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PHYSIOLOGIE RÉNALE
Fonction de maintien de l’homéostasie
Formation de l’urine
Le rein a pour fonction essentielle la formation de l’urine constituée principalement d’éléments d’origine plasmatique et accessoirement d’éléments produits par l’activité métabolique des cellules rénales.
Mécanisme général de la formation de l’urine
La formation de l’urine passe par deux étapes successives :
la filtration glomérulaire réalise un transfert par ultrafiltration d’une grande quantité de liquide plasmatique dépourvue de protéine de haut poids moléculaire depuis le compartiment capillaire des glomérules vers leur espace urinaire. L’ultrafiltrat obtenu constitue l’urine primitive.
des ajustements tubulaires par des transferts bidirectionnels qui s’effectuent tout le long du tube urinifère sur l’urine primitive et déterminent la composition de l’urine finalement excrétée.
Ces transferts passifs ou actifs s’effectuent dans 2 sens :
de la lumière tubulaire vers le tissu interstitiel et les capillaires péritubulaires : ces transferts sont appelés réabsorption.
des capillaires péritubulaires vers la lumière tubulaire. Ces transferts sont
appelés sécrétion.
Chez l’homme les phénomènes de réabsorption sont nettement plus importants que les phénomènes de sécrétion.
Rôle physiologique de la circulation rénale
Le débit sanguin rénal
Il est très élevé représentant environ 25% du débit cardiaque soit 600 ml/min/1.73m² pour chaque rein, légèrement moins important chez la femme. Le débit sanguin rénal est déterminé par la pression artérielle de perfusion et les résistances vasculaires intra-rénales.
La pression artérielle de perfusion rénale
Elle dépend du débit cardiaque et des résistances artérielles systémiques donc de la pression artérielle moyenne systémique.
Les résistances artérielles intra rénales
Les résistances artérielles pré glomérulaire sont dues pour l’essentiel à l’artère afférente glomérulaire et à un moindre degré de l’artère inter lobulaire.
Les résistances artérielles post glomérulaires sont dues à l’artériole efférente. Les résistances veineuses post artériolaires représentent 20 % des résistances vasculaires rénales totales reflétant essentiellement la pression intra tissulaire rénale en raison de l’absence de fibres musculaires lisses veinulaires.
Les systèmes capillaires
Les trois (3) systèmes capillaires intra rénaux ont une utilité fonctionnelle remarquable.
Les capillaires glomérulaires : où règne une pression hydrostatique élevée contribuent à l’ultrafiltration pour aboutir à la formation de l’urine primitive.
Les capillaires péritubulaires : où règne une pression oncotique très élevée contribuent à la réabsorption.
Particularité des capillaires glomérulaires
Les capillaires glomérulaires se différencient des autres systèmes capillaires de l’organisme par le fait que la pression hydrostatique est particulièrement élevée et demeure supérieure sur toute la longueur du capillaire à la force oncotique de rappel. Ce statut particulier explique le caractère unidirectionnel du transfert au niveau du capillaire glomérulaire.
Le débit sanguin rénal n’est pas déterminé par les besoins métaboliques du rein car le rein ne consomme que 10 à 15 % de l’oxygène qui lui est présenté. Le rôle majeur de la circulation rénale est de protéger et donc de maintenir la filtration glomérulaire contre des variations hémodynamiques systémiques.
Régulation du débit sanguin rénal et de la filtration glomérulaire
On distingue deux (2) niveaux de régulation du DSR et du DFG : une régulation intrinsèque avec une autorégulation et une régulation hormonale ; une régulation extrinsèque de nature nerveuse sympathique et hormonale extra rénale.
Régulation intrinsèque
Autorégulation
L’autorégulation du débit sanguin rénal (DSR) sous la dépendance de nombreux facteurs, notamment le système rénine angiotensine (SRA) et le système des prostaglandines (PG), assure une stabilité du débit sanguin pour une large échelle de pression artérielle moyenne systémique de 80 à 140 mmHg.
