Fiche de révision : Physiologie du système urinaire

📋 Plan du Cours

1. Fonctions générales des reins
2. Anatomie macroscopique et trajet urinaire
3. Néphron et appareil juxtaglomérulaire
4. Filtration et formation de l’urine
5. Réabsorption et sécrétion tubulaires
6. Gradient médullaire et concentration urinaire
7. Clairance rénale
8. Régulation du débit rénal

📖 1. Fonctions générales des reins

★ À maîtriser

• Les reins contribuent à l’homéostasie en éliminant les déchets métaboliques et les substances étrangères et en régulant le volume et la composition chimique du milieu intérieur.

• Les reins produisent la rénine et l’érythropoïétine, cette dernière augmentant la production de globules rouges.

Compléments

• Les reins reçoivent environ 25 % du débit cardiaque.

• Le rein transforme la vitamine D en forme active après une première transformation dans le foie.

📌 La sécrétion désigne la production d’une substance, tandis que l’excrétion désigne le rejet de déchets de l’organisme.

📖 2. Anatomie macroscopique et trajet urinaire

★ À maîtriser

• 🔄 L’urine suit le trajet suivant :
  1. du rein à l’uretère
  2. de l’uretère à la vessie
  3. de la vessie à l’urètre
  4. de l’urètre au méat urinaire

📌 La contraction des sphincters interne et externe empêche la miction, tandis que leur relâchement permet la miction.

• Le rein comprend une partie corticale périphérique, une médulla centrale et un hile situé sur sa face concave.

Compléments

• L’uretère est le canal qui conduit l’urine du rein à la vessie.

• Les reins sont situés dans la région lombaire supérieure et mesurent environ 12 cm de longueur et 6 cm de largeur, pour une masse d’environ 150 g.

• Le hile rénal est la région où l’artère rénale entre dans le rein et où la veine rénale et l’uretère en sortent.

💡 Astuce mémo

Rein → uretère → vessie → urètre → méat

📖 3. Néphron et appareil juxtaglomérulaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Néphron : Unité fonctionnelle du rein où se forme l’urine.

★ À maîtriser

• Environ 80 % des néphrons sont corticaux, tandis que les néphrons juxtamédullaires sont plus profonds et possèdent des anses plus longues.

• Le corpuscule rénal comprend la capsule de Bowman et le glomérule, un ensemble de capillaires sanguins qui filtre le sang.

• L’appareil juxtaglomérulaire détecte les variations de pression et de composition du filtrat et participe à la régulation de la filtration ainsi qu’à la production de rénine.

Compléments

• Un rein contient environ un million de néphrons, composés d’une couche unicellulaire et inclus dans un tissu interstitiel contenant des vaisseaux et des nerfs.

• 🔄 Le filtrat traverse successivement :

  1. le tube contourné proximal
  2. l’anse
  3. le tube contourné distal
  4. le tube collecteur jusqu’à la papille rénale

• L’appareil juxtaglomérulaire associe l’artériole afférente et le tube contourné distal, dont une portion différenciée est la macula densa.

📖 4. Filtration et formation de l’urine

★ À maîtriser

• Environ un cinquième du plasma rénal est filtré, soit 125 mL par minute et environ 180 L par jour.

• Environ 1 % du filtrat est excrété sous forme d’urine, soit environ 1,5 L par 24 heures.

• La formation de l’urine comprend :
  • la filtration glomérulaire
  • la réabsorption tubulaire
  • la sécrétion tubulaire

📌 La filtration et la sécrétion déplacent des substances du sang vers la lumière tubulaire, tandis que la réabsorption les déplace de la lumière vers le sang.

• Le débit de filtration glomérulaire correspond au volume filtré par minute et vaut environ 120 à 125 mL/min.

Compléments

• Environ 1 L de sang arrive aux reins par minute, soit 20 à 25 % du débit cardiaque, et contient environ 650 mL de plasma.

• Lors de la filtration glomérulaire, les ions et le glucose passent dans le filtrat, tandis que les protéines et les globules rouges ne traversent pas le filtre.

📐 Formule - La pression nette de filtration est de 10 mmHg dans l’exemple $55-(30+15)=10\,\mathrm{mmHg}$.

