Anatomie et physiologie du système rénal

• Le système urinaire est un ensemble d'organes et de structures dans le corps humain.
• Il est chargé de produire, stocker et éliminer l'urine.
• Le système est essentiel pour l'équilibre des fluides et des électrolytes.
• Le système régule la pression artérielle.
• Le système élimine aussi les déchets toxiques issus du métabolisme.
• Les principaux organes du système urinaire sont les reins, les uretères, la vessie et l'urètre.
• Le système urinaire joue un rôle central dans la régulation de la composition des liquides du corps, incluant la balance hydrique, électrolytique et acido-basique.
• Il assure aussi l'élimination des déchets métaboliques et des substances étrangères comme les composés chimiques toxiques et les médicaments.
• Les reins ont une fonction endocrine moins importante.

Fonctions du Rein

• Fonctions exocrines incluent la production d'urine et l'élimination des déchets.
• Fonctions endocrines incluent la sécrétion de rénine pour la régulation de la pression artérielle.
• Il y a aussi la sécrétion d'érythropoïétine, qui favorise la production des érythrocytes, c-à-d les globules rouges.
• Maintien de l'homéostasie.
• Équilibre hydrique (régulation des liquides corporels).
• Équilibre hydroélectrolytique (régulation des électrolytes tels que sodium et potassium).
• Chez l'être humain, les reins sont des organes aplatis et ovoïdes, en forme de haricot.
• La face externe des reins est convexe, tandis que la face interne est concave.
• Ils sont lisses chez l'adulte, de couleur rouge-brun et situés dans l'espace rétropéritonéal.
• En moyenne, les reins mesurent 12 cm de hauteur, 6 cm de largeur et 3 cm d'épaisseur, pesant environ 150g.
• Les mesures mentionnées peuvent varier d'un individu à l'autre.
• Les reins se projettent par leur face postérieure dans la région lombaire.
• Le rein gauche est situé entre la 11e vertèbre thoracique et la 3e lombaire.
• Le rein droit se projette entre la 12e vertèbre thoracique et l'espace entre la 3e et la 4e lombaire.
• Le rein est vascularisé par les artères et les veines rénales, qui pénètrent dans le rein par une échancrure sur sa face concave appelée le hile rénal.
• La vascularisation du rein est assurée par l'artère rénale se divisant en artère antérieure et postérieure.
• Ces artères donnent les artères inter lobaires cheminant dans les colonnes de Bertin.
• Au niveau de la base des pyramides de Malpighi, les artères inter lobaires se divisent.
• Elles créent les artères arciformes parallèles à la surface du rein.
• Les artères arciformes donnent à angle droit des collatérales remontant dans la corticale entre les pyramides de Férrin.
• Les collatérales des artères arciformes sont courtes et sont nommées les artères afférentes des glomérules.
• À la sortie du corpuscule, les artères efférentes du glomérule donnent le réseau capillaire péri tubulaire, soit le vasa recta.
• Les artères rénales sont au nombre de deux, une droite et une gauche, naissant de l'aorte abdominale au niveau de L1.
• L'artère rénale gauche est plus courte que la droite, et chaque artère rénale donne des branches terminales.
• Les artères et les veines présentent des subdivisions jusqu'au glomérule.
• Le parenchyme rénal est entouré d'une capsule dure et résistante.
• La partie périphérique du parenchyme est le cortex, tandis que la partie centrale est la médulla

Zones du Rein

• La zone corticale contient les glomérules, les tubes contournés proximaux et distaux, les tubes collecteurs et les colonnes de Bertin.
• La zone médullaire rénale contient les pyramides rénales de Malpighi.
• La base des pyramides est sous-corticale et la pointe est tournée vers l'intérieur.
• Les pyramides forment les papilles qui reçoivent les petits calices, et comportent les tubes.
• Les petits calices recueillent l'urine émise par les pyramides de Malpighi.
• L'union des petits calices forment les grands calices ; il y a trois ou quatre grands calices par rein.
• Le bassinet est un tube en forme d'entonnoir qui se jette dans l'uretère.
• Il sert au passage de l'urine issue du néphron via le tube collecteur.