Le DSR est également influencé par le système neuroadrénergique. Le DSR est maintenu constant pour de larges variations de la pression artérielle moyenne systémique en dépendant essentiellement des adaptations des résistances artériolaires post et surtout pré glomérulaires. Deux mécanismes sont impliqués dans cette autorégulation du DSR : d’une part un mécanisme myogénique ;
d’autre part un rétrocontrôle négatif tubulo-glomérulaire par l’intermédiaire de la macula densa
Mécanisme myogénique
Les cellules musculaires lisses des artérioles afférentes sont sensibles à l’étirement provoqué par une augmentation de la pression artérielle de perfusion répondant par une vasoconstriction active. Ce mécanisme réflexe est lié à l’ouverture des canaux calciques et à l’entrée de Ca2+ dans la cellule musculaire. Il est inhibé par la Papavérine puissant myorelaxant et par les inhibiteurs calciques.
Rétrocontrôle négatif tubulo-glomérulaire
Le rétrocontrôle négatif tubulo-glomérulaire repose sur l‘appareil juxta glomérulaire (AJG) et notamment sur la macula densa.
Le signal au niveau de la macula densa serait une augmentation de la quantité de Nacl et en particulier de Cl- arrivant dans le tube contourné distal. L’augmentation de la réabsorption du Nacl à travers la macula densa provoque une vasoconstriction de l’artériole afférente entraînant une diminution du débit sanguin glomérulaire (DSG) et baisse du débit de filtration glomérulaire (DFG). Le médiateur entre la macula densa et la structure vasculaire n’est pas identifiée. Le rôle physiologique de cette boucle de rétrocontrôle serait le suivant :
Une augmentation de la pression de perfusion dans l’artère rénale augmente immédiatement le DSG et le DFG.
L’augmentation du débit d’eau et de Nacl au niveau de la macula densa et l’augmentation de la réabsorption de Nacl à ce niveau entraîne une vasoconstriction de l’artériole afférente et de ce fait une diminution du débit sanguin glomérulaire et du DFG proche de sa valeur initiale.
Un mécanisme inverse intervient en cas de diminution de la pression de perfusion rénale. Cette boucle permet donc de maintenir le débit sanguin, le DFG autour d’une valeur normale d’équilibre.
Systèmes hormonaux
Le rein synthétise plusieurs substances vaso-actives exerçant leurs effets sur la vascularisation intra rénale.
Système des prostaglandines (PG) Système kinine-kallicréine (KK)
Système des prostaglandines
Les prostaglandines (PG) sont synthétisées dans le cortex et la médullaire à partir
de l’acide arachidonique par la voie de la cyclo-oxygénase : PG E2 PG D2 PG I2 (prostacycline) PG F2 a.
La thromboxane A2
Les PG E2, D2, I2 sont vasodilatatrices, la thromboxane A2 est vasoconstrictrice synthétisée à l’état normal en faible quantité ; la prostacycline F2 a, n’a pas de propriété vasomotrice importante.
La PG I2 est synthétisée dans la paroi des artérioles et dans les glomérules du cortex. La PG E2 est surtout synthétisée dans la médullaire au niveau de l’interstitium et des cellules épithéliales du tube collecteur.
Le métabolisme de l’acide arachidonique peut également passer par la voie de la lipo-oxygénase avec formation :
acide hydroxy-peroxy-eïcosatétraénoïque (HPET) ; acide hydoxy-eïcosatétraénoïque (HET) ; leucotriènes.
Ces métabolites joueraient un rôle délétère sur la filtration glomérulaire au cours des glomérulonéphrites inflammatoires et / ou immunologiques.
Les PG I2, E2, D2 entraînent sur la micro circulation glomérulaire une vasodilatation entraînant une baisse des résistances artériolaires des artérioles afférentes et efférentes responsables :
d’une augmentation du DSG ; d’une augmentation du DFG.
Les PG en particulier E2 aurait un rôle tonique vasodilatateur sur la circulation des vasa recta médullaire.
