Formation de l'urine Flashcards
(42 cards)
Quelle est l’unité fonctionnelle du rein et par quoi est-il vascularisé ?
C’est le néphron. Chaque néphron a une partie vasculaire et une partie tubulaire. Au niveau vasculaire, les artères radiales, issues de ramifications de l’A rénale, se prolongent au niveau de chaque néphron par une artériole afférente. Celle-ci se divise en capillaires spécifiques formant le glomérule rénal. C’est à ce niveau qu’a lieu la filtration du sang.
Ensuite, les capillaires se rassemblent pour former l’artériole efférente. Il y a à nouveau division en un réseau de capillaires qui se distribuent tout autour des structures tubulaires. Les capillaires se distribuant autour de l’anse de Henlé forme les vasa recta
Quels sont les tubes constituants la portion tubulaire du néphron ?
On commence par une capsule de Bowman formée de 2 feuillets et entoure les capillaires glomérulaires. C’est là que le liquide filtré est récolté. Le glomérule rénal et la capsule de Bowman forment le corpuscule de Malpighi.
Vient ensuite le tube contourné proximal. On arrive ensuite à l’anse de Henlé qui a une disposition caractéristique avec une branche descendante suivie d’une branche ascendante. Ensuite, on a le tube contourné distal qui passe entre l’artériole afférente et efférente et rejoint le canal collecteur. Ce dernier est commun à plusieurs néphron.
Comment sont positionnés les néphrons ?
Ils sont tous positionnés dans le même axe. Les tubes collecteurs et anses de Henlé étant à peu près parallèle, cela confère un aspect strié à la médullaire rénale. Les glomérules et tubes contournés sont situés dans la corticale. La longueur de l’anse de Henlé peut varier d’un néphron à un autre
Quelles sont les pressions au niveau du néphron ?
Au niveau vasculaire, il y a une zone à haute pression et une zone à basse pression. C’est au niveau de l’artériole efférente que la résistance est importante, ce qui implique une baisse de pression en aval de cette dernière. Nous avons donc une pression élevée dans les capillaires glomérulaires, ce qui favorise la filtration. En revanche, dans les capillaires péri tubulaires, la pression est bcp plus faible, ce qui est favorable à la réabsorption.
Comment est formée l’urine ?
Sa formation est décomposée en 4 étapes :
- La filtration : l’urine est formée à partir du sang qui passe au travers du filtre qu’est le glomérule rénal
- Ce filtrat n’est pas éliminé tel quel, bcp d’éléments sont récupérés par réabsorption
- D’autres éléments qui n’ont pas été filtrés ou insuffisamment, peuvent également être ajouté au filtrat, par sécrétion du sang vers les parties tubulaires du néphron
- L’urine ainsi formée peut être excrétée.
L’urine excrétée est constituée par les éléments filtrés moins les éléments réabsorbés mais auxquels on ajoute les éléments sécrétés
Quelles sont les spécificités de la membrane glomérulaire ?
La capsule de Bowman, est composée d’un feuillet extérieure et d’un feuillet interne délimitant un espace dans lequel l’urine primaire, c’est-à-dire le résultat de la filtration glomérulaire, est récoltée.
Le feuillet interne est au contact des capillaires glomérulaires. Il est formé de cellules épithéliales ramifiées appelées podocytes.
Le filtre glomérulaire est donc composée de l’endothélium des capillaires qui a la particularité d’être fenêstré, de la membrane basale et des ramifications des podocytes.
Les substances filtrées ne traversent pas les cellules mais passent entre elles. Cette membrane est 100 à 1000x plus perméable que celle d’autres capillaires. Elle est pratiquement imperméable aux protéines plasmatiques, par contre elle est perméable aux autres substances dissoutes. Elle permet donc une filtration très rapide de l’eau et des substances de faibles poids moléculaires
Quelle est la composition du filtrat glomérulaire ?
Nous pouvons considérer que la composition du filtrat glomérulaire, aussi appelée urine primitive, est identique à celle du plasma moins la majorité des protéines plasmatiques ainsi que les substances qui y sont liées, c’est-à-dire le calcium, les AG, les hormones stéroïdiennes et certains médicaments.
