Fiche de révision : Fonctionnement et pathologies rénales

📋 Plan du Cours

1. Insuffisance rénale et dialyse
2. Anatomie et organisation du rein
3. Filtration glomérulaire et barrière
4. Régulation du débit rénal
5. Clearance et estimation du DFG
6. Osmolarité et réabsorption tubulaire
7. Réabsorption du glucose et Tm
8. Transport des peptides et créatinine
9. Sécrétion de potassium et aldostérone
10. Équilibre acido-basique

📖 1. Insuffisance rénale et dialyse

🔑 Notions clés & Définitions

• Insuffisance rénale aiguë : Dysfonction rénale brutale qui réduit l’élimination urinaire et peut provoquer rapidement des déséquilibres comme l’hyperkaliémie.
• Hyperkaliémie : Excès de potassium dans le sang, dangereux car il perturbe la conduction cardiaque et peut menacer le pronostic vital.
• Fistule artério-veineuse : Accès vasculaire créé pour l’hémodialyse afin de permettre des ponctions répétées avec branchement du patient.
• Dialyse péritonéale : Technique où le péritoine sert de membrane de dialyse, après mise en place d’un cathéter pour remplir puis vider.
• Insuffisance rénale chronique : Atteinte rénale durable qui diminue progressivement la fonction et finit par nécessiter une prise en charge spécialisée comme la dialyse.

📝 Points essentiels

• Dans l’exemple, un potassium à 9 avec un pH à 7,019 est associé à un bloc auriculo-ventriculaire de 3e degré, la cause la plus fréquente étant l’insuffisance rénale aiguë.
• Le potassium monte surtout car les reins n’éliminent plus, et une diarrhée importante peut précipiter cette insuffisance aiguë.
• Le potassium est traité en le faisant entrer dans les cellules avec de l’insuline, et le glucose peut être administré même sans diabète.
• En insuffisance rénale, l’hémodialyse se fait après création d’une fistule artério-veineuse, avec branchement environ 3 fois par semaine.
• En dialyse péritonéale, un cathéter permet de faire circuler le liquide dans le péritoine, et une infection de ce site peut entraîner une péritonite.
• Les causes fréquentes d’insuffisance rénale chronique mentionnées sont le diabète de type II et l’hypertension artérielle.

💡 Astuce mémo

AKI : Diarrhée sévère → reins stoppent → K⁺ grimpe → cœur bloque → insuline(+glucose) + bêta-mimétique puis cause + dialyse si besoin.

📖 2. Anatomie et organisation du rein

🔑 Notions clés & Définitions

• Rein rétro-péritonéal : Organe situé dans le rétro-péritoine, ce qui rend les lésions difficiles à diagnostiquer cliniquement.
• Nephron : Unité fonctionnelle du rein, organisée autour d’un corpuscule rénal relié à des tubules successifs.
• Corpuscules de Malpighi : Nom donné aux glomérules, structures de début du néphron où s’amorce la filtration.
• Macula densa : Zone tubulaire spécialisée au néphron distal, placée en regard des vaisseaux afférents pour participer au contrôle hormonal.

📝 Points essentiels

• Chaque rein contient environ 1 million de néphrons, et la perte de néphrons augmente le risque d’insuffisance rénale chronique.
• Le rein est très vascularisé et l’on trouve des éléments hormonaux dans le cortex et autour des structures glomérulaires (cellules à rénine et cellules spécialisées).
• Le pôle vasculaire d’un glomérule comporte l’artériole afférente et efférente, tandis que le pôle urinaire correspond au départ des tubules.
• Les biopsies se font par abord lombaire avec un accès au rétro-péritoine, geste à risque car le saignement peut être important et peu symptomatique.

💡 Astuce mémo

Rétro-péritoine = difficile à voir ; Nephron = 1 million de “segments” qui repartent du glomérule (pôles).

