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[2] La Filtration Glomérulaire –

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Faculté de Médecine et de Pharmacie de Fès
Deuxième année de Médecine
LA FILTRATION GLOMÉRULAIRE
Dr. Tarik SQALLI HOUSSAINI
Service de Néphrologie
02/02/17
COURS DE PHYSIOLOGIE RÉNALE
Objectifs du cours

Expliquer les déterminants et la régulation du débit
sanguin rénal et de la filtration glomérulaire.

Apprécier le débit de filtration glomérulaire en
pratique clinique par la mesure de la clairance de
la créatinine et son calcul par la formule de
Cockroft et Gault.
Plan du cours
I.
Définition de la filtration glomérulaire
II. Anatomie microscopique de la Barrière de FG
III. Caractéristiques de l’ultra filtrat glomérulaire
IV. Facteurs déterminant la filtration glomérulaire
V. Mesure du débit de filtration glomérulaire
VI. Débit sanguin rénal
VII. Régulation du DFG et du DSR
I. Définition de la filtration glomérulaire
Processus physique par lequel l’eau et les solutés
dissouts dans le plasma passent des capillaires sanguins
glomérulaires vers l’espace urinaire à travers la
barrière de filtration glomérulaire pour former le
filtrat glomérulaire ou urine primitive.
II. Anatomie microscopique de la Barrière de
filtration glomérulaire
Barrière de filtration glomérulaire: aspect histologique
Lumière urinaire
1. chambre urinaire
2. pédicelle
3. noyau du podocyte
4. lumière capillaire
5. fente de filtration
6. pore de l'endothélium
7. lamina rara interna
8. lamina densa
Lumière du capillaire glomérulaire
9. lamina rara externa
Barrière de filtration glomérulaire: aspect histologique
Barrière de filtration glomérulaire: aspect histologique



Endothélium capillaire fenestré:
Couche de cellules endothéliales perforée de petits
pores dont le diamètre permet de retenir les cellules
sanguines et laisse passer les macromolécules.
Membrane basale glomérulaire MBG:
Ultra structure particulière au ME.
Riche en polyanions
Cellules épithéliales ou podocytes:
Cellules avec fins prolongements : pédicelles qui
s’entrecroisent pour former les fentes de filtration.
III. Caractéristiques de l’ultra filtrat glomérulaire





Absence de cellules sanguines.
Dépourvu de protéines.
≈ 200 - 300 mg/l de protéines de petit PM
entièrement réabsorbées au niveau tubulaire.
vs 60 -70 g/litre de plasma
Electrolytes + substances dissoutes ≈ plasma.
Anions : Chlore et bicarbonates sont plus ↑.
Calcium et du magnésium sont ↓car fractions liées aux
protéines ne filtrent pas.
IV. Facteurs déterminant la filtration glomérulaire
1.
Nature des molécules filtrées
2.
Débit de filtration glomérulaire
IV-1. Nature des molécules filtrées

Taille des molécules : ++
 En
raison de la présence de petits pores de filtration
 Passage
libre pour les molécules de PM < à 70 KD.
 Restriction
totale aux molécules de PM > à 70 KD
IV-1. Nature des molécules filtrées

Charge des molécules : ++
 En
raison de la charge négative de la BFG, les
molécules chargées négativement filtrent moins bien
que les molécules neutres ou chargées positivement et
ceci pour des molécules de même poids moléculaire.
IV-1. Nature des molécules filtrées

Pas de filtration d’Albumine: ++++
 Charge
 PM

négative
= 70 KD
Protéinurie physiologique < 30mg/litre d’urine
IV-2. Débit de filtration glomérulaire : DFG
La quantité de liquide qui passe dans la chambre
urinaire est gouvernée par la balance des forces hydrodynamiques.
Formule de Starling :
DFG = Coefficient de filtration (Kf) x
Pression efficace de filtration (Pef)
IV-2. Débit de filtration glomérulaire : DFG

Coefficient de filtration (Kf) :
S
: Surface de filtration
= Surface glomérulaire fonctionnelle totale.
K
: Coefficient de perméabilité hydraulique du
capillaire glomérulaire.
= Constante propre à chaque membrane.
Très élevée au niveau du capillaire glomérulaire
 valeur considérable du DFG.
IV-2. Débit de filtration glomérulaire : DFG

