR = différence arterio-veineuse différence arterio-veineuse = (g/min) /(g/l) = (g/min) /(g/l) De concentration rénale l/min l/min

12 U. V u U. V u FPR = A – V A – V V= 0 puisque l`extraction du PAH est totale.

13 U. V U. V FPR = = Cl PAH P

14 La clairence urinaire du PAH correspond à la quantité de plasma totalement épuré de PAH par unité de temps. c.à.d: Elle correspond au débit plasmatique rénal,puisque le plasma est totalement épuré du PAH en un seul passage à travers le rein.

15 La formation de l`urine (1) La filtration glomérulaire: (1) La filtration glomérulaire:

16 La filtration est la première étape de formation de lurine - Un processus passif -le débit de filtration est de 180 l/24h - Un processus passif -le débit de filtration est de 180 l/24h -la surface de filtration glomérulaire est de 0,27 m2 -Lurine primitive = ultrafiltrat plasmatique

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18 Critères de lultra-filtra plasmatique: - absence de grosses molécules -composition hydro-électrolytique sensiblement identique de part et dautre de la membrane -existence dun gradient de pression de part et dautre de la membrane - absence de grosses molécules -composition hydro-électrolytique sensiblement identique de part et dautre de la membrane -existence dun gradient de pression de part et dautre de la membrane

19 MECANISME DE LA FILTRATION

20 La filtration est un phénomène passif qui seffectue sous laction dune force : La pression efficace de filtration

21 PEF est la résultante de forces hydrostatiques et oncotiques Au niveau capillaire Au niveau de lespace urinaire

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23 PNF = (PC + OT) – (PT + OC ) PNF = PC - ( PT + OC) PNF = 75 - ( ) PNF = (PC + OT) – (PT + OC ) PNF = PC - ( PT + OC) PNF = 75 - ( ) PNF = 35 mmHg

24 SUPPORTS MORPHOLOGIQUES DE LA FILTRATION

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28 ETUDE DU PASSAGE DES TRACEURS : - exemple de petite molécules : le cytochrome C -exemple de grosses molécules : la ferritine - exemple de petite molécules : le cytochrome C -exemple de grosses molécules : la ferritine

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30 La conception de Karnovsky : Le filtre glomérulaire comporte deux niveaux de tamisage : 1) la membrane basale ( la lamina densa ) 2) une barrière complexe formée par : -la partie la plus externe de la lamina densa externa -les pieds des podocytes -la membrane des fentes interpodocytaires –la couche du revêtement cellulaire Le filtre glomérulaire comporte deux niveaux de tamisage : 1) la membrane basale ( la lamina densa ) 2) une barrière complexe formée par : -la partie la plus externe de la lamina densa externa -les pieds des podocytes -la membrane des fentes interpodocytaires –la couche du revêtement cellulaire

31 DEBIT DE FILTRATION DGF - Laire totale de filtration - la perméabilité de la membrane de filtration - la PEF - Laire totale de filtration - la perméabilité de la membrane de filtration - la PEF DGF = ml/min

32 REGULATION DE LA FILTRATION GLOMERULAIRE

33 mécanismes intrinsèques (autorégulation rénale) Autorégulation vasculaire myogène Rétroaction tubulo-glomerulaire (1)

34 mécanismes extrinsèques Régulation hormonale Régulation hormonale Régulation nerveuse Régulation nerveuse (2)

35 MESURE DE LA FILTRATION GLOMERULAIRE MESURE DE LA FILTRATION GLOMERULAIRE

36 La clairance : est le volume de plasma totalement épuré dune substance par unité de temps La clairance : est le volume de plasma totalement épuré dune substance par unité de temps

37 Une substance servant à mesurer la filtration glomérulaire doit répondre à certaines conditions : 1 -elle ne doit pas être métabolisé par lorganisme 2 -PM faible 3 -non ionisé,non fixé par les protéines (forme libre ) 4 -entierement ultra filtrable 5 -ni réabsorbée,ni secrété par le tubule 1 -elle ne doit pas être métabolisé par lorganisme 2 -PM faible 3 -non ionisé,non fixé par les protéines (forme libre ) 4 -entierement ultra filtrable 5 -ni réabsorbée,ni secrété par le tubule

38 Q filtré = C p. V f = Q filtré = C p. V f = Q éliminé C u. V e V f = U. V u P

39 P. U : mg /ml P : mg /ml V : ml /min U. V Cl = ml / min U. V Cl = ml / min

40 Substance employées pour cette mesure : Linuline Linuline La créatinine

41 Valeurs normales Linuline: 110 – 130 ml /min /1,73 m2 La créatinine : chez lhomme 130 ml /min / 1,73 m2 chez la femme 120 ml/min / 1,73 m2 Linuline: 110 – 130 ml /min /1,73 m2 La créatinine : chez lhomme 130 ml /min / 1,73 m2 chez la femme 120 ml/min / 1,73 m2

