TD Clarc

							Physiologie des grandes fonctions               J.P. Gomez                                  Semestre 5



La filtration glomérulaire
I.        La filtration glomérulaire
Triple fonction :

      -   Filtration : filtration du plasma sanguin pour en extraire les déchets métaboliques
      -   Réabsorption : un certain nombre d’ions qui ont été filtrés au niveau du glomérule sont
          réabsorbés dans le plasma sanguin
      -   Sécrétion : réalisée par le rein qui sécrète un certain nombre d’ions (H+, K+), des substances
          organiques (créatinine, ammoniac), des enzymes (rénine), des hormones (EPO)

Sur 180 litres de liquides dérivés du sang, 1% sont excrétés (1,5 à 1,8 litres).


II.       Structure du néphron




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       A.      Le corpuscule rénal




       B.      La membrane de filtration




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L’imbrication des pédicelles d’une cellule à l’autre n’est pas parfaite, il y a un espace appelé fente de
filtration. Elle aura un rôle dans la filtration glomérulaire.

La membrane de filtration est l’élément fonctionnel, c’est un filtre interposé entre le sang, et la
chambre glomérulaire du néphron. Elle est tripartite, et composée de l’endothélium capillaire, de la
lame basale au milieu, et des podocytes, issus du feuillet viscéral.

Elle est extrêmement poreuse et permet une perméabilité importante.

                 1.       Caractéristiques de perméabilité
Elle laisse passer l’eau et des solutés plus petits que les protéines plasmatiques. Il y a une limitation
en taille, les hématies et les protéines de poids moléculaire supérieur à 10 kDa ne vont pas passer.
Cependant, les molécules de poids inférieur, ce qui correspond aux molécules de taille inférieure ou
égale à 3 nm peuvent passer. Ce sont le glucose, les acides aminés, des ions, et quelques déchets
d’acides nucléiques. On a ici une sélectivité physique, due à la taille des pores.

Il y a un certain nombre de glycoprotéines anioniques intégrées dans la membrane de fixation. Ils ont
un effet pour repousser les anions, et les cations vont bien passer. Dans le filtrat glomérulaire, on
trouvera une solution plus riche en cations.




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III.   Physiologie du glomérule
Si l’on resitue le fonctionnement du glomérule, 2 fonctionnements ressortent :

   -   Filtration
   -   Diffusion

Ce mécanisme de filtration s’explique en prenant en considération un certain nombre de pressions,
exercées au niveau de la membrane.

       A.      Pressions générées contre la membrane
La membrane de filtration sépare 2 compartiments. Le compartiment sanguin et le compartiment
urinaire. On détermine un certain nombre de forces.




45 mm Hg                                                                         35 mm Hg



                             Πc                          PT

                                           Pc



                                          PNF




                                                                                                    4
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Pression :

    -   Sanguine capillaire (environ égale à 45 mm Hg)
    -   Hydrostatique glomérulaire

Pression osmotique glomérulaire du sang (ΠC environ égale à 25 mm Hg)

Pression hydrostatique capsulaire (PT = 10 mm Hg)

PNF = pression nette de filtration = PC – (PT + ΠC)




        B.      Détermination du débit global de la filtration glomérulaire
Si on veut apprécier fonctionnellement cette filtration, on va mesurer le débit urinaire, aisément
quantifiable. Suite aux glomérules, on a des tubules, proximaux et distaux, ainsi que l’anse de Henlé
déterminent les variations de volume.

La filtration glomérulaire est déterminée par 3 facteurs :

    -   L’aire de filtration : c’est la surface de la membrane de filtration, si l’on pouvait la sommer,
        en prenant l’ensemble des néphrons qui composent les reins. Elle est très importante,
        avoisinant la surface de la peau.
    -   La perméabilité
    -   La PNF




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Si la pression sanguine s’élève, la pression nette de filtration s’élève, et la filtration glomérulaire
aussi.


IV.     La clairance rénale
Tout ce qui rentre dans le rein doit se retrouver au niveau de la sortie.

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                                                                    PaX . RPFa




                                                                       Veine rénale

                                                                       PvX . RPFv

                                                          Uretère UX . V



                                                  Urine

PaX = [X]P artériel
PvX = [X]P veineux
RPFa = Flux plasmatique rénal artériel
RPFv = Flux plasmatique rénal veineux
Ux = [X] urinaire
V = débit urinaire
PaX . RPFa = PvX . RPFv + UX . V

Le taux d’excrétion urinaire de la substance X (UX.V) est proportionnel à la quantité de X produit.

PaX.RPFa = f (UX.V)

PaX.Cx = UX.V

CX = (UX.V)/PaX         volume/temps = mL/min

C’est le volume de plasma épuré de la substance X par les reins par unité de temps.


V.      Mesure de la filtration glomérulaire
        A.        Principe
On mesure la filtration glomérulaire en étudiant la clairance d’un marqueur, qui est un marqueur
endogène ou exogène (naturellement présent ou pas dans l’organisme).

Le marqueur répond à des critères :



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     -    Inerte
     -    Librement filtré par le glomérule
     -    Pas de « retouches tubulaires » : ce marqueur ne doit pas être sécrété ou réabsorbé par les
          tubules
     -    Pas métabolisable par le rein

          B.           L’inuline
Si on s’intéresse aux substances possiblement utilisables, on trouve l’inuline. C’est un polyfructose de
5,2 kDa. C’est un marqueur de référence quand on veut mesurer le taux de filtration glomérulaire
(GFR = global filtration rate).

Au final, la quantité que l’on injecte va correspondre à la même quantité qui va être filtrée, et à la
quantité excrétée.

