Fiche de révision : Fonction rénale et pathologies associées

📋 Plan du Cours

1. Appareil urinaire et éléments constitutifs
2. Anatomie du rein et organisation interne
3. Néphron : unité fonctionnelle rénale
4. Pression nette de filtration et filtration glomérulaire
5. Réabsorption et sécrétion tubulaires
6. Analyses de la fonction glomérulaire
7. Exploration des fonctions tubulaires et Tm du glucose
8. Insuffisance rénale : types, stades et facteurs de risque
9. Supplantation de la fonction rénale : dialyse et transplantation
10. Syndrome néphrotique : protéinuries et conséquences

📖 1. Appareil urinaire et éléments constitutifs

🔑 Notions clés & Définitions

• Appareil urinaire : Ensemble des organes qui produisent, transportent et éliminent l’urine hors de l’organisme.
• Rein : Organe pair chargé de filtrer le sang et de former l’urine grâce à ses structures internes.
• Néphron : Unité fonctionnelle du rein qui assure la filtration, puis les ajustements du contenu urinaire par des segments tubulaires.
• Glomérule : Structure capillaire du rein où débute la filtration du sang vers l’urine primitive.

📝 Points essentiels

• L’appareil urinaire comprend les organes impliqués dans la production et l’évacuation de l’urine.
• Le rein possède une organisation interne permettant d’assurer la filtration puis la transformation de l’urine au niveau du néphron.
• Le néphron regroupe une partie glomérulaire et des segments tubulaires responsables des étapes successives de formation de l’urine.
• La filtration débute au niveau du glomérule, qui constitue la zone de passage du sang vers l’urine primitive.
• La structure interne du rein est organisée pour mettre en relation le sang et les tubules du néphron afin de permettre la formation de l’urine.

💡 Astuce mémo

Rein = Filtre (glomérule) + Ajusteurs (tubules du néphron).

📖 2. Anatomie du rein et organisation interne

🔑 Notions clés & Définitions

• Appareil urinaire : Ensemble des organes qui assurent la fonction d’excrétion, situé dans le plan profond de la cavité abdomino-pelvienne.
• Reins : Deux organes de l’appareil urinaire, situés en région lombaire, qui réalisent l’excrétion et plusieurs fonctions de régulation.
• Uretères : Conduits reliant les reins à la vessie, qui transportent l’urine produite par les reins.
• Vessie : Réservoir de l’urine, situé entre les uretères et l’urètre, permettant son stockage avant l’élimination.
• Capsule rénale : Enveloppe externe du rein qui protège l’organe et délimite ses structures internes.

📝 Points essentiels

• Les reins sont deux organes postérieurs de l’abdomen, localisés au niveau de la région lombaire.
• L’appareil urinaire comprend deux reins, deux uretères, une vessie et un urètre.
• Le rein présente une organisation interne avec capsule, cortex, médulla et bassinet.
• Le cortex et la médulla participent à la formation de l’urine à partir du filtrat glomérulaire.
• Le bassinet est une structure de transition vers l’uretère pour l’écoulement de l’urine.
• Les reins assurent l’excrétion des déchets métaboliques, la régulation de la pression artérielle, l’équilibre hydrominéral, la production d’érythropoïétine et la néoglucogenèse.

💡 Astuce mémo

Capsule–Cortex–Médulla–Bassinet : C-C-M-B comme l’ordre des couches du rein.

📖 3. Néphron : unité fonctionnelle rénale

🔑 Notions clés & Définitions

• Néphron : Le néphron est l’unité fonctionnelle du rein qui assure la formation de l’urine à partir du sang filtré.
• Capsule rénale : La capsule rénale est la couche externe du rein qui entoure les structures internes impliquées dans la filtration.
• Cortex rénal : Le cortex rénal correspond à la zone externe du rein, située entre la capsule et la médulla.
• Médulla rénale : La médulla rénale est la zone interne du rein, située sous le cortex et participant à la mise en forme de l’urine.
• Bassinet : Le bassinet est la partie centrale du rein qui recueille l’urine avant son passage vers l’uretère.

📝 Points essentiels

• Le rein se décrit de l’extérieur vers l’intérieur par capsule, cortex, médulla puis bassinet.
• Le sang arrive au rein par l’artère rénale et en repart par la veine rénale.
• Le néphron est présenté comme la structure responsable de la formation de l’urine au niveau rénal.
• La pression nette de filtration (PNF) résulte de la somme algébrique de 3 forces : pression hydrostatique plasmatique, pression hydrostatique capsulaire et pression oncotique.
• La PNF vaut 10 mmHg dans l’exemple donné : 55 − 15 − 30 = 10 mmHg.
• Le débit de filtration glomérulaire (DFG) correspond au volume d’urine primitive formée par unité de temps : DFG = 125 mL·min−1 = 2 mL·s−1.