📖 3. Filtration glomérulaire et barrière

🔑 Notions clés & Définitions

• Passoire glomérulaire : La passoire glomérulaire est le dispositif anatomique du glomérule qui filtre en continu le plasma vers l’espace de Bowman.
• Barrière de filtration glomérulaire : La barrière de filtration glomérulaire limite le passage des macromolécules, de sorte que l’eau et le plasma passent mais pas les protéines.
• Filtration proportionnelle : La filtration glomérulaire est proportionnelle au débit plasmatique rénal, donc toute augmentation du débit augmente la quantité filtrée.
• Pression hydrostatique de filtration : La pression hydrostatique des capillaires glomérulaires pousse le liquide vers l’espace de Bowman et constitue le déterminant majeur de la filtration.

📝 Points essentiels

• L’espace de Bowman ne reçoit pas de protéines, car la barrière glomérulaire empêche leur passage au niveau de la filtration.
• Dès que des substances ont trop grande taille, elles ne traversent plus la membrane de filtration glomérulaire, même si leur poids moléculaire est élevé.
• La pression de filtration diminue le long du glomérule, ce qui fait que la filtration se poursuit mais devient moins intense en fin de capillaire.
• Le mécanisme de la filtration peut être vu comme une soustraction entre pressions hydrostatiques et pressions oncotiques, avec une pression oncotique intracapillaire qui augmente car l’eau est filtrée.
• En physiologie, la plupart du plasma traversant le glomérule (environ 80%) repart via l’artériole efférente, tandis que la filtration ne concerne qu’une fraction (environ 20%).
• L’augmentation de pression hydrostatique dans l’espace de Bowman peut survenir en cas d’obstruction en amont (par exemple uretère bouché par un calcul), et la pose d’une sonde JJ vise à diminuer cette pression.

💡 Astuce mémo

Passoire glomérulaire = filtre l’eau/plasma en continu, et les protéines restent du côté capillaire (elles ne traversent pas la barrière).

📖 4. Régulation du débit rénal

🔑 Notions clés & Définitions

• Rétroaction tubulo-glomérulaire : Mécanisme où la macula densa ajuste le débit glomérulaire en fonction de la quantité de NaCl qui lui arrive.
• Adenosine tubulaire : Médiateur libéré dans le contexte de la rétroaction tubulo-glomérulaire, qui modifie le tonus de l’artériole afférente via sa signalisation.
• Prostaglandines rénales : Médiateurs impliqués dans la rétroaction tubulo-glomérulaire, capables d’entraîner une modification du calibre artériolaire dans un sens dépendant du contexte en NaCl.

📝 Points essentiels

• Si la macula densa détecte une GFR trop élevée, cela correspond à un excès de NaCl arrivant à ce niveau, ce qui déclenche un signal paracrine vers l’artériole afférente.
• Quand la macula densa libère de l’adénosine, l’artériole afférente se contracte, ce qui tend à diminuer le débit glomérulaire.
• Quand le sodium arrivant à la macula densa est insuffisant, le signal peut au contraire favoriser une vasodilatation médiée par les prostaglandines et augmenter l’activation du système rénine-angiotensine avec une vasoconstriction préférentielle efférente.

💡 Astuce mémo

ADENOSINE pour trop de débit/NaCl → AFFÉRENTE se contracte; PROSTAGLANDINES pour trop peu de NaCl → AFFÉRENTE se dilate et la rétroaction renforce le système rénine-angiotensine.

📖 5. Clearance et estimation du DFG

🔑 Notions clés & Définitions

• Clearance rénale : La clearance rénale mesure le volume de plasma entièrement épuré d’une substance par unité de temps, à partir de sa concentration urinaire et plasmatique.
• DFG : Le DFG (débit de filtration glomérulaire) correspond au volume de plasma filtré par les glomérules par unité de temps.
• Inuline : L’inuline sert de référence car sa clairance reflète le DFG à condition que son excrétion traduise la filtration sans biais majeurs.
• Tm glucose : Le Tm (capacité de transport maximale) du glucose désigne la limite de réabsorption tubulaire quand le glucose filtré augmente.

