II ROLES DU REIN DANS LE BILAN DE L’EAU

II. ROLES DU REIN DANS LE BILAN DE L’EAU

II.1. CONCEPT HOMEOSTATIQUE – EXEMPLE

D’ADAPTATION RENALE AUX VARIATIONS HYDROOSMOLAIRES

Le bilan hydrique nul est obtenu par adaptation des sorties rénales aux entrées d’eau. Le rein est donc l’organe assurant l’homéostasie hydrique, par ses fonctions de concentration et de dilution de l’urine. Par des variations des taux d’ADH, le rein atteint l’osmolarité urinaire qui permet de façon simultanée un bilan nul d’eau (garant d’un VIC stable) et d’osmoles (garant d’un VEC stable).

Exemples  :

. Apport osmotique Apport hydrique Osmo U Volume U ADH
1 600 2 L 300 mOsmol/L 2 L moyen
2 600 6 L 100 mOsmol/L 6L bas
3 600 0.5 L 1200 mOsmol/L 0.5 L élevé
4 200 2 L 100 mOsmol/L 2 L bas
5 900 2 L 450 mOsmol/L 2 L moyen

Ainsi, chez le sujet normal, l’osmolalité urinaire peut varier de 50 (dilution maximale lorsque les apports en eau sont élevés et/ou les apports osmolaires faibles) à 1200 mOsm/kg/H20 (concentration maximale lorsque les apports en eau sont faibles et/ou les apports osmolaires élevés).

Les troubles du bilan de l’eau peuvent donc être liés :

- à une anomalie de la régulation de l’eau
- et/ou à des apports hydro-osmolaires déséquilibrés ne permettant pas d’obtenir un bilan nul d’eau malgré une boucle de régulation normale. En moyenne, les troubles du bilan de l’eau liés aux entrées n’apparaissent que pour une volume inférieure à 0,5 litre (risque d’hypernatrémie) ou supérieur à 10 litres (risque d’hyponatrémie), mais cette tolérance dépend individuellement des apports osmolaires.

Il est important de comprendre que le rein contrôle l’excrétion d’eau indépendamment du bilan d’autres solutés tels que le sodium, le potassium….. La régulation du bilan de l’eau est essentiellement assurée par l’ADH, selon la boucle homéostatique suivante :

Acteurs :
- 1. Variable régulée = Osmolalité (Natrémie)
- 2. Sensor = Osmorécepteurs centraux
- 3. Système hormonal ou neuro-hormonal = ADH
- 4. Effecteur rénal = Aquaporines (Canal collecteur médullaire)

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DFG : débit de filtration glomérulaire

II.2. TRANSPORT TUBULAIRE RENAL DE L’EAU. MECANISMES DE CONCENTRATION-DILUTION

La charge filtrée d’eau libre est d’environ 180 litres par jour pour une fonction rénale normale (120 ml/min). L’eau plasmatique ainsi filtrée va subir une réabsorption nette importante, la quantité finale excrétée étant égale à la quantité ingérée (selon le principe de l’homéostasie hydrique).

De façon schématique, le transport tubulaire de l’H20 peut être décrit en 2 étapes :

Etape 1  : le long des parties proximales du néphron jusqu’à la fin du tube contourné distal
Etape 2  : le long du canal collecteur

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PARTIES PROXIMALES DU NEPHRON è FIN DU TUBE CONTOURNE DISTAL :
- Réabsorption de la quasi totalité de l’eau et du NaCl filtré (1)
- Création d’un gradient osmotique cortico-papillaire (2)
- Délivrance d’une urine hypotonique au canal collecteur (3)

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Tube contourné proximal (TCP)

Dans cette partie du néphron, les 2/3 de l’eau filtrée (120 L/j) sont réabsorbés. La réabsorption d’eau se fait par voie paracellulaire et transcellulaire facilitée, en suivant la réabsorption active du Na+, et de manière isotonique. Par conséquent, l’osmolarité du fluide tubulaire à la sortie du TCP n’est pas modifiée.

