REIN

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Structure et fonctions du rein humain

Structure

Le rein des mammifères est composé de deux zones distinctes (fig. 1) : l'une superficielle, ou corticale ; l'autre profonde, ou médullaire, qui fait saillie dans les voies excrétrices par plusieurs papilles. L'épaisseur relative de la corticale et de la médullaire varie avec les espèces : la médullaire est particulièrement développée chez les vertébrés à habitat désertique, qui ont la propriété d'émettre des urines très concentrées, ce qui suggère que les structures contenues dans cette partie des reins jouent un rôle important dans le mécanisme de concentration des urines. On en verra la confirmation plus loin.

Rein en coupe

Dessin : Rein en coupe

Coupe d'un rein. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Les néphrons

Chaque rein est composé d'environ un million d'unités fonctionnelles, ou néphrons. Chaque néphron comprend deux parties : un glomérule, auquel fait suite un tubule (fig. 2).

Organisation d'un néphron

Dessin : Organisation d'un néphron

Schéma de l'organisation d'un néphron 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Le glomérule est composé d'un floculus, peloton de capillaires enroulés autour d'une tige, ou axe mésangial, et de la capsule de Bowman, qui enveloppe le floculus. Le sang arrive aux capillaires du glomérule à son pôle vasculaire. L'urine primitive sourd, au pôle urinaire, dans l'espace de Bowman débouchant dans le tubule.

Le tubule, ou tube urinifère, est constitué de trois segments : tube proximal, segment grêle de l'anse de Henle et tube distal.

Le tube proximal commence par une partie contournée, située entièrement dans la corticale du rein.

Les cellules qui, à cet endroit, forment la paroi du tube ont une « bordure en brosse » du côté de la lumière du tube ; la structure de ces cellules suggère qu'elles sont douées d'une activité intense.

Le segment grêle, ou branche descendante de l'anse de Henle, fait suite au tube proximal et tend à plonger dans la médullaire. Il se recourbe ensuite en épingle à cheveux pour regagner la surface du rein.

Le tube distal commence par un segment rectiligne, ou branche ascendante large de l'anse de Henle. Il se continue par une partie contournée qui reprend curieusement contact avec le pôle vasculaire du glomérule qui est à l'origine de ce même néphron. Un « appareil juxtaglomérulaire » joint, à cet endroit, le tube distal au glomérule. Les tubes distaux débouchent ensuite dans des canaux collecteurs qui se dirigent, par un trajet rectiligne, vers la médullaire ; les canaux collecteurs confluent en canaux de Bellini, qui s'ouvrent enfin à la pointe de la papille vers les voies excrétrices de l'urine.

Les néphrons ont, chez l'homme, une longueur totale de 20 à 45 mm ; le diamètre des glomérules est de l'ordre de 100 μm ; celui des tubes contournés proximaux ou distaux de 50 à 60 μm, et celui des segments étroits des anses de Henle de 20 μm seulement.

La longueur de l'anse de Henle permet de distinguer deux types de néphrons : les néphrons à anse courte, issus de glomérules corticaux, dont l'anse de Henle ne dépasse pas, en profondeur, la médullaire externe ; les néphrons à anse longue, issus de glomérules plus profonds, juxta-médulaires, avec une anse de Henle plongeant jusqu'à la région papillaire de la médullaire interne.

L'irrigation sanguine du rein

Le réseau des artères du rein (fig. 3) répond à la disposition des néphrons par une organisation singulière qui comporte successivement, à partir des branches de division de l'artère rénale, les artères interlobaires, les artères arquées, les artères interlobulaires, enfin les artérioles afférentes des glomérules. L'importance de l'irrigation sanguine est grande dans le fonctionnement du rein.

Le débit sanguin de cet organe est d'ailleurs très élevé, puisque, pour un poids total de 300 g, les reins reçoivent environ 1,2 l de sang par minute, soit près du quart du débit cardiaque. Le flux sanguin rénal (Fsr) est ainsi, chez l'homme, huit fois plus élevé que le flux irriguant les muscles squelettiques au repos.

Le Fsr est soumis à une autorégulation précise : dans les limites de pression de perfusion normales, c'est-à-dire avec des variations de pression artérielle allant de 80 à 200 mm de mercure, le débit sanguin rénal reste constant grâce à un ajustement permanent des résistances intrarénales. Ainsi, l'augmentation de la pression de perfusion des reins entraîne une vasoconstriction qui accroît les résistances intrarénales ; de même, le rein peut répondre à une diminution modérée de sa pression de perfusion par une vasodilatation qui, en réduisant les résistances intrarénales, évite la diminution du débit sanguin. Cependant, dans les conditions pathologiques marquées par une réduction importante de la pression de perfusion (hémorragie, choc septique), l'action du système nerveux autonome et des catécholamines libérées par la médullo-surrénale conduit à une vasoconstriction intense qui réduit brutalement la vascularisation du rein en la dérivant au profit d'organes vitaux (cœur, cerveau).

La distribution intrarénale du sang peut être étudiée aujourd'hui par des procédés radiographiques (artériographie rénale) et par une série de techniques quantitatives telles que l'enregistrement direct de la courbe de passage d'un indicateur coloré (Kramer, 1960) ou l'analyse de la courbe de disparition d'indicateurs diffusibles radioactifs : krypton 85 (Thorburn, 1963) ou xénon 133 (Hollenberg, 1968).

Dans cette dernière méthode, le gaz radioactif est capté par diffusion dans le tissu rénal en un seul passage : la courbe de décroissance du taux sanguin de ce gaz, mesurée par enregistrement externe de la radioactivité, permet de distinguer trois compartiments principaux dans la cinétique de distribution du sang : le flux cortical, de loin le plus élevé (5 millilitres par minute et par gramme) ; le flux médullaire externe (1 ml/mn/g) ; enfin, le flux médullaire interne (0,2 ml/mn/g). L'autorégulation du flux sanguin intrarénal porte surtout sur la fraction corticale. Dans des circonstances pathologiques (hémorragie, choc septique) entraînant une chute brutale du flux total, celle-ci prédomine sur la corticale, alors que le flux sanguin médullaire est relativement préservé.

Mécanismes de la formation de l'urine

La formation de l'urine se fait en deux étapes : une filtration glomérulaire, suivie d'une retouche tubulaire, laquelle comporte la réabsorption ou la sécrétion de certaines substances.

Filtration glomérulaire

La filtration glomérulaire est le premier temps : 20 p. 100 environ du plasma parvenant aux glomérules sont ultrafiltrés à travers la paroi des capillaires glomérulaires et forment l'urine primitive qui s'écoule par l'espace de Bowman ; les globules du sang et les protéines, de poids moléculaire supérieur à 60 000, sont retenus dans le sang, alors que les substances diffusibles se retrouvent dans l'ultrafiltrat à la même concentration que dans le plasma.

L'ultrafiltration obéit à des lois physiques simples : la pression de filtration (Pf) est égale à la pression hydrostatique régnant dans les capillaires glomérulaires (Pg), diminuée de la pressio [...]

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Appareil urinaire

Appareil urinaire
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Rein en coupe

Rein en coupe
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Organisation d'un néphron

Organisation d'un néphron
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Système multiplicateur à contre-courant

Système multiplicateur à contre-courant
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Écrit par :

  • : professeur de néphrologie à la faculté de médecine Necker-Enfants malades

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Pour citer l’article

Paul JUNGERS, « REIN », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 26 novembre 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/rein/