Pression efficace de filtration:
 Filtration
 Résulte
: mouvement d’eau, phénomène passif
de deux forces antagonistes :
Pression hydrostatique efficace - Pression oncotique efficace
Pef = (PHCG - PHCB) - (POCG - POCB)
IV-2. Débit de filtration glomérulaire : DFG
Pef = (PHCG - PHCB) - (POCG - POCB)

Pression hydrostatique du capillaire glomérulaire

PHCG: = 45 mmHg

Maintenue stable et élevée par la forte résistance du débit
exercée par le double réseau artériolaire (AA +AE)
IV-2. Débit de filtration glomérulaire : DFG
Pef = (PHCG - PHCB) - (POCG - POCB)

Pression hydrostatique de la capsule de Bowman


PHCB= 10 mmHg
→ Gradient net de pression hydrostatique de 35 mmHg
IV-2. Débit de filtration glomérulaire : DFG
Pef = (PHCG - PHCB) - (POCG - POCB)
PHCG
45 mm Hg
PHCB
10 mm Hg
35 mm Hg
ΔP: Gradient net de
pression hydrostatique
IV-2. Débit de filtration glomérulaire : DFG
Pef = (PHCG - PHCB) - (POCG - POCB)

Pression oncotique du capillaire glomérulaire

POCG = 20 mmHg ≈ pression oncotique plasmatique
IV-2. Débit de filtration glomérulaire : DFG
Pef = (PHCG - PHCB) - (POCG - POCB)

Pression oncotique de capsule de Bowman

POCB = 0 mmHg
 Pession
négligeable car présence d’une très faible
quantité de protéines.
IV-2. Débit de filtration glomérulaire : DFG
Pef = (PHCG - PHCB) - (POCG - POCB)
POCG
20 mmHg
POCB
00 mmHg
20 mmHg
Δπ : Gradient net de
pression oncotique
Récapitulatif: DFG
Formule de Starling :
DFG = Coefficient de filtration x Pression efficace de filtration
DFG = Kf x Pef
DFG = Kf x [(PHCG - PHCB) - (POCG – POCB)]
Récapitulatif: DFG
Filtration
Extrémité AE
Extrémité AA
X
Pef = 15 mmHg
Pef = 45 – 10 - 20 mmHg
X
X
X
Pef = 0 mmHg
Pef = 35 – 15 – 20 mmHg
Filtration glomérulaire = Echange unidirectionnel +++
Car Filtration sans réabsorption
Liée à la pression hydrostatique très élevée du capillaire glomérulaire
Récapitulatif: DFG
= Pef
V. Mesure du DFG : Concept de clairance

Clairance: volume théorique du plasma entièrement
épuré de la substance x par les reins et qui a fournit la
quantité excrétée dans les urines (ml/min)

C = [Ux] x V / [Px]
V. Mesure du DFG : Concept de clairance



-
-
C = [Ux] x V / [Px]
Substance filtrée librement, non réabsorbée et non
secrétée
Mesure DFG:
Clairance rénale d’inuline
Clairance rénale de la créatinine endogène
Concentration plasmatique de la créatinine sérique
Formule de Cockroft et Gault



A= 1,23 chez l’homme
A = 1,04 chez la femme
Attention:




Sujet âgé; enfant
Obèse
Ascite
Femme enceinte…
Exemple pour la pratique clinique

Créatinine = 10 mg/l = 88 µmol/l
 Femme
de 68 ans, 45 kg
 Homme
de 22 ans, 88 kg
Stades de la maladie rénale chronique
VI. Débit sanguin rénal

Rappels
VI. Débit sanguin rénal

DSR:
Volume de sang irriguant la parenchyme rénal par unité de
temps
 1/5 du débit cardiaque → 1 l/min
 80 – 85% pour le cortex
 10 – 15% pour la médullaire


DPR :
Volume de plasma circulant dans le parenchyme rénal par
unité de temps
 600 ml/min


Fraction filtrée : DFG/DPR = 20%
VII. Régulation du DFG et du DSR
1. Autorégulation ou régulation intrinsèque:
mécanisme commun aux DSR et DFG ++
2. Régulation neuro – hormonale ou régulation
extrinséque
VII-1. Autorégulation du DFG et DPR
Zone
d’autorégulation
VII-1. Autorégulation du DFG et DPR

Persiste en absence de toute influence nerveuse ou
hormonale: sur rein dénervé perfusé


Pression artérielle systolique: 80 – 180 mmHg:

DFG + DSR: inchangés
Pourquoi?

