PHYSIOLOGIE RENALE 2 BILAN RENAL DU SODIUM Pr

PHYSIOLOGIE RENALE 2. BILAN RENAL DU SODIUM Pr. Christine CLERICI UFR de Médecine Paris Diderot Université Paris 7 2012 -2013

ROLES DU REIN • Rôle majeur dans l’homéostasie du milieu intérieur bilan nul des ions et de l’eau - régulation de la composition des compartiments liquidiens - maintien de l’équilibre acide base • Élimination des déchets du métabolisme : urée, créatinine • Synthèse d’hormones • rénine régulation de la pression artérielle • 1, 25 OHD 3 régulation du bilan phosphocalcique • érythropoïétine hématopoïèse

UNITE FONCTIONNELLE DU REIN = NEPHRON Glomérule TCP Macula densa TCD TC Pars recta (proximal) Anse de Henlé

UNITE FONCTIONNELLE DU REIN = NEPHRON Réabsorption +++ Ions et eau Sécrétion + 180 L/24 h 120 ml/min Régulation de l’excrétion d’eau et d’ions Dilution et concentration des urines 1 L/24 h 1 ml/min

BILAN RÉNAL DU SODIUM Les objectifs Vous devez connaître et comprendre - Les termes concentration de Na , quantité de Na, débit massique de Na - Répartition du Na dans l’organisme, entrées-sorties de Na - Le rôle du rein dans les sorties de Na (filtration- réabsorption) - Réabsorption du Na le long du néphron : lieux et transporteurs impliqués - Les mécanismes qui régulent de l’excrétion urinaire de Na: physiques et hormonaux - Le terme de bilan nul de Na (entrées – sorties ).

Notions indispensables Quantité de Na ou contenu en Na exprimés en g Concentration de sodium g/L ou mmoles/L Le débit de Na g/L/min

REPARTITION DU SODIUM DANS L’ORGANISME • Total : 60 mmol/kg, soit ~ 4 000 mmoles 1/3 inclus dans l’os (non échangeable) 2/3 sodium échangeable – Extracellulaire (= 95% des cations EC) • Quantité de Na extracellulaire : 2200 mmoles dont quantité de Na plasmatique : 500 mmoles • [Na] plasma : Natrémie = 140 mmol/L plasma – Intracellulaire • 10 mmol/kg H 20 (240 mmoles)

EC Na+ 2200 mmol [Na+] 140 mmol/L IC 240 mmoles [Na+] 10 mmol/L

SORTIES RENALES du SODIUM • Filtration. Débit filtré de Na = [Na+]UF x DFG ≈ 25 000 mmol/24 h • Réabsorption tubulaire > 99% du débit filtré – Active, transcellulaire – Passive, paracellulaire ° °

Na filtré = DFG x [Na+]p = 25 000 mmoles/24 h 66% 100% TCP 10 -200 mmoles/24 h ~ 1% °

Tubule proximal: portion initiale Interstitium Lumière tubulaire Na+ H+ K+ K+ Na+ Glucose A. Aminés HPO 42 - Na+ ATP K+ Na+

Tubule proximal: portion terminale Lumière tubulaire Interstitium Na+ K+ H+ Cl- Na+ A- Cl- ATP Na+ K+ Cl- + 2 m. V

Réabsorption proximale d’eau par osmose Interstitium Lumière tubulaire Solutés Secondairement actif Solutés actif H 2 0 TJ Solutés passif H 2 0 Solutés + H 20

Substances sécrétées TF : fluide tubulaire UF : ultrafiltrat glomérulaire Substances réabsorbées

MODULATION DE LA REABSORPTION Balance glomérulo-tubulaire NORMAL

Balance glomérulo-tubulaire • Mécanisme : ↑ DFG → ↑ FF → ↑ [prot] cap péritub. → ↑ DFG → FF → [prot] cap péritub. → • Conséquences 1. Augmentation ou diminution de la réabsorption TCP 2. Augmentation ou diminution du débit de Na et H 2 O a fin du TCP la

REABSORPTION PROXIMALE DE SODIUM: résumé 1. ISOOSMOTIQUE : Na réabsorbé dans les mêmes proportions que H 2 O – 2/3 du Na filtré est réabsorbé (66%) – 2/3 de H 2 O filtrée est réabsorbée (66%) [Na+] fin tube proximal = [Na+] filtrat glomérulaire Osmolalité fin tube proximal = osmolalité filtrat glomérulaire 2. Partie active (transcellulaire) 2/3 Partie passive (paracellulaire) 1/3 3. Pas de régulation hormonale, mais modulation par : – facteurs physiques péritubulaires : balance glomérulo-tubulaire

100% 10 -200 mmoles/24 h ~ 1%

REABSORPTION DE SODIUM DANS L’ANSE DE HENLE [Na] fin anse < [Na] FG (50 -70 m. M) BAL BDF BAF

Branche ascendante large et tubule distal initial Interstitium 2 Cl. Na+ K+ Lumière tubulaire K+ + K+ K+ ATP Na+ _

REABSORPTION DU SODIUM DANS L’ANSE DE HENLE • Réabsorption de 25% du Na filtré • Réabsorption ACTIVE (transcellulaire) et passive (intercellulaire) • Réabsorption SANS H 20 [Na+] fin anse < [Na+] filtrat glom. (fluide tubulaire hypo osmolaire/plasma) • segment de dilution des urines