💡 Astuce mémo

Capsule–Cortex–Médulla–Bassinet : C-C-M-B comme l’ordre du dehors vers le dedans.

📖 4. Pression nette de filtration et filtration glomérulaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Urine primitive : L’urine primitive est le filtrat formé par filtration glomérulaire, contenant surtout des petites molécules et de l’eau, mais pas les protéines de forte masse.
• Filtration glomérulaire : La filtration glomérulaire est le passage du plasma vers l’urine primitive à travers le glomérule, qui retient les grosses molécules.
• Glomérule : Le glomérule est la structure rénale responsable de la filtration du sang et de la formation de l’urine primitive.
• Protéines plasmatiques : Les protéines de haute masse moléculaire restent dans le plasma et ne passent pas dans l’urine primitive lors de la filtration.
• Vasopressine ADH : La vasopressine (ADH) est une neurohormone qui augmente la réabsorption d’eau au niveau du canal collecteur, donc la volémie.

📝 Points essentiels

• Le plasma et l’urine primitive ne diffèrent essentiellement que par la présence de protéines dans le plasma.
• Les molécules de haute masse moléculaire (>70 kDa) restent dans le plasma, tandis que les petites molécules diffusent et passent dans l’urine primitive.
• La filtration glomérulaire produit une urine primitive dont la composition reflète la perméabilité du glomérule aux petites molécules.
• La réabsorption tubulaire fait passer l’eau de 180 L/j (urine primitive) à 1,5 L/j (urine définitive).
• Environ 90% de l’eau est réabsorbée de façon obligatoire au niveau du tubule contourné proximal.
• La branche ascendante de l’anse de Henlé et le tubule contourné distal sont imperméables à l’eau, donc la réabsorption d’eau y est nulle.

💡 Astuce mémo

Glomérule = filtre à grosses molécules : >70 kDa restent, le reste passe ; ADH = robinet du canal collecteur (sans ADH → polyurie).

📖 5. Réabsorption et sécrétion tubulaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Vasopressine ADH : Hormone neurohypophysaire qui régule la réabsorption d’eau au niveau du canal collecteur et donc la volémie.
• Réabsorption obligatoire du sodium : Réabsorption du sodium au tubule contourné proximal qui se fait sans régulation hormonale.
• Aldostérone : Hormone stéroïdienne qui régule la réabsorption de sodium au tubule contourné distal et augmente la natrémie.
• Transporteurs SGLT : Symporteurs Na+/glucose du tubule proximal qui assurent la réabsorption du glucose.
• Transporteurs GLUT : Transporteurs membranaires qui permettent le passage du glucose via un mécanisme non couplé au sodium.

📝 Points essentiels

• En absence d’ADH, il n’y a pas de réabsorption facultative d’eau au canal collecteur, ce qui favorise la polyurie du diabète insipide.
• L’ADH contrôle la réabsorption d’eau dans le milieu intérieur, ce qui modifie directement la volémie.
• Environ 85% du sodium de l’urine primitive est réabsorbé au tubule contourné proximal de façon obligatoire.
• La réabsorption de sodium au tubule contourné distal est régulée par l’aldostérone, qui a un effet hypernatrémiant.
• Dans des conditions physiologiques, le glucose est totalement réabsorbé dans la première moitié du TCP et les urines définitives sont sans glucose.
• La capacité de réabsorption du glucose est limitée par le nombre de transporteurs : au-delà de 10 mmol·L-1, il apparaît une glycosurie et les SGLT sont saturés.

💡 Astuce mémo

ADH = eau au collecteur ; Aldostérone = Na+ au distal ; TCP = 85% Na+ ; Glucose = SGLT saturés vers 10 mmol·L-1.

📖 6. Analyses de la fonction glomérulaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Débit de filtration glomérulaire : Le débit de filtration glomérulaire est le volume de plasma filtré par les reins par unité de temps.
• Créatinine : La créatinine est une molécule produite par le muscle et éliminée dans les urines après filtration glomérulaire.
• Filtre glomérulaire : Le filtre glomérulaire est la structure rénale qui laisse passer la créatinine vers l’urine sans réabsorption ni sécrétion dans les conditions normales.
• Saturation des SGLT : La saturation des SGLT correspond au moment où les transporteurs de réabsorption du glucose ne peuvent plus réabsorber tout le glucose filtré.

