XI) Rôle du rein dans la fonction hématopoïétique
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La fonction rénale I) Anatomie des reins Organes rétropéritonéaux entre la paroi musculaire dorsale et le péritoine dorsal, en contact avec le foie et les dernières côtes. Ils pèsent 150g chacun, mesure 12 cm de longueur, 6cm de largeur et 3 cm d’épaisseur (hydroplasie rénale si - de 10cm). Chaque rein est surmonté d’une glande surrénale, organe du système endocrinien. Rein droit + bas que rein gauche car comprimé par le foie. Le rein est soutenu par 3 couches de tissu : - fascia rénal : couche extérieure qui l’ancre aux structure voisines - capsule adipeuse : soutient le rein et le protège des chocs - capsule fibreuse : barrière étanche aux infections des régions avoisinantes Son anatomie interne révèle 3 parties : - cortex rénal : partie externe qui se prolonge pr former les colonnes de Bertin - médulla rénale : qui contient les pyramides de Malpighi - bassinet : draine l’urine. Il se divise en 2 ou 3 calices mineurs qui se ramifient en calices majeurs. II) Vascularisation artérielle et rénale Le ¼ du volume sanguin total de l’organisme passe à travers les reins chaque minute. 1) Vascularisation artérielle 2 artères rénales (émergeant de l’aorte abdo) qui irriguent chaque rein. artères segmentaires (hile) artères interlobaires artères arquées du rein petites art interlobulaires (alimentent le tissu cortical) artérioles afférentes irriguant les glomérules Plus de 90% du sang qui entre ds le rein, irrigue le cortex où se situe la majeure partie des néphrons (UF des reins). 2) Vascularisation veineuse Trajet inverse du cortex jusqu’au hile : veines interlobaires veines arquées veines lobaires veines rénales qui sortent du hile. [Il n’y a pas de veine segmentaire.] Les collecteurs lymphatiques se jettent ds les gg latéro aortiques D et G. III) Innervation Les nerfs appartiennent au système sympathique et parasympathique du plexus cœliaque. IV) Le néphron Chaque contient 1M d’UF qui st de minuscules unités de filtration de sang ou se déroulent les processus aboutissant à la formation de l’urine. - 85% de néphrons corticaux (situés ds le cortex) - les autres néphrons sont appelés juxta-glomérulaire (situés très près de la jonction entre le cortex et la médulla) Chaque néphron comprend 2 parties : un glomérule suivi d’un tubule. 1) Le glomérule Est composé d’un floculus (peloton de capillaires) et de la capsule de Bowman qui l’enveloppe. Le sg arrive aux capillaires du glomérule à son pôle vasculaire, et l’urine primitive sort du pôle urinaire vers le tube contourné proximal. Le glomérule est à la fois alimenté et drainé par des artérioles : - afférente : prend naissance d’une art inter lobulaire du rein - efférente : reçoit le sg passé ds les glomérules L’art afférente à un plus gros diamètre que l’efférente, par csq, pression sanguine y est très élevée. Cette pression force les liquides et les solutés à sortir du sang et à entrer ds la capsule de Bowman. premier stade de formation de l’urine : la filtration glomérulaire La capsule est composé de C en forme de pieuvres, les podocytes, formant une membrane poreuse autour du glomérule. 99% du filtrat glomérulaire est réabsorbée par le tubule rénal et renvoyé ds le sg via les capillaires péritubulaires. 2) Le tubule Constitué de 4 segments : - tube contourné proximal (situé ds la corticale du rein) - segment grêle de l’Anse de Henlé (plonge ds la médullaire) - tube contourné distal (en contact av le pôle vasculaire du glomérule de ce mm néphron) - tube collecteur (canaux collecteurs canaux de Bellini voies excrétrices de l’urines) cad calices, bassinet et uretères. 