Le système urinaire PDF chapitre 6

Le système urinaire Chapitre 6 A- INTRODUCTION Les organes du système urinaire sont les reins, les uretères, la vessie et l'urètre. (Figure 1) L’eau et les solutés qui restent après que les reins ont filtré le sang et retourné la majeure partie de l...

Le système urinaire Chapitre 6 A- INTRODUCTION Les organes du système urinaire sont les reins, les uretères, la vessie et l'urètre. (Figure 1) L’eau et les solutés qui restent après que les reins ont filtré le sang et retourné la majeure partie de l'eau et des solutés à la circulation sanguine constituent l'urine. Figure 1 : vue d’ensemble du système urinaire. B. FONCTIONS DU REIN : Les reins ont plusieurs fonctions :  Excrétion des déchets : Catabolisme des protéines (urée), des purines (acide urique), de l’hémoglobine (bilirubine) et de la créatine (créatinine).  Régulation de l'eau et des électrolytes : HCO3 , Cl, Na+, K+, Ca2+  Conservation des substances bénéfiques: Eau, électrolytes, glucose, acides aminés  Régulation de la pression sanguine 1 Le système urinaire Chapitre 6  Régulation du pH sanguin: En adaptant l‘élimination des ions H+ et HCO3 à leur absorption, le rein participe aussi à la régulation de l‘équilibre acide- base.  Production d‘hormones: érythropoïétine.  Élimination des substances étrangères comme les médicaments, toxines  Rôle dans l‘activation de la vitamine D, gluconéogenèse C- ANATOMIE ET HISTOLOGIE DES REINS Les reins sont des organes rétropéritonéaux, rougeatres en forme d’haricots, fixés à la paroi abdominale postérieure. Le rein droit est legerement plus bas que celui du gauche. Deux couches de tissu enveloppent les reins: la capsule fibreuse qui enveloppe le rein et lui donne la forme et la capsule adipeuse qui l’entoure et la protège. L’intérieur du rein est formé d'un cortex, d'une médullaire, de pyramides, de papilles et de colonnes rénales, de calices et d'un bassinet. Figure 2 Figure 2 : Anatomie interne du rein 2 Le système urinaire Chapitre 6 a- Vascularisation Les reins reçoivent de 20 à 25% du débit cardiaque au repos. Le sang pénètre dans le rein par l'artère rénale. Dans chaque rein, l’artère rénale se divise en vaisseaux de plus en petits qui acheminent le sang dans les artérioles glomérulaires afférentes. Chaque artériole glomérulaire afférente se divise en un réseau de capillaires enchevêtrés, appelé, glomérule. Les capillaires glomérulaires se joignent pour former une artériole glomérulaire efférente. Cette artériole se divise pour former un réseau des capillaires péritubulaires, ceux-ci finissent par former les veinules peritubulaires, lesquelles s’élargissent et convergent pour former des de plus en plus grosses. Finalement toutes ces veines se jettent dans la veine rénale. Figure 3 : vascularisation du néphron b- Le néphron Le néphron est l'unité fonctionnelle du rein, qui en contient environ un million. Il est constitué d'un corpuscule rénal (glomérule et capsule glomérulaire, ou de Bowman) et d'un tubule rénal. Le tubule rénal comprend le tubule contourné proximal, l'anse de henlé et le tubule contourné distal, qui se jette dans le tubule collecteur (que se partagent plusieurs néphrons). 3 Le système urinaire Chapitre 6 Figure 4 : Structure d’un néphron L’appareil juxtaglomérulaire est composé des cellules juxtaglomérulaires et de la macula densa de l'extrémité de la partie ascendante de l'anse du néphron. Figure 5 : Appareil juxtaglomérulaire D- PHYSIOLOGIE RÉNALE: VUE D'ENSEMBLE Le néphron assure trois fonctions principales :  La filtration glomérulaire  La sécrétion tubulaire  La réabsorption tubulaire. 4 Le système urinaire Chapitre 6 Figure 6 : Vue d’ensemble des fonctions du néphron a- FILTRATION GLOMÉRULAIRE La filtration glomérulaire est la première étape de la production de l’urine. Elle s’effectue sous l’effet de la pression qui force les liquides et les substances dissoutes a passer a travers une membrane. Le liquide qui pénètre dans la chambre glomérulaire est appelé filtrat glomérulaire. La membrane de filtration (endothélio -capsulaire) est formée de l'endothélium glomérulaire, de la membrane basale et des fentes de filtration entre les podocytes. La plupart des substances du plasma traversent facilement le filtre glomérulaire. Toutefois, les globules sanguins et la plupart des protéines ne passent pas dans le filtrat. Le filtrat glomérulaire totalise jusqu'à 180 L de liquide par jour. La quantité de fluide filtré est élevée parce que le filtre est mince et poreux, La pression nette de filtration se définit comme la résultante des pressions qui