PHYSIOLOGIE RENALE INTRODUCTION 1) Maintien de la composition du milieu intérieur (extraC): - bilan nul d ’eau et de substances dissoutes 2) Fonction d ’excrétion - produits de dégradation du métabolisme cellulaire - substances étrangères (toxiques, médicaments) 3) Régulation de la pression artérielle - bilan du sodium/eau - rénine 4) Fonction endocrine - érythropoïétine - 1-25 OH2 D3

125 ml/mn 45 ml/mn 1 ml/mn

PHYSIOLOGIE RENALE I. ANATOMIE FONCTIONNELLE DU REIN ET DES VOIES URINAIRES II. METHODES D’INVESTIGATION EN PHYSIOLOGIE RENALE III. FORMATION DE L’URINE PAR LE REIN

PHYSIOLOGIE RENALE I. ANATOMIE FONCTIONNELLE DU REIN ET DES VOIES URINAIRES 1) Organisation générale du système urinaire 2) Le Néphron 3) Circulation rénale

PHYSIOLOGIE RENALE I. ANATOMIE FONCTIONNELLE DU REIN ET DES VOIES URINAIRES 1) Organisation générale du système urinaire a) les 2 reins b) les voies urinaires c) les vaisseaux rénaux

PHYSIOLOGIE RENALE I. ANATOMIE FONCTIONNELLE DU REIN ET DES VOIES URINAIRES 1) Organisation générale du système urinaire a) les 2 reins -position rétropéritonéale et latérovertébrale

PHYSIOLOGIE RENALE I. ANATOMIE FONCTIONNELLE DU REIN ET DES VOIES URINAIRES 1) Organisation générale du système urinaire a) les 2 reins -zone externe: cortex -zone interne: médullaire * pyramide de Malpighi - base corticale - sommet médullaire ==> saillie dans les petits calices

PHYSIOLOGIE RENALE I. ANATOMIE FONCTIONNELLE DU REIN ET DES VOIES URINAIRES 1) Organisation générale du système urinaire a) les 2 reins -zone externe: cortex -zone interne: médullaire * pyramide de Malpighi ==> saillie dans les petits calices confluents en grands calices

PHYSIOLOGIE RENALE I. ANATOMIE FONCTIONNELLE DU REIN ET DES VOIES URINAIRES 1) Organisation générale du système urinaire a) les 2 reins b) les voies urinaires c) les vaisseaux rénaux

PHYSIOLOGIE RENALE I. ANATOMIE FONCTIONNELLE DU REIN ET DES VOIES URINAIRES 1) Organisation générale du système urinaire b) voies urinaires: urine définitive * calice * bassinet * uretère * vessie * urètre

PHYSIOLOGIE RENALE I. ANATOMIE FONCTIONNELLE DU REIN ET DES VOIES URINAIRES 1) Organisation générale du système urinaire a) les 2 reins b) les voies urinaires c) vaisseaux rénaux

c) ANATOMIE DES VAISSEAUX RENAUX Coupe sagittale d ’un rein ARTERES 1) Artère rénale 2) Artères segmentaires 3)Artères interlobaires 4) Artères arquées 5) Artères interlobulaires 6) Artérioles afférentes CAPILLAIRES 1) Glomérulaire 2) Tubulaire VEINES Coupe sagittale d ’un rein

c) ANATOMIE DES VAISSEAUX RENAUX Coupe sagittale d ’un rein ARTERES 1) Artère rénale 2) Artères segmentaires 3)Artères interlobaires 4) Artères arquées 5) Artères interlobulaires 6) Artérioles afférentes CAPILLAIRES 1) Glomérulaire 2) Tubulaire VEINES Coupe sagittale d ’un rein

2) LE NEPHRON : a) Caractéristiques * unité structurofonctionnelle des reins ==>élaboration de l ’urine à partir du plasma * 1.200.000 néphrons par rein * 2 aspects: vasculaire et urinaire * 2 segments: glomérule et tubule b) le GLOMERULE : formation de l ’urine primitive = ultrafiltrat du plasma (filtration) c) le TUBULE rénal : lieu d’élaboration progressif de l ’urine définitive (réabsorption)

Vasculaire Urinaire G T LE NEPHRON

Le Néphron Filtration Réabsorption

2) Le néphron : b) le GLOMERULE : formation de l ’urine primitive = ultrafiltrat du plasma (structure de filtration) Espace Urinaire Podocytes

2) Le néphron : b) le GLOMERULE : (filtration) c) le TUBULE rénal : lieu d’élaboration progressif de l ’urine définitive (réabsorption)

