27/01/2016

1

Bilan du Sodium

Emmanuelle Vidal-Petiot,MCU-PH Explorations fonctionnelles rénales - Bichat

Séminaire CUEN 2015 Séminaire CUEN 2015 Physiologie Rénale et Troubles Physiologie Rénale et Troubles HydroelectrolytiquesHydroelectrolytiques

Lundi 14 décembre 2015Lundi 14 décembre 2015

Régulation du bilan du sodium

Pathologie: Pression artérielle, œdèmes

Bilan du sodium

Transport rénal du sodium

Rappels: homéostasie et bilan du sodium

27/01/2016

2

Régulation du bilan du sodium

Pathologie: Pression artérielle, œdèmes

Bilan du sodium

Transport rénal du sodium

Rappels: homéostasie et bilan du sodium

Rappels sur les compartiments liquidiens

SECTEUR EXTRACELLULAIRE1/3 eau

PLASMA INTERSTISIUM5% 15%

protides protides70 g/l 0-20 g/L

P cap P interst25 mm Hg 0-10 mm Hg

OSMALITE EXTRA CELLULAIRE

SECTEUR INTRACELLULAIRE2/3 eau

40%

=OSMOLALITE INTRACELLULAIRE

Pression oncotique

PRESSION OSMOTIQUE

Pression hydrostatique

BILAN DU SODIUM BILAN DE L’EAU

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Sémiologie des compartiments liquidiens

SECTEUR EXTRACELLULAIRE1/3 eau

PLASMA INTERSTISIUM5% 15%

SECTEUR INTRACELLULAIRE2/3 eau

40%

BILAN DU SODIUM BILAN DE L’EAU

hypoTA

HTA

pli cutané

œdèmes

hyposomolarité ([Na])

hypersomolarité ([Na])

Volémie et bilan du sodium

FILTRATIONH20 180LNa 25000mmol

EXCRETIONUrine 0,5 à 1,5Na 170mmol

REABSORPTION

SECRETIONvolémie

Entrées Na Sorties Na

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Homéostasie du sodium

25000 mmol

100 mmol

Urine primitive Urine définitiveIngestats (/j) EF

0.4%

Charge filtrée filtrée= [Na]p x DFG

Quantité excrétéeQuantité

réabsorbée

0.08%25000 mmol

20 mmol

24900 mmol

24980 mmol

100 mmol

20 mmol

GLOMERULE TUBULE

EF = Excrétion Fractionnelle = Charge excrétée / Charge filtrée

Entrées de sodium

Ingestats

- Alimentaires- Variables 100 à 200mmol/j (6 à 12g/j)- Sel de cuisine (50%)

LaitagesCharcuteriePlats cuisinés

Absorption

- Grêle >> Colon- Couplé au glucose- Coefficient d’absorption = 100%

1g NaCl = 17mmol

Sans sel 2g/jHyposodé 2 à 4g/jNormosodé 6 à 8g/ j

Na

Glu

Entérocyte

3 Na

2 K

SGLT1

Glu

ATP

GLUT

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Sorties de sodium

Extra-rénales Négligeables et non régulées

-Selles 5mmol/j

-Sueurs 5 à 80mmol/j (20mmol/j en moyenne)

Rénales Importantes et régulées 1g NaCl = 17mmol

Coefficient d’absorption = 100%Sorties extra-rénales négligeables

Excrétion urinaire de Na+ =

apports alimentaires en Na

Bilan du sodium: vue d’ensemble

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6

Bilan du sodium: un nouveau site de stockage

20092009

J Clin Invest 2013J Clin Invest 2013

J Clin Invest 2015J Clin Invest 2015

Régulation du bilan du sodium

Pathologie: Pression artérielle, œdèmes

Bilan du sodium

Transport rénal du sodium

Rappels: homéostasie et bilan du sodium

27/01/2016

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Comportement rénal du sodium

