cour de physiologie rénale :ce cour et un
extrait de ce livre : physiologie des reins et des liquides corporels
ANDRÉ GOUGOUX
ce cour traite la structure des reins et aussi quelques parties
d’histologie des reins et les fonctions des reins physiologiques et d’autres…….
STRUCTURE ET FONCTIONS DES REINS
La
structure des reins et de leurs néphrons permet de comprendre leurs multiples
fonctions
dans la régulation des liquides corporels.
I. Structure des reins et des voies urinaires
Reins.
Les reins humains sont deux organes rétropéritonéaux et
paravertébraux
pesant
chacun approximativement 150 g. Leurs dimensions sont environ 11 à 12 cm
de
longueur (la hauteur de trois vertèbres sur les clichés radiologiques), 6 cm de
largeur
et 3 cm d’épaisseur. Le rein droit est habituellement un peu plus bas et un
peu
plus petit (différence de 0,5 cm) que le rein gauche. Une capsule fibreuse et
résistante
entoure chaque rein. Le hile est situé à l’intérieur du rein et contient
l’artère
rénale, la veine rénale et le bassinet.
Cortex et médullaire.
Une coupe sagittale des reins montre une région externe
d’environ
1 cm d’épaisseur, le cortex, entourant une région interne, la médullaire. La
médullaire
se divise en une médullaire externe et une médullaire interne, et la médullaire
externe,
en bandes externe et interne. Environ 12 pyramides composent la médullaire
de
chaque rein humain. La base de ces structures coniques est située à la jonction
corticomédullaire
et le sommet forme une papille se projetant dans le bassinet.
Voies urinaires.
Le bassinet est une structure en forme d’entonnoir et
constituée
de
calices mineurs et de calices majeurs. L’uretère vient de la portion inférieure
du
bassinet,
à la jonction urétéropelvienne, et chemine sur environ 30 cm en position
rétropéritonéale
et paravertébrale, avant de se terminer dans la vessie. L’urètre permet
d’excréter
définitivement l’urine de la vessie vers l’extérieur de l’organisme. Les voies
urinaires,
entre le bassinet et l’urètre, ne font que transporter l’urine produite par
les
néphrons, mais sans la modifier.
II. Structure des néphrons
Chaque
rein humain possède plus d’un million de néphrons, qui constituent ses
unités
structurales et fonctionnelles. Les néphrons sont composés d’un glomérule
qui
filtre le plasma et d’un petit tube, ou tubule rénal, rattaché au glomérule,
comme
l’illustre
de façon très schématique
A) Glomérule
Le
glomérule, ou, d’une façon plus correcte, le corpuscule rénal, est un réseau de
capillaires
situés dans une extrémité dilatée du tubule rénal et toujours placé dans le
cortex
rénal. Ce réseau de capillaires glomérulaires est situé entre l’artériole
afférente
et l’artériole
efférente. Le mésangium est la structure qui relie et qui supporte les
capillaires
et l’extrémité du tubule.
Le
glomérule se compose de quatre sortes de cellules:
1.
les cellules endothéliales de
l’endothélium fenestré bordent l’intérieur du réseau
de
capillaires dérivés de l’artériole afférente ;
2.
les cellules mésangiales,
situées dans la région centrale du glomérule et entourées
par
une matrice mésangiale extracellulaire, agissent comme phagocytes et
peuvent
se contracter sous l’influence de plusieurs hormones vasoactives ;
3.
les cellules épithéliales viscérales forment
la couche viscérale ou interne de la capsule
de
Bowman. On appelle podocytes ces grosses cellules parce qu’elles ont de petits
pro 4.
les cellules épithéliales pariétales constituent
la couche pariétale ou externe de la
capsule
de Bowman.
L’espace
urinaire de Bowman est situé entre les cellules épithéliales viscérales et
pariétales
et représente le prolongement de la lumière tubulaire, tandis que la couche
pariétale
de la capsule de Bowman prolonge l’épithélium tubulaire proximal.
B) Tubule
Le
tubule rénal est tapissé d’une couche unique de cellules épithéliales qui
servent de
barrière
entre l’intérieur de l’organisme et l’environnement extérieur que représente
la
lumière tubulaire. Deux membranes distinctes entourent chaque cellule
tubulaire,
la
membrane apicale, ou luminale, bordant la lumière tubulaire, et la membrane
basolatérale
longeant les espaces latéraux intercellulaires et le liquide interstitiel
péritubulaire.
Une structure appelée jonction serrée relie les cellules tubulaires près
de
leur surface luminale. La figure 3-2 (page suivante) illustre les 12 segments
ou
subdivisions
qui se succèdent le long du tubule rénal très hétérogène et qui diffèrent
aussi
bien morphologiquement que fonctionnellement.
1. Le
tubule proximal possède
chez plusieurs espèces animales trois segments morphologiquement
différents,
les segments S1, S2 et S3.
Sa partie contournée, ou pars
convoluta,
comprend le segment S1 et le
début du segment S2 et
chemine parallèlement
à la
surface des reins. Sa partie droite, ou pars
recta, renferme la partie
terminale
du segment S2 et le
segment S3 et
pénètre dans les reins perpendiculairement
à
leur surface. La membrane luminale des cellules du tubule contourné
proximal
a de très nombreuses microvillosités, responsables de l’apparence de
bordure
en brosse et de l’augmentation considérable (par un facteur de 40) de
la
surface cellulaire luminale en contact avec le liquide tubulaire (figure 3-3).