3) L’appareil juxta-glomérulaire [Endroit où le tubule contourné distal s’appuie contre l’artériole afférente]. « Système porte de la filtration ». Lorsqu’elles s’appuient l’une contre l’autre, les C des 2 structures sont modifiées : - C juxta-glomérulaires ds la paroi de l’artériole afférente sont des mécanorécepteurs qui détectent directement la pression artérielle - C de la macula densa ds le tubule contourné distal sont des chimiorécepteurs qui réagissent aux variations de concentration des solutés ds le filtrat Elles jouent dc un rôle ds la régulation de la PA systémique et ds la régulation du filtrat glomérulaire. 4) Le lit capillaire péritubulaire Issu de l’artériole glomérulaire efférente qui draine le glomérule, est composé de vaisseaux poreux à faibles pression adaptés à l’absorption plutôt qu’à la filtration. Intimement liés au tubule rénal, ces capillaires captent dc facilement les solutés et l’eau du tubule rénal vers le L.i. V) Anatomie des voies urinaires 1) Uretères Minces conduits musculo membraneux de 25 à 30cm de long, 6 mm de diamètre qui transportent l’urine du bassinet à la vessie. Muqueuse identique à celle de la vessie. Transport de l’urine par contractions péristaltiques. Existence d’un système anti reflux évitant le refoulement des urines ds les uretères. 2) Vessie Sac musculaire lisse et rétractile qui emmagasine temporairement l’urine. Position rétropéritonéale ds le pelvis. 3 orifices : 2 pr les uretères et 1 pr l’urètre. La base lise et triangulaire, délimité par ces 3 orifices est appelé le trigone vésical. Vide, la vessie est contractée. Qd l’urine s’accumule, la vessie de dilate pr une capacité de 500ml (qui peut doubler si besoin par étirement de sa paroi musculaire et amincissement de son épithélium). 3) Urètre Conduit musculaire qui transporte l’urine par péristaltisme hors de l’organisme. A la jonction de l’urètre et de la vessie, un sphincter (interne) lisse qui ferme l’urètre et empêche l’écoulement de l’urine entre les mictions. Son relâchement est involontaire. Un second sphincter, le muscle sphincter de l’urètre (externe) formé de muscle squelettique ds la région où l’uretère traverse le plancher pelvien. Sa maîtrise est volontaire. Homme : longueur 20cm, 3 parties (urètre prostatique, membraneux et spongieux), transporte urine et sperme. Femme : longueur 3-4cm, unique fonction est d’acheminer l’urine VI) Physiologie des reins Les reins traitent quotidiennement 1700 litres de sang (25% du débit cardiaque, 1,2 l/min) pr former 180 litres d’urines primitives, après passage tubulaire donnera 1 à 2 litres d’urines définitives, renvoyant le reste ds la circulation. Le sg arrive au niveau du pôle vasculaire du glomérule où se produit la 1ere étape de la formation des urines : - filtration glomérulaire - réabsorption tubulaire - sécrétion tubulaire 1) Filtration glomérulaire La FG est un processus passif au cours duquel les liquides et solutés st poussés à travers une membrane sous l’action de la pression hydrostatique du sang. Les glomérules rénaux agissent comme des filtres mécaniques, la pression y est élevée (55mmHg), qui ne retiennent que les GR et les grosses mol des protéines. C’est pk les urines ne contiennent ni GR, ni protéines et si c’est le cas atteinte de la membrane de filtration. Cette filtration se fait à l’aide de 2 éléments : - la membrane de filtration - la pression de filtration a) La membrane de filtration Interposée entre le sg et la chambre du glomérule du néphron. Elle laisse passer l’eau, les acides aminés, le glucose, les déchets azotés et les solutés plus petits que les protéines plasmatiques. Composée de 3 couches C (endothélium, podocytes et membrane basale). Ds les capillaires glomérulaires règne la pression oncotique qui est suffisante pr empêcher l’eau du plasma de filtrer totalement ds la chambre glomérulaire. b) La pression efficace ou nette de filtration (PNF) La pression hydrostatique glomérulaire est la principale force qui pousse l’eau et le solutés à travers la