Fiche de révision : Fonctionnement et régulation du système urinaire

📋 Plan du Cours

1. Appareil urinaire et fonctions
2. Anatomie du système urinaire
3. Rôles de l’appareil urinaire
4. Filtration glomérulaire
5. Régulation du débit de filtration
6. Réabsorption et sécrétion tubulaires
7. Transport dans le tubule rénal
8. Contrôle hormonal de l’équilibre hydrique

📖 1. Appareil urinaire et fonctions

🔑 Notions clés & Définitions

• Haut appareil urinaire : Ensemble bilatéral assurant surtout la filtration rénale et la conduction des urines via l’uretère.
• Bas appareil urinaire : Ensemble unique et médian assurant surtout le stockage dans la vessie puis la conduction par l’urètre.
• Fonction excrétion : Fonction visant à éliminer du sang des déchets métaboliques et des substances étrangères par formation d’urines.
• Fonction homéostatique : Fonction visant à stabiliser l’osmolarité et la composition chimique du milieu extracellulaire.

📝 Points essentiels

• Le rein élimine des déchets azotés comme l’urée et la créatinine après filtration du sang.
• Le rein contribue au maintien de l’osmolarité et au contrôle du volume extracellulaire par réglage du contenu en sodium.
• Le rein participe aussi à l’équilibre acido-basique via la régulation hydro-électrique du sang.
• La fonction endocrine rénale inclut la production de rénine, d’EPO et l’activation de la vitamine D.

💡 Astuce mémo

Haut = Filtrer + Conduire ; Bas = Réservoir + Conduire.

📖 2. Anatomie du système urinaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Rein : Organe rénal bilatéral où se réalisent la filtration, la réabsorption et la sécrétion grâce à ses structures internes.
• Bassinet (pyelône) : Zone de transition recevant l’urine avant sa progression vers l’uretère.
• Vessie : Réservoir urinaire qui stocke l’urine avant son élimination par l’urètre.
• Uretère : Conduit bilatéral reliant le rein à la vessie et assurant la conduction des urines.

📝 Points essentiels

• L’appareil urinaire comporte rein, bassinet (pyelône), uretère, vessie et urètre selon un schéma de trajet des liquides.
• Les vaisseaux présentés incluent artère rénale, veine rénale et aorte abdominale, veine cave inférieure.
• Le trajet global suit artère rénale vers le rein, puis uretère vers la vessie, puis urètre vers l’extérieur.

💡 Astuce mémo

Rein → Bassinet/uretère → Vessie → Urètre.

📖 3. Rôles de l’appareil urinaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Excrétion des déchets : Élimination des déchets métaboliques et des substances étrangères après traitement rénal.
• Contrôle du volume extracellulaire : Mécanisme permettant de stabiliser le volume du milieu extracellulaire, et donc la pression artérielle à long terme, via le sodium.
• Rénine : Hormone produite par le rein impliquée dans la régulation de la pression artérielle.
• Érythropoïétine (EPO) : Hormone stimulant la formation et la croissance des globules rouges.

📝 Points essentiels

• Le rein élimine aussi des toxines et des médicaments parmi d’autres substances étrangères.
• Le rein régule la composition hydro-électrique et la composition chimique du sang.
• La renine est impliquée dans la régulation de la pression artérielle.
• L’EPO est sécrétée en cas de baisse d’oxygène artériel, de baisse des globules rouges ou d’augmentation des besoins en oxygène.

💡 Astuce mémo

Déchets + Eau/Sels + Pression + Sang : 4 rôles.

📖 4. Filtration glomérulaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Pression nette de filtration (PNF) : Pression résultante qui détermine la formation du filtrat glomérulaire à travers la membrane de filtration.
• Membrane de filtration : Barrière assurant une filtration sélective entre capillaire glomérulaire et capsule de Bowman.
• Débit de filtration glomérulaire (DFG) : Quantité de filtrat produite par les deux reins par minute.
• Urines primitives : Filtrat glomérulaire proche du sang, mais dépourvu notamment de protéines, lipides et éléments figurés.

📝 Points essentiels

• La PNF vaut PFN = PHG − (POG + PHC) et conduit ici à 55 − (30 + 15) = 10 mmHg.
• PHg = 55 mmHg pousse l’eau et les solutés hors du sang vers la lumière tubulaire.
• POg est due aux protéines plasmatiques et vaut environ −30 mmHg, ce qui s’oppose à la filtration.
• La filtration se fait à travers la fusion membrane capillaire du glomérule et membrane de la capsule de Bowman.
• Le DFG chez l’adulte est de 125 mL/min chez l’homme et 105 mL/min chez la femme.