42 TRANSFERTS TUBULAIRES

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45 Mécanismes de transferts tubulaires Transport passif Transport actif Mécanismes particuliers

46 le transfert actif: le transfert actif: -se fait contre un gradient de (concentration,pression,éléctrique) -consomme de l`énergie -saturable (Tm)

47 Exemples : - Glucose Tm=350mg/min TCP - Phosphates Tm=4-5 mg/min TCP - Acide urique TM=15 mg/min TCP (la colchicine est un inhibiteur de réabsorption) - Acides aminés, et chaque acide aminé a un Tm.

48 Le transfert passif: -se fait selon le gradient -ne consomme pas d`énergie Exemple : -l`urée. -la réabsorption de l`eau par osmose tout le long du tubule. -le chlore

49 Mécanisme particuliers: -la diffusion piégée : Un corps sous la forme ionisée,non diffusible à travers la membrane (NH4+) se transforme en forme non ionisée (NH3) pour être facilement diffusible.

50 REABSORPTION TUBULAIRE (1)

51 Le métabolisme du sodium

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54 Régulation hormonale du métabolisme du sodium : Système R-A Hormones mineralo- corticoides glucocorticoïdes Aldostérone Cortisol

55 Système R-A Volume circulant Balance sodée

56 RENINE -une enzyme de PM= secrété au niveau rénal(lappareil juxta-glomérulaire) -une partie est libérée dans le plasma, le reste est stocké -elle convertit lAngiotensinogène circulant en Angiotensine I et II -une enzyme de PM= secrété au niveau rénal(lappareil juxta-glomérulaire) -une partie est libérée dans le plasma, le reste est stocké -elle convertit lAngiotensinogène circulant en Angiotensine I et II

57 Angiotensinogène Angiotensine I Angiotensine II rénine EC

58 Les effets principaux de la rénine: 1- elle augmente la production daldostérone(reprise distale du sodium) 2-elle redistribue le flux sanguin rénal au profit du cortex profond 3-par son action vasculaire elle maintient une PA suffisante 1- elle augmente la production daldostérone(reprise distale du sodium) 2-elle redistribue le flux sanguin rénal au profit du cortex profond 3-par son action vasculaire elle maintient une PA suffisante

59 Angiotensinogène -une glycoprotéine produite par le foie et libérée dans la circulation -elle subit le 1er clivage au niveau du rein, le 2eme aura lieu par une enzyme de conversion présente au niveau du rein,poumon et plasma. -une glycoprotéine produite par le foie et libérée dans la circulation -elle subit le 1er clivage au niveau du rein, le 2eme aura lieu par une enzyme de conversion présente au niveau du rein,poumon et plasma.

60 Aldostérone - Hormone synthétisée par la zone glomerulée du cortex surrénalien et libérée dans la circulation - Hormone synthétisée par la zone glomerulée du cortex surrénalien et libérée dans la circulation -La réabsorption du sodium contre un ion potassium K+ ou un ion proton H+ -Elle seffectue au niveau de la partie la plus distale du TCD et la partie initiale du tube collecteur -La réabsorption du sodium contre un ion potassium K+ ou un ion proton H+ -Elle seffectue au niveau de la partie la plus distale du TCD et la partie initiale du tube collecteur Action rénale Laldostérone contribue au maintien de la volémie et du Milieu extracellulaire

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62 Cortisol - Hormone synthétisée par la zone fasciculée du cortex surrénalien -Elle stimule la synthèse des catécholamines par la médullo-surrénale -Ladrenaline stimule la sécrétion de laldostérone une épargne de sodium - Hormone synthétisée par la zone fasciculée du cortex surrénalien -Elle stimule la synthèse des catécholamines par la médullo-surrénale -Ladrenaline stimule la sécrétion de laldostérone une épargne de sodium et une kaliurie

63 Le facteur atrial natriuretique ANF - Il augmente la réabsorption du sodium au niveau du TCP et il la réduit au niveau du TCD (natriurese) - Action hypotensive par vasodilatation en bloquant langiotensine II - Il augmente la réabsorption du sodium au niveau du TCP et il la réduit au niveau du TCD (natriurese) - Action hypotensive par vasodilatation en bloquant langiotensine II