membrane. Elle est de 55 à 70 mmHg. Elle s’oppose à 2 forces que sont la pression osmotique (oncotique) glomérulaire (30mmHg) + la pression hydrostatique capsulaire (15mmHg). Le résultat est la PNF qui est de 10 –25 mmHg et qui permet la formation du filtrat à partir du plasma. c) Le débit de filtration glomérulaire Quantité filtrée en 1 minute. Dépend des pressions ci dessus, de la PA, de la surface d’échange et de la perméabilité des capillaires. Norme chez l’adulte : 120 à 125 ml / min ou 7,5 l / heure Si PA normale, formation du filtrat se poursuit. Si anomalie de la PA, la pression glomérulaire est trop faible pr pousser les substances hors du sang vers les tubules. Oligurie : débit urinaire anormalement faible (100 à 400 ml/jour) Anurie : débit urinaire < 100ml/jour 2) Réabsorption tubulaire La réabsorption débute aussitôt que le filtrat pénètre ds les tubules contournés proximaux. Elle est soit passive, active, totale (glucose) ou partielle (eau, urée, électrolytes). a) Réabsorption tubulaire active Ce mécanisme nécessite de l’énergie (ATP) Les subs se fixent à un récepteur spécifique lui même situé sur un transporteur protéique. Ces substances sont transportées en même temps que les ions Na (= co-transport). Ex de subs : glucose, acides aminés, acide lactique, électrolytes b) Réabsorption tubulaire passive Diffusion des subs du milieu où elles st le + concentrées vers le milieu où elles sont le – concentrées. Ne nécessite pas d’énergie. c) Substances non réabsorbées Elles n’ont pas de transporteur spécifiques, ne sont pas liposolubles ou sont trop grosse pr traverser les pores de la membrane plasmique tubulaire. Ex de subs : urée, acide urique, créatinine En résumé : outre les déchets et les ions en excès qui doivent être éliminés du sang, le filtrat contient un grd nbr de subs utiles (eau, glucose, acides aminés et ions) qui doivent être réabsorbées et renvoyés ds le sg. La majeure partie de la réabsorption a lieu ds les tubules contournés distaux. Certaines subs sont entièrement réabsorbées (glucose, acides aminés) d’autres faiblement (urée, creat, acide urique). Divers ions sont éliminés ou réabsorbés selon les besoin (équilibre électrolytique et pH adéquat). 3) Sécrétion tubulaire Est en quelque sorte l’inverse de la réabsorption tubulaire. Elle a lieu ds le tubule contourné proximal et ds le tubule rénal collecteur. Des subs comme les ions H, K et la creat passent des capillaires péritubulaires au filtrat. Par csq l’urine est composée à la fois de subs filtrées et sécrétées. Cette sécrétion tubulaire à 3 fonctions : - éliminer les subs qui ne se trouvent pas déjà ds le filtrat (médicaments : produit de contraste) - éliminer les subs nuisibles qui ont été réabsorbées passivement (urée, acide urique) - de débarrasser l’organisme des ions K+ en excès, de régler le pH sanguin VII) Régulation de la concentration d’urine – Osmolarité 1) Principe de l’osmolarité L'osmolarité correspond aux nbr de particules de solutés dissoute ds un kg d’eau ; se traduit par la capacité de la solution à provoquer l’osmose. L’osmolarité = la concentration d'un milieu. Ceci fait appel à la notion d'osmose, qui est le transfert d'une certaine quantité d'eau d'une solution qui est diluée vers une solution qui est + concentrée. Le rôle du rein est de maintenir la concentration des solutés ds les liquides corporels autour de 300mmol/kg en réglant - concentration de l’urine - volume de l’urine Pour cela, 2 mécanismes : le mécanisme à contre courant et le gradient osmotique de la médulla rénale. a) Mécanisme à contre courant Interaction entre le filtrat dans l’anse du néphron et le sang ds les vasa recta. Ces 2 liquides s’écoulent ds des directions opposés. L’osmolarité du filtrat qui entre ds le tubule est de 300mmol/kg. Mais du cortex au rein, jusqu’à la profondeur de la médulla, la concentration du l.i ne cesse d’ (en raison d’une réabsorption d’une grande quantité d’eau et d’ions ds le tubule contourné proximal) atteignant 1200mmol/kg. b) Gradient osmotique Ce mécanisme à contre courant établit et maintient un gradient osmotique qui s’étend du cortex rénal aux profondeur de la médulla ce qui permet aux reins de varier la concentration de l’urine. 