💡 Astuce mémo

PNF = PHG − (POG + PHC) : si PHG baisse, la filtration chute.

📖 5. Régulation du débit de filtration

🔑 Notions clés & Définitions

• Autorégulation locale : Capacité des artérioles glomérulaires à maintenir la pression capillaire glomérulaire malgré des variations de pression artérielle.
• Oligurie : Diminution du débit urinaire quotidien, présentée ici comme un seuil examiné dans le cours.
• Anurie : Arrêt ou quasi-arrêt du débit urinaire quotidien, associé à une chute majeure de pression artérielle.
• Facteur natriurétique auriculaire (FNA) : Hormone sécrétée par les oreillettes qui relâche les cellules mesangiales et augmente la surface de filtration.

📝 Points essentiels

• L’autorégulation maintient PHG constante quand la pression artérielle varie entre 80 et 180 mmHg.
• Si PA augmente, la constriction de l’artériole afférente réduit PHG et ramène la filtration vers la normale.
• Si PA diminue, la constriction de l’artériole efférente augmente PHG et ramène la filtration vers la normale.
• Sous PA < 60 mmHg, PHG chute et la filtration ralentit ou s’arrête, causant insuffisance rénale aiguë.
• Oligurie : débit urinaire quotidien 50 à 250 mL ; anurie : inférieur à 50 mL.
• Le FNA augmente le DFG en relâchant les cellules mésangiales contractiles et en élargissant la surface disponible.

💡 Astuce mémo

Pression artérielle hors plage = catastrophe : <60 mmHg → oligurie/anurie.

📖 6. Réabsorption et sécrétion tubulaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Réabsorption tubulaire : Transfert depuis le liquide tubulaire vers les capillaires péritubulaires, rendant le filtrat plus semblable au sang.
• Sécrétion tubulaire : Transfert depuis le sang ou depuis les cellules tubulaires vers le liquide intratubulaire, ajoutant des substances à l’urine.
• Transport passif : Mécanisme de déplacement suivant le gradient de concentration, sans consommation d’énergie.
• Transport actif : Mécanisme contre un gradient de concentration utilisant des transporteurs et de l’énergie.

📝 Points essentiels

• La réabsorption récupère environ 99% de l’eau filtrée et des solutés, surtout au tubule contourné proximal.
• La sécrétion concerne des substances comme H+, K+, NH4+ et contribue à une urine composée de filtré + sécrété.
• Le transport actif comporte un taux maximal de réabsorption (saturation) au-delà duquel une substance apparaît dans les urines.
• Une hyperglycémie supérieure à 22 mmol/L provoque une glycosurie.
• La réabsorption de Na et Cl est stimulée par l’angiotensine II et l’aldostérone, et inhibée par le FNA.

💡 Astuce mémo

Réabsorption = vers le sang ; Sécrétion = vers le tubule.

📖 7. Transport dans le tubule rénal

🔑 Notions clés & Définitions

• Tubule contourné proximal (TCP) : Segment où se réalise l’essentiel de la réabsorption, avec forte activité de transport des solutés et d’eau.
• Anse de Henle : Segment où la réabsorption d’eau n’est plus couplée à celle des solutés, grâce à des perméabilités différentes selon la branche.
• Tubule contourné distal (TCD) : Segment recevant environ 10% du NaCl et où une part de la réabsorption se fait sous contrôle hormonal.
• Tubule rénal collecteur : Segment cible de l’ADH pour régler la perméabilité à l’eau et donc la diurèse.

📝 Points essentiels

• Au TCP : réabsorption de glucose, lactate et acides aminés à 100%, de Na+ à 65–70% et de HCO3− et K+ à ≈90%.
• Au TCP : H2O réabsorbée surtout par osmose, car la baisse de concentration tubulaire attire l’eau vers les capillaires.
• Anse de Henle : branche descendante perméable à l’eau, branche ascendante imperméable à l’eau, créant un découplage eau/solutés.
• Anse de Henle : 20–25% de réabsorption du Na+ (ascendante) et de H2O (descendante), 35% du Cl− et 40% du K+.
• À l’entrée du TCD : ≈10% du NaCl filtré et ≈20% d’H2O restent dans le tubule.
• Le TCD réabsorbe le NaCl restant via un symport Na+-Cl−, sous contrôle hormonal, puis l’aldostérone renforce la réabsorption de Na+ et l’excrétion de K+.

