Rappel de physiologie rénale

Le néphron, unité fonctionnelle du rein, remplit trois fonctions essentielles : filtration glomérulaire, réabsorption et sécrétion tubulaires.

Filtration glomérulaire

Le filtre glomérulaire normal est perméable à toutes les molécules dont le poids moléculaire est inférieur à 68 000. Le filtrat glomérulaire contient donc tous les constituants du plasma ayant un poids moléculaire inférieur à 68 000. La filtration est un phénomène passif qui dépend de la concentration des constituants de part et d’autre du filtre ainsi que du débit sanguin. Le volume filtré par les reins est de 125 à 130 ml/min, soit 180 l/24 h alors que l’élimination urinaire est d’environ 1 ml/minute soit 1,5 l par 24 h..

Réabsorption et sécrétion tubulaires

De nombreuses structures présentes au niveau do pôle apical ou basal des cellules du tubule sont impliquées dans les transferts ioniques transcellulaires parmi lesquels on peut citer :

  1. Des échangeurs : Na+/H+, Na+/HCO3, Cl/HCO3
  2. Des cotransporteurs :
    • Na+/HCO3, présent notamment au pôle basolatéral des cellules du tubule proximal
    • Na+/substrat, ce dernier peut être le glucose, le phosphate, le lactate, un acide aminé…
    • Na+/K+-2Cl, actif au niveau de la branche ascendante de l’anse de Henlé
    • Na+/Cl, actif surtout au niveau de la partie initiale du tube distal.
  3. La pompe Na+/K+-ATPase utilise l’énergie libérée par l’hydrolyse de l’ATP pour assurer le transfert hors de la cellule de trois ions Na+ et l’entrée de deux ions K+, créant ainsi un gradient électrochimique. Elle est située au pôle basal de la cellule épithéliale.

Parallèlement des transferts de type passif se font par voie paracellulaire.

Réabsorption

La réabsorption se fait à plusieurs niveaux du tubule.

  1. Au niveau du tube proximal, partie la plus longue du tube ayant une grande surface d’échange, il y a une réabsorption active du sodium présent à forte concentration, (environ 65% du sodium filtré y est réabsorbé), du bicarbonate, du sulfate, du glucose, de divers acides et d’acides aminés. Les mécanismes impliqués sont, notamment, le cotransport Na+/substrat et l’échange Na+/H+. Le potassium y est également réabsorbé mais il présent à à une concentration beaucoup plus faible que le sodium.
    Cette réabsorption active entraîne une réabsorption passive de l’eau.
  2. Au niveau de l’anse de Henlé,
    • il y a réabsorption passive de l’eau au niveau de la branche descendante.
    • il y a réabsorption active de sodium, potassium et chlorure par le cotransport Na+/K+-2Cl au niveau de la branche ascendante, partie large de l’anse de Henlé qui n’est pas perméable à l’eau et est appelée segment de dilution. Environ 25% du sodium filtré est réabsorbé à ce niveau.
  3. Au niveau du tube distal,
    • dans la partie initiale, il y a réabsorption de sodium par cotransport Na+/Cl, près de 10% du sodium y est réabsorbé;
    • dans la deuxième partie, il y a réabsorption du sodium, réabsorption favorisée par l’aldostérone.
  4. Au niveau du tube collecteur, il y a réabsorption passive de l’eau, mais seulement en présence de l’hormone antidiurétique qui ouvre les pores permettant la réabsorption. Il y a également des échanges entre le sodium et le potassium.

Sécrétion tubulaire

  1. Au niveau du tube proximal, il y a sécrétion d’ions H+.
    Il y a aussi sécrétion de nombreux médicaments à fonction acide: acide para-amino-hippurique, diurétiques thiazidiques, pénicilline, indométacine, acide salicylique – et à fonction basique: histamine, thiamine, choline, quinine, morphine, amiloride.
  2. Au niveau de l’anse de Henlé, il n’y a pas de sécrétion.
  3. Au niveau du tube distal, il y a sécrétion d’ions H+, d’ammoniaque et de potassium. L’urine de l’anse de Henlé ne contient guère de potassium, l’urine définitive en contient car elle est sécrétée au niveau du tube distal.
    Il y a compétition entre l’ion K+ et l’ion H+ pour être sécrétés dans la lumière du tubule en échange du sodium : si on effectue une surcharge potassique en administrant du chlorure de potassium par voie buccale, l’élimination de potassium augmente au détriment de H+ qui n’est pas éliminé, d’où acidose plasmatique et alcalinisation des urines. Le phénomène inverse s’observe en cas de carence en potassium.
    Le schéma suivant indique le point d’impact des différents diurétiques.

Schéma simplifié du néphron avec les sites d’action des trois principales classes de diurétiques: 1= diurétiques de l’anse de Henlé, 2= diurétiques thiazidiques, 3= diurétiques distaux; HAD= hormone antidiurétique

Remarque

L’élimination urinaire de sodium est faible durant la journée chez le sujet debout et augmente pendant la nuit chez le sujet couché. Au contraire l’élimination urinaire de potassium est forte dans la journée et faible durant la nuit.