2) Evolution de l’osmolarité ds le néphron Ds le tubule contourné proximal : 300mmol/kg. A l’extrémité du TCP, le volume du filtrat a de 80% Ds partie descendante de l’anse du néphron : filtrat isotonique par rapport au plasma et au l.i. Mais a mesure que le filtrat s’écoule vers la partie descendante, cad du cortex vers la médulla rénale, l’osmolarité passe de 300 à 1200 mmol/kg. Ds la partie ascendante : le filtrat perd des ions ms pas d’eau, il se dilue donc jusqu’à devenir hypo-osmotique… L’osmolarité diminue donc … 400 – 200 – 100 mmol/kg. Tubule contourné distal : Tubule rénal collecteur : VIII) Régulation du volume de l’urine 1) Régulation hormonale Lorsque le volume sguin pr qqle raison que ce soit (hémorragie, transpiration abondante, diarrhée, …) de la quantité de filtrat élaboré. Les C très sensibles de l’hypothalamus, les récepteurs osmotiques, réagissent au changement de la composition sanguine en devenant très excitables. Le chgt de composition sanguine engendre une stim et des influx nerveux st alors envoyés : - à l’hypothalamus vers la neurohypophyse qui libère l’hormone antidiurétique l’ADH - au cortex surrénalien qui élabore l’hormone aldostérone - aux reins par l’appareil J-G une enzyme, la rénine a) L’ADH L’ADH circule jusqu’à ses C cibles, ds la paroi des tubules rénaux collecteurs et les incite à réabsorber plus d’eau. Retour à la normale de la PA et du volume sanguin, une petite quantité d’urine très concentrée est élaborée. Pathologie : diabète insipide (déshydratation et déséquilibre électrolytique grave). b) L’aldostérone hormone Principal facteur de la régulation rénale pr la composition et le volume sguin. Il régule la concentration d’ions Na et concourt à la régulation d’autres ions (notamment K). Pr chaque ion Na réabsorbé, un ion K est sécrété ds le filtrat. L’aldostérone agit sur les C tubulaires pr la réabsorption du sodium, l’eau suivant le sodium… Pathologie : hyperaldostéronisme c) La rénine Lorsque les C de l’appareil J-G st stimulées par une pression sanguine basse ou une modif de la concentration de solutés ds le filtrat elles libèrent ds le sg une enzyme appelée rénine qui : - catalyse la série de réactions engendrant l’angiotensine II - l’angiotensine II qui provoquera une vasoconstriction des artérioles les C du cortex surrénal libéreront de l’aldostérone Il en résulte une de la PA et du volume sanguin. La pathologie : hypoaldostéronisme (la maladie d’Addison) IX) Régulation de la composition du sang par les reins La composition du sg dépend principalement de 3 facteurs : - l’alimentation - le métabolisme C - le débit urinaire Les tubules rénaux traitent le filtrat en captant des substances (réabsorption) et en y ajoutant d’autres (sécrétion). Les reins n’excrètent qu’1% du filtrat sous forme d’urine. Le plasma entier est filtré 60 fois / jour. Le filtrat glomérulaire contient les mm éléments que le plasma sguin moins les protéines L’urine contient principalement les déchets métaboliques et les subs inutiles pr l’organisme Les reins assurent 4 grdes fonctions : excrétion des déchets azotés, le maintien de l’équilibre hydrique du sang, le maintien de l’équilibre hydroélectrolytique et la régulation du pH sanguin. 