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Le rein filtre environ 180 L de plasma par jour à travers 1 million de néphrons (filtration glomérulaire : 125 mL/min), réabsorbe 99 % du filtrat et excrète 1 à 2 L d'urine concentrée. L'équation glomérulaire de Starling détermine le DFG : la pression hydrostatique glomérulaire (P_GC, ~ 50 mmHg, maintenue par l'artériole efférente) entraîne la filtration ; la pression oncotique (_GC, ~30 mmHg) le retient.

La clairance rénale est le concept central de la fonction rénale : Cl_X = (U_X × V)/P_X représente le volume de plasma exempt de substance X par unité de temps. Si Cl_X = GFR : il est filtré et n'est ni sécrété ni réabsorbé (inuline, créatinine). Si Cl_X < GFR : il est réabsorbé (glucose, Na, HCO). Si Cl_X > GFR : il est sécrété (acide urique, certains médicaments).

La réabsorption tubulaire du glucose suit la cinétique de Michaelis-Menten (T_max 375 mg/min = 2,08 mmol/min). Lorsque la glycémie dépasse le seuil (~180 mg/dL = 10 mmol/L), le transporteur SGLT2 devient saturé et du glucose apparaît dans les urines (glycosurie diabétique). Les inhibiteurs du SGLT2 (gliflozines) abaissent délibérément le T_max, augmentant ainsi la glycosurie et réduisant la glycémie.

L'équation CKD-EPI utilise la créatinine sérique pour estimer le DFG : la créatinine est librement filtrée et a une sécrétion tubulaire minimale, d'où sa clairance ( DFG). Le DFGe permet de classer l'insuffisance rénale chronique (IRC) : G1 (>90), G2 (60-89), G3 (30-59), G4 (15-29), G5 (<15 mL/min/1,73 m²). La baisse du DFGe progresse généralement de 1 à 5 ml/min/an dans les cas d'IRC chronique non contrôlée.

La capacité à concentrer l'urine (jusqu'à 1200 mOsm/kg) dépend du gradient osmotique médullaire (contre-courant multiplicateur + turnover dans l'anse de Henle) et de l'ADH (vasopressine), qui insère les aquaporines-2 dans le canal collecteur. Dans le diabète insipide (central ou néphrogénique), l'urine est très diluée (<100 mOsm/kg) et le volume urinaire peut dépasser 10 à 15 L/jour, provoquant une déshydratation sévère si elle n'est pas remplacée.

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