2) Le néphron : d) localisation des néphrons * néphrons corticaux superficiels (80%) * néphrons juxtamédullaires: vascularisation particulière - a éfférente ==> vasa recta ==> du cortex à la papille ==> maintien du gradient de concentration cortico-papillaire

e) Appareil Juxtaglomérulaire 1) A Afférente 2) Macula densa 3) A Efférente Rénine Br. Asc Henlé

3) CIRCULATION RENALE 1) Définition, rôles 2) Anatomie 3) Caractéristiques a) Générales b) Pression et Résistances c) Déterminants immédiats du débit sanguin rénal

3) CIRCULATION RENALE 1) DEFINITION, ROLE * ==> 2 rôles : * majeur : protéger la filtration glomérulaire * apport d ’O2 nécessaire au métabolisme rénal (15%), pas contrôlé par les besoins métaboliques 2) ANATOMIE DE LA CIRCULATION RENALE * Artères (Cf anatomie) * Capillaires: deux systèmes en série * Veines

Débit local = survie + fonction Cérébral 13% 750 ml/mn Coronaire 5% 250 ml/mn Rénal 22% 1200 ml/mn

METHODES D’INVESTIGATION EN PHYSIOLOGIE RENALE A l ’échelon du rein entier : ECHODOPPLER RENAL

3) CARACTERISTIQUES de la Circulation rénale a) Générales * débit important, 20 % du débit cardiaque soit un débit plasmatique rénal de 600 ml/mn pour une Hcte de 40 % * vascularisation terminale * inégalement répartie: 99% cortex et médullaire externe, 1% médullaire interne * pression capillaire glomérulaire élevée: 45 mm Hg

b) Pression et résistance au niveau de la vascularisation rénale 1) Pression moyenne de perfusion rénale : 100 mm Hg - pression artérielle systémique moyenne, 100 mm Hg

2) Résistances artérielles rénales 45 15

b) Effet des résistances artérielles ajustables aa et ae sur les pressions et la fonction rénale - au niveau de l ’artériole afférente : * chute  pression capillaire glomérulaire = 45 mm Hg  élevée, nécessaire au processus de filtration - au niveau de l ’artériole efférente : * chute  pression capillaire péri-tubulaire = 15 mm Hg plus basse, favorise la réabsorption vers le capillaire 45 15

Débit sanguin = pression/résistances artériolaires (Poiseuille) c) Déterminants immédiats de débit sanguin rénal Débit sanguin = pression/résistances artériolaires (Poiseuille) 1) Pression de perfusion - rôle mineur - sauf si < 80 mm Hg - autorégulation, maintien du DSR lors de variation de pression artérielle moyenne de perfusion de 80 et 160 mm Hg ! 2) Résistances artériolaires rénales : - rôle majeur

Mécanismes de l’autorégulation

II. METHODES D’INVESTIGATION EN PHYSIOLOGIE RENALE 1) A l ’échelon du rein entier : CLAIRANCES RENALES 2) A l ’échelon du néphron

II. METHODES D’INVESTIGATION EN PHYSIOLOGIE RENALE 1) A l ’échelon du rein entier : CLAIRANCES RENALES a) Définitions b) Clairance de l ’Inuline c) Clairance du PAH

II. METHODES D’INVESTIGATION EN PHYSIOLOGIE RENALE 1) A l ’échelon du rein entier : CLAIRANCES RENALES a) Définitions La clairance d’une substance x est le volume virtuel de plasma totalement épuré de cette substance x en une minute. CI x = U V / P L ’excrétion d ’uns substance , son élimination dans l’urine définitive par les voies urinaires, est la résultante des processus de filtration, de réabsorption et de sécrétion.

b) Clairance de l ’inuline L ’inuline est totalement filtrée au niveau du glomérule. Pas de sécrétion , pas de réabsorption dans le capillaire. Débit de filtration glomérulaire.

c) Clairance de l ’acide paraamino-hippurique, PAH * filtré par le glomérule, mais pas en totalité. * totalement secrétée (sécrétion tubulaire). Le plasma est donc totalement épuré en PAH (si PAH<100 mg/l). Débit plasmatique rénal.