1) Excrétion des déchets azotés L’urée, l’acide urique et la créatinine st les principaux déchets azotés du sg. - l’urée : produit final de la dégradation des protéines, élaborée par le foie, petite mol qui traverse les pores membranaires, est réabsorbée de moitié. - l’acide urique : produit du métabolisme des acides nucléiques - la créatinine (associé au métabolisme ds le tissu musculaire) : grosse mol non liposoluble aucunement réabsorbée, qui est sécrétée activement ds le filtrat et qui sert d’indice pr la mesure du débit de la filtration et de fonction glomérulaire Etant donné que les C tubulaires ont peu de transporteurs membranaires pr réabsorber ces substances, celles ci ont tendance à demeurer ds le filtrat et se trouvent en quantité très élevée ds l’urine. 2) Maintien de l’équilibre hydrique du sang Ds des conditions normales, l’eau constitue environ : - 50% de la masse corporelle d’une femme (- de tissu musculaire, + d’adipeux qui est peu hydraté) - 60% chez l’homme - 75% chez les bébés - 45% chez les P.A L’eau se trouve ds 3 compartiments : - liquide intra C (2/3) - liquide extra C (eau, plasma, l.i) - liquide cérébro-spinal, sérosités, humeur aqueuse, corps vitré de l’œil et la lymphe L’homéostasie dépend de l’eau et des différents types et quantités de solutés comme les électrolytes. Apports : nous devons recevoir autant que nous perdons. La majeure partie vient de ce que nous ingérons (liquides, aliments), une faible partie est produite par le métabolisme C. Pertes : une partie s’évapore des poumons, une autre se perd avec la transpiration, une autre est éliminée par le fécès. Régulation Si les pertes sont importantes, les reins doivent compenser en élaborant moins d’urine afin de conserver l’eau ; et vice versa, si l’apport d’eau est excessif, les reins excrètent une grande quantité d’urine. 3) Maintien de l’équilibre électrolytique du sang Les électrolytes sont des particules chargées électriquement (cad des ions) qui peuvent conduire le courant électrique ds une solution aqueuse. De très petits changements ds les concentrations provoquent le déplacement d’eau d’un compartiment à un autre. Cela modifie : - la volume sanguin - la pression sanguine - l’activité des C excitables (C nerveuses, musculaires) Par exemple déficit en ions Na ds le sg, fait que l’eau sort de la circulation sanguine et pénètre ds l’espace interstitiel (œdème, faiblesse musculaire). Apports : eau et aliments Pertes : les reins sont les régulateurs de la composition électrolytique. De très petites quantités se perdent par la transpiration et les fécès. X) Rôle du rein ds l’équilibre acido-basique 1) Généralités L’équilibre AB d’un milieu est défini par son pH (qui exprime l’acidité d’une solution en fonction de sa concentration en ions H+). pH Normal : entre 7,35 et 7,45 pH extrême : entre 6,9 et 7,8 (compatibles av la vie) Acidose <7,35 Alcalose > 7,45 Les entrées d’ions H+ st constitués : - par le métabolisme C (apport le + important) - des aliments (petites quantités) - acides cétoniques, acide phosphorique, acide lactique, acide carbonique issu du gaz carbonique, ammoniac et d’autres subs liés au travail C. Les sorties d’ions H+ assurés par : - par les reins qui éliminent les H+ liés à des anions non volatils - par les poumons qui éliminent les H+ liés à des anions volatils (acide carbonique en l’éliminant sous forme de gaz carbonique et d’eau) Grâce à ces 2 organes, surtout le rein il y a maintien de l’équilibre AB ds le sang ca équilibre des entrées et des sorties avec un pH constant. 