📝 Points essentiels

• La clairance se calcule par $C=\frac{U_x\times V}{P_x}$ et, pour l’inuline, elle correspond au DFG avec $DFG=\frac{U_{in}\,V}{P_{in}}$.
• Le cours donne un exemple numérique où $30/4=7{,}5\,L/h$, interprété comme un DFG.
• En pratique clinique, on n’utilise pas la clairance comme si on faisait celle de l’inuline, car on estime le DFG notamment à partir de la créatinine.
• La clairance d’une substance ne reflète pas uniquement la filtration : une réabsorption complète peut rendre la clairance du glucose égale à 0.
• Avec un Tm du glucose à 375 mg/min, une glycémie à 300 mg/dL peut dépasser la capacité de réabsorption et entraîner une glycosurie.
• La clairance de la créatinine est imparfaite car une partie de la créatinine est aussi sécrétée en plus de la filtration, ce qui surestime le DFG.

💡 Astuce mémo

$C=\frac{U\,\times\,V}{P}$ : la clearance compare ce que tu perds (urine) à ce qu’il y avait dans le sang (plasma).

📖 6. Osmolarité et réabsorption tubulaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Osmolarité tubulaire : L’osmolarité du fluide contenu dans le néphron varie le long du parcours selon ce qui est réabsorbé ou non, surtout l’eau et les ions.
• Gradient médullaire : Le rein crée un gradient de concentration dans la médullaire qui permet d’ajuster la réabsorption d’eau et de concentrer ou diluer l’urine.
• Aquaporine 2 : L’aquaporine 2 est une forme inductible insérée à la membrane sous l’effet de l’ADH pour rendre le tubule collecteur perméable à l’eau.
• Aquaporine 1 : L’aquaporine 1 est une aquaporine présente de façon constitutive et impliquée dans la perméabilité à l’eau, notamment dans la branche descendante.
• Pertes hydriques obligatoires : Les pertes hydriques obligatoires correspondent à l’eau minimale à éliminer chaque jour, imposant un volume urinaire quotidien d’environ 1,5 L.

📝 Points essentiels

• Quand l’osmolarité urinaire reste inférieure à l’osmolarité plasmatique, l’urine est diluée et l’organisme excrète surtout de l’eau libre.
• En déshydratation, l’urine devient concentrée car le rein augmente la réabsorption d’eau pour garder l’eau en cas de besoin.
• Sans ADH (donc sans AQP2 à la membrane), l’urine peut atteindre jusqu’à ~10 L/j et reste hypotonique, faute de perméabilité à l’eau dans le collecteur.
• Dans la branche de l’anse de Henlé, la portion descendante réabsorbe surtout l’eau tandis que la portion ascendante sépare sel et eau et réabsorbe les ions sans augmenter l’eau.
• L’anse dissocie l’eau et le sel, avec un fluide tubulaire pouvant atteindre près de 1200 mosmol/L au point de contact, valeur incompatible avec la vie (comparée à ~90 mosmol/L normalement).
• Le rein doit éliminer environ 1,5 L/j minimum d’urine, et si on urine moins il peut y avoir un problème rénal.

💡 Astuce mémo

ADH = AQP2 → eau dans le collecteur; Anse dissocie: descendante eau, ascendante sel (pas d’eau).

📖 7. Réabsorption du glucose et Tm

📖 8. Transport des peptides et créatinine

🔑 Notions clés & Définitions

• Peptides natriurétiques : Ce sont des hormones rénales libérées par des cellules cardiaques qui favorisent l’élimination du sodium plutôt que sa rétention.
• Anti-SRAA : Concept de fonctionnement où les peptides natriurétiques s’opposent globalement à l’axe SRAA en réduisant les signaux qui gardent le sodium.