Une filtrabilité de 1 signifie que la substance traverse à 100% le filtre. L’eau et le glucose sont filtrés dans leur totalité. Par contre, la myoglobine, qui a un poids moléculaire un peu plus important est partiellement retenue par le filtre. Enfin, l’albumine sérique et l’hémoglobine ne traversent pas le filtre glomérulaire.
Quelle est la proportion du débit sanguin rénal qui va être filtrée ? Quelle quantité de filtrat va-t-on obtenir ?
Les reins reçoivent à peu près 25% du débit cardiaque. On peut définir 2 paramètres :
- Le taux de filtration glomérulaire (TFG) qui est la quantité de liquide filtré par unité de temps
- La fraction de filtration qui est le rapport entre le taux de filtration glomérulaire et le flux plasmatique rénal. Celle ci est en général de 20%, autrement dit, 1/5 du plasma passant par les reins se retrouve dans le filtrat et constitue l’urine primitive.
De quoi dépend le taux de filtration glomérulaire ?
- Le coefficient de filtration qui dépend de la superficie du filtre et de sa perméabilité
- La pression de filtration qui est la résultante des pressions hydrostatiques et oncotiques de part et d’autre de la membrane glomérulaire, selon la loi de Starling.
La pression hydrostatique dans le glomérule favorise la filtration.
La pression hydrostatique dans la capsule de Bowman s’y oppose.
La pression oncotique dans le glomérule s’oppose également à la filtration
Quant à la pression oncotique dans la capsule de Bowman, elle est pratiquement nulle étant donnée le fait que les protéines plasmatiques ne sont pas filtrées.
Quels sont les facteurs influençant le taux de filtration glomérulaire ?
- Une vasoconstriction de l’artériole afférente va entrainer une diminution de la pression hydrostatique dans le glomérule. La pression nette de filtration diminue et par conséquent, le taux de filtration glomérulaire aussi.
- Une vasoconstriction de l’artériole efférente va entrainer une augmentation de la pression hydrostatique glomérulaire, en même temps qu’une diminution du débit sanguin dans le glomérule. Ceci augmente la quantité de liquide filtré mais en même temps la pression oncotique dans le glomérule augmente vu la fuite de liquides vers la capsule de Bowman et non renouvellement du sang. Cela compense l’effet de l’augmentation de la pression hydrostatique glomérulaire. La résultante est que la pression nette de filtration n’est presque pas modifiée.
- Enfin, si le flux sanguin rénal est augmenté, la pression hydrostatique glomérulaire augmente et par conséquent, le TFG augmente aussi
Quels sont les mécanismes de régulation du TFG ?
- Mécanismes d’autorégulation
- SN-S
- Certaines hormones
- Variation de la pression artérielle
Quels sont les mécanismes d’autorégulation du TFG ?
- Réflexe myogénique : si la pression au niveau du glomérule augmente, cela entraine automatiquement une vasoconstriction de l’artériole afférente. Cela limite l’apport sanguin dans le glomérule et la pression redescend. Le réflexe fonctionne aussi dans l’autre sens.
- Feedback tubulo-glomérulaire : lorsqu’il y augmentation du taux de filtration glomérulaire, cela entraine une augmentation du flux tubulaire. Ceci a pour conséquence que la concentration en ions Na+ et Cl- du liquide au niveau du tube contourné distal est plus élevé. En effet, l’augmentation du débit dans les tubules diminue le temps de passage dans ceux-ci et donc les possibilités d’absorption des ions. Ceux-ci restent donc dans le liquide tubulaire. Ces ions sont réabsorbés par les cellules de la macula densa = zone spécifique du tube contourné distal. L’augmentation de réabsorption des ions Na+ et Cl- par la macula densa entraine une vasoconstriction de l’artériole afférente. Donc le taux de filtration glomérulaire diminue.
Comment le SN-S agit sur la régulation du TFG ?
L’innervation est exclusivement sympathique. Une stimulation modérée entraine une vasoconstriction légère, principalement de l’artériole afférente, ce qui entraine une diminution légère du taux de filtration glomérulaire. Par contre, une stimulation sympathique intense entraine une vasoconstriction forte des artérioles afférentes et efférentes, le TFG est fortement diminué et devient pratiquement nul.
