cours physiologie rénale
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LA PHYSIOLOGIE RENALEIntroduction
1. La structure des reins et l appareil urinaire1.1. Les reins : une multitude d units fonctionnelles
1.1.1. Le corpuscule de Malpighi1.1.2. Le tubule1.1.3. Organisation anatomique
1.2. L appareil urinaire1.3. Vascularisation1.4. Lappareil juxta-glomrulaire
2. La filtration glomrulaire et la clairance2.1. La filtration glomrulaire2.2. La rabsorption tubulaire2.3. La scrtion tubulaire2.4. Le concept de clairance
LA PHYSIOLOGIE RENALE
Introduction
- Excrter des substances exognes
- Excrter des produits de dchets mtaboliques
- la rgulation du contenu en eau, de la compositionminrale et de l acidit de l organisme.
fonctions des reins :
Les reins traitent le sang
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LA PHYSIOLOGIE RENALE
1. La structure des reins et de l appareil urinaire
1.1. L appareil urinaire
LA PHYSIOLOGIE RENALE
1. La structure des reins et de l appareil urinaire1.2. Les reins : une multitude d units fonctionnelles
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LA PHYSIOLOGIE RENALE
1. La structure des reins et de l appareil urinaire1.2. Les reins : une multitude d units fonctionnelles
Units fonctionnelles =Nphrons
LA PHYSIOLOGIE RENALE
1. La structure des reins et de l appareil urinaire1.2. Les reins : une multitude d units fonctionnelles
1.2.1. Le corpuscule de Malpighi
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LA PHYSIOLOGIE RENALE
1. La structure des reins et de l appareil urinaire1.2. Les reins : une multitude d units fonctionnelles
1.2.1. Le corpuscule de Malpighi
LA PHYSIOLOGIE RENALE
1. La structure des reins et de l appareil urinaire1.2. Les reins : une multitude d units fonctionnelles
1.2.2. Le tubule
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LA PHYSIOLOGIE RENALE
1. La structure des reins et de l appareil urinaire1.2. Les reins : une multitude d units fonctionnelles
1.2.2. Le tubule
pithlium du tube proximal
LA PHYSIOLOGIE RENALE
1. La structure des reins et de l appareil urinaire1.2. Les reins : une multitude d units fonctionnelles
1.2.3. Organisation anatomique
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LA PHYSIOLOGIE RENALE
1. La structure des reins et de l appareil urinaire
1.3. Vascularisation
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1. La structure des reins et de l appareil urinaire1.3. Vascularisation
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LA PHYSIOLOGIE RENALE
1. La structure des reins et de l appareil urinaire
1.4. Lappareil juxtaglomrulaire
Macula densa+
Cel.granuleuses
LA PHYSIOLOGIE RENALE
2. La filtration glomrulaire et la clairance
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LA PHYSIOLOGIE RENALE
2. La filtration glomrulaire et la clairance
2.1. La filtration glomrulaire
coulement du plasma des capillaires glomrulairesvers l espace de Bowman
LA PHYSIOLOGIE RENALE
2. La filtration glomrulaire et la clairance
2.1. La filtration glomrulaire
coulement du plasma des capillaires glomrulairesvers l espace de Bowman
Filtrat glomrulaire
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LA PHYSIOLOGIE RENALE
2. La filtration glomrulaire et la clairance
2.1. La filtration glomrulaire
