Fonctions et régulation rénales

Fonctions rénales

• Les reins sont essentiels pour maintenir l'homéostasie du corps.
• Ils régulent l'équilibre hydrique et électrolytique.
• Ils maintiennent l'osmolarité et la volémie, influençant ainsi la pression artérielle.
• Ils équilibrent l'acidité et la basicité du corps.
• Ils excrètent les déchets du métabolisme (urée, créatinine, etc.) et les substances étrangères.
• Ils jouent un rôle secondaire dans la production de glucose lors du jeûne (gluconéogenèse).
• Ils interviennent dans la production d'hormones et d'enzymes (érythropoïétine, rénine, calcitriol).
• L'érythropoïétine stimule la production de globules rouges et est principalement produite par les reins et le foie.Sa production est accrue par le manque d'oxygène rénal.
• Le calcitriol (1,25-dihydroxyvitamine D) est la forme active de la vitamine D et intervient dans la régulation du calcium.
• La rénine est une enzyme qui initie le système rénine-angiotensine, important pour le contrôle de la natrémie(concentration de sodium dans le plasma).

Structure de l'appareil urinaire et des reins

• Les reins, au nombre de deux, sont situés de part et d'autre de la colonne vertébrale, à l'arrière de la paroi abdominale, en position rétropéritonéale.
• Ils sont protégés par trois couches tissulaires : la facia rénale (soutien), la capsule adipeuse, et la capsule rénale.
• Chaque rein adulte mesure environ 12 cm de long, 7 cm de large, 3 cm d'épaisseur et pèse entre 100 et 150 g.
• L'artère et la veine rénales pénètrent dans le rein par le hile.
• Les voies urinaires comprennent les uretères (transport de l'urine vers la vessie) et l'urètre (évacuation de l'urine).

Vascularisation du rein

• Le rein se divise en 3 zones principales : le cortex (externe), la médulla (interne) et le bassinet (au centre).
• La médulla contient les pyramides de Malpighi, dont les pointes sont appelées papilles rénales.
• Les colonnes de Bertin se trouvent entre les pyramides.
• Les artères et veines interlobaires irriguent les colonnes rénales.

Néphron et sa vascularisation

• Chaque rein contient environ un million de néphrons, les unités fonctionnelles rénales.
• Le néphron comprend un corpuscule rénal (filtration) et un tubule (modification de l'urine).
• Le tubule est composé de segments morphologiquement distincts avec différentes propriétés de transport et de régulation.
• L'urine est drainée dans la cavité centrale du rein via plusieurs canaux collecteurs.
• Le rein comprend le cortex, la médulla externe (avec zones externe et interne), et la médulla interne. La pointe de la médulla interne est la papille.
• Le cortex contient tous les corpuscules rénaux.
• Le corpuscule rénal est constitué d'un glomérule (touffe capillaire) et d'une capsule de Bowman.
• Le glomérule reçoit le sang par l'artériole afférente et le quitte par l'artériole efférente. Environ 20% du plasma traversant le glomérule est filtré dans la capsule de Bowman. Le reste subséquent quitte le glomérule par l'artériole efférente.
• On distingue deux types de néphrons : les néphrons corticaux (80%) avec corpuscules rénaux situés dans la partie supérieure du cortex et les néphrons juxtamédullaires (20%) avec corpuscules rénaux situés à la limite entre le cortex et la médulla. Ces deux types de nephrons contribuent à la concentration de l'urine.
• Les vasa recta sont des vaisseaux en épingle à cheveux qui accompagnent les longues anses de Henlé des néphrons juxtaglomérulaires.

Artères

• L'artère rénale se divise en artères interlobaires, puis arquées et enfin interlobulaires qui donnent naissance aux artérioles afférentes.
• Le sang passe ensuite dans le glomérule, puis dans les artérioles efférentes, les capillaires péritubulaires (corticaux) ou les vasa recta (juxtamédullaires).
• Le réseau veineux suit le trajet inverse, rejoignant la veine rénale.
• 90% du flux sanguin rénal irrigue le cortex.

Appareil juxtaglomérulaire

• L'appareil juxtaglomérulaire est composé de la macula densa du tubule distal et des cellules juxtaglomérulaires de l'artériole afférente, qui sécrètent la rénine.
• Cet appareil intervient dans la régulation de la natrémie et de la pression artérielle et recoit une innervation sympathique.

Rôle du rein

• Il y a trois mecanismes fondamentaux relies à la formation de l'urine : filtration glomérulaire, la réabsorption tubulaire et la sécrétion tubulaire.

Filtration Glomérulaire

• L'urine primitive se forme par filtration du plasma des capillaires glomérulaires vers l'espace de Bowman.
• La filtration est un processus passif.
• Environ 20% du plasma sont filtrés lors du passage dans le glomérule.
• Le glomérule filtre grâce à trois couches : l'endothélium capillaire, la membrane basale (glycoprotéines chargées négativement), et les podocytes (cellules épithéliales).
• La filtration est influencée par la pression sanguine, la pression du liquide de l'espace de Bowman, et la force osmotique due aux protéines plasmatiques.
• Le débit de filtration glomérulaire (DFG) dépend de la pression nette de filtration et du coefficient de filtration (perméabilité et surface des capillaires).
• Le DFG est d'environ 180 L/jour chez une personne de 70 kg.
• Le DFG n'est pas fixe mais régulée physiologique et peut-être influencée par des modifications nerveuses et hormonales sur l'artériole efférentes et efférentes.

