physiologie renale 2. bilan renal du sodium pr. christine clerici ufr de médecine paris diderot...
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PHYSIOLOGIE RENALE
2. BILAN RENAL DU SODIUM
Pr. Christine CLERICIUFR de Médecine Paris Diderot
Université Paris 7
2012-2013
ROLES DU REIN
• Rôle majeur dans l’homéostasie du milieu intérieur bilan nul des ions et de l’eau
- régulation de la composition des compartimentsliquidiens- maintien de l’équilibre acide base
• Élimination des déchets du métabolisme : urée, créatinine
• Synthèse d’hormones • rénine régulation de la pression artérielle • 1,25 OHD3 régulation du bilan phosphocalcique• érythropoïétine hématopoïèse
TCP
Glomérule Macula densa
Pars recta(proximal)
Anse de Henlé
TC
TCD
UNITE FONCTIONNELLE DU REIN = NEPHRON
UNITE FONCTIONNELLE DU REIN = NEPHRON
Réabsorption +++Ions et eauSécrétion +
Dilution et concentration des urines
Régulation de l’excrétion d’eau et d’ions
180L/24h120 ml/min
1L/24h1 ml/min
BILAN RÉNAL DU SODIUMLes objectifs
Vous devez connaître et comprendre
- Les termes concentration de Na , quantité de Na, débit massique de Na
- Répartition du Na dans l’organisme, entrées-sorties de Na
- Le rôle du rein dans les sorties de Na (filtration- réabsorption)- Réabsorption du Na le long du néphron : lieux et transporteurs
impliqués
- Les mécanismes qui régulent de l’excrétion urinaire de Na: physiques
et hormonaux
- Le terme de bilan nul de Na (entrées – sorties ).
Quantité de Na ou contenu en Na exprimés en g
Concentration de sodium g/L ou mmoles/L
Le débit de Na g/L/min
Notions indispensables
REPARTITION DU SODIUM DANS L’ORGANISME
• Total : 60 mmol/kg, soit ~ 4 000 mmoles1/3 inclus dans l’os (non échangeable)2/3 sodium échangeable
– Extracellulaire (= 95% des cations EC)• Quantité de Na extracellulaire : 2200 mmolesdont quantité de Na plasmatique : 500 mmoles
• [Na] plasma : Natrémie = 140 mmol/L plasma
– Intracellulaire• 10 mmol/kg H20 (240 mmoles)
IC
240 mmoles
[Na+] 10 mmol/L
Na+ ~ 0-5 mmol/24h
200 mmol/24h EC
Na+ 200 mmol/24h
Na+ 190 mmol/24h
peau
Na+ ~ 0-5 mmol/24h
0-5 mmol/24h
Na+ 2200 mmol
[Na+] 140 mmol/L
SORTIES RENALES du SODIUM
• Filtration
Débit filtré de Na = [Na+]UF x DFG
≈ 25 000 mmol/24h
• Réabsorption tubulaire > 99% du débit filtré– Active, transcellulaire
.
– Passive, paracellulaire
• Excrétion fractionnelle de Na ~ 0- 5% du débit filtré
DFG
Na
V[Na] EF
UF
U
x
x
°
°
TCD
TC
25% x%(régulés)
Na filtré = DFG x [Na+]p
= 25 000 mmoles/24h
10-200 mmoles/24h ~ 1% °
100%
TCP
66%
5%
Na+
GlucoseA. Aminés
HPO42-
Na+
K+
Na+ATP
K+K+
H+HCO3-
H2CO3
H+
H2CO3
HCO3-
CO2 + H20
AC
_
H20+ CO2
ACAC :anhydrasecarbonique
Lumière tubulaire Interstitium
Tubule proximal: portion initiale
Na+
Na+ Na+
Na+ K+
Na+H+
2 mV
ATP
Na+
Cl-
+
Lumière tubulaire
Interstitium
Cl-
Tubule proximal: portion terminale
Cl-A-
_
Cl-K+
Lumière tubulaire Interstitium
Réabsorption proximale d’eau par osmose
TJ
SolutésSecondairement actif
Solutéspassif
Solutésactif
H20
Solutés+ H20
H20
H20
TF : fluidetubulaire
UF : ultrafiltratglomérulaire
Substances réabsorbées
Substances sécrétées