64 La réabsorption à flux net du glucose - La glycémie normale est de 1g/l(0,7-1,1) -Le glucose est totalement ultrafiltre et complètement réabsorbé (glucosurie nulle) - Glycémie réabsorption du glucose - Glycémie = 1,80 g/l le glucose commence à apparaitre dans les urines: cest le seuil rénal - La glycémie normale est de 1g/l(0,7-1,1) -Le glucose est totalement ultrafiltre et complètement réabsorbé (glucosurie nulle) - Glycémie réabsorption du glucose - Glycémie = 1,80 g/l le glucose commence à apparaitre dans les urines: cest le seuil rénal

65 Le seuil rénal Est la concentration dune substance dans le plasma correspondant à son apparition dans les urines. - lorsque la glycémie > seuil la réabsorption continue à augmenter jusquà une valeur maximale de la glycémie = 3g/l qui correspond au Tm. Tm glucose =375 mg /min -lorsque le Tm est atteint tout ce qui en excès est éliminé dans les urines - lorsque la glycémie > seuil la réabsorption continue à augmenter jusquà une valeur maximale de la glycémie = 3g/l qui correspond au Tm. Tm glucose =375 mg /min -lorsque le Tm est atteint tout ce qui en excès est éliminé dans les urines

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67 Lexcrétion tubulaire

68 Lexcrétion de lacide para-amino- hippurique -Le PAH est une substance exogène. -Le PAH est une substance exogène. -une substance totalement éliminée par le rein. -une substance totalement éliminée par le rein. - son élimination se fait par un double mécanisme : - son élimination se fait par un double mécanisme : Par filtration : Extraire jusquà 20% du PAH plasmatique Par excrétion au niveau du TCP

69 - 200 mg/l est la concentration plasmatique du PAH qui correspond à son Tm Tm PAH =75 mg/min -lorsque le Tm est atteint tout ce qui est en excès reste dans le sang mg/l est la concentration plasmatique du PAH qui correspond à son Tm Tm PAH =75 mg/min -lorsque le Tm est atteint tout ce qui est en excès reste dans le sang.

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71 Le pouvoir concentration dilution des urines

72 Le rein joue un rôle important dans la régulation du bilan hydrique - Un bilan hydrique (-) le rein concentre lurine - Un bilan hydrique (+) le rein dilue lurine - Un bilan hydrique (-) le rein concentre lurine - Un bilan hydrique (+) le rein dilue lurine Le rein concentre ou dilue lurine en augmentant ou en diminuant la réabsorption de leau au niveau du TCD et le tube collecteur à deux conditions: Le rein concentre ou dilue lurine en augmentant ou en diminuant la réabsorption de leau au niveau du TCD et le tube collecteur à deux conditions: 1-une médullaire hyperosmolaire 2-une perméabilité de la paroi tubulaire à leau

73 1)La médullaire concentrée est assurée par le contre courant multiplicateur 1)La médullaire concentrée est assurée par le contre courant multiplicateur 2)La perméabilité tubulaire à leau est assurée par laction de lADH (vasopressine) 2)La perméabilité tubulaire à leau est assurée par laction de lADH (vasopressine)

74 Le mécanisme du contre courant multiplicateur Le gradient osmotique de la médullaire est établit par le rôle des deux branches de lanse de Henlé. BA: réabsorption active du sodium sans mouvement deau interstitium médullaire hyperosmolaire BD: la médullaire hyperosmolaire favorise le retour passif du sodium vers la BD avec sortie deau Le gradient osmotique de la médullaire est établit par le rôle des deux branches de lanse de Henlé. BA: réabsorption active du sodium sans mouvement deau interstitium médullaire hyperosmolaire BD: la médullaire hyperosmolaire favorise le retour passif du sodium vers la BD avec sortie deau

75 Lurine se concentre dans la BD jusquà une osmolarite maximale au niveau de la pointe et elle se dilue tout au long de la BA le CCM crée un gradient dosmolarite entre le tubule et linterstitium médullaire mais qui se perd à la pointe de lanse Lurine se concentre dans la BD jusquà une osmolarite maximale au niveau de la pointe et elle se dilue tout au long de la BA le CCM crée un gradient dosmolarite entre le tubule et linterstitium médullaire mais qui se perd à la pointe de lanse

76 Lintérêt du CCM Cest de créer un gradient de concentration dans la médullaire pour favoriser lexcrétion durine plus concentrée par la réabsorption deau sous le control de lADH au niveau du TCD et le TC. Cest de créer un gradient de concentration dans la médullaire pour favoriser lexcrétion durine plus concentrée par la réabsorption deau sous le control de lADH au niveau du TCD et le TC.

77 Ce pouvoir de concentration-dillution des urines est exploré par: La clairance osmolaire:cest le volume de plasma totalement épuré dun ion osmotiquement actif par unité de temps La clairance de leau libre: cest le volume deau quil faut ajouter ou soustraire des urines pour les rendre iso-osmotiques au plasma

78 C osm =. V ml/min C H2O = V – C osm C H2O = V – C osm Osmolarite U Osmolarite P. Vn : (2-3) ml/min C H2O = V -. V =V(1 – U osm/ Posm) Osmolarite U Osmolarite P. Vn: (5-15 ) ml/min/1,75 m2...