Système Kinine-kallicréine (KK)
La Kallicréine rénale synthétisées par les cellules tubulaires distales agit sur la kininogène pour aboutir à la formation de la bradykinine et de la lysylbradykinine libérées dans la lumière tubulaire puis excrétées dans l’urine ou dégradées localement.
Les kinines sont vasodilatatrices. Au niveau de la micro circulation glomérulaire, elles entraînent une vasodilatation donc une diminution des résistances artériolaires afférentes et efférentes avec augmentation du DSG sans augmentation du DFG en raison d’une diminution du Kf par effet direct sur des récepteurs glomérulaires spécifiques ou par le biais du SRA.
Interaction entre SRA, PG et KK
L’angiotensine II (mais également la Noradrénaline et l’hormone anti-diurétique (ADH)) stimule la synthèse des PG rénales et l’excrétion urinaire de kallicréine donc la synthèse de bradykinine.
Les PG et la bradykinine stimulent la sécrétion de rénine glomérulaire donc de l’angiotensine II.
Régulation extrinsèque
Les quatre (4) systèmes de régulation extrinsèque associent des effets extra rénaux et des effets sur l’hémodynamique intra rénale et participent à la régulation de la pression artérielle systémique :
Système rénine angiotensine intra rénal (SRA) ;
système rénine angiotensine (contrôle de l’angiotensine II circulante) ; système nerveux sympathique ;
système vasopressinergique ; facteur atrial natriurétique.
Système rénine angiotensine intra rénal
La rénine est synthétisée par les cellules granulaires de l’artériole afférente libérée dans l’interstitium permettant la formation d’angiotensine I, convertie en angiotensine II en présence de l’enzyme de conversion. La circulation rénale est donc influencée par l’angiotensine circulante et par l’angiotensine II produite dans le parenchyme rénal.
L’angiotensine II est un vasoconstricteur puissant agissant sur 3 niveaux dans le parenchyme rénal:
L’angiotensine II agit préférentiellement au niveau de l’artériole efférente. Elle entraîne une vasoconstriction de l’artériole efférente provoquant une chute du DSG avec une augmentation de la pression hydrostatique capillaire glomérulaire et une augmentation de la fraction de filtration ; L’angiotensine II provoque également une contraction des cellules mésangiales glomérulaires qui comportent des récepteurs spécifiques entraînant une baisse du coefficient de filtration glomérulaire (Kf) ;
L’angiotensine II a un rôle tonique vasoconstricteur sur la circulation médullaire grâce à la présence de nombreux récepteurs spécifiques de l’angiotensine dans la zone profonde de la médullaire externe.
Système nerveux sympathique
L’innervation rénale est exclusivement sympathique principalement noradrénergique mais également à un moindre degré dopaminergique.
Les terminaisons nerveuses sympathiques se distribuent à la totalité des vaisseaux du cortex, à tous les éléments de l’AJG et aux tubules. Les terminaisons nerveuses dopaminergiques sont situées aux pôles vasculaires des glomérules.
Les effets vasoconstricteurs de la noradrénaline entraînent :
une augmentation des résistances vasculaires rénales ;
une diminution du DSR et du DFG. Cependant à l’état basal physiologique, l’effet vasoconstricteur porte essentiellement sur l’artériole efférente qui augmente la filtration et maintient le DFG.
En fait, les effets vasomoteurs sympathiques noradrénergiques sont liés :
d’une part à la stimulation directe des récepteurs à vasoconstricteurs ;
d’autre part à une stimulation des récepteurs ß avec un effet B1 stimulant le SRA local.
La stimulation des fibres dopaminergiques induit une vasodilatation artériolaire glomérulaire.
En thérapeutique, les effets vasomoteurs de la dopamine sont liés à la posologie :
à faible dose (< à 3 gamma/Kg/min), les effets sont dopaminergiques vasodilatateurs ;
à forte dose (> à 10 – 12 gamma/Kg/min), la réponse est de type vasoconstricteur général.