BALANCE GLOMERULO TUBULAIRE
Cap
AA
AE
P
DPR 600[prot] 60
DFG 80[prot] 0
DPR 520[prot] 68
DPR 573[prot] 60
Débit 27[prot] 0
Débit réabsorbé = 53 (66%)
MODULATION DE LA REABSORPTIONBalance glomérulo-tubulaire
NORMAL
Cap
AA
AE
P
DPR 600[prot] 60
DFG 120[prot] 0
DPR 480[prot] 75
DPR 560[prot] 64
débit 40[prot] 0
Débit réabsorbé = 80 (66%)
mmHg
P = 5-10 mmHg
• Mécanisme :
↑ DFG → ↑ FF → ↑ [prot] cap péritub. → ↑ cap péritub. → ↑
DFG → FF → [prot] cap péritub. → cap péritub. →
Balance glomérulo-tubulaire
• Conséquences
1. Augmentation ou diminution de la réabsorption TCP
2. Augmentation ou diminution du débit de Na et H2O a la fin du TCP
REABSORPTION PROXIMALE DE SODIUM: résumé
1. ISOOSMOTIQUE : Na réabsorbé dans les mêmes proportions que H2O
– 2/3 du Na filtré est réabsorbé (66%)– 2/3 de H2O filtrée est réabsorbée (66%)
[Na+] fin tube proximal = [Na+] filtrat glomérulaireOsmolalité fin tube proximal = osmolalité filtrat glomérulaire
2. Partie active (transcellulaire) 2/3Partie passive (paracellulaire) 1/3
3. Pas de régulation hormonale, mais modulation par :– facteurs physiques péritubulaires : balance glomérulo-tubulaire
66%
25%
10-200 mmoles/24h ~ 1%
TCP Portion initiale
TCP Portion terminale
100%
REABSORPTION DE SODIUM DANS L’ANSE DE HENLE
BAL
BAFBDF
Réabsorption passivede Na+ et Cl- sans H2O
Réabsorption active de Na+ et Cl- sans H2O
25% de laréabsorptionde Na+
[Na] fin anse < [Na] FG (50-70 mM)
Branche ascendante large et tubule distal initial
Lumièretubulaire
Interstitium
K+
Na+
Na+
H+
ATP
+
2 Cl-Na+
K+
K+K+
_Na+
Furosémide
Amiloride(10-3 M)
REABSORPTION DU SODIUMDANS L’ANSE DE HENLE
• Réabsorption de 25% du Na filtré
• Réabsorption ACTIVE (transcellulaire) et passive (intercellulaire)
• Réabsorption SANS H20
[Na+] fin anse < [Na+] filtrat glom.(fluide tubulaire hypo osmolaire/plasma)
• segment de dilution des urines
66%
25%
x%(régulés)
10-200 mmoles/24h
(8500)
5%
K+
Na+Na+
Cl-
ATP
Lumièretubulaire Interstitium
REABSORPTION DE SODIUM DANSLE TUBULE CONTOURNE DISTAL
Thiazide
Na+
H+
66%
25%
x%(régulés)
10-200 mmoles/24h
5%
K+
Na+ATP
Lumièretubulaire
InterstitiumAmiloride(10-6 M)
REABSORPTION DE SODIUM DANS LE CANAL COLLECTEUR
Na+
ENaC: EpithelialNa Channel
K+
Aldostérone
ALDOSTERONE
• Hormone minéralocorticoïde de la famille des corticostéroïdes
• Lieu de production extrarénale: zone glomérulée de la corticosurrénale
• Lieu d’action : canal connecteur + canal collecteur cortical et médullaire(mais également autres tissus cibles)
• Aldostérone régule 5 % de la charge filtrée de Na mais régule aussi K et H
ALDOSTERONE• Mécanisme d’action dans les cellules du canal collecteur :
K+
Na+ATP
Lumièretubulaire
Interstitium
Na+ENaC
ARNm
Protéines+
Na+
+
K+
ALDO
MR
MR
MR : récepteurminéralocorticoïde
Spironolactone
H+
H+-ATPase
ALDOSTERONE
• Effet global (perceptible après quelques heures) :
– ↓ Excrétion urinaire de Na+ (UNa x V) → ↑ volume extracellulaire
– ↑ Excrétion urinaire de K+ (hypokaliémie)
– ↑ Excrétion urinaire de H+ (alcalose métabolique)
• La production d’aldostérone est une fonction inverse des apports alimentaires de Na+
.