d’une part favorisent la filtration et d’autre part s’y opposent. La pression hydrostatique glomérulaire (PHg) favorise la filtration, alors que, la pression hydrostatique capsulaire (PHc) et la pression osmotique (PO) s'y opposent. La pression nette de filtration (PNF) = PHg – PHc - PO La PNF est d'environ 10 mm Hg. 5 Le système urinaire Chapitre 6 Le débit de filtration glomérulaire (DFG) est la quantité de filtrat produit dans les deux reins par minute; il est normalement de 105 à 125 mL/min. Le débit de filtration glomérulaire dépend de l'autorégulation rénale, de la régulation nerveuse et de la régulation hormonale. b- RÉABSORPTION ET SÉCRÉTION TUBULAIRES La réabsorption tubulaire est un processus sélectif qui récupère des substances du fluide tubulaire et les retourne à la circulation sanguine. Les substances réabsorbées comprennent l'eau, le glucose, les acides aminés, l'urée et des ions tels que le sodium, le chlorure, le potassium, le bicarbonate et le phosphate. Certaines substances dont l'organisme n'a pas besoin sont retirées de la circulation sanguine et rejetées dans l'urine par la sécrétion tubulaire. Ce sont, entre autres, des ions (K +, H+ et NH4+, l'urée, la créatinine et certains médicaments. La réabsorption s'effectue par les voies paracellulaire (entre les cellules des tubules) et transcellulaire (à travers les cellules des tubules). Environ 90 % de la réabsorption d'eau est obligatoire; elle s'effectue par osmose et accompagne la réabsorption des solutés. Les 10 % qui restent constituent la réabsorption facultative de l'eau, qui varie selon les besoins de l'organisme et obéit à la régulation de l’ADH. Les ions Na+ sont réabsorbés sur toute l’étendue de la membrane basolatérale par transport actif primaireDans le tubule contourné proximal, les ions sodium sont réabsorbés à travers la membrane apicale. Figure 8 : Réabsorption du sodium 6 Le système urinaire Chapitre 6 Les ions Cl-, K+, Ca2+ et Mg2+ ainsi que l'urée sont réabsorbés par diffusion passive; L’anse du néphron réabsorbe de 20 à 30% des ions Na+, K+, Ca 2+ et HCO3-, 35 % des ions Cl- et 15 % de l'eau filtrés. La troisième fonction des néphrons et des tubules collecteurs est la sécrétion tubulaire ; c’est- a - dire le transfert dans le fluide tubulaire des substances présentes dans le sang et les cellules de tubules. Comme la réabsorption, la sécrétion s’effectue le long des tubules par diffusion passive et transport actif. Les substances secrétées sont les ions hydrogène, le potassium, l’ammonium, l’urée, la créatinine et certains médicaments dont la pénicilline. E- COMPOSITION DE L’URINE L'examen des urines est une analyse du volume et des propriétés physiques, chimiques et microscopiques d'un échantillon d'urine. Sur le plan chimique, l'urine normale contient environ 95 % d'eau et 5 % de solutés. Parmi les solutés normalement présents se trouvent l'urée, la créatinine, l'acide urique, l’urobilinogène et divers ions. Le volume d’urine éliminé par un adulte normal est de 1 à 2 L par jour. 7 Le système urinaire Chapitre 6 Tableau 1 : Caractéristiques physiques de l’urine normale. 8 Le système urinaire Chapitre 6 Tableau 2 : Résumé des constituants anormaux de l’urine. F- LA MICTION a- La vessie est un organe musculaire creux. La musculeuse de la paroi comporte trois couches de tissu musculaire lisse, qui constituent le muscle detrusor. b- L’urètre L’urètre est la partie terminale du système urinaire. Autour de l’ostium interne ((ouverture par laquelle l’urine quitte la vessie), se trouve le 9 Le système urinaire Chapitre 6 sphincter lisse de l’urètre, qui est forme d’un muscle lisse. L’ouverture et la fermeture de ce sphincter sont involontaires. Sous le sphincter lisse est situe le sphincter externe de l’urètre qui est forme d’un muscle squelettique volontaire. c- La miction L’urine gagne la vessie par les uretères, sous l’effet de contractions du muscle lisse. Elle est stockée dans la vessie et évacuée au cours de la miction. Le muscle détrusor est innervé par des neurones parasympathiques qui provoquent une contraction musculaire. Le sphincter interne reçoit des innervations sympathiques qui le font contracter. Le sphincter externe est innerve par des motoneurones somatiques qui induisent sa contraction. Figure 9 : Contrôle de la vessie. Quand la vessie se remplit, sa pression interne augmente, ce qui stimule les récepteurs à l’étirement contenus dans sa paroi. Les fibres afférentes provenant de ces récepteurs gagnent la moelle épinière et stimulent les neurones parasympathiques, induisant la contraction du muscle détrusor. Cette contraction facilite l’ouverture du sphincter urétral interne. Simultanément, les influx afférents provenant des récepteurs a l’étirement inhibent par voie reflexe les neurones sympathiques destinés au sphincter urétral interne, ce qui contribue a son ouverture. De plus, les influx afférents inhibent également par voie reflexe les motoneurones somatiques du sphincter urétral externe, ce qui le fait relâcher. Les deux sphincters sont alors ouverts et la contraction du muscle détrusor peut induire la miction. La prévention de la miction est un des apprentissages de l’enfance. 