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PHYSIOLOGIE RENALE2EME SEMESTRE
Pr Hanan RKAIN
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OBJECTIFS DU COURSI/ ENUMERER LES FONCTIONS DU REINII/ DECRIRE LANATOMIE FONCTIONNELLE DU REINIII/ IDENTIFIER LES CARACTERISTIQUES DE LA CIRCULATION RENALEIV/ COMPRENDRE LA FILTRATION GLOMERULAIREV/ COMPRENDRE LES TRANSFERTS TUBULAIRESVI/ ASSIMILER LE ROLE DES REINS DANS LEQUILIBRE DES BILANS HYDRIQUE ET SODIQUE
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PLANI/ FONCTIONS DES REINSII/ ANATOMIE FONCTIONNELLE DES REINSIII/ CIRCULATION RENALEIV/ FILTRATION GLOMERULAIREV/ TRANSFERTS TUBULAIRESVI/ REIN ET BILAN SODIQUEVII/ REIN ET BILAN HYDRIQUE
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PHYSIOLOGIE RENALE
Pr Hanan RKAIN
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I/FONCTIONS DES REINS
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A) limination de substances du plasma ou ajoutRgulation de l'eau et des lctrolytes= La rgulation de l'homostasie hydro-lectrolytique du milieu intrieur = la fonction la plus importante du rein = stabilit du LEC ajustant 2 paramtres:- Volume plasmatique- Osmolarit
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B) limination des dchets du mtabolisme sanguin via les urinesEquilibre acide baseUre, Ac urique, cratinine, bilirubine, Hormoneslimination de substances chimiques exognes (mdicaments, insecticides,...)C) Glucognse (20% en cas de jen)
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D) Rgulation de la pression artrielle
Les reins:
*/ Participent la rgulation rapide (qlq min) de la PA en contrlant: - la volmie: en ajustant la Natrmie. - le syst. rnine-angiot: langiot. II est vasoconstricteur */ Assurent eux seuls la rgulation lente (qlq h.) qui se confond avec la rgulation de la volmie
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E) Fonctions endocriniennes
1,25 dihydroxyvitamine DForme active de la vit DRle dans le mtabolisme du Ca++ErytropoitineContrle de la production des rythrocytesSource principale (+foie)Stimule par la rduction de O2 rnalRnine Enzyme implique dans le systme Rnine-AngiotensineTransforme l'Angitensinogne en angiotensine IIsoformes tissulaires : cerveau, coeur, utrus, endothliumLIGF1 (Insulin like Growth Factor) et l EGF (Epidermal Growth Factor), Hormones polypeptidiques impliques dans la croissance ou la rgnration des cellules tubulaires rnales.
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II/ ANATOMIE FONCTIONNELLE DES REINS
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Les 2 reins stendent de la vertbre D12 la L3Fig: schma montrant la configuration externe des reins
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Rein/ macroscopieFig: schma dune coupe frontale dun rein
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Rein/ microscopieFig: Ultrastructure du rein au ME
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Le nphron = unit fonctionnelle du rein
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Le nphron est lunit fonctionnelle du rein (1.200.000 units / rein)Fig: schma montrant la structure du nphron
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Branche descendante
Branche ascendanteAnse de HenlVeine rnaleGlomruleArtriole glomrulaire affrenteArtriole glomrulaire effrenteFig: Schma montrant les 2 composantes vasculaire et tubulaire du nphron
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2 types de nphrons:Fig: Schma montrant les 2 types de nphrons en fonction de leur dispositionAnse de henl courte85%Anse de henl longue15% Rle/ concentration des urines
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1re tape= Filtration glomrulaire
Urine primaire
2me tape=Transferts tubulaires(Absorption et scrtion)
Urine dfinitiveFig: Schma montrant les 2 tapes de la formation durine au niveau du nphron
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II/ Anatomie fonctionnelle des reinsNphron- glomrule - tubule rnal (cf transferts tubulaires)Appareil juxtaglomrulaire Vascularisation rnale (cf circulation rnale)
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Appareil juxta-glomrulaire
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Fig: schma montrant la structure de lappareil juxta-glomrulaire dunphron
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Appareil juxta-glomrulaire Structure responsable de la libration de rnine situe la zone de contact du segment initial du TCD avec lAA du glomrule du mme nphron.Cellules juxtaglomrulaires : Cellules myopithliales granulaires situes dans la mdia de lAA. Stockent et librent la rnine. Expriment des rcepteurs 1-drnergiques et AT1 langiotensine IIMacula densa : Cellules pithliales particulires du TCD sensibles au dbit tubulaire (via concentration en NaCl dans le TCD)Cellules msangiales extraglomrulaires
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II/ CIRCULATION RENALE1. Organisation2. Dbit3. Rsistance4. Rgulation