• Le débit de filtration glomérulaire dépend de :
  • la surface de filtration
  • la perméabilité de la membrane
  • la pression nette de filtration

💡 Astuce mémo

Filtration et sécrétion vont du sang vers la lumière, la réabsorption va de la lumière vers le sang

📖 5. Réabsorption et sécrétion tubulaires

★ À maîtriser

📌 La réabsorption tubulaire peut être active, contre un gradient et avec des transporteurs spécifiques, ou passive, sans dépense énergétique directe.

• Le tube contourné proximal réabsorbe notamment le glucose, les acides aminés et le sodium.

• La sécrétion tubulaire élimine des substances nuisibles ou en excès et contribue à la régulation du pH sanguin, notamment par les ions bicarbonate.

Compléments

• Le glucose, les acides aminés, l’acide lactique, les vitamines et les ions peuvent être réabsorbés par transport actif grâce à des transporteurs spécifiques.

• La réabsorption passive peut s’effectuer par : diffusion de substances liposolubles non chargées, diffusion facilitée par une protéine porteuse sans dépense énergétique, osmose de l’eau vers le milieu le plus concentré

• La créatinine, l’urée et l’acide urique sont des substances non absorbées ou seulement partiellement réabsorbées; environ 40 à 50 % de l’urée est réabsorbée.

• La branche descendante de l’anse rénale est perméable à l’eau, qui y est réabsorbée.

• Dans la partie finale du néphron, l’ADH, l’aldostérone et le facteur natriurétique auriculaire influencent la réabsorption.

📌 L’urine définitive contient les substances filtrées puis non réabsorbées ainsi que des substances non filtrées et sécrétées dans le tubule.

📖 6. Gradient médullaire et concentration urinaire

★ À maîtriser

• L’osmolarité du filtrat augmente dans la branche descendante de l’anse médullaire puis diminue dans la branche ascendante.

• En présence d’ADH lorsque l’osmolarité plasmatique dépasse 300 mmol/kg, la réabsorption facultative d’eau permet une urine concentrée d’environ 1 200 mmol/kg.

• En l’absence de sécrétion d’ADH, les tubes collecteurs sont imperméables à l’eau et l’urine est diluée, avec une osmolarité d’environ 50 mmol/kg.

Compléments

• L’osmolarité du sang est d’environ 300 mmol/kg.

• La réabsorption d’urée augmente l’osmolarité dans les profondeurs de la médulla et favorise la réabsorption d’eau.

💡 Astuce mémo

ADH présente → réabsorption d’eau → urine concentrée ; ADH absente → urine diluée

📖 7. Clairance rénale

🔑 Notions clés & Définitions

• Clairance rénale : Volume de plasma débarrassé d’une substance par le rein par unité de temps.

★ À maîtriser

📐 Formule - La clairance rénale se calcule par $CR=\frac{[U]V}{[P]}$.

📌 Une clairance inférieure au débit de filtration glomérulaire indique une réabsorption partielle, tandis qu’une clairance supérieure indique une sécrétion tubulaire.

Compléments

• L’inuline, qui ne subit ni réabsorption ni sécrétion tubulaire, permet de déterminer le débit de filtration glomérulaire.

• L’urée est un exemple de substance partiellement réabsorbée, tandis que la créatinine est citée comme substance sécrétée, avec une clairance de 2,3 ml/s.

📖 8. Régulation du débit rénal

★ À maîtriser

• La rétroaction tubuloglomérulaire, dirigée par la macula densa et sensible au débit ainsi qu’à l’osmolarité du filtrat, ajuste le débit de filtration glomérulaire.

📌 Un écoulement tubulaire trop lent entraîne une vasodilatation et une augmentation du débit de filtration glomérulaire, tandis qu’un écoulement trop rapide avec une osmolarité élevée entraîne une vasoconstriction afférente et une diminution du débit de filtration glomérulaire.

• Le système rénine-angiotensine provoque une vasoconstriction et stimule la production d’aldostérone, augmentant la réabsorption de sodium et d’eau et influençant le débit de filtration glomérulaire.

Compléments

• L’autorégulation myogène agit au niveau de l’artériole glomérulaire afférente pour stabiliser le débit sanguin rénal.

📌 Lors d’un stress, d’une urgence ou d’un exercice intense, une stimulation sympathique modérée augmente le débit de filtration glomérulaire, tandis qu’une stimulation intense le diminue par augmentation de la résistance afférente.

• L’hormone natriurétique augmente le débit de filtration glomérulaire, notamment par augmentation de la résistance de l’artériole efférente.

• Les prostaglandines augmentent le débit de filtration glomérulaire par vasodilatation des artérioles afférente et efférente.