Modifications des résistances vasculaires rénales:
 Artérioles
afférente et efférente +++
VII-1. Autorégulation du DFG et DPR

Si PA ↑:

Vasoconstriction: contraction des fibres musculaires lisse
→

↑ les résistances artériolaires (AA + AE)
Si PA ↓:

Vasodilatation: relâchement des fibres musculaires lisses
→
↓ les résistances artériolaires (AA + AE)
VII-1. Autorégulation du DFG et DPR
1.1 Reflexe local myogénique:




Phénomène reflexe non spécifique au rein
Est la contraction des fibres musculaires lisses en réponse à leur
étirement provoqué par l’↑ de pression
Ouverture des canaux calciques voltage dépendant
Mécanisme à délai d’action très rapide
Vasoconstriction réflexe pression dépendante de l’AA.
Sa mise en jeu est dépendante d’une contrainte mécanique.
VII-1. Autorégulation du DFG et DPR
1.2 Rétrocontrôle tubulo-glomérulaire:
Mécanisme de couplage entre la fonction tubulaire et la
microcirculation rénale
 Macula densa: sensible aux variations du débit et de
concentration du fluide tubulaire urinaire en NaCl
 La variation perçue par la macula densa est convertie en
signal et transmis aux cellules juxta-glomérulaires :

→ Modifications de sécrétion de la rénine
→ Modifications du tonus de l’AA
Rappel: le Néphron
AA
Glomérule
TCP
AE
TD
CB
AJG
Anse Henlé
TC
VII-1. Autorégulation du DFG et DPR
Exemple: Si ↓ DSR:
→ ↓ du débit ou de la [Na, Cl] du fluide tubulaire de la
macula densa → transmission du signal aux CJG :
sécrétion de rénine → production d’Ag II (Rcp AT1)
→ VC de l’AA mais surtout de l’AE
→ ↑ la PHCG → ↑ DFG ou inchangé.
Feedback négatif de la charge filtrée.
Sa mise en jeu est déterminée par une contrainte
métabolique.
Cependant, si DSR ↓ ↓↓
Vasoconstriction importante des AA et AE
DFG ↓↓
Pour redistribuer le sang vers le cerveau et le cœur
2. Régulation neuro - hormonale

Régulation extrinsèque intervient quand l’une des
conditions de l’autorégulation n’est plus remplie.


2 grands systèmes:

Système rénine angiotensine

Système nerveux sympathique
Modifications de la vasomotricité artériolaire: AA et AE

Simultanée

Indépendante
2.1 Système rénine angiotensine (SRA)
↓ PA
Angiotensinogène
SNS
+
+
Rénine
Angiotensinogène I
Angiotensinogène I I
Enzyme de conversion
Quels sont les principaux stimulus du SRA?

Stimulation directe par le SNS

Stimulation par les cellules activées de la macula
densa

Stimulation par la baisse importante de la pression
artérielle
2
1
Angiotensine II
Vasoconstriction : AA + AE +++
→ ↓ DSR ↑ ou = DFG
 Stimulation de l’ADH
→ Réabsorption d’eau au niveau du canal collecteur
 Stimule la libération d’aldostérone
→ Réabsorption de Na et eau au niveau du CC
 Stimule la réabsorption directe de Na au niveau du
tube proximal