Ecoulement du plasma des capillaires glomrulairesvers l espace de Bowman
Filtrat glomrulaire
comparaison entre les concentrations du plasmaet du filtrat glomrulaire
LA PHYSIOLOGIE RENALE
2. La filtration glomrulaire et la clairance
2.1. La filtration glomrulaire
2.1.1. Les forces participant la filtration
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LA PHYSIOLOGIE RENALE
2. La filtration glomrulaire et la clairance
2.1. La filtration glomrulaire
2.1.1. Les forces participant la filtration
Pression du sang des capillaires glomrulaires : 60 mmHg
Pression dans l espace de bowman : 15 mmHg
Pression oncotique : 27 mmHg
LA PHYSIOLOGIE RENALE
2. La filtration glomrulaire et la clairance
2.1. La filtration glomrulaire
2.1.2. Le taux de filtration glomrulaire
Taux de Filtration Glomrulaire = TFG
180 l/jour soit 125 mL/min
Notion associe : la charge filtre pour une substance
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LA PHYSIOLOGIE RENALE2. La filtration glomrulaire et la clairance
2.2. La rabsorption tubulaire
LA PHYSIOLOGIE RENALE
2. La filtration glomrulaire et la clairance
2.2. La rabsorption tubulaire
Substances quantits quantits % defiltres excrtes rabsorption
Eau (L) 180 1.8 99Sodium (g) 630 3.2 99.5Glucose (g) 180 0 100Ure (g) 54 30 44
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2. La filtration glomrulaire et la clairance
2.2. La rabsorption tubulaire
pithlium du tubeproximal
LA PHYSIOLOGIE RENALE
2. La filtration glomrulaire et la clairance
2.2. La rabsorption tubulaire
2.2.1. La rabsorption par diffusion
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LA PHYSIOLOGIE RENALE
2. La filtration glomrulaire et la clairance
2.2. La rabsorption tubulaire
2.2.1. La rabsorption par diffusion
Les concentrations du plasma et du liquide de Bowman sontgales.
LA PHYSIOLOGIE RENALE
2. La filtration glomrulaire et la clairance
2.2. La rabsorption tubulaire
2.2.1. La rabsorption par diffusion
Les concentrations du plasma et du liquide de Bowman sontgales.
Quand l eau est rabsorbe, il y a diffusion des substances
de l espace tubulaire vers le plasma pritubulaire.
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2. La filtration glomrulaire et la clairance
2.2. La rabsorption tubulaire
2.2.2. Les mcanismes de transport limit
LA PHYSIOLOGIE RENALE
2. La filtration glomrulaire et la clairance
2.2. La rabsorption tubulaire
2.2.2. Les mcanismes de transport limit
Ncessite des transporteurs protiques
Saturables
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LA PHYSIOLOGIE RENALE2. La filtration glomrulaire et la clairance
2.3. La scrtion tubulaire
LA PHYSIOLOGIE RENALE
2. La filtration glomrulaire et la clairance
2.3. La scrtion tubulaire
Dplacement des substances des capillairespri tubulaires vers la lumire du tubule.
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LA PHYSIOLOGIE RENALE
2. La filtration glomrulaire et la clairance2.3. La scrtion tubulaire
Dplacement des substances des capillairespri tubulaires vers la lumire du tubule.
voies transcellulaires actives :mtabolites de lorganisme
voies cellulaires :
ions (H+, NH4+,..)
LA PHYSIOLOGIE RENALE
2. La filtration glomrulaire et la clairance
2.4. Le concept de clairance2.4.1. Dfinition
Volume plasmatique que les reins dbarrassentd une substance par unit de temps.
