PHYSIOLOGIE RENALE Réalisé par Dr Bensouag

CHAPITRE 3 Régulation du Sodium et de l’Eau

Bilan des entrées et sorties de l'eau dans l'organisme Très grandes variations alimentaires de 0.4 à 25l/j  Régulation très précise

CHAPITRE 4: Régulation du Sodium et de l’Eau A) Généralités : Bilan du Na dans l'organisme Très grandes variations alimentaires de 0.05 à 25g/j Régulation très précise

CHAPITRE 4: Régulation du Sodium et de l’Eau A) Généralités (2) Filtration au niveau du glomérule Libre et complète pour NaCl et H2O Réabsorption Na active, transcellulaire Cl passif et actif couplé ou non au Na H2O diffusion (osmose) liée aux solutés (ex Na)

CHAPITRE 4: Régulation du Sodium et de l’Eau B) Généralités sur le Sodium Librement filtré au niveau du glomérule Réabsorption à 99% selon : TCP : 65% branche ascendante Henlé : 25% TCD : 5% Tube collecteur : 4-5% sous contrôle neural, hormonal et paracrine Transport actif pompes Na,K - ATPase Na, HCO3 cotransporteur

CHAPITRE 4: Régulation du Sodium et de l’Eau C) Généralités sur le Chlore Librement filtré au niveau du glomérule Réabsorption Couplé à celui du Na Passive paracellulaire gradient électrochimique diffusion simple (suit l'eau) Active transcellulaire pompe Na,K ATPase cotransport avec K

CHAPITRE 4: Régulation du Sodium et de l’Eau D) Généralités sur H2O Librement filtré au niveau du glomérule Réabsorption modalités TCP : 65% suit le Na anse descendante de Henlé : 10% différent de Na TC : variable de 0 à 24% indépendant vis à vis de Na Transfert d'H2O diffusion libre trasnmembranaire canaux aquapores osmolarité +++ le + concentré vers le - concentré

CHAPITRE 4: Régulation du Sodium et de l’Eau D) Généralités sur H2O (2) Différence de perméabilité TCP et branche descendante : très perméable branche ascendante et TCD : peu perméables TC : perméabilité contrôlée. Possibilité de dissocier la réabsorption de l'H2O de celle des électrolytes : variation d'osmolarité des urines Hyperosmolarité des urines jusqu'à 1400 mOsm/L (5 x le plasma) Perte d'eau obligatoire = 0.43 L/j pour diluer les osmol excrétées. Le rat Kangourou a une osmolarité médullaire de 6000 mOsm/L Ses besoins en eau sont  0 !

CHAPITRE 4: Régulation du Sodium et de l’Eau E) Devenir selon les segments des tubules rénaux Tubule proximal Cl sécrétion Na 1 Tfiltré/P HCO3- réabsorption Glucose Distance de la capsule

CHAPITRE 4: Régulation du Sodium et de l’Eau E) Devenir selon les segments des tubules rénaux (2) Tubule proximal Rôle +++ du Na créé les différences d'osmolarité transtubulaires favorise la réabsorption de H2O concentre d'autres solutés (urée,...) Permet la réabsorption d'autres éléments par cotransport composés organiques, phosphates,... Permet la sécrétion de H+ dans la lumière nécessaire à la réabsorption de HCO3 Permet la réabsorption du Cl Les urines (primitives) qui quittent le TCP sont iso-osmolaires au plasma réabsorption obligatoire et isotonique au plasma Diurèse osmotique liés à des osmoles non réabsorbées : ex: hyperglycémie blocage de la réabsorption de l'eau par des osmoles non réabsorbables et fuite de Na

CHAPITRE 4: Régulation du Sodium et de l’Eau D) Devenir selon les segments des tubules rénaux (3) Anse de HENLE réabsorbe plus de Na que d'eau = segment de dilution différences régionales de perméabilité à l'eau et le Na branche descendante : Na non réabsorbé perméable à H2O Branche ascendante : Na réabsorbé imperméable à H2O Le Na réabsorbé entraine la réabsorption de H2O dans la branche descendante Transport actif Cotransport de Na, K, Cl, et contretransport de H+ L'urine qui quitte l'anse de Henlé est hypotonique au plasma

CHAPITRE 4: Régulation du Sodium et de l’Eau D) Devenir selon les segments des tubules rénaux (4) Tube contourné distal et tube collecteur Réabsorption active de Na et Cl Au niveau du TC : régionalisation cellules principales : Na cellules intercalaires de type B : Cl (cotransport Cl, HCO3-) TCD : Perméabilité basse à H2O (= Henlé) = segment de dilution TC : perméabilité sous contrôle physiologique Diurèse aqueuse si pas de réabsorption réabsorption par diffusion segment cortical = iso-osmolaire segment médullaire = hyper-osmolaire Hormone Antidiurétique (=ADH=vasopressine) cellules principales récepteurs -> active aquaporines

