Ultrafiltration Généralités Phénomène de Starling Définition Quantification Phénomène de Starling Description Etiologies des oedèmes Filtration glomérulaire Thierry PETITCLERC Biophysique du milieu intérieur PCEM1 – Université Paris 6

Concentration des solutés qui ne peuvent pas traverser la membrane Ultrafiltration a) Définition : filtration à travers une membrane dialysante (qui n’est pas également perméable à tous les solutés). Conséquence : la filtration du solvant est "parasitée" par un phénomène diffusif. Flux net de solvant : QUF = QF - QD en valeur absolue membrane rétentat ultrafiltrat P QF QD C0 piston Concentration des solutés qui ne peuvent pas traverser la membrane

b) quantification QUF = QF – QD Hypothèses : gradients de pression et de concentration uniformes dans la membrane. QF = LH S Δ P avec : LH = bm-eau Veau / Δx QD = R T bm-eau Veau S Δcosm / Δx = LH S R T Δcosm = LH S Δ QUF = LH S (ΔP - Δ) Note : si 0  P    : QUF = 0 si P >   : QUF = LH S Peff avec Peff = P -   : pression efficace de filtration

Phénomène de Starling a) description Hypothèses : 1) Δ  constant QUF = LH S Peff en moyenne : QUF = LH S Peff = LH S (ΔP – ΔΠ) = 0 QUF QUF artériole capillaire veinule Hypothèses : 1) Δ  constant car fraction filtration << 1 (~ 2 %) 2) ΔP varie P Δ Peff

b) Etiologies des oedèmes (oedèmes = augmentation du volume interstitiel) 1) augmentation de la pression hydrostatique dans le capillaire - surcharge sodée - diminution du retour veineux : - insuffisance cardiaque droite - obstacle au retour veineux : - thrombose (phlébite) - compression extrinsèque (tumeur, ganglions) Remarque : l’hypertension artérielle essentielle (en rapport avec une augmentation de la résistance des artères) n’entraîne pas d’augmentation de la pression hydrostatique en aval des artères (en particulier dans les capillaires).

- insuffisance d’apports : oedèmes de carence 2) diminution de la pression oncotique - diminution de la protidémie (hypoalbuminémie) - insuffisance d’apports : oedèmes de carence - insuffisance d’absorption : diarrhées - insuffisance de synthèse : insuffisance hépatique - excès d’élimination : syndrome néphrotique (protéinurie > 4 g/j ; albuminémie < 30 g/L) - augmentation de la perméabilité capillaire (diminution de ) - oedèmes cycliques idiopathiques - oedèmes lésionnels : brûlures, grippe maligne etc…

Filtration glomérulaire artériole afférente capillaire glomérulaire a) Description Le néphron : glomérule : épuration tubule : régulation deux réseaux capillaires en série : capillaire glomérulaire capillaire tubulaire ultrafiltrat plasmatique = urine primitive glomérule artériole efférente capillaire tubulaire tubule urine définitive (vessie)

Hypothèses : 1) ΔP  constant QUF = LH S (ΔP – ΔΠ) = Kf Peff artériole efférente artériole afférente capillaire QUF QUF Hypothèses : 1) ΔP  constant car résistance à l’écoulement du capillaire glomérulaire très faible 2) ΔΠ varie car fraction filtration > 20% P Δ Peff

Conséquences : 1) état de choc : chute tensionnelle P <  QUF = 0 (anurie) insuffisance rénale fonctionnelle 2) augmentation du débit sanguin rénal (donc du débit plasmatique dans le capillaire glomérulaire) : Le débit de filtration glomérulaire augmente avec le débit sanguin rénal. P 1 2 3 Δ (le débit sanguin rénal de 1 à 3) Peff 3 2 1

b) Clairance Définition : clairance = quantité épurée / unité de temps unité = débit (ml/mn etc…) Conséquence : La clairance d’une substance est le volume de solution totalement épuré de cette substance par unité de temps. Intérêt : La clairance mesure la puissance de l’épuration vis-à-vis d’une substance donnée. quantité épurée / unité de temps concentration de la solution à épurer

c) Mesure du débit de filtration glomérulaire La CREATININE est une substance : - uniquement éliminée par le rein (non métabolisée) donc : quantité épurée = quantité filtrée - ni réabsorbée ni sécrétée par le tubule rénal donc : quantité épurée = quantité excrétée dans les urines (mesurable) Conséquences : quantité épurée J par unité de temps = quantité filtrée jc par unité de temps : jc = QFG cP (car : transmittance de la créatinine = 1) avec : QFG : débit de filtration glomérulaire cP : créatininémie donc : clairance de la créatinine = J / cP = jc / cP = QFG Le débit de filtration glomérulaire est égal à la clairance de la créatinine

d) Insuffisance rénale 2) quantité épurée J par unité de temps = quantité excrétée dans les urines ju par unité de temps : ju = cU V avec : V : débit urinaire (habituellement : diurèse des 24 heures) cU : concentration de la créatinine dans les urines (de 24 heures) donc : clairance de la créatinine = J / cP = jU /cP = (cU / cP) V La mesure de la clairance de la créatinine (et donc du débit de filtration glomérulaire) nécessite seulement le recueil des urines de 24 heures et d’un échantillon plasmatique. d) Insuffisance rénale Définition : diminution du débit de filtration glomérulaire (normale ~ 100 - 120 mL / min) Mesure : clairance de la créatinine Une clairance de la créatinine inférieure à ~ 7 mL / min nécessite l’épuration extrarénale ("rein artificiel").