Comment les hormones agissent sur la régulation du TFG ?
On a une action locale du système rénine-angiotensine. En cas de diminution de la pression hydrostatique glomérulaire, la rénine est sécrétée dans l’espace interstitiel par les cellules de la paroi de l’artériole afférente. La rénine permet la transformation de l’angiotensinogène en angiotensine I, qui est ensuite transformée en en angiotensine II par l’enzyme de conversion de l’angiotensine qui est principalement présente dans les poumons mais aussi dans le rein. L’angiotensine II peut donc être produite localement dans le rein. Elle a pour effet de provoquer une vasoconstriction de l’artériole efférente, ce qui diminue le débit sanguin glomérulaire, mais augmente la pression hydrostatique et donc maintient le taux de filtration glomérulaire.
D’autres substances ont des effets sur le TFG, en agissant principalement sur l’artériole afférente :
- l’adrénaline et la noradrénaline diminuent le TFG
- Les endothélines qui sont de puissants vasoconstricteurs locaux libérés par les cellules endothéliales diminuent aussi le TFG
- Par contre, l’oxyde nitrique, certaines prostaglandines et la bradykinine augmentent le taux de filtration glomérulaire via un effet vasodilatateur
Quels sont les effets des variations de pression artérielle sur le TFG ?
A moins d’être dans une situation sévère d’hypo- ou hypertension, les variations de PA ont peu d’effet sur le TFG et ce, grâce au réflexe myogénique. En effet, une augmentation de la PA entraine une augmentation de la pression hydrostatique glomérulaire. Une vasoconstriction de l’artériole afférente a lieu, diminuant la pression dans le glomérule. Le TFG reste à peu près inchangé, il n’est donc pas influencé par la moindre variation de PA. Ceci permet d’éviter de surcharger le système tubulaire rénal en cas d’hypertension artérielle, mais l’augmentation d’excrétion d’eau par le rein n’est pas pour autant empêchée, il suffit, en effet, de diminuer la réabsorption d’eau au niveau du système tubulaire pour voir le volume urinaire augmenter.
Par contre, la production d’urine augmente avec la PA
Quels sont les étapes qu’une substance doit franchir pour être réabsorbée (filtrat vers plasma) ?
1 : passer la membrane apicale des cellules épithéliales
2 : traverser leur cytosol
3 : traverser leur membrane basolatérale (parfois les substances passent entre les cellules sans les traverser)
4 : passer à travers le liquide interstitiel
5 : traverser la paroi capillaire
Si une de ces étapes nécessite de l’énergie, on considère que la réabsorption de cette substance est active. Il en va de même, mais en sens inverse, pour la sécrétion de substances (sang vers filtrat)
Qu’est-ce qui favorise la réabsorption des substances ?
La pression hydrostatique dans le glomérule est assez élevé et donc favorise la filtration.
Par contre, l’artériole efférente offrant une certaine résistance à l’écoulement, la pression en aval de celle-ci est nettement moindre. Ceci favorise la réabsorption.
La pression hydrostatique dans les capillaires péri tubulaires est d’environ 13 mmHg et la pression hydrostatique dans le milieu interstitiel est de 6 mmHg. La pression oncotique capillaire est nettement plus élevée qu’au niveau des glomérules, à savoir 32mmHg. En effet, suite à la filtration glomérulaire, le taux de protéines dans le sang à la sortir du glomérule est plus élevé qu’à l’entrée, puisque 20% du plasma a été filtré mais que les protéines restent dans le sang. La pression oncotique interstitielle est de 15mmHg. Cela nous donne une pression de 10 mmHg en faveur de la réabsorption
Que se passe-t-il lors de la réabsorption ?
En condition physiologique, la pression de 10mmHg favorisant la réabsorption assure un mvt important d’eau et de solutés vers le capillaire péritubulaire. Une petite partie seulement de solutés, accompagnés d’eau, repasse en sens inverse entre les cellules pour retourner dans la lumière tubulaire.