Masse de S excrte par unit de tempsClairance de S =
Concentration plasmatique de S
clairance
T=0 T=1 mn T=1 mn
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2. La filtration glomrulaire et la clairance2.4. Le concept de clairance
US . VC S =
PS
C S : Clairance de SUS : Concentration urinaire de SV : Volume d urine par unit de tempsPS : Concentration plasmatique de S
LA PHYSIOLOGIE RENALE
2. La filtration glomrulaire et la clairance
2.4. Le concept de clairance
2.4.2. Clairance de l inuline = TFG
Inuline = polysaccharide
Mesure avec Ps = 4 mg/L constant
Aprs une heure Us = 300mg/LV = 0.1 L
Cs = 300* 0.1/4 = 7.5 L
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LA PHYSIOLOGIE RENALE
2. La filtration glomrulaire et la clairance
2.4. Le concept de clairance
2.4.3. Autres substances
Clairance infrieure au TFG :la substance est rabsorbe
Clairance suprieure au TFG :la substance est scrte par le tubule
LA PHYSIOLOGIE RENALE
3. Rgulation de l quilibre du sodium et de l eau
3.1. L quilibre du sodium et de l eau
3.2. Processus rnaux pour le sodium et l eau3.2.1. La rabsorption du Na+
3.2.2. Couplage de la rabsorption de l eau et du Na+
3.2.3. Concentration de l urine :systme contre courant
3.2.4. Contrle hormonal de l quilibrehydro-lectrolytique
4. Rgulation du potassium
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3. Rgulation de l quilibre du sodium et de l eau
3.1. L quilibre du sodium et de l eau
EAU (mL) SODIUM (g)
Apports Boisson 1200Aliments 1000 10.5Mtabolisme 350
Pertes Perspirationinsensible 900Transpiration 50 0.25Fces 100 0.25Urine 1500 10
LA PHYSIOLOGIE RENALE
3. Rgulation de l quilibre du sodium et de l eau
3.1. L quilibre du sodium et de l eau
L quilibre est assur par l ajustementdes pertes urinaires.
Excrtion d eau : 0.4L 25L par jour
Ingestion du sodium : 20 - 25 g 50 mg
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3. Rgulation de l quilibre du sodium et de l eau
3.2. Processus rnaux pour le sodium et l eau
3.2.1. La rabsorption du Na+
100%
30%
10%
0.5-5%
Figure 7
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LA PHYSIOLOGIE RENALE
3. Rgulation de l quilibre du sodium et de l eau
3.2. Processus rnaux pour le sodium et l eau
3.2.1. La rabsorption du Na+
Transport actif primaire du sodium
par les pompes ATPases Na+ - K+
LA PHYSIOLOGIE RENALE
3. Rgulation de l quilibre du sodium et de l eau3.2. Processus rnaux pour le sodium et l eau3.2.1. La rabsorption active primaire du Na+
Cellule pithlialetubulaire
ATP
ADP + PiNa+
Na+ Na+K+ K+K
+
Lumire du tubule
Liquide interstitiel
MembraneBaso-latrale
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3. Rgulation de l quilibre du sodium et de l eau
3.2. Processus rnaux pour le sodium et l eau3.2.1. La rabsorption active primaire du Na+
Dans le tube proximale :Transport cellulaire :
transport actif du Na+ (mb baso-latrale)change avec des protons (mb apicale)co-transport avec le glucose et a.a. (mb apicale)
Transport paracellulaire :
flux passif du Na+ et Cl-
par gradient electrochimique et solvent drag
LA PHYSIOLOGIE RENALE
3. Rgulation de l quilibre du sodium et de l eau3.2. Processus rnaux pour le sodium et l eau3.2.1. La rabsorption active primaire du Na+
Dans lanse de Henle :Transport cellulaire :transport actif du Na+ (mb baso-latrale)
change actif avec K+ et 2Cl- (mb apicale)co-transport avec le glucose et a.a. (mb apicale)
Transport paracellulaire :
trs peu de permabilit ce niveau
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LA PHYSIOLOGIE RENALE
3. Rgulation de l quilibre du sodium et de l eau
3.2. Processus rnaux pour le sodium et l eau3.2.1. La rabsorption active primaire du Na+
Dans le tube contourn distal et collecteur :Transport cellulaire :
transport actif du Na+ (mb baso-latrale)canaux Na+ et antiport H+ (mb apicale)(influence hormonale)
LA PHYSIOLOGIE RENALE
3. Rgulation de l quilibre du sodium et de l eau
3.2. Processus rnaux pour le sodium et l eau
3.2.2. Couplage de la rabsorption de l eau et du Na+
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LA PHYSIOLOGIE RENALE
3. Rgulation de l quilibre du sodium et de l eau
3.2. Processus rnaux pour le sodium et l eau
3.2.2. Couplage de la rabsorption de l eau et du Na+
La rabsorption active du Na+ entrane un abaissementde l osmolarit dans le tubule (branche ascendante)
LA PHYSIOLOGIE RENALE
3. Rgulation de l quilibre du sodium et de l eau3.2. Processus rnaux pour le sodium et l eau
3.2.2. Couplage de la rabsorption de l eau et du Na+
Figure 6
?