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Anse de Henle

Cette portion du néphron permet d’une part de réabsorber 25% de l’eau, et d’autre part de créer un gradient osmotique cortico-papillaire (osmolarité urinaire et interstitielle 20 fois supérieure dans la médullaire rénale que dans le cortex),
grâce à une réabsorption dissociée d’eau et de Na+.

Génération du gradient cortico-papillaire  :

- Réabsorption de Na+ sans H20 dans la branche ascendante large (BAL) de l’anse de Henle, par l’intermédiaire du cotransport Na/K/2Cl apical, selon un gradient de Na+ généré par la Na/K ATPAse basolatérale

- Réabsorption d’H20 sans Na+ dans la branche descendante

Ceci rend compte d’une concentration progressive du fluide tubulaire dans la
branche descendante puis d’une dilution dans la branche ascendante. A la fin de la
BAL, l’osmolarité urinaire est à nouveau à environ 300 mOsmol/L.

Par ailleurs , le gradient cortico-papillaire est favorisé par :

- la disposition en épingle à cheveux de l’anse de Henle, qui entraîne une multiplication du phénomène de concentration-dilution (boucle d’amplification – Cf schéma ci-dessous)
- La réabsorption d’urée dans la partie terminale et médullaire du
néphron, participant ainsi pour 1/3 du gradient osmotique corticopapillaire
- La disposition du réseau vasculaire péri-tubulaire (vasa recta)
- Chez l’homme, l’osmolarité médullaire maximale est d’environ 1200 mOsmol/L
- La génération du gradient cortico-papillaire nécessite la réabsorption de Na par la BAL. Par conséquent, le furosémide, diurétique inhibiteur du cotransport Na/K/2Cl supprime le gradient cortico-papillaire.

L’anse de Henle est une particularité anatomique des mammifères. Plus l’anse
est longue, plus le gradient cortico-papillaire est important. Par exemple, le castor a
des anses courtes et un pouvoir maximal de concentration de 500 mOsmol/L11 (environ 1,5 fois la valeur du plasma). A contrario, la gerboise du désert a des anses
longues et un pouvoir maximal de concentration de 9000 mOsmol/L (environ 30 fois
la valeur du plasma).

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Tube contourné distal

Dans cette portion, la réabsorption de Na+ est couplée au Cl- (co-transport Na-
Cl sensible aux diurétiques thiazidiques) et ne s’accompagne d’aucune réabsorption
d’eau. Par conséquent, l’osmolarité urinaire diminue dans cette portion du néphron,
passant de 300 mOsmol/L (fin de la BAL) à environ 50 mOsmol/L (fin du TCD). On
parle de segment de dilution. Cette valeur d’osmolarité urinaire à l’entrée dans le
canal collecteur est la plus basse du tubule rénal (dilution maximale).

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Cette première étape participe donc indirectement à la régulation de l’eau en
créant les conditions nécessaires aux fonctions de concentration dans le canal
collecteur (étape 2).

PARTIE TERMINALE —> LE CANAL COLLECTEUR :

C’est la portion du néphron qui permet l’homéostasie hydrique en adaptant
finement l’excrétion d’eau aux entrées d’eau.

A l’entrée dans le canal collecteur, 95% du Na+ et de l’H20 ont déjà été
réabsorbés (la régulation fine se faisant sur les 5% restants). L’urine délivrée est
hypotonique (50 mOsmol/L), sauf anomalie du segment de dilution (prise de
diurétique thiazidique, insuffisance rénale avancée).

La concentration des urines entre l’entrée et la sortie du canal collecteur est
obtenue par réabsorption d’eau. Deux conditions sont nécessaires à cette
réabsorption :
- une force motrice = différence de concentration osmolaire entre le fluide
tubulaire et l’interstitium (transépithélial). Cette différence est amplifiée par le
gradient cortico-papillaire.
- un épithélium perméable à l’eau (fonction de l’ADH)

Remarque  : ne pas confondre le gradient de concentration osmolaire transépithélial (entre la lumière tubulaire et l’interstitium), moteur de la
réabsorption d’eau dans le canal collecteur, et le gradient cortico-papillaire (entre la
médullaire et le cortex au sein de l’interstitium).

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Schéma récapitulatif

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jeudi 10 mars 2016
par  Webmestre

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