Réabsorption et Sécrétion Tubulaire

• La réabsorption tubulaire récupère des substances de la lumière du tubule rénal vers le sang des capillaires péritubulaires. La sécrétion tubulaire est le déplacement dans le sens opposé.
• La réabsorption tubulaire se fait de deux manières, passive ou active. L'absorption tubulaire passive se fait comme diffusion simple, diffusion facilitée et osmose. La réabsorption tubulaire active se fait par mécanismes actifs primaires (Na+/K+-ATPase, H+-ATPase...) ou par mécanismes actifs secondaires (Co-transports,Antiport,Endocytose).

Composition de l’urine

• L'élaboration de l'urine suit la formule QE = QF-QR + QS, où QE est l'excrétion, QF la filtration, QR la réabsorption et QS la sécrétion.
• Tous les processus de régulation n'ont pas cours pour chaque substance, mais dépendent des besoins du corps.
• L'urine primitive a une composition similaire au plasma, sauf pour les protéines et les lipides, et le long des tubules sa composition est altérée.

Fonctions des différents segments tubulaires

• Le tubule proximal assure une réabsorption massive (entre 65-100 % des substances filtrées).
• L'anse de Henlé absorbe des ions et de l'eau, avec une perméabilité variable selon le segment.
• Le tubule contourné distal et le canal collecteur ajustent finement la composition de l'urine et participent au contrôle de la volémie et de l'osmolarité.
• le sodium est principalement réabsorbé le long des tubules (99% du sodium filtré), assurant les fonctions essentielles des néphrons et le maintien d'une osmolalité extracellulaire stable.

Le tubule contourné proximal (TCP)

• Il réabsorbe 65-70% du NaCl. Le transport du Na+ hors de la cellule est actif et dépend de la Na+/K+-ATPase, créant un gradient électrochimique permettant l'entrée passive de Na+ du côté apical.
• Le TCP est perméable à l'eau; de sorte que la réabsorption de solutés s'accompagne d'une réabsorption d'H₂O.

L'anse de Henlé:

• Réabsorbe 20-30% du NaCl. La branche descendante est perméable à l'eau, mais n'absorbe pas de NaCl. En revanche, la branche ascendante absorbe le NaCl via un co-transport Na+/K+/2Cl- mais est imperméable à l'eau.

Le tubule contourné distal

• Il réabsorbe 5-10% NaCl réabsorbés. Il y a des agents comme la thiazide et amiloride qui régulent l'absorption dans des différents segments du tubule.

Canal collecteur

• Il assure l'ajustement final de la composition de l'urine et contient des cellules principales qui, quand se rencontrent, réabsorbent le Na+ et sécrètent le K+. Il existe aussi les intercalaires, qui sécrète des ions.
• L'urine est une adaptation du volume d'urine aux entrées pour maintenir l'osmolalité plasmatique stable et est une hyper ou hypo-osmotique.
• Une contraction des cellules mésangiales glomérulaires entraine une diminution du Kf

Miction

• L'urine est transportée à la vessie par les uretères et stockée en attendant l'évacuation.
• La vessie est formée de parois musculaires du détrusor.
• Deux sphincters contrôlent l'écoulement de l'urine, interne (muscles lisses) et externe (muscles squelettiques).
• Le détrusor se contracte par l'innervation para-sympathique.
• Le remplissage de la vessie stimule les récepteurs à l'étirement, ce qui induit la contraction du détrusor et l'ouverture des sphincters.
• Des influx afférents inhibent les moto-neurones somatiques innervant le sphincter externe.

Examen de l'urine

• Normale a un pH acide, osmolalité: 50 - 1200 mosM, claire et peut aller d'incolore à jaune foncé.
• Normale ne contient ni protéine ni glucose

Régulation des fonctions rénales

• Les reins jouent un rôle essentiel dans la régulation de l'eau, du sodium et d'autres électrolytes dans le corps. Ce processus implique plusieurs mécanismes complexes qui incluent les systèmes hormonaux, nerveux et cardiovasculaires.

Régulation équilibre hydro-sodique

• Les reins adaptent le volume d'urine aux apports et aux pertes d'eau et de sodium, en contrôlant leur réabsorption et leur excrétion.
• La balance de eau est regulable, par les entrees qui sont l’eau exogène et endogène. Les sorties sont rénales et extra-rénales qu’on peut trouver dans la peau, les voie respiratoires et les voies anales
• La balance sodique est régularisée par les entrées via les aliments et boissons et sorties via les pertes rénales, peau et voies anales

Régulation rénale

• 80% d'eau est reabsorbé dans TCP où l'eau suit les solutés par osmotiques
• 20-30% NaCl reabsorbés par TCD ou les hormones viennent controler son permeabilité

Diuretiques

• Ils inhibent la réabsorption rénale du Na+ et provoquent ainsi une augmentation de l'élimination urinaire d'H₂O et de NaCl.
• Il existe 3 classes de diurétiques: diuretiques de l'anse, diurétiques thiazidiques et diurétiques d'épargne potassiques
• Peut entrainer une hyper ou hypokalemie

Maladies rénales

• Le corps va mal fonctionner si n'est pas gérée
• Une des signes fréquentes de la maladie rénales est d’avoir un taux élevée de proteine dans l’urine
• Le maladie que peut aller jusqu’a la perte de fonction du reins et donc dialyse ou greffes est appelle IRC (Insuffisance Rénale Chronique).
• Le diabete insipide peut se produit si le rein concentre mal l’eau et donc entraine soif intense de boire de l’eau ou problème de AVP(hormone anti-diuretique).
• Si les riens ne font pas leur fonctions ont fait la dialyse et on pompent le sang. A la fin d el vie on ont transplantion de rins afin d’aider.