📝 Points essentiels

• Le glucose apparaît dans les urines définitives à partir d’une glycémie d’environ 10 mmol/L (1,8 g/L), car les SGLT sont saturés.
• Le TmG (taux maximum de réabsorption du glucose) vaut 2 mmol·min-1, soit 360 mg·min-1.
• La sécrétion tubulaire concerne notamment l’ammonium, dont la quantité est plus faible au glomérule que dans les urines définitives.
• La créatinine traverse le filtre glomérulaire et se retrouve dans l’urine sans réabsorption ni sécrétion dans les conditions normales.
• En 24 h, la créatinine urinaire est calculée par ncréatinine = C urine × V urine, ici 8,6×10-3 mmol·L-1 × 1,75 L = 15,05 mmol.
• Le DFG se déduit en supposant quantité filtrée = quantité excrétée, puis en convertissant en mL/min : DFG = (Vplasma/24)/60, ici 130 mL·min-1 (≈2 mL·s-1).

💡 Astuce mémo

DFG = (créatinine excrétée 24 h / créatinine plasmatique) puis conversion temps : 24 h → minutes → secondes.

📖 7. Exploration des fonctions tubulaires et Tm du glucose

🔑 Notions clés & Définitions

• Débit de filtration glomérulaire : Le débit de filtration glomérulaire correspond au volume de plasma filtré par les glomérules par unité de temps.
• Clairance de la créatinine : La clairance de la créatinine est le volume de plasma entièrement débarrassé de la créatinine par unité de temps.
• Créatininémie : La créatininémie est la concentration de créatinine dans le plasma.
• Créatininurie : La créatininurie est la concentration de créatinine dans les urines.
• Tm du glucose : Le Tm du glucose est la capacité maximale de réabsorption tubulaire du glucose, au-delà de laquelle apparaît une glycosurie.

📝 Points essentiels

• Le volume de plasma filtré en 24 h se calcule à partir de la créatinine éliminée et de la créatininémie : $V_{plasma}=n_{créatinine}/C_{créatinine}$, puis le DFG se déduit par conversion en mL/min.
• Avec les valeurs données : $n_{créatinine}=8{,}6\times10^{-3}\times1{,}75=15{,}05\,mmol$ et $V_{plasma}=15{,}05/0{,}08=188\,L$ en 24 h, donc $DFG=(188/24)/60\approx130\,mL\cdot min^{-1}\approx2\,mL\cdot s^{-1}$.
• Le DFG normalisé sur la surface corporelle s’exprime en $mL\cdot min^{-1}/1{,}73\,m^2$ et vaut $72\,mL\cdot min^{-1}/1{,}73\,m^2$ dans l’exemple.
• La clairance de la créatinine est égale au DFG car la créatinine est uniquement filtrée (ni réabsorbée ni sécrétée).
• La formule de clairance à partir des concentrations et de la diurèse est : $DFG=\dfrac{C_{créatinine\,urine}\times diurèse}{C_{créatinine\,plasma}}$ (avec diurèse parfaitement connue).
• En pratique, la diurèse conditionne l’interprétation : $<0{,}5\,L/24h$ (anurie-oligurie), $0{,}5$ à $2\,L/24h$ (diurèse normale), $>2\,L/24h$ (polyurie).

💡 Astuce mémo

Créatinine = Filtration seule ⇒ Clairance = DFG ; Diurèse mal connue ⇒ erreur de clairance ; TmG = seuil de réabsorption ⇒ glycosurie quand le glucose le dépasse.

📖 8. Insuffisance rénale : types, stades et facteurs de risque

🔑 Notions clés & Définitions

• Insuffisance rénale aiguë : Type d’insuffisance rénale apparaissant après une agression brutale, avec baisse transitoire de la fonction rénale et récupération possible en quelques jours.
• Insuffisance rénale chronique : Type d’insuffisance rénale qui ne régresse pas, car due à une destruction progressive et irréversible des structures rénales.
• Syndrome néphrotique : Pathologie rénale caractérisée par des glomérules devenus trop perméables, laissant passer toutes les protéines.
• Débit de filtration glomérulaire : Mesure de la capacité de filtration des reins, utilisée pour classer la sévérité de l’insuffisance rénale chronique via la DFG.
• Stades de l’insuffisance rénale chronique : Découpage de la maladie en 5 niveaux selon la DFG, du stade 1 à l’insuffisance rénale chronique terminale.