Relation:
DSR – Pression de perfusion – Résistance artériolaire
AA Ø
AE Ø
DSR
PHCG
DFG
↓ (VC)
↓ (VC)
↓
↓
↓
↑ (VD)
↑ (VD)
↑
↑
↑
↑ (VD)
↓ (VC)
↑
↑
↑
↓ (VC)
↑ (VD)
↓
↓
↓
2.2 Système nerveux autonome ou végétatif
Non soumis à un contrôle volontaire
- Système nerveux orthosympathique ou sympathique
- Système nerveux parasympathique (SNPS)
Plan anatomique: Systèmes bien différenciés
- Plan fonctionnel: Effets sur les organes cibles n’est pas
facile
Situations !!!
- SN PS: « repos et digestion »
- SNS: « stess »
-

Les voies végétatives comportent deux neurones qui font synapse
dans un ganglion végétatif



Voie parasympathique: Acétylcholine
Voie sympathique: Acétylcholine ou Noradrénaline
Les vois végétatives commandent: muscle lisse, myocarde, glandes
SNC
Fibre pré
gg
Fibre post gg
Ganglion végétatif
Organe
cible
Organisation générale du système nerveux (SN)
Organe
effecteur
SN somatique
SN périphérique
Acétylcholine (n)
Muscle
squelettique
Ganglion (gg)
SN autonome
(Ortho) sympathique
Fibre post gg
Acétylcholine (n)
Noradrénaline
Adrénaline
Acétylcholine(n)
M. Lisse
M. Cardiaque
Glandes
Médullosurrénale
Parasympathique
Fibre pré gg
Acétylcholine (n)
Acétylcholine (m)
Distribution du système nerveux végétatif
SN Para
Sympathique:
Centres,
Voies et
Ganglions
SN (Ortho)
Sympathique:
Centres,
Voies et
Ganglions
Système nerveux sympathique (SNS)
Système nerveux sympathique:


-
Effet physiologique :
↑ des résistances, ↓ du DSR, DFG maintenu, FF ↑
Lié à une ↑ prédominante des résistances AE
Deux mécanismes :
Mécanisme direct via les récepteurs α adrénergiques
Effet indirect via les récepteurs β adrénergiques qui
stimulent la production rénale de rénine et donc la
synthèse d’Ag II
2.3 Autres facteurs régulateurs:

Prostaglandines

Facteur atrial natriuérétique

Kinines

Oxyde nitrique

Endothéline
a.
Prostaglandines
Dérivées de l’acide arachidonique: voie
cyclooxygénase
PGE2 et PGI2

Rôle physiologique :
↑ du DSR et DFG par vasodilatation des AA et AE
- Aucun effet chez le sujet normal du blocage de la cyclooxygénase par de l’indométhacine
Rôle en cas d’hypovolémie (hémorragie, pertes massives
en sodium): pour limiter la VC d’Ag II + SNS.

Protection du DSR et du DFG.
b.

Facteur Atrial Natriurétique (FAN):
Peptide synthétisé par les cellules des oreillettes
cardiaques

↑ DFG sans variation du DSR → ↑ de la FF

Mécanismes : dilatation de l’artériole afférente et
constriction de l’artériole efférente avec augmentation
de la PHCG
c.
d.
e.
Kinines (bradykinines) : VD des AA et AE
Oxyde nitrique: VD des AA et AE
Endothéline: VC des AA + et AE++
La sécrétion des substances VC: l’Ag II++ stimulent la
sécrétion des substances VD: PG et l’ON pour
contrebalancer l’effet vasoconstricteur
Etroit équilibre entre médiateurs d’effets opposés
VII. Adaptation aux variations de la volémie
A. Hypovolémie:
 Déplétion hydrosodée +++, hypovolémie
→ ↓ retour veineux, ↓ débit cardiaque et ↓ PA.
 Stimulation des barorécepteurs artériels (crosse aorte et
carotides) : stimulation sympathique
 Stimulation des barorécepteurs de l’AA: stimule la
production de rénine et d’Ag II
-
VC artériolaire diffuse sauf circulation cérébrale et
coronaire: maintien de la pression artérielle
Rein : maintien du DFG
VII. Adaptation aux variations de la volémie
VII. Adaptation aux variations de la volémie
B. Hyper volémie:

↑modérée du DFG
→ ↑ Excrétion urinaire de sodium

Augmentation de la sécrétion d’ANF
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