Uretères

• Les uretères transportent l'urine des bassinets jusqu'à la vessie.
• Ils sont des organes rétropéritonéaux.
• Les uretères, au nombre de deux, sont disposés verticalement de part et d'autre de la colonne vertébrale, chacun mesurant environ 1 cm de diamètre et entre 25 à 30 cm de long.
• Chaque uretère s'abouche à son extrémité inférieure à la paroi postérieure de la vessie, par une sorte de valve empêchant l'urine de refluer de la vessie vers les reins.

Vessie

• La vessie est un organe musculaire creux qui recueille l'urine produite par les reins et la stocke entre les mictions.
• C'est un organe extensible et élastique dont la forme dépend de son état de réplétion.
• La vessie prend une forme pyramidale lorsqu'elle est vide ou contient peu d'urine.
• Elle se dilate progressivement et prend la forme d'une poire lorsqu'elle se remplit d'urine.
• Des fibres sympathiques innervent le trigone, les orifices urétéraux et les vaisseaux sanguins, tandis que des fibres parasympathiques innervent les muscles lisses de la paroi.
• La vessie assure le stockage de l'urine et peut contenir habituellement entre 300 et 600 ml chez l'adulte.

Urètre

• L'urètre est composé d'un conduit allant du col de la vessie au méat urétral, permettant l'écoulement de l'urine.
• Il sert aussi, chez l'homme, au passage du sperme.
• Le diamètre moyen de l'urètre est de 10 mm, et sa morphologie est différente entre la femme et l'homme.
• L'urètre féminin est court mesurant de 3 à 4 cm et est quasiment rectiligne.
• L'urètre masculin, plus long (12 cm), comprend deux parties: l'urètre postérieur et l'urètre antérieur.
• L'urètre postérieur mesure 4 cm de long, il fait suite au col vésical et est entouré par la prostate (urètre prostatique).
• L'urètre antérieur mesure 8 cm de long et est entouré du corps spongieux et des corps caverneux

Néphron

• Le néphron est l'unité structurelle et fonctionnelle de base du rein.
• Il comprend le corpuscule de Malpighi, le tube contourné proximal, l'anse de Henlé et le tube distal.
• Le corpuscule de Malpighi est le segment initial du néphron.
• Il est formé du glomérule de Malpighi, un réseau de capillaires artériels pelotonnés sur eux-mêmes.
• Il est aussi formé de la capsule de Bowmann, élément à double paroi formé de cellules entourant le glomérule de Malpighi.
• La cavité de la capsule communique avec la lumière du tube contourné qui lui fait suite.
• L'anse de Henlé fait suite au tube contourné et se trouve dans les pyramides de Malpighi.
• Elle a deux parties, soit la branche descendante rectiligne grêle et la branche ascendante rectiligne, réunie à la branche descendante par un coude.
• Le tube distal fait suite à l'anse de Henlé et est appelé la macula densa, qui est attenant au pôle vasculaire du glomérule.
• Le tube collecteur de Bellini fait suite au tube distal, traversant la pyramide de Malpighi en augmentant de volume.
• Il rejoint les tubes collecteurs des autres néphrons et forme un canal volumineux s'ouvrant au sommet de la papille.
• Les tubules collecteurs vident dans les calices via les papilles.
• Les calices se jettent dans le bassinet, qui est connecté à l'uretère.
• Chaque rein humain compte environ un million de néphrons.
• Le nombre de néphrons est fixé à la naissance.
• Facteurs influençant la variabilité du nombre de néphrons: l'âge gestationnel, le retard de croissance intra-utérin et l'état nutritionnel de la mère.

Structures du Néphron et Fonctions

• Le glomérule améliore la surface d'échanges avec un réseau de capillaires très perméables.
• La capsule glomérulaire ou la capsule Bowman est composée d'un épithélium pavimenteux en forme de coupe à double paroi.
• La couche interne de celle-ci est composée de cellules spécialisées, les podocytes, étroitement associés aux capillaires et permettant la filtration glomérulaire.
• Le tube contourné proximal possède un épithélium cubique simple comprenant des microvillosités augmentant la surface d'échange.
• L'anse du néphron ou l'anse de Henlé, avec ses branches ascendantes et descendantes, joue un rôle dans le mécanisme de concentration de l'urine.
• Le tube contourné distal contient des cellules sensorielles spécialisées et sensibles à la concentration en NaCl, formant la macula densa, et réalise est une partie de la réabsorption et de la sécrétion tubulaires.