Hormones extra rénales
Hormone antidiurétique (ADH) ou vasopressine (AVP)
L’hormone antidiurétique a des effets vaso-presseurs d’où sa dénomination de vasopressine.
La perfusion intra veineuse (IV) à forte dose d’AVP entraîne une élévation de la pression artérielle systémique, une augmentation des résistances vasculaires rénales et une diminution du DSR par stimulation des récepteurs V1 différents des récepteurs V2 responsables de l’effet antidiurétique.
À dose physiologique, l’ADH entraîne :
une augmentation de la pression hydrostatique transcapillaire du fait d’une baisse de la pression intra tubulaire ;
une diminution du Kf liée à une contraction des cellules mésangiales.
De ce fait, le DSR et le DFG ne sont en général pas modifiés.
L’effet vasculaire direct de l’ADH sur les récepteurs V1 se traduit par une diminution sélective du débit sanguin dans les vasa recta descendants et ascendants donc une diminution du débit sanguin médullaire.
Facteur atrial natriurétique (FAN)
Le facteur atrial natriurétique est synthétisé et stocké par les myocytes auriculaires sous la forme d’un précurseur.
Les effets du FAN sur l’hémodynamique rénale et la filtration glomérulaire sont dissociés :
augmentation du DFG ;
sans augmentation significative du débit sanguin.
Les effets sont dus :
à une vasodilatation de l’artériole afférente.
à une vasoconstriction plus modérée de l’artériole efférente, entraînant une augmentation de la pression hydrostatique glomérulaire (Pcg).
à une augmentation du Kf lié à la stimulation de récepteurs spécifiques mésangiaux.
Le FAN agit également au niveau de la micro circulation médullaire en augmentation les débits et surtout la pression hydrostatique des vasa recta descendants et ascendants contribuant à son effet natriurétique en plus de l’augmentation de la charge filtrée de sodium (Na+) secondaire à l’augmentation du DFG.
Enfin, cette hormone vasodilatatrice agit également :
en inhibant la sécrétion de rénine préalablement stimulée.
en supposant aux effets vasoconstricteurs de l’angiotensine II.
Fonctions tubulaires
Le tubule rénal assure des fonctions de réabsorption et de sécrétion par des transferts passifs, passifs facilités ou actifs.
Les transferts passifs s’effectuent selon un gradient électrochimique. Les transferts passifs facilités correspondent à des transferts impliquant une interaction entre la molécule transportée et une protéine membranaire spécifique, canal ou transporteur. Le transfert est spécifique et saturable. Les transferts actifs se font contre un gradient électrochimique, l’énergie nécessaire est fournie par le découplage de l’ATP sous l’action d’une ATP ase liée à la membrane qui assure à la fois le découplage et le transport.
Le tubule rénal régule indépendamment les bilans de l’eau, du Na+, du potassium (K+) et des autres électrolytes bien que leurs transports soient liés et interdépendants dans presque tous les segments du néphron.