Filtration glomérulaire / Réabsorption tubulaire III. FORMATION DE L’URINE PAR LE REIN. Filtration glomérulaire / Réabsorption tubulaire

II. FORMATION DE L’URINE PAR LE REIN. 1) FILTRATION GLOMERULAIRE 1) Composition du filtrat glomérulaire ou urine primitive 2) Nature de la barrière glomérulaire aux macromolécules 3) Déterminants immédiats de la filtration glomérulaire 4) Facteurs physiologiques influençant le DFG 5) « Autorégulation » du DFG et du DSR

1) FILTRATION GLOMERULAIRE 1) Composition du filtrat glomérulaire ou urine primitive

1) FILTRATION GLOMERULAIRE 2) Nature de la barrière glomérulaire aux macromolécules a) Anatomie fonctionnelle b) Effet de la taille des molécules c) Effet de la charge des molécules

2) Nature de la barrière glomérulaire aux macromolécules a) Anatomie fonctionnelle

Morphologie des capillaires Cellules endothéliales Jonctions intercellulaires Continues: peau, muscle Eau et solutés Fenêtrées: rein, glandes Débits élevés Gros poids moléculaires Discontinues: foie, rate Protéines

2) Nature de la barrière glomérulaire aux macromolécules b) Effet de la taille des molécules

A taille égale, moins bon passage de molécules chargées négativement 2) Nature de la barrière glomérulaire aux macromolécules c) Effet de la charge des molécules A taille égale, moins bon passage de molécules chargées négativement car la membrane glomérulaire est aussi chargée négativement: barrière életrostatique

Puf = (Pc-Pt) - (Pic-Pit) 1) FILTRATION GLOMERULAIRE 3) Déterminants immédiats de la filtration glomérulaire a) Différence de pression « hydrostatique » : 35 mm Hg b) Différence de pression colloîdo-osmotique c) Pression moyenne nette d ’ultrafiltration : Puf = (Pc-Pt) - (Pic-Pit) d) Coefficient d ’ultrafiltration, Kf = S x K e) En pratique : DFG = Puf x Kf, débit d ’eau filtrée, 180 1/24h

Capillaire Lymphatique ARTERIOLE VEINULE VAISSEAU LYMPHATIQUE Capillaire sanguin Interstitium Cellules Capillaire Lymphatique Pressions mmHg PUF = ( Pc - Pi ) - ( c - i )

Pc c Capillaire sanguin Interstitium Cellules Capillaire Lymphatique ARTERIOLE Pc c VEINULE VAISSEAU LYMPHATIQUE Capillaire sanguin Interstitium Cellules Capillaire Lymphatique Pressions mmHg PUF = ( Pc - Pi ) - ( c - i )

Pc c Pi i Capillaire sanguin Interstitium Cellules ARTERIOLE Pc c VEINULE Pi i VAISSEAU LYMPHATIQUE Capillaire sanguin Interstitium Cellules Capillaire Lymphatique Pressions mmHg PUF = ( Pc - Pi ) - ( c - i )

ECHANGES DE STARLING V A Pôle artériel Pôle veineux Delta P Hydrostatique P capillaire 25 10 P interstitielle -6,3 -6,3 Delta P Oncotique P capillaire 28 28 P interstitielle 5 5 Total + 8,3 - 6,7 Pi Pc Pc Pi V A Pc Pi Pi Pc Sang Filtration (20l) Réabsorption (18l / 24 h)

CAPILLAIRE GLOMERULAIRE RENAL FILTRATION +++ ===> 180 l / 24 h Pôle artériel Pôle veineux  Pression hydrostatique P capillaire 45 45 P urinaire 10 10 Pression oncotique P capillaire 20 20 P urinaire 0 0 Total + 15 + 15 FILTRATION +++ ===> 180 l / 24 h

Profil des pressions hydrostatiques et colloïdo-osmotiques transcapillaire dans le glomérule P hydrostatique Pcap 45 Pu 10 Equilibre de filtration Pression oncotique P cap 20 puis +++ P u 0

1) FILTRATION GLOMERULAIRE 3) Déterminants immédiats de la filtration glomérulaire a) Différence de pression « hydrostatique » : 35 mm Hg b) Différence de pression colloîdo-osmotique c) Pression moyenne nette d ’ultrafiltration : d) Coefficient d ’ultrafiltration, Kf = S x K * S: surface d ’ultrafiltration * K: perméabilité hydraulique de la paroi capillaire ==> contraction de myofilaments des cellules mésangiales ==> S diminue e) En pratique : DFG = Puf x Kf, débit d ’eau filtrée, 180 1/24h

Puf = (Pc-Pt) - (Pic-Pit) 1) FILTRATION GLOMERULAIRE 3) Déterminants immédiats de la filtration glomérulaire a) Différence de pression « hydrostatique » : 35 mm Hg b) Différence de pression colloîdo-osmotique c) Pression moyenne nette d ’ultrafiltration : Puf = (Pc-Pt) - (Pic-Pit) d) Coefficient d ’ultrafiltration, Kf = S x K e) En pratique : DFG = Puf x Kf, débit d ’eau filtrée, 180 1/24h

4) Facteurs physiologiques influençant le DFG a) Débit plasmatique rénal +++ b) Résistances artériolaires rénales c) Coefficient d’ultrafiltration d) Pression artérielle systémique