📝 Points essentiels

• Les peptides natriurétiques provoquent une excrétion accrue de sodium en agissant à l’opposé de l’axe SRAA au niveau rénal.
• Les peptides natriurétiques inhibent la sécrétion de rénine, l’activation de l’angiotensine et la sécrétion d’ADH.
• Après une perfusion ou une situation d’excès de volume, les peptides natriurétiques soutiennent une diurèse/ natriurèse qui fait diminuer les œdèmes.
• Le rôle des peptides natriurétiques est décrit comme moins dominant que le SRAA pour la réabsorption du sodium dans la vie quotidienne.

💡 Astuce mémo

Peptides natriurétiques = “PN = anti-SRAA” : sodium dehors, rénine/angiotensine/ADH freinées.

📖 9. Sécrétion de potassium et aldostérone

🔑 Notions clés & Définitions

• Aldostérone : Hormone minéralocorticoïde qui augmente la réabsorption de sodium et stimule la sécrétion de potassium au niveau du tubule collecteur.
• ROMK : Canal potassique apical des cellules principales du tubule collecteur qui permet la sortie de K+ vers la lumière tubulaire.
• ENaC : Canal sodique apical du tubule collecteur qui fait entrer le Na+ dans la cellule principale et favorise ensuite la sécrétion de K+.
• BK : Canal potassique (big potasssium) impliqué dans l’élimination de K+ lorsque son expression apicale augmente dans le tubule collecteur.

📝 Points essentiels

• La sécrétion de K+ dans le tubule collecteur dépend du Na+ réabsorbé via ENaC : plus l’entrée de Na+ augmente, plus la sécrétion de K+ augmente, et inversement.
• Furosémide (inhibition NKCC2 de l’anse de Henlé) fait augmenter le Na+ au tubule collecteur, entraînant moins de sécrétion de K+ et donc une hypokaliémie.
• L’aldostérone est activée par une diminution du volume plasmatique (via SRAA) et par une hyperkaliémie, et elle favorise l’excrétion rénale du K+.
• Paradoxe de l’aldostérone : angiotensine II + aldostérone donne une sécrétion de K+ limitée, alors que l’aldostérone seule provoque une grande sécrétion de K+.
• Régulation chronique par l’apport en K+ : un apport élevé augmente l’expression de BK apical (sécrétion de K+), tandis qu’une carence diminue l’expression de K+ et réduit la sécrétion.

💡 Astuce mémo

Aldo = Na+ rentre (ENaC) → K+ sort (ROMK/BK) : Na reabsorbé plus haut = K sécrété plus haut.

📖 10. Équilibre acido-basique

🔑 Notions clés & Définitions

• Tampon bicarbonate : Le tampon bicarbonate est un système extracellulaire qui limite les variations de pH en consommant ou en régénérant des H+ via le bicarbonate disponible.
• Cellule intercalaire : La cellule intercalaire est une cellule rénale spécialisée qui adapte l’excrétion d’H+ et la reabsorption de HCO3- selon l’état acide ou basique du sang.
• Sécrétion d’H2PO4 : La sécrétion d’H2PO4 est une manière de perdre des H+ dans l’urine en les couplant à du phosphate, ce qui permet de récupérer du bicarbonate au niveau cellulaire.
• Ammonium urinaire : L’ammonium urinaire (NH4+) est un tampon produit à partir du métabolisme de la glutamine et excrété pour aider à éliminer l’excès d’H+.

📝 Points essentiels

• Le tampon extracellulaire se limite à environ 24 mmol/L de HCO3- et s’épuise si la ventilation n’est pas suffisante pour corriger l’acidose.
• Une charge acide augmente la pCO2, ce qui stimule une ventilation plus rapide, mais la compensation rénale agit plus lentement en prenant du temps pour modifier les transporteurs.
• Le rein doit distinguer une charge acide (perte de bicarbonate à récupérer) d’une charge basique (bicarbonate insuffisant à ne pas reconstituer trop), en adaptant H+ et HCO3-.
• Au niveau de la cellule intercalaire, le couplage des H+ au phosphate dans la lumière entraîne l’excrétion d’H2PO4 et la régénération d’un bicarbonate réabsorbé.
• En acidose, la glutamine fournit un substrat pour produire de l’ammonium (NH4+) et recharger le stock de bicarbonate, assurant une compensation rénale métabolique.
• En mal des montagnes, l’acétazolamide excrète du bicarbonate, induit une acidose métabolique légère et favorise la ventilation, réduisant le risque de mal de tête.

