Fiche de révision : Système excréteur et physiologie rénale

📋 Plan du Cours

1. Rôle du rein dans l’homéostasie
2. Anatomie externe et interne du rein
3. Néphron et vascularisation rénale
4. Voies urinaires et miction
5. Caractéristiques de l’urine
6. Filtration et devenir du filtrat
7. Clairance et filtration glomérulaire
8. Régulations de la diurèse

📖 1. Rôle du rein dans l’homéostasie

★ À maîtriser

• Le rein épure le sang en continu, traite environ 200 litres par jour et participe à l’équilibre hydroélectrolytique, à la volémie, à la pression artérielle et au pH.

Compléments

• Le rein a aussi des fonctions endocrines, participe à la néoglucogenèse et active la vitamine D.

📖 2. Anatomie externe et interne du rein

★ À maîtriser

• Les deux reins se trouvent de part et d’autre de la colonne vertébrale, pèsent chacun 120 à 150 grammes et ont une forme de haricot.

• Le parenchyme rénal comprend, de l’extérieur vers l’intérieur : le cortex, la zone médullaire formée d’environ dix pyramides de Malpighi, le pelvis rénal ou bassinet

• Les papilles terminent les pyramides et portent 10 à 20 pores urinaires ; les calices coiffent les pyramides et se réunissent dans le bassinet, qui recueille l’urine et communique avec l’uretère.

Compléments

• Le hile rénal est traversé par :
  • les voies urinaires
  • les vaisseaux sanguins
  • les nerfs
  • l’uretère

📌 La glande surrénale coiffe le rein et l’influence, mais ne fait pas partie de l’appareil urinaire.

💡 Astuce mémo

Un entonnoir ramasse l’urine : les calices convergent vers le bassinet, puis l’uretère.

📖 3. Néphron et vascularisation rénale

🔑 Notions clés & Définitions

• Néphron : Unité fonctionnelle du rein où se forme l’urine ; chaque rein en contient environ un million.

★ À maîtriser

• Le néphron comprend, dans l’ordre de formation de l’urine : le corpuscule rénal avec le glomérule et la capsule de Bowman, le tubule contourné proximal, l’anse de Henlé, le tubule contourné distal, le tubule collecteur de Bellini

• Le sang arrive au rein par l’artère rénale, entre par le hile, passe des artérioles afférentes aux glomérules, puis des artérioles efférentes aux capillaires péritubulaires et aux vasa recta, avant de quitter le néphron par une veinule rénale.

Compléments

• Le tubule collecteur recueille l’urine issue de plusieurs néphrons.

• Les capillaires péritubulaires et les vasa recta longent les tubes du néphron et participent à la réabsorption et à la sécrétion.

💡 Astuce mémo

Du sang à l’urine : glomérule, TCP, anse de Henlé, TCD, collecteur.

📖 4. Voies urinaires et miction

🔑 Notions clés & Définitions

• Vessie : Réservoir à paroi principalement constituée de fibres musculaires lisses et tapissée d’une muqueuse imperméable ; sa capacité va de 300 millilitres à 1 litre.
• Urètre : Conduit musculaire qui évacue l’urine de la vessie vers l’extérieur lors de la miction.

★ À maîtriser

• Les deux uretères, d’environ 25 cm de long et 0,5 cm de diamètre, conduisent l’urine définitive des reins vers la vessie par péristaltisme.

• La continence vésicale est assurée par deux sphincters au col de la vessie : un sphincter lisse interne involontaire et un sphincter externe volontaire.

• Lors de la miction, les sphincters se relâchent et la contraction des muscles de la paroi vésicale expulse l’urine.

Compléments

📌 Lorsque la vessie est pleine, elle comprime l’extrémité des uretères et empêche le reflux de l’urine vers les reins.

• L’urètre féminin mesure 3 à 4 cm, tandis que l’urètre masculin mesure 20 cm et transporte l’urine et le sperme.

💡 Astuce mémo

Les uretères conduisent l’urine aux reins vers la vessie ; l’urètre l’évacue vers l’extérieur.

📖 5. Caractéristiques de l’urine

★ À maîtriser

• L’urine contient principalement :

  • 95 % d’eau
  • de l’urée
  • de l’acide urique
  • de la créatinine
  • du sodium
  • du potassium
  • des phosphates
  • des sulfates
  • des bicarbonates
  • du calcium et du magnésium

• Une atteinte pathologique est signalée par la présence dans l’urine de :

  • protéines sanguines
  • érythrocytes
  • leucocytes
  • pigments biliaires

Compléments

• L’urine fraîchement émise est claire et stérile ; sa couleur jaune est due à l’urochrome issu de la bilirubine provenant de la destruction de l’hémoglobine.

• Une urine rose ou rouge peut correspondre à la présence d’hémoglobine ou à l’ingestion de :

  • betterave
  • rhubarbe
  • rifampicine
  • métronidazole
  • séné
  • suppléments vitaminiques

• Le pH urinaire est très légèrement acide, autour de 6, et varie de 4,5 à 8 selon le régime alimentaire et le métabolisme.