79 urines concentrées U osm >Posm ( hypertoniques) urines concentrées U osm >Posm ( hypertoniques) C H2O libre négative ( ADH + ) Urines diluées (hypotoniques) U osm < Posm C H2O libre positive ( ADH - )

80 Le déficit en ADH Dorigine central Dorigine périphérique (résistance des récepteurs à laction de lADH) (déficit hypothalamique) Le diabète insipide

81 Le rôle du rein dans léquilibre acido-basique

82 Le PH est lun des paramètres les plus stables. Le PH (7,38-7,42) qui correspond à la charge plasmatique en protons H+.

83 Equation dENDERSON Hasselbach HCO3- HCO3- PH = 6,1 + log CO2 CO2

84 Le PH est maintenu à un taux constant grâce aux: -systèmes tampons chimiques.. -poumon.-rein.

85 Le rôle du rein: 1-excrétion de protons 2-réabsorption des bicarbonates 3-élimination dacidité titrable 4-sécrétion piégée damoniaque NH3

86 (1) Lexcrétion de protons: La sécrétion de proton au niveau rénal a lieu principalement à deux endroits -TCP-TC

87 Au niveau du TCP: -transport actif primaire par une pompe H+ ATP asique. -transport actif secondaire par antiport Na+/H+.

88 Pour chaque ion H+ secrété un ion H+ disparait

89 filtration CO2+H2O CO2+H2O AC AC HC03- HC03- HCO3- + Na+ HCO3- + Na+ H H+ H H+ Na+ Na+ H2O + CO2 la lumière La cellule du TCP sang

90 Au niveau du tube collecteur Les ions H+sont secrétés grâce à une H+/K+ ATP ase et une H+ ATP ase

91 (2) La réabsorption des bicarbonates HCO3-: Les ions H+ libérés dans la lumière du TCP réagissent avec 90% des bicart filtrés. H+ +HCO3- CO2 +H2O AC AC

92 Au niveau de la cellule les bicart vont se former à nouveau CO2 + H2O H+ +HCO3- Donc: Plus la concentration plasmatique en proton augmente plus la réabsorption des bicart augmente pour tamponner lexcés de H+ dans lorganisme.

93 (3) Excretion des acides (acidité titrable) Cest lacidification des urines Pour un volume urinaire de 1,5 L,une quantité inferieur à 1% seulement de H+ peuvent être excrétés sous forme libre.

94 lacidité titrable : est dite titrable parcequelle peut être mesurée et déterminée par retitration des urines par du NaOH jusquà un PH plasmatique

95 Le phosphate est présent dans le sang sous forme de HPO4- - Et dans lurine sous forme de H2PO4- C.à.d: Le H+ secrété est tamponné HPO4- - Filtré ( TCP) Le phosphate non réabsorbé capte les ions H+ dans le TCP et la reste dans le TC.

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97 (4) Lexcretion de lamoniaque NH3: NH4+ est le produit du métabolisme des acides aminés. NH3 diffuse librement à travers les membranes, NH4+ être lié pour diffuser. NH4+ doit être lié pour diffuser.

98 Au niveau du foie : Lion damonium NH4+ est transporté par la Glutamine. Au niveau rénal: La Glutamine est filtrée et réabsorbée au niveau du TCP par un symport avec le Na+.

99 Au niveau de la cellule tubulaire proximale : La Glutamine libère au niveau mitochondrial du NH4+ et du Gutamate.

100 Le NH4+ est secrété dans la lumière tubulaire selon deux voies : 1)Il se dissocie en NH3 et H+et chacun est secrété séparément puis ils se réassocient au niveau de la lumière 2)Secrété sous forme ionique par lintermédiaire dun transporteur NHE3

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102 Lamniogénèse assure lexcrétion des 2/3 des protons produits par le métabolisme.

103 Les troubles de léquilibre acido- basique:

104 Acidose métabolique dorigine non rénale: Léxcretion de NH4+ est trois fois la normale

105 Alcalose métabolique: -la sécrétion de NH4+ est la sécrétion de H+ -HCO3- filtrés avec une excrétion accrue.

106 Les troubles dorigine respiratoire : (P CO2 ) Sont compensés par le rein en augmentant ou en diminuant la sécrétion de H+ ou la réabsorption des HCO3-.

107 Acidose métabolique dorigine rénale : 2) Acidose rénale tubulaire proximale(H+,HCO3-) 3)Acidose rénale tubulaire distale(NH4+,acides titrables).


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