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Branche descendante
Branche ascendanteAnse de HenlVeine rnaleGlomruleArtriole glomrulaire affrenteArtriole glomrulaire effrenteFig: Composante vasculaire du nphron
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Suivre les toiles de G a Dte1 : Artre rnale principale2 : Artre lobaires3 : Artres interlobaires4 : Artres arques5 : Artres intra lobulaires6 : Artriole affrente7 : Artriole effrente8 : Artres pritubulaires********Fig: schma montrant les diffrentes composantes de la vascularisation rnale
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Fig: schma montrant les diffrentes composantes de la vascularisation rnale
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Fig: schma montrant les diffrentes composantes de la vascularisation rnale
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1. Organisation de la vascularisation rnaleRcapitulons
Artre rnaleArtre segmentaireArtre interlobaireArtre arqueArtre interlobulaireArtriole affrente Capillaire glomrulaire Artriole effrente : Ramifications donnent naissance Capillaires pritubulaires entourant les TCP et TCD, irriguent le cortexVasa rectaAnses vasculaires longeant les AH des nphronsjuxta-mdullaires, irriguent la mdullaire
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NBparticularit de la circulation rnale
La microcirculation glomrulaire des capillaires entre deux artrioles
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2. Dbit sanguin rnal (DSR) et dbit plasmatique rnal (DPR)DSR = (PAR-PVR)/RVR- PAR = Pression artre rnale- PVR = Pression veine rnale- RVR = rsistance vasculaire rnale globaleAu repos : DSR ~ 1,2l/min (~20% du Qc)Pour Ht = 45% : dbit plasmatique rnal(DPR) ~ 660 ml/mn
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Fig: Dbit sanguin envoy vers les reins, le cerveau et le coeurCIRCULATION RENALE: DEBIT ELEVECirculation fonctionnelle2. DSR et DPR
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CIRCULATION RENALE: DEBIT DE DISTRIBUTION INEGALE2. DSR et DPR
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Caractristiques diffrent entre Corticale et mdulla
2. DSR et DPR
CorticaleMdullaDbitFortFaibleExtraction dO2FaibleForteRleFiltration glomrulaireMtabolique:Rabsorption active du Na+
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Fig: Pressions hydrostatiques intravasculaires moyennes dans la circulation rnale3. Rsistance lcoulement
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3. Rsistance lcoulement
Le rein est perfus P 100 mmHg.
Daprs l'quation gnrale de rsistance, on a:
DSR = P/ R P = pression hydrostatique R = rsistance
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3. Rsistance vasculaire lcoulementArtriole affrente :Rsistance leve et modulable++Site principal de rsistance vasculaireRle capital dans la rgulation de la perfusion glomrulaire Capillaire glomrulaire : Pression leve (~50 mm Hg) tout le long du capillaire5 fois plus leve/ capillaire de lorganisme Artriole effrente :Rsistance leve et modulable+
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3. Rsistance vasculaire rnaleLessentiel des RVR proviennent des AA(RA) et AE (RE).RA et RE reprsentent galement les rsistances rnales modifiables, par deux mcanismes :- Autorgulation : ajustement rflexe de RA pour maintenir DSR et DFG constants dans une large gamme de PA- Rgulation neuro-hormonale : modifications de RA et RE par substances vasoactives
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Fig: Rgulation de la circulation rnale
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4.a. Autorgulation du DSR et du DFG 1er mcanisme: Autorgulation myognique
Mcanisme:Contraction Ca2+ dpendante des cellules musculaires lisses de lartriole affrente en rponse ltirement parital
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4.a. Autorgulation du DSR et du DFG 1er mcanisme: Autorgulation myognique
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4.a. Autorgulation du DSR et du DFG :2me mcanisme: Rtrocontrle tubulo-glomrulaire :
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4.a. Autorgulation du DSR et du DFG 2me mcanisme: Rtrocontrle tubulo-glomrulaire
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4.a. Autorgulation du DSR et du DFG 2me mcanisme: Rtrocontrle tubulo-glomrulaire
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4.b. Rgulation extrinsque
Substances neuro-hormonales vaso-activesAction vasoconstrictriceAction vasodilatatrice- Systme rnine angiotensine- Systme N sympathique ++- ADH (vasopressine)- Dopamine- Endothline- Adnosine - ProstaglandinesPGE2 (prostacycline) et PGI2- BradykinineANP (peptide atrial natriurtique)- NO (monoxyde dazote)
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4. b. Rgulation extrinsque/ SN sympathique
Les vaisseaux des reins sont innervs par des fibres sympa. Vasoconstr.