📖 6. Filtration et devenir du filtrat

★ À maîtriser

• Les reins filtrent environ 180 litres de plasma par jour, soit la totalité du sang environ 60 fois par jour, et n’excrètent qu’environ 1,5 litre d’urine.

• La production d’urine par le néphron repose sur trois mécanismes :
  • la filtration glomérulaire
  • la réabsorption tubulaire
  • la sécrétion tubulaire

• La filtration glomérulaire est le passage sélectif de petites substances du sang des capillaires vers la capsule de Bowman pour former l’urine primitive ; elle laisse passer l’eau, les sels minéraux, le glucose, l’urée, l’acide urique, la créatinine et de petites protéines, mais retient les grosses protéines et les cellules sanguines.

• La majeure partie, soit plus de 99 %, de l’urine primitive est réabsorbée ; l’eau, le sodium et la plupart des nutriments organiques, dont le glucose et les acides aminés, sont récupérés.

• La sécrétion tubulaire concerne : les médicaments et leurs métabolites liés aux protéines plasmatiques dans le TCP, l’urée et l’acide urique dans le TCD et le tubule collecteur, l’excès de K+ dans l’anse de Henlé, les ions H+ dans le TCP, le TCD et le tubule collecteur

Compléments

• L’urine primitive a une composition proche du plasma, mais ne contient ni protéines ni lipides ; la présence de grosses protéines urinaires indique une pathologie rénale.

📐 Formule - La pression nette de filtration est $P_{Hg} - (P_{og} + P_{Hc}) = 55 - (30 + 15) = 10\ \mathrm{mmHg}$.

• Le sodium est réabsorbé activement par la pompe Na+-K+-ATPase, surtout dans le tubule contourné proximal et moins dans la branche ascendante de l’anse de Henlé.

• L’eau est réabsorbée passivement à raison de 70 % dans le tubule contourné proximal et de 30 % dans la partie descendante de l’anse de Henlé.

📌 Le glucose, les acides aminés, le lactate et les vitamines sont réabsorbés par cotransport avec le sodium, grâce au gradient de sodium, par des transporteurs saturables ; du glucose dans l’urine définitive peut signaler un diabète.

💡 Astuce mémo

Filtrer, récupérer, éliminer : filtration glomérulaire, réabsorption, sécrétion.

📖 7. Clairance et filtration glomérulaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Clairance rénale : Volume théorique de plasma débarrassé complètement d’une substance par les reins par unité de temps, habituellement en une minute.

★ À maîtriser

📐 Formule - La clairance rénale se calcule par $Cl_{rénale} = \frac{U \times V}{P}$, où U est la concentration urinaire de la substance, V le débit de formation de l’urine et P la concentration plasmatique de la substance.

Compléments

• La clairance rénale permet de déterminer et de suivre le débit de filtration glomérulaire (DFG) ; chez un sujet normal, le DFG est supérieur à 90 ml/min/1,73 m².

📖 8. Régulations de la diurèse

★ À maîtriser

📌 L’ADH, ou vasopressine sécrétée par l’hypothalamus, augmente la réabsorption d’eau lorsque la teneur en eau de l’organisme ou la pression artérielle diminue, ce qui réduit la diurèse et augmente la volémie et la pression artérielle.

📌 L’aldostérone, sécrétée par le cortex surrénal, augmente la réabsorption de Na+ et l’élimination de K+ dans le TCD et le tubule collecteur, ce qui augmente la volémie et la pression artérielle.

• L’angiotensine II diminue la diurèse en stimulant :
  • la sécrétion d’ADH
  • la sécrétion d’aldostérone
  • la réabsorption rénale du sodium
  • le centre hypothalamique de la soif

📌 Le facteur natriurétique auriculaire est libéré par les oreillettes en cas d’augmentation de la volémie et de la pression veineuse ; il réduit la sécrétion d’aldostérone et d’ADH, augmente la diurèse et fait baisser la volémie et la pression artérielle.

Compléments

• La sécrétion d’aldostérone est favorisée par :
  • l’hypovolémie
  • l’hypotension artérielle
  • l’hyponatrémie
  • l’hyperkaliémie

📌 Lorsque le pH sanguin baisse, le rein augmente la sécrétion active de H+ et de NH4+ dans le TCD et le tubule collecteur, ainsi que la production et la rétention de HCO3-.

📌 Lorsque le pH sanguin augmente, le rein favorise la réabsorption de Cl- et l’élimination de HCO3-.

• Le glucose en excès dans le filtrat retient l’eau dans les tubules et augmente la diurèse, ce qui explique la polyurie des diabétiques non traités.

• L’alcool inhibe la sécrétion d’ADH et augmente ainsi la diurèse, tandis que la caféine inhibe la réabsorption de Na+ et, indirectement, celle de l’eau.

• Les diurétiques, les AINS et certains médicaments néphrotoxiques peuvent influencer la diurèse.

💡 Astuce mémo

ADH et aldostérone retiennent eau ou sodium ; le FNA favorise leur élimination.

📊 Tableaux de synthèse

Hormones et effet sur la diurèse