5% 66% x% (régulés) (8500) 25% 10 -200 mmoles/24 h

REABSORPTION DE SODIUM DANS LE TUBULE CONTOURNE DISTAL Lumière tubulaire Interstitium Na+ H+ Thiazide K+ ATP Na+

5% 66% x% (régulés) 25% 10 -200 mmoles/24 h

REABSORPTION DE SODIUM DANS LE CANAL COLLECTEUR Amiloride (10 -6 M) Na+ K+ Lumière tubulaire Interstitium ENa. C: Epithelial Na Channel K+ ATP Na+

ALDOSTERONE • Hormone minéralocorticoïde corticostéroïdes de la famille des • Lieu de production extrarénale: zone glomérulée de la corticosurrénale • Lieu d’action : canal connecteur + canal collecteur cortical et médullaire (mais également autres tissus cibles) • Aldostérone régule 5 % de la charge filtrée de Na mais régule aussi K et H

ALDOSTERONE • Mécanisme d’action dans les cellules du canal collecteur : Lumière tubulaire Na+ H+ K+ Interstitium Na+ ENa. C + K+ + Protéines ATP Na+ H+-ATPase MR ARNm MR MR : récepteur minéralocorticoïde ALDO Spironolactone

ALDOSTERONE • Effet global (perceptible après quelques heures) : . – ↓ Excrétion urinaire de Na+ (UNa x V) → ↑ volume extracellulaire – ↑ Excrétion urinaire de K+ (hypokaliémie) – ↑ Excrétion urinaire de H+ (alcalose métabolique) • La production d’aldostérone est une fonction inverse des apports alimentaires de Na+

REABSORPTION DE SODIUM DANS LE TUBULE DISTAL ET LE CANAL COLLECTEUR • Réabsorption de seulement 5 -10% du Na filtré mais capital pour le bilan sodé • Réabsorption ACTIVE, indépendante de celle de l’eau • Lieu de REGULATION HORMONALE (Collecteur)

CONTRÔLE DE L’EXCRÉTION RÉNALE DU SODIUM MAINTIEN D’UN BILAN NUL DE Na

Apport alimentaire Excrétion urinaire

CONTRÔLE DE L’EXCRÉTION RÉNALE DU SODIUM MAINTIEN D’UN BILAN NUL DE Na 1. Quelle est la variable régulée ? 2. Quels sont les « récepteurs » ? 3. Quelles sont les « voies » qui modifient l’excrétion rénale de Na

Na+ entrées VEC Contenu en Na IC EC Na+ 2200 mmol [Na+] 140 mmol/L 240 mmoles [Na+] 10 mmol/L

La variable régulée : Le contenu en Na extracellulaire volume plasmatique et la pression artérielle Toute modification du VEC (volume plasmatique) module la réabsorption rénale de Na jusqu’à rétablissement du VEC initial

Les récepteurs et les voies de régulation • Elles dépendent du sens de la modification du VEC – Diminution du VEC : récepteurs rénaux ++ système rénine-angiotensine-aldostérone - Augmentation du VEC : récepteurs extrarénaux facteur atrial natriurétique

Diminution VEC : récepteurs ? Glomérule TCP TC TCD

Macula Densa et production de rénine Diminution PA catécholamines Diminution débit Na et Cl

Système RENINE – ANGIOTENSINE – (ALDOSTERONE) ↓ volume extracellulaire (↓ volume sanguin) Stimulation sympathique ↓P aa ↓débit Na+ et Cl. Macula densa Angiotensinogène Rénine Angiotensine I (AG I) ECA Maintien du DFG Angiotensine II (AG II) Production d’ALDOSTERONE

SORTIES RENALES DU Na EFFET PROLONGE DE L'ALDOSTERONE = ECHAPPEMENT 1. Restauration d'un bilan nul de Na 1. Spécifique au rein 1. Spécifique au Na (mais effet persistant sur K+ et H+) 1. Rôle de l’ANF

Diminution du VEC Mise en jeu d’une voie réflexe et hormonale A- Stimulation des récepteurs : - volorecepteurs centraux (oreillette gauche) - diminution de la stimulation B – Diminution de la sécrétion de rénine C- Augmentation de la production de facteur atrial natriurétique (ANF)

Facteur Natriurétique Auriculaire (ANF) ↑ VEC (vol. sang. circulant) Distension des myocytes auriculaires ↑ DFG ANF ↓ la libération de RENINE, ↓ la sécrétion ↓ la réabsorption de Na+ dans le canal collecteur médullaire ↑ Excrétion rénale de Na+ ↓ VEC d’ALDOSTERONE

REPONSE RENALE AUX VARIATIONS DU BILAN DU Na (donc de la volémie) Adaptation de l’excrétion rénale de Na. Cl (et d’eau) 1. Adaptation du DFG Système Régulation à court terme 2. Réabsorption tubulaire du Na. Cl Régulation à court terme - balance glomérulo-tubulaire Régulation à long terme -régulation hormonale : aldostérone et ANF

3. Modulation de la réabsorption tubulaire de Na = Régulation hormonale l’excrétion urinaire de Na. Cl 1. Aldostérone (Système Rénine – Angiotensine. Aldostérone) 1. Facteur Natriurétique Auriculaire

Mise en jeu d’une voie réflexe et hormonale : système rénine-angiotensine-aldostérone A- Stimulation des récepteurs : barorécepteurs rénaux AA Activation du système �� B – Sécrétion de rénine via les cellules de l’appareil juxta glomérulaire formation d’angiotensine I C- Production d’angiotensine II modulation du DFG D- Production d’aldostérone et modulation de l’excrétion rénale de Na