2) Mécanismes rénaux Des systèmes tampons peuvent neutraliser temporairement les acides ou les bases en excès ; ces systèmes st des substances qui lorsqu’elles sont présentes ds une solution maintiennent celle ci à un pH relativement constant, mm qd un acide ou une base y est ajouté. Ils se lient temporairement aux A / B en excès ms ne peuvent pas les éliminer de l’organisme. Bien que les reins fonctionnement lentement, seuls eux ont la capacité de réguler les concentrations sanguines des substances alcalines. Les plus importants des mécanismes rénaux sont : - l’excrétion des ions bicar - la production ou la réabsorption des ions bicar Quand le pH sanguin - les C tubulaires réabsorbent les ions HCO3- les C tubulaires sécrètent des ions H+ ( le pH et l’urine draine l’excès d’acidité) Quand le pH sanguin - les C tubulaires réabsorbent les ions H+ - les C tubulaires sécrètent les ions HCO3XI) Rôle du rein dans la fonction hématopoïétique Le rythme de la production des érythrocytes est régi par une hormone appelée érythropoïétine (EPO). Elle est élaborée par les reins et ds une moindre mesure par le foie. Lorsque le taux sanguin d’O2 (hypoxie) pr qqle raison que ce soit, les reins libèrent une quantité accrue d’EPO qui stimule alors la production de GR ds la moelle osseuse. XII) L’urine 1) Caractéristique physiques Couleur et transparence La couleur jaune de l’urine est due à la présence d’urochrome, un pigment qui résulte de transformation de la bilirubine provenant de la destruction de l’hémoglobine. L’apparition d’une couleur anormale peut être du à l’ingestion de certains aliments (betteraves) ou à la présence de pigments biliaires ou de sang. Odeur Fraîche : légèrement aromatique L’urine qui repose dégage une odeur d’ammoniac attribuable à la décomposition des substances azotées par les bact qui contaminent l’urine à sa sortie de l’organisme. Certains médics, certains légumes (asperges) et qqles maladies (diabète sucré : odeur fruité) modifient l’odeur de l’urine. pH Est de 6 ms peut varier selon le métabolisme et le régime alimentaire. Bcp de protéines produit une urine acide alors que le végétarisme, les vomissements prolongés et les infections urinaires rendent l’urine alcaline. Densité Diluée qd une personne boit trop de liquides, utilise des diurétiques ou souffre d’IRC. Urine concentrée qd une personne ne boit pas assez, fait de la fièvre ou souffre de pyélonéphrite. 2) Composition chimique de l’urine 95% d’eau et 5% de solutés. Il y a également des déchets azotés : - l’urée, le plus important - l’acide urique - la créatinine - les ions Na et K - l’ammoniac - les ions HCO3- d’autres ions selon la composition du sang Constituants anormaux de l’urines - Glucose : apport excessif d’aliments sucrés, diabète - Protéines : insuffisance cardiaque, glomérulonéphrite, hypertension grave, grossesse - Corps cétoniques : accumulation ds le sg de corps cétoniques, produits de dégradation de l’utilisation de graisses en cas d’incapacité à utiliser le glucose (diabète, jeun prolongé) - Hémoglobine : hémolyse, syndrome d’écrasement, choc traumatique - Pigments biliaires : hépatite, cirrhose, obstruction des voies biliaires - Erythrocytes : hémorragie ds la voies biliaires - Leucocytes : infection de l’appareil de urinaire XIII) Miction Correspond à l’émission d’urine. La distension de la vessie active les mécanorécepteurs et déclenche un arc réflexe viscéral. Les influx afférents (sensoriels) sont transmis à la région sacrée de la moelle épinière et les influx efférents retournent à la vessie par l’intermédiaire des nerfs parasympathiques. Le muscle vésical se contracte et le sphincter lisse de l’urètre se relâche. Les contractions s’intensifient, poussant l’urine ds la partie > de l’urètre. Des influx afférents parviennent à l’encéphale et la personne ressent le besoin d’uriner. Comme le muscle sphincter de l’urètre est volontaire la personne peut choisir : - de relâcher et d’uriner - de les garder contractés et de retarder la miction Le besoin d’uriner finira cependant par devenir irrépressible et la miction aura forcément lieu. L’incontinence Incapacité de maîtriser la miction. Normale chez le bébé (dès que la vessie est remplit suffisamment pr activer les mécanorécepteurs). Peut être due - à des pbs émotionnels - à une pression hydrique exercée sur la vessie - des troubles du système nerveux (grossesse, AVC, lésions de moelle osseuse)