FILTRATIONH20 180LNa 25000mmol

EXCRETIONUrine 0,5 à 1,5Na 170mmol

REABSORPTION

SECRETION

Proximal60%

BAL Henle25%

TCD8% Connecteur

5%

Collecteur1%

Filtration:25000mmol

Excrétion:170mmol

Tubule contourné proximal

Site principal de réabsorption de Na et d’H202/3 du Na filtré est réabsorbé (16000mmol/j)2/3 de H2O filtrée est réabsorbée (120L/j

Besoins ATP important (mitochondries+++)Surface d’échange +++ (bordure en brosse)

Isoosmolaire1L H20 / 140mmol Na réabsorbésconcentration en Na stable

Non régulée mais modulée parFacteurs physiques péritubulairesBalance glomérulotubulaireAngiotensine 2

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Mécanisme cellulaire: P1

H+

K+

ATP Na+

NHE3

Na+

Na+

HCO3-Na+

Pi

H20AQP1 AQP1

NPT2

Na+

AA

Na+

GlucoseSGLT2

Proximal60%

Tubule contourné proximal

PARTIE INITIALE

Cl

Na

HCO3GlucoseAA

CO

NC

EN

TR

ATI

ON

DIL

UT

ION

Inuline

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Mécanisme cellulaire: P2 et P3

H+

K+ATP

Na+

NHE3

Na+

H20AQP1 AQP1

Cl

HCO3- K+

Cl

+

Na+

Cl

-

Proximal60%

Tubule contourné proximal

PARTIE INITIALE

Inuline

Na

HCO3GlucoseAA

CO

NC

EN

TR

ATI

ON

DIL

UT

ION

PARTIE TERMINALE

Cl

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Balance glomérulo-tubulaire

1. BALANCE GLOMERULAIRE-TUBULAIRE(MODULATION > REGULATION)

. Modulation de la réabsorption proximale de Na

. Par un phénomène physique péritubulaire seul (indépendant de tout facteur hormonal)

. Lié directement au DFG

Ajustement de la réabsorption proximale de Na+de sorte que le débit de Na réabsorbé par le TCPreprésente toujours 2/3 du débit de Na Filtré parle glomérule, quel que soit la valeur du DFG

. Limite la perte de Na+ quand le DFG augmente

. Évite une trop grande rétention de Na quand le DFG baisse

Balance glomérulo-tubulaire

[Na] P

(Natrémie)

mM

DFG

L/j

Débit de Na filtré

mmol/j

Na réabsorbé

mmol/min

Na fin TCP

mmol/min

140 180 25200 16800 66% 8400

140 240 33600 16800 50% 16800

140 240 33600 22400 66% 11200

Etat stable initial

Modification du DFG (conséquences si pas de BGT)

Balance glomérulo-tubulaire

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Mécanismes

↑ DFG → ↑ [prot] cap péritub. → ↑ P cap péritub. → ↑ DP → ↑ réabsorption

AA

DP

[prot] 60 g/L

[prot] 75 g/L [prot] 64

DFG 180

AE

DNa 25000 [prot] 0

[prot] 0

P cap péritub

AA

DP

[prot] 60 g/L

[prot] 82 g/L [prot] 66

↑ DFG 240

AE

↑ DNa 33600[prot] 0

[prot] 0

↑ ↑ P cap péritub

↑

DFG → [prot] cap péritub. → P cap péritub. → DP → réabsorption

Anse de Henlé (branche ascendante large)

Ca, Mg

2Cl-

Lumièretubulaire

Furosemide

ROMK

3 Na+

2 K+

K+

Cl-

BAL Henle25%

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Tubule contourné distal

Cl-

Thiazidiques

lumière tubulaire TCD

8%

3 Na+

2 K+

K+ROMK

ENaCNa+

HCO3-

HCO3-

Cl-

Pds

NDCBE

Na+

Cl-

H+

+- 10-30 mV

3 Na+3 Na+

2 K+2 K+MR

- Réabsorption de 5 à 10% du Na filtré

- Réabsorption active, indépendante de celle de l’eau

-Site de régulation hormonale

-Entrée apicale par canal sodique sensible à l’amiloride

-Sortie par Na/K ATPase

- Entrée découplée de celle du Cl-

ddp lumière négative

Canal collecteur

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Régulation du bilan du sodium