Qfiltrée = Qexcrétée               GFR.Pin = Uin.V

Pin = quantité d’inuline           GFR = Uin.V/Pin = Cin

Cin = 130 ± 20 mL/min pour 1,73 m2

La filtration glomérulaire diminue d’un mL par minutes et par année d’âge, à partir de 40 ans. A 80
ans, le GFR est de 60 mL/min. Chez une personne âgée, le taux de filtration glomérulaire est faible, ça
prouve que chez la personne âgée, elle est en insuffisance rénale. C’est naturel, on ne peut rien faire.

Si l’on considère une substance donnée, toute la substance est acheminée au rein, par l’artère
rénale. Il y a une certaine proportion de sang qui va passer dans le rein, mais pas au niveau des
néphrons.

Portion filtrée = GFR/RPF = 0,15 à 0,20

15 à 20% du sang entre dans les glomérules et sera fixé, tandis que 85% du sang passent dans les
capillaires, qui n’interviennent pas dans la filtration glomérulaire.

          C.           La créatinine
                 1.      Intérêt
C’est un déchet métabolique azoté issu de l’activité musculaire. Le système
créatine/phosphocréatine, lorsqu’il fonctionne, produit de la créatinine, déchet fonctionnel des
muscles. Elle sera éliminée au niveau urinaire. Elle est proportionnelle à la quantité de muscles.

Ccr = 120 ± 20 mL/min

La clairance de la créatinine est proche de Cin.

Il y a un certain nombre d’erreurs que l’on peut faire, notamment dans le dosage sanguin de la
créatinine, ce qui va faire une erreur dans la concentration de créatinine au niveau sanguin. La
concentration de créatinine au niveau urinaire est souvent, elle aussi, surestimé, car la créatinine est
sécrétée en petites quantités au niveau proximal.




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                2.      Intérêts et limites
 cr
U .V = quantité créatinine excrétée

Elle est assez constante au cours de la journée. Si l’on mesure la quantité de créatinine plasmatique
et qu’on la met en relation avec le taux de filtration glomérulaire, on s’aperçoit qu’ils sont liés par
une hyperbole inverse. Donc si l’on dose la créatinine plasmatique, c’est une façon pour
l’expérimentateur d’évaluer le taux de filtration glomérulaire.




Quand on fait cette évaluation, il faut faire attention, car le taux de créatinine plasmatique est
différent chez l’homme et chez la femme, tout simplement parce que la masse musculaire est
différente. Chez l’homme, elle est de 9 à 13 mg/L, contre 7 à 10 chez la femme.

                3.     Calcul de la clairance de la créatinine
On peut la calculer à partir d’un calcul théorique défini par la formule de Cockcroft et Gault, sur un
dosage sanguin.

Ccr = a.(140 – âge).PDC/Pacr

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Cette formule utilise un coefficient a, qui est un coefficient lié au sexe. Chez la femme, il est de 1,05,
et chez l’homme il est de 1,25.

PDC, c’est le poids du corps en kg.

Pacr s’exprime en µmol/L

Elle sert à évaluer le fonctionnement rénal.


VI.     Quelques cas particuliers

        A.       Cas d’une substance filtrée et réabsorbée : le glucose
Elle est filtrée par le rein, et réabsorbée au niveau tubulaire.




Plus il y a de glucose dans le sang, plus la charge filtré va s’élever.




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Les transporteurs de glucose assurent réabsorption du glucose. Ce transport est saturable, et est
saturé quand la vitesse de transport maximal (Tm) atteint 375 mg/min. Quand on atteint le Tm, la
transition n’est pas brutale, il y a un arrondi, d’un néphron à l’autre, la valeur du Tm varie, car ce sont
des transporteurs, leur nombre n’est pas toujours identique.




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       B.      Cas d’une substance filtrée et sécrétée : la PAH
     L’acide para-amino-hippurique est filtré au niveau du glomérule, et sécrété par les tubules.




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A partir du concept de clairance, on a 3 composés essentiels :

Cin = GFR = Constante




Quand la valeur de la clairance est supérieure à celle de l’inuline, on aura une substance filtrée et
sécrétée.

Quand la valeur de la clairance est inférieure à celle de l’inuline, on aura une substance qui sera
filtrée et réabsorbée.

Quand elles sont égales, la substance sera seulement filtrée.

                   1.   Exercice 1
La phloridzine :

                                     Avant phloridzine             Après phloridzine
Plasma [inuline] =                   1 mg/mL                       1 mg/mL
Plasma [glucose] =                   1 mg/mL                       1 mg/mL
Taux d’excrétion de l’inuline =      100 mg/min                    100 mg/min
Taux d’excrétion du glucose =        0                             ?
Cin =                                100 mL/min                    100 mL/min
CGlucose =                           0                             100 mL/min
CF = GFR.PG = 100 mg/min

V = Taux d’excrétion de l’inuline = 100 mL


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On part du principe que l’on a bloqué la réabsorption, donc la clairance du glucose est égal à celle de
l’inuline.

Exercice 2 :

Urine         [X] Plasma      [X] UX.V (mg/min)      CX (mL/min)        CF (mg/min)       Taux      de
(mg/mL)           (mg/mL)                                                                 transport
Inuline           5,5              0,025
A                 0,8              0,040
B                 7,5              0,068
C                 11               0,01
D                 10               0,06
B : liée à 50% protéines plasmatiques

D : liée à 75%

A et C non liées

V = 0,5 ml/min

=0  filtrée

<0  filtrée + sécrétée

>0  filtrée + réabsorbée

Clairance = [ ] totale

CF = fraction libre.




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