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LA PHYSIOLOGIE RENALE
3. Rgulation de l quilibre du sodium et de l eau
3.2. Processus rnaux pour le sodium et l eau
3.2.2. Couplage de la rabsorption de l eau et du Na+
La rabsorption active du Na+ entrane un abaissementde l osmolarit dans la branche ascendante du tubule
Oui mais leau devrait suivre le gradient
lectrochimique ?
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3. Rgulation de l quilibre du sodium et de l eau
3.2. Processus rnaux pour le sodium et l eau
3.2.2. Couplage de la rabsorption de l eau et du Na+
Mais le mouvement d eau ne peut se faire que siles membranes sont permables l eau.
Oui mais leau devrait suivre le gradientlectrochimique ?
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LA PHYSIOLOGIE RENALE
3. Rgulation de l quilibre du sodium et de l eau
3.2. Processus rnaux pour le sodium et l eau
3.2.2. Couplage de la rabsorption de l eau et du Na+
Tube proximal : permabilit leve
branche ascendante large de l anse de Henle : impermable
Tube collecteur :variable car soumise rgulation hormonaleHormone antidiurtique (ADH)ou Vasopressine
LA PHYSIOLOGIE RENALE
3. Rgulation de l quilibre du sodium et de l eau
3.2. Processus rnaux pour le sodium et l eau
3.2.2. Couplage de la rabsorption de l eau et du Na+
Donc dans la branche ascendante de Henl, leau
ne peut pas suivre les ions do hypo-osmolarit.
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3. Rgulation de l quilibre du sodium et de l eau
3.2. Processus rnaux pour le sodium et l eau
3.2.2. Couplage de la rabsorption de l eau et du Na+
Leau est pourtant rabsorb!!
Oui pour plusieurs raisons
LA PHYSIOLOGIE RENALE
Oui pour plusieurs raisons
Figure 8
H2O suitle NaCl
Fuite de l H2O en raison
de lhyperosmolaritinterstitielle
H2O suitpartiellement
le NaCl
Fuite de l H2Oen raison
de lhyperosmolarit
interstitielle
Antidiurse = + ADH
Diurse aqueusemax = - ADH
Cetteabsorption est
fonction delADH
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LA PHYSIOLOGIE RENALE
3. Rgulation de l quilibre du sodium et de l eau
3.2. Processus rnaux pour le sodium et l eau
3.2.2. Couplage de la rabsorption de l eau et du Na+
Pourquoi une hyperosmolarit dans la mdullaire?
LA PHYSIOLOGIE RENALE
Pourquoi une hyperosmolarit dans la mdullaire?
Figure 6
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LA PHYSIOLOGIE RENALE
systme contrecourantmultiplicateurPour le sodium
Impermabilit leau
De la brancheascendante
Pourquoi une hyperosmolarit dans la mdullaire?
LA PHYSIOLOGIE RENALE
Lapport de sang dans lamdullaire ne change pas
losmolarit ?
Pourquoi une hyperosmolarit dans la mdullaire?
Non car il y a un systme
contre courant
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3. Rgulation de l quilibre du sodium et de l eau
3.2. Processus rnaux pour le sodium et l eau
3.2.2. Couplage de la rabsorption de l eau et du Na+
O va leau ?