Pathologie: Pression artérielle, œdèmes

Bilan du sodium

Transport rénal du sodium

Rappels: homéostasie et bilan du sodium

Sites de régulation de l’excrétion de Na

1. RETROCONTROLE TUBULO-GLOMERULAIRE

2. CONTRÔLE HORMONAL INDEPENDANT DE LA

FILTRATION

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Rétrocontrôle tubulo-glomérulaire

Tubule distal

Tubule proximal

AA

AEGlomérule

La modification du DFG

modifie la quantité de NaCl dans le TCD (malgré la balance glomérulo-tubulaire)

Induisant via le rétrocontrôle tubulo-glomérulaire

. Une variation des résistances artériolaires afférentes (autorégulation DFG)

. Une variation de la synthèse de rénine modulant l’excrétion de Na+.

Réponse adaptée aux variations de volémie

Rétrocontrôle tubulo-glomérulaire

↑ résistances AA

Hypervolémie ↑ DFG ↑ Na distal

↓ Rénine ↑ excrétion Na+

↓ résistances AA

Hypovolémie ↓ DFG ↓ Na distal

↑ Rénine ↓ excrétion Na+

↑ DFG

↓ DFG

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Régulation hormonale de l’excrétion de Na

Angiotensine 2Aldostérone

FAN

Antinatriurétique Système Rénine Angiotensine Aldostérone

Pronatriurétique Facteur Atrial Natriurétique

compartiments liquidiens: variables régulées

SECTEUR EXTRACELLULAIRE1/3 eau

PLASMA INTERSTISIUM5% 15%

SECTEUR INTRACELLULAIRE2/3 eau

40%

BILAN DU SODIUM BILAN DE L’EAU

VARIABLE REGULEE

PRESSION ARTERIELLE

VOLEMIE

OSMOLALITE

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Déterminants de la PAM:

loi de Hagen-Poiseuille

PA – PB = Q x R

(loi d’Ohm appliquée à la mécanique des fluides)

Les déterminants de la PAM

débit cardiaque

PAM (-POD)

résistancespériphériques

FCVES 1/r4µ

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Boucle de régulation

Baroreflexe artériel et cardiaque

PRESSIONARTERIELLE

BARORECEPTEURS

VOIES NERVEUSESCENTRALES

125/70

voies afférentes

débit cardiaque

résistancespériphériques

para

- +

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Régulation de la PAM: rôle du bilan de Na

volémie

débit cardiaque

pression artérielle

résistancespériphériques

auto-régulation

syst. natriurétiques

syst. antinatriurétiques

réabsorpt° Na

Le système rénine-angiotensine

rénine

angio 1

β1 ↓ DFG PA

+

+angio 2angiotensinogène

ECA

+

activité sympathique

vasoconstriction

+

PA

+

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Le système rénine-angiotensine-aldostérone

rénine

angio 1

β1 ↓ DFG volémie

+

+angio 2angiotensinogène

ECA

+

activité sympathique

vasoconstriction

-

aldostérone

réabsorption Na

+

+

+

PA

Angiotensine 2: action tubulaire

H+

K+

ATP Na+

NHE3

Na+

Na+

HCO3-Na+

Pi

H20AQP1 AQP1

NPT2

Na+

AA

Na+

GlucoseSGLT2

Ang2

AT1

Cl-3 Na+

2 K+

Ang2

AT1

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20

K+ROMK

ENaCNa+

H+

+- 10-30 mV

3 Na+3 Na+

2 K+2 K+MR

Aldostérone: action sur le tubule distal

ALDO

MR

ALDO

Cl-3 Na+

2 K+

MR

ALDO

Les peptides natriurétiques

ANP, BNP

synthèse rénine

natriurèse

-

+

+ volémie

vasodilatation

+

27/01/2016

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Les peptides natriurétiques

ANP, BNP

synthèse rénine

natriurèse

-

+

+ volémie

vasodilatation

volémie

PA

+

Pression-natriurèse: gain infini

D’après Guyton and Hall, textbook of medical physiology

natr

iurè

se (

x n

orm

ale

)

pression artérielle (mmHg)

