Filtration glomérulaire

Concept de Filtration glomérulaire

La filtration glomérulaire (Fig. 1) est le premier des trois processus rénaux de base qui se produisent dans les reins, au niveau du néphron, et qui sont responsables de la formation de l’urine. Cette première étape correspond à l’ultrafiltration du plasma sanguin, des capillaires glomérulaires jusqu’à l’intérieur de la capsule de Bowman, dans un processus qui se passe de forme passive, avec pour seule énergie, celle fournie par le cœur, et qui conduit à la formation d’un filtrat glomérulaire, également appelé urine primitive. La filtration glomérulaire est suivie de la réabsorption et de la sécrétion tubulaires menant à l’obtention de l’urine définitive.

Fig. 1. Représentation schématique de la filtration glomérulaire (les flèches rouges représentent le sens de la circulation sanguine et les flèches noires, le sens du filtrat glomérulaire)

Barrière de filtration glomérulaire

La barrière de filtration glomérulaire se compose de 3 structures:

– L’endothélium fenêtré des capillaires glomérulaires dont la surface est chargée négativement et dont les pores empêchent le passage des cellules présentes dans le sang ;

– La membrane basale glomérulaire qui consiste en un réseau lâche de fibrilles au sein d’une matrice, avec une épaisseur d’environ 0,1 µm et constituée d’une couche centrale dense (lamina densa) et deux couches claires (lamina rara interne et externe). Cette membrane empêche le passage de protéines d’un poids moléculaire supérieur à 70 kDa et fonctionne aussi comme une barrière sélective du fait qu’elle soit chargée négativement (la plupart des protéines sont chargées négativement et, de ce fait, elles sont repoussées par la membrane basale) ;

– Les podocytes, constituant le feuillet viscéral (couche interne) de la capsule de Bowman, dont la charge négative, due à la présence de sialoprotéines, limite également le passage des protéines.

Fraction de filtration

La fraction de filtration (FF) est la portion de la circulation rénale qui est convertie en filtrat glomérulaire, étant déterminée par le calcul suivant :

FF = DFR/DPR

DFR est le débit de filtration glomérulaire et DPR le débit plasmique rénal.

En conditions normales, le DFR est d’environ 125 ml/min et le DPR est d’environ 600 ml/min. La fraction de filtration est alors d’environ 0.2, ce qui signifie que 20 % du débit plasmique rénal est converti en filtrat glomérulaire par minute.

Facteurs influençant la filtration glomérulaire 

1. Pression hydrostatique dans l’espace de Bowman : Le débit de filtration glomérulaire est inversement proportionnel à la pression hydrostatique dans l’espace de Bowman. Par exemple, la filtration diminue en cas d’obstruction de l’uretère, en raison de l’augmentation de la pression dans le fluide de la capsule de Bowman ;
2. La pression hydrostatique des capillaires glomérulaires : Une variation de la pression hydrostatique glomérulaire influe directement sur l’intensité de la filtration et dépend de :
   • 2.1. Débit sanguin rénal : Le débit de filtration glomérulaire est directement proportionnel au débit sanguin rénal, autrement dit, s’il augmente, le flux du plasma vers le glomérule augmente, ce qui conduit à une augmentation de la pression intraglomérulaire et, par conséquent, à une augmentation de la filtration.
   • 2.2. Résistance des artérioles : La vasoconstriction de l’artériole afférente (qui arrive au glomérule) provoque une diminution de la pression intraglomérulaire et, par conséquent, une diminution de la filtration. En revanche, la vasoconstriction de l’artériole efférente (qui quitte le glomérule) provoque l’effet inverse, c’est-à-dire, une augmentation de la pression intraglomérulaire et une augmentation de la filtration.
3. Stimulation sympathique rénale : Le système nerveux sympathique stimule la constriction des artérioles (voir point 2.2)
4. Hyperprotéinémie et Hémoconcentration : Si il y a une augmentation de la concentration des protéines plasmatiques (en cas de déshydratation, par exemple), le débit de filtration glomérulaire diminue ;
5. L’état des capillaires glomérulaires : La destruction des capillaires glomérulaires ou l’augmentation de la perméabilité du filtre glomérulaire (en cas de maladies telles que la néphrite, la sinusite ou les caries) diminuent la filtration ;
6. Variation de la pression artérielle : Une augmentation de la pression artérielle (entre 80 – 200 mm Hg) n’affecte pas le débit de filtration glomérulaire, étant donné que le système nerveux sympathique effectue une autorégulation (voir point 3).

References:

• Junqueira, L.C. & Carneiro, J. (2004). Aparelho urinário. In: Junqueira, L.C. & Carneiro, J. Histologia básica. 10th ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan. P371-389.
• Tanner, G.A. (2012). Renal physiology and body fluids. In: Rhoades, R.A. and Bell, D.R. Medical Phisiology: Principles for Clinical Medicine. 4th ed. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins. p399-470.
• Widmaier, E.P., Raff, H. & Strang, K.T. (2004). The kidneys and Regulation of water and inorganic ions. In: Widmaier, E.P. et al. Vander, Sherman & Luciano’s Human Physiology: The Mechanisms of Body Function. 9th ed. Boston: Mcgraw-Hill. P513-562.