💡 Astuce mémo

ACIDE = RÉNAL ÉCHANGEUR (H+ perdu via phosphate ou NH4+) ; VENTILE trop = pCO2 baisse → alcalose, stock HCO3- ≈ 24 mmol/L en risque d’épuisement.

📊 Tableaux de synthèse

Hémodialyse vs dialyse péritonéale

⚠️ Pièges & confusions fréquents

1. Confondre le problème cardiaque de l’exemple avec une cause autre que l’hyperkaliémie (K+ à 9 associé à pH 7,019).
2. Croire que la clairance = uniquement la filtration glomérulaire : elle peut inclure réabsorption et surtout sécrétion (ex : créatinine surestime le DFG).
3. Penser que l’urine peut contenir des protéines : la barrière glomérulaire empêche le passage des protéines vers l’espace de Bowman.
4. Se tromper de sens “diluer” : le cours insiste que le “segment diluant” n’ajoute pas d’eau (c’est un traitement des ions).
5. Oublier que sans ADH/AQP2 le collecteur reste peu perméable à l’eau : l’urine ne se concentre pas et peut aller jusqu’à ~10 L/j.
6. Inverser l’effet aldostérone : aldostérone augmente réabsorption de Na+ et favorise la sécrétion de K+ (donc tendance à hypokaliémie si mécanismes favorisant l’entrée de Na+).
7. Penser que la ventilation seule corrige toujours l’acidose : le bicarbonate extracellulaire (~24 mmol/L) peut s’épuiser, et la compensation rénale est lente mais décisive.

✅ Checklist Examen

1. Insister sur le lien : reins arrêtés → hyperkaliémie → troubles de conduction (bloc AV 3e degré) et expliquer pourquoi insuline (+glucose) fait entrer le K+ dans les cellules.
2. Citer les accès : fistule artério-veineuse pour l’hémodialyse (≈ 3x/semaine) et cathéter péritonéal pour la dialyse péritonéale (risque de péritonite).
3. Localiser et nommer : rein rétro-péritonéal (diagnostic difficile), néphron (glomérule + tubules) et corpuscules de Malpighi (glomérules).
4. Décrire la barrière de filtration : ce qui passe (eau/plasma) et ce qui ne passe pas (grosses protéines) + notion de pression hydrostatique de filtration diminuant le long du glomérule.
5. Savoir formuler une clearance : C= (Ux×V)/Px et relier l’inuline au DFG (quand excrétion reflète la filtration), puis dire pourquoi en pratique on estime plutôt avec la créatinine.
6. Expliquer le rôle d’ADH : sans AQP2 l’urine reste hypotonique et le collecteur ne concentre pas l’urine (peut atteindre ~10 L/j).
7. Rappeler l’idée glomérulaire : ~80% du plasma passe via l’artériole efférente et seule ~20% correspond à la fraction filtrée (GFR/DFG).
8. Définir le contrôle tubulo-glomérulaire : macula densa détecte le NaCl, libère adénosine/voie prostaglandines et module le calibre de l’artériole afférente pour ajuster la GFR.
9. Potassium : relier aldostérone → ENaC (Na+ entre) → ROMK/BK (K+ sort) et expliquer le rôle des diurétiques (ex : furosémide) dans l’hypokaliémie.
10. Acido-basique : décrire le principe du tampon bicarbonate (~24 mmol/L), la compensation ventilatoire (rapide) et rénale (cellules intercalaires, H2PO4 et ammonium) + rôle de la glutamine en acidose.
11. Calcium/phosphate : relier calcitriol et PTH à la calcémie (PTH et calcitriol augmentent la réabsorption de Ca++), et rappeler que PTH est hypophosphatémiante (phosphate urinaire ↑).