Appareil Juxtaglomérulaires

• Les cellules de la macula densa et les cellules juxtaglomérulaires spécialisées de l'artériole afférente forment un appareil sensoriel.
• Il détecte les variations de la pression artérielle et de la concentration de sodium dans le liquide tubulaire.
• Cet ensemble joue un rôle clé dans la régulation de la fonction rénale et de la pression artérielle.
• La macula densa est située dans le tubule contourné distal et détecte les variations de sodium.
• Les cellules juxtaglomérulaires produisent et libèrent la rénine en réponse à une diminution de la pression artérielle ou de la concentration de sodium.
• La rénine déclenche le système rénine-angiotensine-aldostérone (RAA).
• Le système RAA augmente la pression artérielle et stimule la réabsorption de sodium et d'eau dans les reins.
• Ce mécanisme assure une régulation fine de l'homéostasie hydrosodée et de la perfusion rénale.

Filtration glomérulaire

• Les liquides et les solutés du plasma sanguin glomérulaire passent dans la capsule glomérulaire.
• Le filtrat glomérulaire a la même composition que le plasma sanguin, sans les protéines.
• Le débit de filtration (DFG) est le volume de filtrat formé par tous les néphrons en une minute.
• Environ 99% du filtrat qui transite dans le tubule est transformé activement ou passivement vers le liquide interstitiel.
• Il pénètre ensuite dans les capillaires péritubulaires.
• Seulement 1% du filtrat est excrété.
• La plupart des solutés sont réabsorbés : 100% du glucose, 99,5% du sodium et 50% de l'urée.
• Des substances toxiques comme l'hydrogène, le potassium, les poisons, les médicaments et les toxines métaboliques passent dans les capillaires lors de la sécrétion tubulaire

Concentration de L'urine

• L'élaboration par les reins d'une urine diluée ou concentrée dépend d'un mécanisme d'échange à contre courant.
• Elle dépend aussi du taux d'hormones antidiurétique (ADH) circulante sécrétée par la neurohypophyse.
• Les ions Cl- et Na+ sont expulsés du néphron.
• Na+ et Cl- diffusent dans la lumière de la branche descendante du tubule (perméable à l'eau).
• Les ions sont transportés activement des tubes collecteurs vers le liquide interstitiel.
• L'urée diffuse passivement du liquide interstitiel vers la lumière des tubes collecteurs.
• Les vasa recta sont des vaisseaux de la paroi fine et parallèles aux anses des néphrons, permettant la diffusion des ions Na+ et Cl-, ainsi que de l'eau.
• La quantité d'eau réabsorbée à partir des tubules contournés et des tubes collecteurs dépend des taux d'ADH.
• Lorsque de faibles quantités d'ADH sont sécrétées, les tubes sont imperméables à l'eau, résultant en une urine diluée.
• Lorsque les taux d'ADH sont élevés, la perméabilité à l'eau augmente, favorisant la diffusion de l'eau vers le liquide interstitiel et la production d'une urine plus concentrée.

Balance Acido-Basique

• En cas d'acidose, des quantités plus importantes de protons sont sécrétées dans la lumière des tubules rénaux.
• Les ions bicarbonate sont réabsorbés par les tubules.
• En cas d'alcalose, des quantités plus faibles de protons sont sécrétés et moins d'ions bicarbonate sont réabsorbés.
• L'excrétion des protons dans l'urine dépend de deux systèmes tampons dans le liquide tubulaire.
• Soit le système tampon phosphate HPO32- + H+ ⇆ H2HPO4-
• Soit le système tampon ammoniac/ammonium NH3 + H+ ⇆ NH4

Miction

• La miction est le processus physiologique d'émission de l'urine.
• La distension de la vessie envoie des signaux sensoriels conduits par des neurones sensitifs jusqu'à la moelle épinière puis jusqu'à l'encéphale.
• Des influx parasympathiques stimulent la contraction du muscle détrusor et relâchent le sphincter urétral interne.
• Le relâchement volontaire du sphincter urétral externe entraine la miction.

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