CHAPITRE 4: Régulation du Sodium et de l’Eau E) Concentration des urines Qu'est-ce qui cause la concentration du milieu interstitiel de la médullaire et donc la concentration de l'urine du TC ? Iso-osm Iso-osm Système de multiplication à contre-courant Hypo-osm Hypo-osm Hyper-osm Hyper-osmol

CHAPITRE 4: Régulation du Sodium et de l’Eau E) Concentration des urines (2) Au départ : iso-osmolarité de tous les segments et du milieu interstitiel proximal distal interstitium descendante Branche 300 300 300 ascendante Branche 300

CHAPITRE 4: Régulation du Sodium et de l’Eau E) Concentration des urines (3) Ajout de Na depuis la branche ascendante vers le milieu interstitiel grâce aux pompe Na Na Équilibre entre sortie de Na et fuite de Na limitant le gradient 300 400 200 Na

CHAPITRE 4: Régulation du Sodium et de l’Eau E) Concentration des urines (4) Transfert de H2O et équilibration des osmolarités 300 300 150 Équilibration des osmolarités H2O Na 400 400 200 Etc....etc

Concentration des urines et gradient médullaire

CHAPITRE 4: Régulation du Sodium et de l’Eau E) Concentration des urines (5) Étape finale : formation du gradient cortico-médullaire 300 300 125 Dilution concentration 325 325 225 325 325 300 425 425 325 500 500 400 600 600 600 600 600 600

CHAPITRE 4: Régulation du Sodium et de l’Eau E) Concentration des urines (6) Importance des vasa-recta pour le maintien du gradient = échanges à contre courant Vasa Recta 300 125 Dilution concentration concentration 325 225 325 300 425 325 TC 500 400 Na H2O 600 600 1400 mOsm/L

CHAPITRE 4: Régulation du Sodium et de l’Eau En résumé: Transferts actifs de Na et Cl Transferts passif d'H2O Rôle de l'urée H2O Na Cl 100 Na Cl corticale H2O 300 100 Na Cl ADH H2O médullaire 1400 1400 mOsm/L

CHAPITRE 4: Régulation du Sodium et de l’Eau En résumé (2) dans le Tube contourné proximal: Approximativement 65% de Na, Cl et H2O sont réabsorbés dans le TCP = urine iso-osmotique réabsorption obligatoire Dans l'anse: Urine hypo-osmotique car NaCl plus réabsorbé que H2O Tube contourné distal pas de réabsorption de H2O segment de dilution Tube collecteur régulation de réabsorption de H2O par ADH réabsorption non obligatoire

CHAPITRE 4: Régulation du Sodium et de l’Eau En résumé (3) De grandes quantités d'H2O peuvent être éliminées, sans participation du NaCL du a une ADH basse : diurèse aqueuse Exrétion de large quantité de Na Cl s'accompagne toujours d'une élimination d'H2O Effets des médicaments antidiurétiques Hyperglycémie du diabète

CHAPITRE 5 Régulation du volume plasmatique et de l'osmolarité

CHAPITRE 5: Régulation du volume plasmatique et de l'osmolarité A) Généralités : Volémie et sodium Apports Na Na total Volémie P artérielle Barorécepteurs Volorécepteurs DFG Na réabsorbé Sympathique Rénine-Angio réabsorption Na excrété = Na filtré - Na réabsorbé (DFG x [Na]p)-Na réabsorbé

CHAPITRE 5: Régulation du volume plasmatique et de l'osmolarité B) Effets sur le DFG Action via réflexes: Système sympathique rénal activé par les barorécepteurs action sur sécrétion de rénine VC artérioles aff et eff Action non réflexe pression oncotique Hypovolémie plasmatique Hypotension hyperosmolarité  rénine Angiotensine II VC artérioles Aff et Eff  DFG

CHAPITRE 5: Régulation du volume plasmatique et de l'osmolarité C) Effets sur la réabsorption tubulaire Balance tubuloglomérulaire Ensemble des Mécanismes permettant de réduire les modifications de DFG. tout Changement de DFG entraine un Chgngement proportionnel de réabsorption de Na dans le TCP. ex : DFG réduit de 25% diminue la quantité de Na réabsorbé de 25% au niveau du TCP. Attention : DFG modifie pas le % de réabsorption du Na Lié au cotransport de glucose, AA,... Quels sont les mécanismes de contrôle ? autorégulation

CHAPITRE 5: Régulation du volume plasmatique et de l'osmolarité C) Effets sur la réabsorption tubulaire (2) Balance tubuloglomérulaire : mécanismes de contrôle Aldostérone hormone produite par la cortico-surrénale (zona glomerulosa) agit sur les cellules principales régule les 2% restant de Na filtré (soit 30g/j !) récepteurs intracellulaires : augmente l'activité des pompes Na,K-ATPase Contrôle de la sécrétion d'Aldostérone Activée par : Hormone adrénocorticotrophique (ACTH, hypophyse antérieure) Augmentation de [K+] plasmatique Angiotensine II (principal stimulus) inhibé par Facteur Natriurétique (ANF)