LA PHYSIOLOGIE RENALE
Figure 8
L H2
Orejoint la circulation
par les capillaires
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a fonctionne car ily a un systme decontre courant
LA PHYSIOLOGIE RENALE
3. Rgulation de l quilibre du sodium et de l eau
3.2.3. Concentration de l urine :
L osmolarit de l urine peut varie de 50 1400 mosmol.L-1 au maximum.
Hyperosmolarit du milieu interstitiel de la mdullaire
La rgulation par lADH
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3. Rgulation de l quilibre du sodium et de l eau
3.2.4. Contrle hormonal de l quilibre hydro-lectrolytique
Protger les cellules des variations de volume et d osmolarit
Rgulation organe cible = reins
osmorcepteurs (hypothalamus) ADH
mcanorcepteurs (aorte) ADH
LA PHYSIOLOGIE RENALE
3. Rgulation de l quilibre du sodium et de l eau
3.2.4. Contrle hormonal de l quilibre hydro-lectrolytique
exemples de rgulations :
Dshydratation Hyperhydratation
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Oui pour plusieurs raisons
Figure 8
Fuite de l H2Oen raison
de lhyperosmolaritinterstitielle
Antidiurse = + ADH
Diurse aqueusemax = - ADH
Cetteabsorption est
fonction delADH
LA PHYSIOLOGIE RENALE
Dshydratation Hyperhydratation
Figure 9
-
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LA PHYSIOLOGIE RENALE
ADH
production d AMPc des cellules des tubes collecteurs
(second messagers)
insertion de protines dans les membranes apicales
= canaux pour l eau
augmentation de la permabilit l eau
augmentation de la rabsorption
+
+
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3. Rgulation de l quilibre du sodium et de l eau
3.2.4. Contrle hormonal de l quilibre hydro-lectrolytique
Rgulation organe cible = reins
l Aldostrone rabsorption du sodium+
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3. Rgulation de l quilibre du sodium et de l eau
3.2.4. Contrle hormonal de l quilibre hydro-lectrolytique
Foie Reins (barorcepteurs)
Scrtiond angiotensinogne
angiotensinogne Angiotensine I Angiotensine II
Scrtionde rnine
CortexsurrnaleAldostrone
+
+
LA PHYSIOLOGIE RENALE
3. Rgulation de l quilibre du sodium et de l eau
3.2.4. Contrle hormonal de l quilibre hydro-lectrolytique
exemples de rgulations :
Dficit en sel Excs de sel
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LA PHYSIOLOGIE RENALE
Dficit en sel Excs de sel
Figure 9
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3. Rgulation de l quilibre du sodium et de l eau
Notions associes :
Diurse aqueuse
Diurse osmotique
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4. Rgulation du potassium
importance de cet ion pour les tissus excitables
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4. Rgulation du potassium
Figure 10
rgulation :
Scrtion dans lestubes collecteurscorticaux
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4. Rgulation du potassium
ATP
ADP + Pi
Na+Na+ Na+
K+ K+K+
Lumire du tubule Liquide interstitiel
Membrane
basolatrale
Cellule
pithliale d un
tube collecteur
cortical
LA PHYSIOLOGIE RENALE
4. Rgulation du potassium
rgulation : Scrtion dans les tubes collecteurscorticaux.
L hormone de rgulation est l Aldostrone par inductionde la synthse des pompes ATPases Na+/K+.
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4. Rgulation du potassium
ATP
ADP + Pi
Na+Na+ Na+
K+ K+K+
Lumire du tubule Liquide interstitiel
Membrane
basolatrale
Cellule
pithliale d un
tube collecteur
cortical
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4. Rgulation du potassiumrgulation : Scrtion dans les tubes collecteurscorticaux.
Augmentation de l apport de potassium
lvation de la concentration plasmatique du potassium
Augmentation de la scrtion d Aldostrone
lvation de la concentration plasmatique d Aldostrone
Augmentation de la scrtion du potassium