Par contre, si la pression hydrostatique capillaire vient à augmenter et/ou si la pression oncotique capillaire diminue, les différences de pression ont pour résultante une pression de valeur nettement moindre en faveur de la réabsorption. Le liquide étant moins réabsorbés dans les capillaires, il reste dans le milieu interstitiel qui voit sa pression hydrostatique augmenter et pression oncotique diminuer. La quantité de solutés et d’eau repassant dans la lumière tubulaire est par conséquent plus élevé
Quels sont les solutés réabsorbés activement ?
Le sodium est réabsorbé activement par la pompe Na-K-ATPase. Ce transport est augmenté par l’aldostérone et diminué par le peptide natriurétique.
Les substances comme le glucose et les aa doivent être conservées par l’organisme. Elles sont donc transportées de manière active également. Il s’agit d’un co-transport, couplé avec le sodium. Les ions phosphate et sulfate sont également transportés activement grâce à des co-transporteurs spécifiques, également couplés avec le passage du sodium
Quels sont les solutés sécrétés activement ?
Les principales substances concernées par la sécrétion active sont les ions K et H, ainsi que les ions organiques, qu’ils soient endogènes (sels biliaires, urate, oxalate, …) ou exogènes (médicaments, …). La sélectivité de la réabsorption et de la sécrétion tubulaire permettent à l’organisme une régulation précise de la composition des liquides de l’organisme. Généralement, les déchets et substances toxiques ne sont pas réabsorbés et certains sont même sécrétés afin d’augmenter encore leur élimination.
Les éléments précieux, à conserver, comme le glucose et aa sont totalement réabsorbés. La plupart des ions comme le sodium, le chlore et bicarbonate sont abondamment réabsorbés mais leur taux d’excrétion varie en fonction des besoins de l’organisme
Quels sont les solutés réabsorbés passivement ?
L’eau, le chlore et l’urée sont réabsorbés passivement. Ces mouvements sont une conséquence de la réabsorption du sodium :
- Le sodium transporté est immédiatement accompagné d’eau, par osmose
- Le fait que le sodium soit transporté de l’autre coté de la membrane plasmique entraine une augmentation de la charge négative côté intraluminal par rapport au liquide interstitiel
- Cela entraine un mvt de Cl- entre les cellules épithéliales
- De plus, la réabsorption d’eau entraine une augmentation de la concentration des solutés restés dans le tubule. Les ions chlorures et l’urée voient donc leur concentration intra tubulaire augmenter ce qui entraine leur réabsorption passive
Quels sont les solutés sécrétés passivement ?
Les ions ammonium synthétisés dans les cellules épithéliales.
Par quoi sont influencés les transports passifs ?
Pour chaque solutés, les mécanismes de transport passif sont influencés par :
- sa concentration tubulaire du soluté
- la perméabilité de la membrane à ce soluté.
Plus la concentration tubulaire est élevée, plus le gradient de concentration est élevée par rapport au milieu intracellulaire et au liquide interstitiel, plus la quantité de soluté réabsorbé est élevée.
Quant à la perméabilité de la membrane aux solutés, elle est extrêmement élevée pour l’eau, excepté à certains endroits du système tubulaire, est d’environ 50% pour l’urée et 0% pour la créatinine.
Quel est le transport maximum du glucose ?
Pour la plupart des substances réabsorbées ou sécrétées activement, il y a une capacité maximale de transport.
Pour le glucose, sa charge plasmatique est de 600 mg/min et sa charge tubulaire est de 125 mg/min. En effet, la fraction de filtration qui est la rapport entre le taux de filtration glomérulaire et le flux plasmatique rénal, est en général de 20%. Autrement dit, 1/5ème du plasma passant par les reins se retrouve dans le filtrat et constitue l’urine primitive.
Le transport maximum pour le glucose est de 375 mg/min.
En condition physio, l’entièreté du glucose filtré est réabsorbé au niveau du tube contourné proximal. Si la glycémie augmente un peu, la charge tubulaire augmente aussi. Mais tant que cette dernière reste ≤ 357 mg/min, l’entièreté du glucose est réabsorbé.
Si la glycémie augmente (> 300 mg/dl) fortement, la charge tubulaire dépasse les 375 mg/min et du glucose sera éliminé dans les urines –> glycosurie. La glycémie à partir de laquelle la glycosurie apparait est appelé seuil rénal du glucose