Chapitre 7 — Adaptation rénale au sodium · Topic 3 · Leçon 3.1
Le rein est le seul organe régulé pour ajuster les sorties de sodium aux entrées. Cette leçon décrit l’anatomie fonctionnelle du néphron (unité rénale), sa double vascularisation (glomérule + péritubulaire) et la filtration glomérulaire — première étape de la formation de l’urine.
🎯 Objectifs pédagogiques
- Décrire l’anatomie du néphron (glomérule + tubule) ;
- Identifier les 2 réseaux capillaires (glomérulaire et péritubulaire) ;
- Comprendre la barrière glomérulaire et sa perméabilité ;
- Chiffrer DSR, FPR, DFG, FF et la charge filtrée de Na+.
🧭 Plan de la leçon
- Le néphron et sa vascularisation
- Le filtre glomérulaire
- Aspects quantitatifs : DSR, FPR, DFG, charge filtrée
1. Le néphron et sa vascularisation
- Chaque rein contient 800 000 à 1 200 000 néphrons.
- Composé d’un glomérule (cortex) + un tubule qui le suit (cortex + médullaire).
- Assure la production d’urine à partir du sang.
Particularité anatomique du rein : deux réseaux capillaires en série (« système porte rénal ») :
- Capillaires glomérulaires (dans le glomérule) : en pelote, à haute pression (entre artériole afférente et artériole efférente). C’est le site de la filtration.
- Capillaires péritubulaires (autour des tubules) : à basse pression, recueillent l’eau et les solutés réabsorbés le long des tubules. Débouchent dans les veines rénales.
Entre les deux : une artériole efférente (et non une veinule), particularité unique au rein. Sa vasomotricité contrôle finement la pression glomérulaire.
Artère rénale → artères interlobaires → arquées → interlobulaires → artérioles afférentes (~1 million/rein) → capillaires glomérulaires (filtration) → artériole efférente → capillaires péritubulaires (réabsorption) → veinules → veine rénale → veine cave inférieure.
2. Le filtre glomérulaire
Formé de 3 couches :
- Endothélium capillaire fenestré : pores de 50-100 nm.
- Membrane basale : barrière physique (protéoglycanes chargés négativement).
- Podocytes : cellules à prolongements cytoplasmiques (pédicelles) formant des fentes de filtration.
Ensemble, ces couches forment le tamis moléculaire qui laisse passer l’eau et les petites molécules, mais retient les grosses protéines.
| Molécule | Poids moléculaire | Passage à travers le filtre |
|---|---|---|
| Sodium (Na+) | 23 Da | Total (traverse librement) |
| Glucose | 180 Da | Total |
| Albumine | 70 000 Da | Quasi nul (< 1 %) |
| Immunoglobulines | 150 000 Da | Nul |
| Cellules sanguines | >>> | Nul |
Le filtrat glomérulaire (ou urine primitive) contient :
- Eau et petites molécules à concentration identique au plasma ;
- Protéines très faibles (10-20 mg/L, contre 60-70 g/L dans le plasma).
Une protéinurie significative (albumine urinaire > 30 mg/24 h) signe une atteinte du filtre glomérulaire (néphropathie diabétique, glomérulonéphrite, HTA maligne).
3. Aspects quantitatifs : DSR, FPR, DFG, charge filtrée
| Grandeur | Définition | Valeur |
|---|---|---|
| DSR (débit sanguin rénal) | Débit sanguin dans les reins | ~ 1 000 mL/min = 20 % du Qc |
| FPR (flux plasmatique rénal) | = DSR × (1 − Ht) | ~ 600 mL/min (si Ht = 40 %) |
| FF (fraction de filtration) | = DFG / FPR | ~ 20 % (1/5ème du plasma est filtré) |
| DFG (débit de filtration glomérulaire) | = FF × FPR | 90-120 mL/min/1,73 m² ≈ 150-180 L/jour |
Charge Na+ filtrée = Natrémie × DFG
Calcul : 140 mmol/L × 180 L/jour ≈ 25 000 mmol/jour de sodium filtré.
Or l’apport est ~ 170 mmol/jour (60 fois moins que ce qui est filtré). Cela signifie que le rein doit réabsorber environ 99 % du Na+ filtré pour maintenir un bilan nul (voir Leçon 3.2).
Le DFG est le principal marqueur de la fonction rénale globale. Il est estimé en clinique par la créatininémie (formule MDRD ou CKD-EPI) et exprimé en mL/min/1,73 m².
- DFG normal : > 90 mL/min/1,73 m².
- Insuffisance rénale débutante : 60-89.
- Modérée : 30-59.
- Sévère : 15-29.
- Terminale (dialyse ou greffe) : < 15.
Le DFG baisse physiologiquement d’environ 1 mL/min/an après 40 ans (vieillissement rénal).
🧠 À retenir absolument
- 800 000-1 200 000 néphrons par rein = glomérule + tubule.
- Double réseau capillaire : glomérulaire (haute P, filtration) + péritubulaire (basse P, réabsorption).
- Filtre glomérulaire : endothélium fenêstré + membrane basale + podocytes. Retient les protéines > 60-70 kDa.
- DSR = 1 000 mL/min = 20 % du Qc.
- DFG = 90-120 mL/min/1,73 m² ≈ 150-180 L/jour d’urine primitive.
- FF ≈ 20 % (1/5 du plasma filtré).
- Charge Na+ filtrée ≈ 25 000 mmol/jour → le rein réabsorbe > 99 %.
❓ Questions fréquentes
Pourquoi le glomérule a-t-il une haute pression contrairement aux autres capillaires ?
Parce qu’il est situé entre deux artérioles (afférente et efférente), et non entre une artériole et une veinule. Le tonus de l’artériole efférente crée une résistance en aval qui maintient une haute pression dans le glomérule (~55 mmHg) — nécessaire à la filtration. C’est une organisation unique dans l’organisme, cardinale pour la fonction rénale.
Pourquoi le débit rénal est-il si élevé pour une fonction non métabolique ?
Parce que le rein a une fonction essentiellement filtrante (fonctionnelle) et non métabolique. Il doit traiter un grand volume de sang pour filtrer suffisamment de plasma. La consommation d’O₂ rénale, elle, n’est pas particulièrement élevée pour ces 1 000 mL/min de sang — l’extraction d’O₂ y est faible (~15 %, contre >70 % pour le myocarde). C’est un débit fonctionnel, pas métabolique (voir Ch3).
Que se passe-t-il en cas de baisse aiguë du DFG ?
Insuffisance rénale aiguë : accumulation d’urée, de créatinine, oligoanurie, hyperkaliémie, acidose métabolique. Trois grandes catégories de causes : pré-rénale (hypovolémie), rénale (glomérulonéphrite, nécrose tubulaire aiguë), post-rénale (obstruction). L’IRA nécessite une prise en charge urgente. En revanche, l’insuffisance rénale chronique évolue silencieusement pendant des années avant de devenir symptomatique.
Pourquoi l’albumine ne passe-t-elle pas le filtre malgré sa taille modeste ?
Deux barrières : la taille (70 kDa, un peu au-dessus du seuil de perméabilité) ET la charge (l’albumine est chargée négativement, comme la membrane basale glomérulaire, ce qui crée une répulsion électrique). Une atteinte glomérulaire peut altérer sélectivement l’une ou l’autre barrière, expliquant les différentes protéinuries (sélective ou non sélective).
🚀 Pour aller plus loin
Contenu pédagogique original — Réussir SVT. L’équipe Réussir SVT.