CHAPITRE 5: Régulation du volume plasmatique et de l'osmolarité B) Effets sur la réabsorption tubulaire (3) Balance tubuloglomérulaire : mécanismes de contrôle Aldostérone : rôle dans une hypovolémie hypovolémie Macula densa Hypotension  Cellules granulaires sympathique Barorécepteurs rénaux rénine Réabsorption Na Aldostérone angiotensineII

CHAPITRE 5: Régulation du volume plasmatique et de l'osmolarité B) Effets sur la réabsorption tubulaire (4) Balance tubuloglomérulaire : mécanismes de contrôle Pression Interstitielle rénale augmente la "fuite" interstitielle = influence la réabsorption de Na et H2O par le milieu interstitiel inhibition du transport sodique ? Proportionnelle à pression intracapillaire et inversement à la pression oncotique des vasa-recta = fonction de la PA

CHAPITRE 5: Régulation du volume plasmatique et de l'osmolarité B) Effets sur la réabsorption tubulaire (5) Balance tubulo-glomérulaire : mécanismes de contrôle Action du sympathique rénal Cellules Granulaires 1 Sympathique Rénine Cellules Tubulaires Proximales Macula Densa Vasoconstriction Aff et Eff  DFG [Na] tubulaire Ponc DSR Réabsorption Na TCP PHI

CHAPITRE 5: Régulation du volume plasmatique et de l'osmolarité B) Effets sur la réabsorption tubulaire (6) Balance tubulo-glomérulaire : mécanismes de contrôle Facteur Natriurétique Atrial (ANF) sécrété par les cellules atriales cardiaques en réponse à la distension atriale action sur les TC médullaires inhibe la réabsorption du Na inhibe la production de Rénine et indirectement celle de l'Aldostérone VD de l'artèriole Aff et VC de l'artèriole Eff (DFG) Hormone AntiDiurétique (ADH) augmente la perméabilité à H2O de TCD et TC action synergique avec Aldostérone Autres Hormones Extraits hypophysaires avec action Natriurétique

CHAPITRE 5: Régulation du volume plasmatique et de l'osmolarité En Résumé : Filtration Glomérulaire DFG [Na] plasmatique Réabsorption tubulaire du Na Balance glomérulo-tubulaire Aldostérone Facteurs péritubulaires (Pression interstitielle tubulaire) Innervation rénale (sympathique) Angiotensine II Pression artérielle (pression de natriurèse) ANF ADH autres hormones

CHAPITRE 5: Régulation du volume plasmatique et de l'osmolarité C) Régulation de l'excrétion de H2O H2O éxcrétée = H2O filtrée - H2O réabsorbée Réabsorption >>>> DFG influencé par ADH peptide origine hypothalamique (supraoptique et paraventriculaire) libéré depuis l'hypophyse postérieure Deux types de contrôle baroréflexes osmorécepteurs

CHAPITRE 5: Régulation du volume plasmatique et de l'osmolarité D) Régulation de la sécrétion d'ADH par la volémie et la pression Barorécepteurs cardiaques artériels volorécepteurs atriaux Pression Sécrétion ADH Volume extracellulaire Artériole Aff/Eff Aldostérone via AngioII Action via le Baroréflexe DFG Réabsorption H2O Réabsorption Na

CHAPITRE 5: Régulation du volume plasmatique et de l'osmolarité E) Régulation de la sécrétion d'ADH par l'osmolarité Apports d'H2O Sécrétion ADH Osmolarité plasmatique Fuite de solutés VC Artérioles Aff/Eff Aldostérone via AngioII Régulation par les changements d'osmolarité plasmatique DFG Réabsorption H2O Réabsorption Na

CHAPITRE 5: Régulation du volume plasmatique et de l'osmolarité E) Régulation de la sécrétion d'ADH Activation par la douleur, stress, peur, alcool Situations conflictuelles volémie/osmolarité Ex hypovolémie et hyperosmolarité osmorécepteurs >>>> barorécepteurs mais dépend de degré de déséquilibre Diabète insipide diurèse constante de 25l/j ! Perte de la production d'ADH Sudation

CHAPITRE 5: Régulation du volume plasmatique et de l'osmolarité F) Soif et Appétit pour le NaCl Soif : centres situés dans l'hypothalamus stimulé par réduction du VP et osmolarité et AngioII sécheresse des muqueuses hydrostat ? NaCl Appétit "hédoniste" +++ (10 à 15g/24h) Appétit "régulateur" (0.5g/24h) contribution à l'hypertension ? Notion de sensibilité au NaCl "salt sensitive"