REABSORPTION DE SODIUM DANSLE TUBULE DISTAL ET LE CANAL COLLECTEUR
• Réabsorption de seulement 5 -10% du Na filtré mais capital pour le bilan sodé
• Réabsorption ACTIVE, indépendante de celle de l’eau
• Lieu de REGULATION HORMONALE (Collecteur)
CONTRÔLE DE L’EXCRÉTION RÉNALE DU SODIUM
MAINTIEN D’UN BILAN NUL DE Na
jours
Apportalimentaire
Excrétionurinaire
Bilan positif de Na E>S
Bilan négatif de Na E<S
CONTRÔLE DE L’EXCRÉTION RÉNALE DU SODIUM
MAINTIEN D’UN BILAN NUL DE Na
1.Quelle est la variable régulée ?2.Quels sont les « récepteurs » ?
3.Quelles sont les « voies » qui modifient l’excrétion rénale de Na
IC
240 mmoles
[Na+] 10 mmol/L
EC
Na+ entrées
Adaptation par le rein des sorties en fonction des entrées
Na+ 2200 mmol
[Na+] 140 mmol/L
VECContenu en Na
La variable régulée :
Le contenu en Na extracellulaire
volume plasmatique et la pression artérielle
Toute modification du VEC (volume plasmatique) module la réabsorption rénale de Na jusqu’à rétablissement du VEC initial
Les récepteurs et les voies de régulation
• Elles dépendent du sens de la modification du VEC
– Diminution du VEC : récepteurs rénaux ++
système rénine-angiotensine-aldostérone
- Augmentation du VEC : récepteurs extrarénaux
facteur atrial natriurétique
TCP
Glomérule
TCTCD
Macula densa
Diminution VEC : récepteurs ?
Diminution PAcatécholamines
Diminution débit Na et Cl
Macula Densa et production de rénine
Système RENINE – ANGIOTENSINE – (ALDOSTERONE)
Angiotensinogène
Angiotensine I (AG I)
Angiotensine II (AG II)
Rénine
ECA
↓Paa
Stimulationsympathique
↓débit Na+ et Cl-
Macula densa
Productiond’ALDOSTERONE
Maintien du DFG
↓ volume extracellulaire(↓ volume sanguin)
SORTIES RENALES DU Na
EFFET PROLONGE DE L'ALDOSTERONE = ECHAPPEMENT
1. Restauration d'un bilan nul de Na
1. Spécifique au rein
1. Spécifique au Na (mais effet persistant sur K+ et H+)
1. Rôle de l’ANF
Diminution du VEC Mise en jeu d’une voie réflexe et hormonale
A- Stimulation des récepteurs : - volorecepteurs centraux (oreillette gauche)
- diminution de la stimulation
B – Diminution de la sécrétion de rénine
C- Augmentation de la production de facteur atrial natriurétique (ANF)
Facteur Natriurétique Auriculaire (ANF)
ANFDistension
des myocytesauriculaires ↓ la libération
de RENINE,
↓ la sécrétiond’ALDOSTERONE↑ DFG ↓ la réabsorption
de Na+ dans le canal collecteur médullaire
↑ VEC(vol. sang.
circulant)
↑ Excrétion rénale de Na+
↓ VEC
REPONSE RENALE AUX VARIATIONS DU BILAN DU Na (donc de la volémie)
Adaptation de l’excrétion rénale de NaCl (et d’eau)
2. Réabsorption tubulaire du NaCl
Régulation à court terme- balance glomérulo-tubulaire
Régulation à long terme-régulation hormonale : aldostérone et ANF
1. Adaptation du DFGSystème
Régulation à court terme
3. Modulation de la réabsorption tubulaire de Na= Régulation hormonale l’excrétion
urinaire de NaCl
1. Aldostérone (Système Rénine – Angiotensine-Aldostérone)
1. Facteur Natriurétique Auriculaire
Mise en jeu d’une voie réflexe et hormonale : système rénine-angiotensine-aldostérone
A- Stimulation des récepteurs : barorécepteurs rénaux AA
Activation du système B – Sécrétion de rénine via les cellules de l’appareil juxta glomérulaire formation d’angiotensine I
C- Production d’angiotensine II modulation du DFG
D- Production d’aldostérone et modulation de l’excrétion rénale de Na