📝 Points essentiels

• Deux grands mécanismes expliquent les pathologies rénales : diminution du nombre de néphrons actifs ou augmentation de la perméabilité glomérulaire aux protéines.
• En insuffisance rénale aiguë, l’agression typique inclut baisse brutale de pression artérielle, hémorragie, septicémie, intoxication médicamenteuse ou obstruction urinaire (calcul, adénome prostatique).
• Après traitement d’une insuffisance rénale aiguë, les reins récupèrent spontanément en quelques jours, mais une dialyse est nécessaire pendant la période de transition.
• En insuffisance rénale chronique, la maladie est irréversible et progresse sous l’effet de pathologies comme le diabète et l’hypertension.
• La classification en 5 stades repose sur la DFG (mL/min/1,73 m²) : stade 1 ≥ 90, stade 2 60–89, stade 3 30–59, stade 4 15–29, stade 5 < 15.
• Au stade terminal, la capacité de filtration est inférieure à 15 % de la normale pour l’ensemble des reins, ce qui impose d’envisager dialyse et transplantation rénale.

💡 Astuce mémo

Aiguë = Agresse → Dialyse en attendant la Reprise (quelques jours) ; Chronique = détruit sans retour → 5 stades jusqu’au Terminal (<15).

📖 9. Supplantation de la fonction rénale : dialyse et transplantation

🔑 Notions clés & Définitions

• Hémodialyse : Technique de suppléance rénale utilisant un circuit extracorporel pour remplacer l’épuration des reins par un « rein artificiel ».
• Hémodiafiltration : Technique d’épuration extra-rénale combinant diffusion et convection pour éliminer des solutés et de l’eau en excès.
• Dialyse péritonéale : Technique de dialyse réalisée à domicile où le péritoine joue le rôle de membrane de filtration du sang.
• Transplantation rénale : Procédure consistant à remplacer des reins déficients par un rein sain pour réduire ou supprimer le recours à la dialyse.

📝 Points essentiels

• En France, en 2009, 36 000 personnes étaient dialysées et 31 000 avaient bénéficié d’une greffe de rein, dont 2 800 nouveaux greffés.
• La prévalence de l’insuffisance rénale chronique devrait augmenter avec le vieillissement, l’augmentation du diabète, et l’amélioration de la survie sous dialyse et après greffe.
• L’hémodialyse se fait en général par séances de 4 heures, trois fois par semaine, et une fréquence plus élevée améliore la régulation grâce à une filtration plus régulière.
• L’hémodialyse peut être réalisée en centre spécialisé, en centre d’autodialyse ou à domicile, mais nécessite une formation adaptée.
• La dialyse péritonéale représente environ 7 % des dialyses et est aussi efficace que l’hémodialyse au début, puis moins souvent utilisable après 5 ans à cause de la baisse de capacité de filtration du péritoine.
• Après 10 ans, environ 70 % des greffons restent fonctionnels, et la greffe rénale est la transplantation la plus fréquente en France.

💡 Astuce mémo

Hémodialyse = « rein artificiel » (extracorporel) ; Péritonéale = « péritoine-membrane » à domicile ; Hémodiafiltration = diffusion + convection ; Greffe = « rein sain » (moins de dialyse).

📖 10. Syndrome néphrotique : protéinuries et conséquences

🔑 Notions clés & Définitions

• Syndrome néphrotique : Le syndrome néphrotique est un ensemble biologique caractérisé par une protéinurie majeure et une baisse des protéines plasmatiques, notamment l’albumine.
• Protéinurie sélective : La protéinurie sélective est une perte urinaire constituée surtout d’albumine, associée à une atteinte surtout fonctionnelle sans lésions visibles au microscope optique.
• Protéinurie non sélective : La protéinurie non sélective associe albumine et protéines de haute masse moléculaire, avec des lésions glomérulaires visibles au microscope optique.
• Hypoalbuminémie : L’hypoalbuminémie correspond à une concentration plasmatique d’albumine trop basse, responsable d’une diminution de la pression oncotique.
• Risque infectieux : Le risque infectieux est une conséquence du syndrome néphrotique liée à la perte urinaire d’immunoglobulines.