En situation normale (vol. et/ou de PA), on a:
un tonus permanent inhibiteur de l'activit du SN. sympathique
Lorsque la stimulation du SNS est plus importante: - activit physique - hypovolmie- PA < 80 mmHg
- vasoconstriction des art. aff. - augmentation des R - baisse du DSR et du DFGleve de linhibit. du SNS
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- Syst. rnine-angiotensine: lors dune hmorragie ou dhypotension, Langiotensine II = */ effet vasoconstricteur: ~ fort sur les art. eff. ~ modr sur les art. aff. DSG et P capil. DFG N */ stim. la prod. de PG vasodilat.
4.b. Rgulation extrinsque/ SRA
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III/ FILTRATION GLOMERULAIRE
Fonctions endocrines-paracrines :- Production de rnine stimulation du SRA avec production dangiotensine II vasoconstriction et rabsorption tubulaire de Na+- Production drythropotine (EPO) en rponse PO2 tissulaire rythropose- Transformation de la 25OH-vit.D3 en 1.25OH-vit.D3 (forme active) par l'1--hydroxylase souslaction de la PTH absorption intestinale de calcium et de phosphate- Production de prostaglandines (PGE2, PGI2) vasodilatation, rabsorption tubulaire deNa+ et libration de rnine- Catabolisme des hormones polypeptidiques (insuline, glucagon, PTH, calcitonine,hormone de croissance) et autres polypeptides (chaines lgres dIG, 2-microglobuline) :filtration glomrulaire puis rabsorption tubulaire et dgradation
Parenchyme rnal : cortex externe (corpuscules rnaux et tubes contourns) et mdulla interne (ansesde Henle et canaux collecteurs) organise en pyramides rnalesFormation de lurine dans les nphrons (~1 M au total). 2 types : nphrons corticaux anse de Henle courte (plus nombreux) et nphrons juxta-mdullaires anse de Henle longue (rle de concentration de lurine) Evacuation de lurine : nphron canal papillaire calice mineur calice majeur bassinet uretre vessie
II.2 Le nphron : Corpuscule rnal : lieu delultrafiltration initiale du plasma- Glomrule : peloton capillaire invagindans lextrmit borgne du tubule- Artriole affrente- Artriole effrente- Capsule de Bowman : sphre invagineenveloppant les capillaires glomrulaires,dlimite lespace de Bowman contenantlultrafiltrat initial Tubule rnal : lieu de la modification delultrafiltrat par rabsorption et scrtion.1 seule couche cellulaire pithliale- Tube contourn proximal- Anse de Henle : branche descendantefine, branche ascendante fine et brancheascendante large- Tube contourn distal- Tube collecteur
Formation de lurine dans les nphrons (~1 M au total). 2 types : nphrons corticaux anse de Henle courte (plus nombreux) et nphrons juxta-mdullaires anse de Henle longue (rle de concentration de lurine)
H 180 litres de filtrat / jour 0.5 litre d'urineLe sang est filtr travers les capillaires glomrulaires (filtration glomrulaire). Lurine primitiveentre ensuite dans le tubule rnal o elle subit une rduction de volume et une modification desa composition (rabsorption et scrtion tubulaire) aboutissant lurine dfinitive.
Appareil juxta-glomrulaire :Structure responsable de la libration de rninesitue la zone de contact du segment initial duTCD avec lAA du glomrule du mme nphron.Cellules juxtaglomrulaires :Cellules myopithliales granulaires situes dansla mdia de lAA. Stockent et librent la rnine.Expriment des rcepteurs 1-drnergiques etAT1 langiotensine IIMacula densa :Cellules pithliales particulires du TCDsensibles au dbit tubulaire (via concentration enNaCl dans le TCD)Cellules msangiales extraglomrulaires
A rnale A segmentaire A inter-lobaire A arque A inter-lobulaire artriole affrente capillaire glomrulaire artriole ffrente Ramifications donnent naissance : Capillaires pritubulaires (~85% du DSR) : entourant les TCP et TCD, irriguent le cortex Vasa recta (~15% du DSR) :Anses vasculaires longeant les AH des nphrons juxta-mdullaires, irriguent la mdullairePuis le retour veineux
A rnale A segmentaire A inter-lobaire A arque A inter-lobulaire artriole affrente capillaire glomrulaire artriole ffrente Ramifications donnent naissance : Capillaires pritubulaires (~85% du DSR) : entourant les TCP et TCD, irriguent le cortex Vasa recta (~15% du DSR) :Anses vasculaires longeant les AH des nphrons juxta-mdullaires, irriguent la mdullairePuis le retour veineux
Contraction Ca2+ dpendante des cellules musculaires lisses de lAA en rponse ltirement parital
Contraction Ca2+ dpendante des cellules musculaires lisses de lAA en rponse ltirement parital