💡 Astuce mémo

TCP = gros récupérateur ; Henle = tri par perméabilités ; TCD/collecteur = réglage fin.

📖 8. Contrôle hormonal de l’équilibre hydrique

🔑 Notions clés & Définitions

• Système rénine angiotensine aldostérone (SRAA) : Cascade hormonale rénale qui augmente la pression et module la réabsorption de Na+ et d’eau via l’aldostérone.
• Aldostérone : Hormone libérée par la corticosurrénale qui augmente la réabsorption de Na+ et Cl− et stimule la sécrétion de K+ au niveau des tubules.
• Hormone antidiurétique (ADH, vasopressine) : Hormone produite par l’hypothalamus qui augmente la perméabilité à l’eau du collecteur et réduit le volume urinaire.
• Neurohypophyse (post-hypophyse) : Site de sécrétion de l’ADH indiqué dans le cours, après production hypothalamique.

📝 Points essentiels

• La rénine est sécrétée en cas de baisse de volume sanguin, baisse de pression à l’artère afférente, augmentation de Na+ au tube distal ou stimulation sympathique.
• La rénine transforme l’angiotensinogène en angiotensine I, puis l’enzyme de conversion active l’angiotensine II.
• L’angiotensine II peut augmenter la pression par vasoconstriction et via volémie (soif et libération d’ADH).
• L’aldostérone est favorisée par l’angiotensine II et entraîne une réabsorption accrue de Na+ et Cl− et une sécrétion de K+.
• L’absence d’aldostérone fait que le TCD et le collecteur n’absorbent pratiquement pas les ions Na+.
• L’ADH est sécrétée quand l’osmolarité dépasse 300 mmol/L, augmente la perméabilité à l’eau du collecteur et diminue la diurèse.

💡 Astuce mémo

SRAA = Na+/pression ; ADH = eau/osmolarité.

📊 Tableaux de synthèse

Haut vs bas appareil urinaire

⚠️ Pièges & confusions fréquents

1. Confondre DFG et flux urinaire : le DFG correspond au filtrat produit par minute, alors que la diurèse dépend ensuite de la réabsorption.
2. Croire que la PNF est la pression “totale” : elle résulte du calcul PHG − (POG + PHC) et dépend de plusieurs forces.
3. Mélanger réabsorption et sécrétion : la première retire des substances du tubule vers le sang, la seconde ajoute des substances au tubule.
4. Oublier la saturation du transport actif : une hyperglycémie au-delà du seuil entraîne glycosurie plutôt qu’une réabsorption totale.
5. Inverser l’effet de l’ADH : ici, l’ADH augmente la réabsorption d’eau du collecteur et réduit le volume urinaire.
6. Ne pas savoir où se fait l’essentiel de la réabsorption : le TCP réalise surtout la majorité de la réabsorption, pas l’anse de Henle uniquement.

✅ Checklist Examen

1. Savoir distinguer haut appareil et bas appareil urinaire et associer à chaque partie ses fonctions principales.
2. Énoncer les trois processus du néphron qui déterminent l’élaboration de l’urine : filtration, réabsorption, sécrétion.
3. Décrire la membrane de filtration et ce qui la rend sélective selon la taille des molécules.
4. Calculer ou rappeler l’expression de la PNF et les valeurs proposées pour PHg, POG et PHc.
5. Donner les valeurs du DFG chez l’homme et la femme et expliquer pourquoi il doit être constant.
6. Expliquer l’autorégulation locale via artérioles afférentes et efférentes et la plage de pression indiquée (80 à 180 mmHg).
7. Relier une chute de PA < 60 mmHg à l’oligurie ou l’anurie avec les seuils chiffrés fournis.
8. Distinguer transport passif et transport actif et définir la notion de seuil/taux maximal de réabsorption.
9. Rappeler les ordres de grandeur de réabsorption au TCP pour glucose et Na+ (100% et 65–70%).
10. Indiquer les différences de perméabilité de l’anse de Henle (descendante perméable à l’eau, ascendante imperméable) et ses pourcentages clés.
11. Relier l’aldostérone à la réabsorption Na+ et Cl− et à la sécrétion K+, ainsi qu’aux conditions de sa libération.
12. Relier l’ADH à l’osmolarité seuil (300 mmol/L), à son site d’action (collecteur) et à l’effet final sur la diurèse.
13. Lister au moins deux substances éliminées par sécrétion tubulaire et citer une fonction de cette sécrétion (ex : réglage du pH).