📝 Points essentiels

• Le syndrome néphrotique est défini biologiquement par une protéinurie > 3 g/24 h, une hypoprotéinémie < 60 g·L-1 et une hypoalbuminémie < 30 g·L-1.
• La protéinurie sélective est surtout constituée d’albumine avec une part d’albumine > 85% ou un rapport clairance IgG/clairance transferrine < 0,1.
• La protéinurie sélective correspond à une perte des charges anioniques de la membrane basale glomérulaire sans lésions observées au microscope optique.
• La protéinurie non sélective contient albumine et protéines de haute masse moléculaire (notamment des immunoglobulines).
• La protéinurie non sélective correspond à des lésions visibles au microscope optique.
• La perte d’albumine diminue la pression oncotique, ce qui favorise la formation d’œdèmes par augmentation de la filtration et diminution de la réabsorption au niveau capillaire.

💡 Astuce mémo

Sélective = Albumine seule (charges anioniques) ; Non sélective = Albumine + grosses protéines (lésions visibles) ; Œdèmes = ↓pression oncotique ; Infections = perte d’immunoglobulines.

📅 Repères chronologiques

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison insuffisance rénale aiguë vs chronique

Comparaison protéinuries sélective vs non sélective

⚠️ Pièges & confusions fréquents

1. Confondre PNF et DFG : la PNF est une résultante de 3 forces (55−15−30), alors que la DFG est un volume d’urine primitive formée par unité de temps.
2. Croire que les protéines passent dans l’urine primitive : en conditions normales, seules les petites molécules diffusent, les protéines de haute masse moléculaire restent dans le plasma.
3. Inverser l’effet des segments sur l’eau : la branche ascendante de l’anse de Henlé et le tubule contourné distal sont imperméables à l’eau (réabsorption d’eau nulle).
4. Penser que l’ADH agit sur n’importe quel segment : elle régule la réabsorption d’eau au niveau du canal collecteur (réabsorption facultative).
5. Mélanger réabsorption et sécrétion : la créatinine est seulement filtrée (ni réabsorbée ni sécrétée), donc clairance = DFG.
6. Se tromper sur le seuil de glycosurie : le glucose apparaît dans les urines définitives à partir d’une glycémie d’environ 10 mmol·L−1 (SGLT saturés), pas à partir d’une valeur arbitraire.
7. Confondre les critères du syndrome néphrotique : il faut simultanément protéinurie > 3 g/24 h, hypoprotéinémie < 60 g·L−1 et hypoalbuminémie < 30 g·L−1.

✅ Checklist Examen

1. Définir l’appareil urinaire et citer ses éléments : deux reins, deux uretères, une vessie, un urètre.
2. Décrire l’organisation du rein de l’extérieur vers l’intérieur : capsule, cortex, médulla, bassinet.
3. Expliquer le rôle du glomérule dans la filtration et ce qu’est l’urine primitive (filtrat sans protéines de forte masse).
4. Calculer la PNF à partir des 3 forces (pression hydrostatique plasmatique, pression hydrostatique capsulaire, pression oncotique) et interpréter le résultat en mmHg.
5. Relier DFG à la formation d’urine primitive : donner l’ordre de grandeur (125 mL·min−1 ≈ 2 mL·s−1) et le volume journalier sans réabsorption (180 L).
6. Expliquer la différence de composition plasma vs urine primitive : ne différer que par les protéines, avec >70 kDa restant dans le plasma.
7. Décrire les grandes règles de réabsorption tubulaire : 90 % de l’eau au TCP, eau réabsorbée au collecteur seulement si ADH, et imperméabilité de la branche ascendante + TCD à l’eau.
8. Citer les régulations hormonales : ADH pour l’eau au canal collecteur et aldostérone pour la réabsorption de sodium au tubule contourné distal.
9. Expliquer la réabsorption du glucose : SGLT au TCP, réabsorption totale physiologique, apparition de glycosurie à ~10 mmol·L−1 et TmG = 2 mmol·min−1 (360 mg·min−1).
10. Décrire la sécrétion tubulaire d’ammonium : plus faible au glomérule que dans les urines définitives, sécrétion au TCP.
11. Calculer le DFG à partir de la créatinine urinaire et de la créatininémie sur 24 h (ncréatinine = C urine × V urine, puis Vplasma = n/C, puis conversion en mL/min).
12. Justifier la clairance de la créatinine : clairance = DFG car créatinine seulement filtrée, et interpréter l’importance de la diurèse (<0,5 ; 0,5–2 ; >2 L/24 h).
13. Classer l’insuffisance rénale chronique en 5 stades selon la DFG (stade 1 ≥90 ; 2 : 60–89 ; 3 : 30–59 ; 4 : 15–29 ; 5 : <15) et donner le seuil terminal (<15).
14. Expliquer les deux grands mécanismes des pathologies rénales : diminution de néphrons actifs (insuffisance rénale) vs glomérules poreux (syndrome néphrotique).