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Table des matières
INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE
CHAPITRE 1 : ANATOMIE FONCTIONNELLE DU REIN
1. APPAREIL URINAIRE
2. REIN
3. NÉPHRON
CHAPITRE 2 : PHYSIOLOGIE RÉNALE
1. FONCTION DE MAINTIEN DE L’HOMÉOSTASIE
1.1. Formation de l’urine
1.1.1.Mécanisme général de la formation de l’urine
1.2. Rôle physiologique de la circulation rénale
1.2.1.Le débit sanguin rénal
1.2.2. La pression artérielle de perfusion rénale
1.2.3. Les résistances artérielles intra rénales
1.2.4. Les systèmes capillaires
1.3. Filtration glomérulaire
1.3.1.Ultrafiltration
1.3.2. Forces impliquées dans la filtration glomérulaire
1.3.3. Particularité des capillaires glomérulaires
1.4. Régulation du débit sanguin rénal et de la filtration glomérulaire
1.4.1. Régulation intrinsèque
1.4.1.1. Autorégulation
1.4.1.1.1. Mécanisme myogénique
1.4.1.1.2. Rétrocontrôle négatif tubulo-glomérulaire
1.4.1.2. Systèmes hormonaux
1.4.1.2.1. Système des prostaglandines
1.4.1.2.2. Système Kinine-kallicréine (KK)
1.4.2. Régulation extrinsèque
I.4.2.1. Système rénine angiotensine intra rénal
I.4.2.2. Système nerveux sympathique
I.4.2.3. Hormones extra rénales
I.4.2.3.1. Hormone antidiurétique (ADH) ou vasopressine (AVP)
I.4.2.3.2. Facteur atrial natriurétique (FAN)
1.5. Fonctions tubulaires
1.5.1.Le tube proximal
1.5.2. Anse de Henlé
1.5.3. Les segments terminaux
1.5.3.1. Régulation électrolytique
1.5.3.2. Régulation hydrique
1.6. Épuration sélective : épuration des déchets azotés
2. FONCTION ENDOCRINE DU REIN
2.1. L’érythropoïétine
2.2. La vitamine D
DEUXIEME PARTIE
CHAPITRE 1 : INSUFFISANCE RENALE
1. DEFINITION DE L’INSUFFISANCE RENALE
2. EPIDEMIOLOGIE
3. PRINCIPALES ETIOLOGIES
3.1. L’insuffisance rénale aigûe
3.1.1. L’insuffisance rénale aigûe fonctionnelle ou pré rénale
3.1.2. L’insuffisance rénale aigûe obstructive ou post rénale
3.1.3. L’insuffisance rénale aigûe organique ou parenchymateuse
3.2. L’insuffisance rénale chronique
4. L’EVALUATION DE LA FONCTION RENALE
4.1. Mesure du débit da la filtration glomérulaire
4.2. Formules d’estimation du DFG
CHAPITRE 2 : LES TECHNIQUES DE SUPPLEANCE RENALE
1. TRANSPLANTATION RENALE
2. DIALYSE PERITONEALE
3. L’HEMODIALYSE
TROISIEME PARTIE
CHAPITRE 1 : PRISE EN CHARGE DU PATIENT EN INSUFFISANCE RENALE CHRONIQUE DIALYSÉ
1. TRAITEMENT DES COMORBIDITES
1.1. Traitement de l’hypertension artérielle
1.2. Traitement du diabète
1.3. Traitement des dyslipidémies
1.4. Contrôle du poids
2. TRAITEMENT DES COMPLICATIONS
2.1. Correction de l’anémie ferriprive
2.2. Correction des troubles phosphocalciques
2.3. Correction de l’acidose métabolique
2.4. Correction de l’hyperkaliémie
2.5. Correction de l’hyperuricémie
2.6. Correction de la dénutrition et recommandations nutritionnelles
CHAPITRE 2 : AXES D’INTERVENTION DU PHARMACIEN DANS LA PRISE EN CHARGE MEDICAMENTEUSE
1. RAPPELS SUR LES MODIFICATIONS PHARMACOCINETIQUES DES MEDICAMENTS
1.1. L’absorption
1.2. La distribution
1.3. Le métabolisme
1.4. L’élimination
2. RESTRICTION DES MEDICAMENTS CONTRE INDIQUES
2.1. Les médicaments contre indiqués à cause d’une toxicité rénale
2.2. Les médicaments contre indiqués à cause de l’élimination sous forme active par voie rénale
2.3. Les médicaments contre indiqués par absence d’essai thérapeutique chez le patient dialysé
3. ADAPTATIONS POSOLOGIQUES CHEZ L’INSUFFISANT RENAL CHRONIQUE
4. IDENTIFICATION DES INTERACTIONS MEDICAMENTEUSES
5. DETERMINATION DES MEDICAMENTS UTILISES DE LA MEME FAÇON QUE CHEZ LE SUJET SAIN
6. L’OPTIMISATION THERAPEUTIQUE
CONCLUSION
RÉFÉRENCES WEBO ET BIBLIOGRAPHIQUES
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