10 Le système urinaire Chapitre 6 G- Régulation Le sodium est transporté de la lumière tubulaire vers le liquide interstitiel a travers les cellules épithéliales. Cette extraction de solutés abaisse l’osmolarité locale du liquide tubulaire adjacent à la cellule. Elle élève simultanément l’osmolarité locale du liquide interstitiel juste adjacent aux cellules épithéliales. La différence de concentration d’eau entre la lumière et le liquide interstitiel fait apparaitre une diffusion nette d’eau de la lumière a travers les membranes plasmiques des cellules tubulaires ou les jonctions occlusives vers le liquide interstitiel. La perméabilité a l’eau varie d’un segment tubulaire a un autre et dépend beaucoup de la présence de canaux hydriques appelés aquaporines, dans les membranes plasmiques. Figure 10 : couplage de la réabsorption de l’eau et de sodium L’angiotensine II, l'aldostérone, l'hormone antidiurétique et le peptide natriurétique auriculaire régulent la réabsorption des solutés et de l'eau. En l'absence d'ADH, les reins produisent de l'urine diluée (diurese); les tubules rénaux absorbent plus de solutés que d'eau. En présence de l'ADH, les reins produisent de l'urine concentrée; de grandes quantités d'eau sont réabsorbées du fluide tubulaire et passent dans le liquide interstitiel, ce qui augmente la concentration des solutés dans l'urine. a- Régulation de sodium Le principal facteur déterminant le degré de réabsorption tubulaire de sodium est l’hormone aldostérone. 11 Le système urinaire Chapitre 6 a-1 aldostérone et système rénine angiotensine L’aldostérone stimule la réabsorption de sodium dans le tube contourne distal et les canaux collecteurs. C’est l’angiotensine II qui agit directement sur le cortex surrénal pour stimuler la sécrétion d’aldostérone. Le mécanisme est donné dans la figure 11. Figure 11 : Résumé du système rénine angiotensine 12 Le système urinaire Chapitre 6 Les mécanismes qui augmentent la sécrétion de la rénine par les reins sont ; les nerfs sympathiques rénaux, les barorécepteurs intrarénaux et la macula densa. Les nerfs sympathiques rénaux innervent directement les cellules juxtaglomérulaires et une augmentation de l’activité de ces nerfs stimule la sécrétion de la rénine. Les deux autres facteurs contrôlant la libération de rénine se localisent dans les reins et ne nécessitent pas d’influx neuroendocrinien extérieur. Les cellules juxtaglomérulaires se localisent dans les parois des artérioles afférentes et sont sensibles aux variations de pression de ces artérioles. Elles se comportent comme des barorécepteurs intra. Quand la pression artérielle dans les reins diminue comme dans les baisses du volume plasmatique, ces cellules sont moins étirées et en conséquence sécrètent plus de rénine. L’autre influx interne vers les cellules juxta glomérulaire se fait via la macula densa. Celle-ci est sensible à la concentration de sodium du liquide tubulaire qui la traverse. Une baisse de la concentration de sel majore la sécrétion de la rénine. 13 Le système urinaire Chapitre 6 Figure 12 : Régulation de sodium 14 Le système urinaire Chapitre 6 b- Régulation de l’eau La régulation de l’eau s’effectue par la vasopressine. Celle-ci peut être contrôlée par les barorécepteurs et par les osmorécepteurs (voir les figures 13 et 14) Figure 13 : Régulation de l’eau par les barorécepteurs. 15 Le système urinaire Chapitre 6 Il faut noter que la vasopressine agit surtout au niveau des tubules collecteurs. Figure 14 : Régulation de l’eau par les osmorécepteurs. 16 Le système urinaire Chapitre 6 c- Régulation de potassium Le potassium est l’ion intracellulaire le plus abondant. Il joue un rôle majeur dans la fonction des tissus excitables, nerfs et muscles notamment. Le potassium est librement filtré dans le corpuscule rénal, la plus grande partie de ce potassium filtré est réabsorbé au niveau tubulaire. Toutefois les canaux collecteurs peuvent sécréter du potassium. Figure 15 : Régulation du potassium. 17