Les
cellules proximales contiennent plusieurs grosses mitochondries près de la
membrane
basolatérale parce que la réabsorption proximale active de plusieurs
solutés
organiques et inorganiques requiert une grande partie de l’énergie métabolique
produite
par les reins. Les cellules proximales renferment aussi un
système
vacuolo-lysosomal bien développé et responsable de la réabsorption par
endocytose
et de la dégradation enzymatique, dans les lysosomes, des macromolécules
protéiques
en acides aminés.
2.
Les branches fines de l’anse de Henle sont
la branche descendante fine qui descend
dans
la médullaire et, seulement dans les néphrons avec de longues anses de
Henle,
la branche ascendante fine qui remonte vers la médullaire externe. Cet longements
cytoplasmiques en forme de pieds, les pédicelles;
épithélium
est fait de cellules aplaties avec seulement quelques organelles
cytoplasmiques.
3. Le
tubule distal comprend une portion droite, la
branche ascendante large de
l’anse
de Henle avec ses parties médullaire et corticale, et le tubule contourné
distal
cheminant parallèlement à la surface du rein. La macula
densa est située à
la
fin de la branche ascendante large de l’anse de Henle lorsqu’elle rencontre
les
artérioles afférente et efférente du glomérule d’où vient le néphron.
4. Le
tubule collecteur, qui
vient de la fusion d’une dizaine de néphrons et dans lequel
se
jettent les tubules distaux, renferme le tubule connecteur, le tubule
collecteur
cortical,
le tubule collecteur médullaire externe et le tubule collecteur médullaire
interne,
dont la dernière partie est le tubule collecteur papillaire. L’épithélium
du
tubule collecteur contient deux sortes de cellules. D’abord, les cellules
claires
ou
principales réabsorbent l’eau et le sodium et sécrètent le potassium. D’autre
part,
les cellules foncées (à cause de la grande densité de leur réticulum
endoplasmique)
ou
intercalaires sont responsables de l’acidification urinaire. Les cellules
intercalaires
de type A sécrètent les protons et réabsorbent le bicarbonate, tandis
qu’à l’inverse
les cellules moins nombreuses de type B sécrètent le bicarbonate et
réabsorbent
les protons.
Deux populations de
néphrons. La
longueur de l’anse de Henle permet de différencier
deux
populations de néphrons. Les néphrons dont l’anse de Henle est courte
proviennent
des glomérules situés dans les parties superficielle et moyenne du cortex.
L’anse
de Henle relativement courte de ces néphrons superficiels fait demi-tour dans
la
médullaire externe. Ils constituent environ les sept huitièmes de toute la population
de
néphrons. Par contre, les néphrons dont l’anse de Henle est longue tirent leur
origine
des glomérules situés profondément dans le cortex, près de la jonction
corticomédullaire.
L’anse
de Henle de ces néphrons profonds est beaucoup plus longue et
fait
demi-tour à divers niveaux dans la médullaire interne.
III. Fonctions des néphrons
La
figure 3-4 illustre les trois fonctions principales de chaque néphron,
lesquelles
participent
à la formation de l’urine par les reins :
1. la
filtration glomérulaire du
plasma des capillaires glomérulaires vers la lumière
tubulaire;
2. la
réabsorption tubulaire du
liquide tubulaire vers la lumière des capillaires
péritubulaires
;
3. la
sécrétion tubulaire du
plasma des capillaires péritubulaires vers la lumière
tubulaire.
Les
chapitres 5 et 6 décrivent en détail ces trois fonctions des néphrons.
IV. Fonctions des reins
A) Homéostasie des
liquides corporels
La
fonction la plus importante des reins est de maintenir
constants le volume, la tonicité et
la
composition des liquides corporels. Cette fonction essentielle des
reins requiert la filtration
continuelle,
au niveau du glomérule, de grandes quantités de liquide plasmatique qui
est
ensuite presque complètement réabsorbé par le tubule (figure 3-5). Les reins
corrigent
les changements du contenu d’eau et d’électrolytes dans l’organisme en
adaptant
rapidement leur excrétion urinaire et en maintenant ainsi constant leur bilan
externe.
Le bilan externe d’une substance est simplement la différence entre la
quantité
pénétrant dans l’organisme et celle qui en sort. Une excrétion urinaire
diminuée
accompagne un déficit de liquide ou d’électrolytes, tandis qu’un excès de
liquide
ou d’électrolytes en augmente l’excrétion urinaire. Malgré les variations
importantes
de l’ingestion quotidienne d’eau et d’électrolytes, les reins doivent
conserver
à l’intérieur de limites physiologiques étroites le bilan externe d’eau et de
divers
électrolytes, comme le sodium, le potassium, les ions hydrogène et les ions
divalents
calcium, phosphate et magnésium. Les chapitres 7 à 11 décrivent en détail
ces
mécanismes régulateurs.
B) Excrétion des produits
de déchets
Cette
fonction des reins qui consiste à épurer les liquides corporels des produits de
déchets
endogènes et exogènes est bien connue. D’abord, les reins excrètent les
déchets
métaboliques azotés, tels que l’urée et la créatinine, dont l’accumulation dans
les
liquides corporels devient nuisible durant l’insuffisance rénale aiguë ou
chronique.
Les
reins éliminent aussi de l’organisme de nombreuses substances exogènes
anioniques
ou cationiques, qu’elles soient ingérées accidentellement ou prises comme
médicaments.
C) Autres fonctions
De
plus, les reins accomplissent plusieurs autres fonctions, comme la conservation
ou l’élimination
des substances organiques et la sécrétion de diverses hormones
contribuant
à la régulation de la pression artérielle systémique, à la production des
globules
rouges par la moelle osseuse et à la minéralisation de l’os. Les quatre
derniers
chapitres
décrivent ces autres fonctions des reins.
ce cour est un extrait de ce livre : physiologie des reins et des liquides corporels ANDRÉ GOUGOUX
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