Aigu

27/01/2016

22

Pression-natriurèse: gain infini

D’après Guyton and Hall, textbook of medical physiology

natr

iurè

se (

x n

orm

ale

)

pression artérielle (mmHg)

Aigu

entrées Na

Pression-natriurèse: gain infini

D’après Guyton and Hall, textbook of medical physiology

natr

iurè

se (

x n

orm

ale

)

pression artérielle (mmHg)

Aigu

pression artérielle (mmHg)

Apports Na élevés

Apports Na normaux

Chronique

27/01/2016

23

Régulation du bilan de Na: synthèse

volémie

débit cardiaque

pression artérielle

résistancespériphériques

auto-régulation

réabsorpt° Na

volémie

débit cardiaque

BAROREFLEXE

barorécepteurs

volorécepteurs

para

pression artérielle

résistancespériphériques

auto-régulation

réabsorpt° Na

27/01/2016

24

volémie

débit cardiaque

BAROREFLEXE

barorécepteurs

volorécepteurs

SRAvasc

para

ang2

app juxta-glomérulaire

pression artérielle

résistancespériphériques

auto-régulation

réabsorpt° Na

volémie

débit cardiaque

BAROREFLEXE

barorécepteurs

volorécepteurs

SRAA

para

ang2

ang2, aldo

app juxta-glomérulaire

pression artérielle

résistancespériphériques

auto-régulation

réabsorpt° Na

27/01/2016

25

volémie

débit cardiaque

BAROREFLEXE

barorécepteurs

volorécepteurs

SRAA

para

ang2

ang2, aldo

app juxta-glomérulaire

PEPTIDES NA

cardiomyocytes

pression artérielle

résistancespériphériques

auto-régulation

réabsorpt° Na

volémie

débit cardiaque

BAROREFLEXE

barorécepteurs

volorécepteurs

SRAA

para

ang2

ang2, aldo

app juxta-glomérulaire

PEPTIDES NA

cardiomyocytes

PRESSION NA

pression artérielle

résistancespériphériques

auto-régulation

réabsorpt° Na

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Intégration temporelle des systèmes de régulation…

Temps après la perturbation initiale

Ga

in d

u s

ystè

me

de

ré

gu

latio

n

secondes minutes heures jours

BAROREFLEXE

PRESSION NA

SRA VASCULAIRE

SRAA RENAL

PEPTIDES NA

∞

Régulation du bilan du sodium

Pathologie: Pression artérielle, œdèmes

Bilan du sodium

Transport rénal du sodium

Rappels: homéostasie et bilan du sodium

27/01/2016

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D’après Meneton et al, Physiol Rev 2005

HTA

Perte de Na

FH3 – GIRK4 (KCNJ5)

FH1

Formes mendéliennes d’hypotension ou d’hypertension

Quelques exemples d’HTA secondaires

Adénome de Conn

Sténose artère rénale

Néphropathies

Coarctaction de l’aorte

27/01/2016

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Bilan du Na et œdèmes

SECTEUR EXTRACELLULAIRE1/3 eau

PLASMA INTERSTISIUM5% 15%

protides protides70 g/l 0-20 g/L

P cap P interst25 mm Hg 0-10 mm Hg

Pression oncotique

Pression hydrostatique

BILAN DU SODIUM

Compartiment régulé

Physiopathologies des œdèmes:

Situations d’hypovolémie efficace

SECTEUR EXTRACELLULAIRE1/3 eau

PLASMA INTERSTISIUM5% 15%

BILAN DU SODIUM POSITIF

HYPOVOLEMIEEFFICACE OEDEMES

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La fixité du milieu intérieur est une condition nécessaire à la vie libre et indépendante

Claude Bernard - 1878