Fonction urinaire

Définition de la fonction

Elle permet l’évacuation des produits du catabolisme du corps humain sous une forme liquide, l'urine, et assure par conséquent l'épuration du sang ainsi que le maintien de l'homéostasie au sein de l'organisme.


Anatomie et physiologie de l'appareil urinaire

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L'arbre urinaire


L'appareil urinaire se compose des reins, des uretères, de la vessie, de l'urètre et du méat urinaire. Il se forme et commence à fonctionner avant la naissance. Quand la vessie contient 250 mL d'urine, l'envie d'uriner se faire sentir.

Le rôle de cet appareil est de former l'urine qui sera évacuée. L'urée est excrétée par les reins (et sécrétée par le foie) qui fabriquent l'urine ; cette urine est acheminée par l'uretère jusqu'à la vessie, une poche retenant l'urine, ensuite rejetée à l'extérieur de l'organisme lors de la miction par l'urètre s'abouchant au méat urinaire.

Uretères

Ils sont le prolongement des reins et sont au nombre de deux. Leur rôle est de collecter l'urine au niveau du bassinet. Ils se présentent comme des tubes dont l'extrémité supérieure prend une forme d'entonnoir, composée de fibres musculaires lisses évitant les reflux d'urine. Les uretères se dirigent vers le bas, en avant et en dedans pour rejoindre la partie postéro-supérieure de la vessie. 

On distingue quatre parties :

• l’uretère lombaire (qui mesure 12 cm) 
• l'uretère iliaque (3 cm) 
• l'uretère pelvien (12 cm) 
• l’uretère mural ou vésical (elle correspond à la traversée de la paroi vésicale par l’uretère).

Vessie

Elle se situe dans le petit bassin et se présente sous la forme d'une poche dont les parois sont faites de muscle lisse (ce muscle est appelé le détrusor) et de tissu épithélial. L’urètre s’abouche à la partie inférieure de la vessie : on parle de col vésico-urétral.
Elle recueille l'urine qui lui parvient par les uretères. Sa capacité est d'environ 200 à 500 mL. L'urine est évacuée au niveau de l'urètre lors de la miction.
Le contrôle de la miction est réalisé par un sphincter lisse à commande involontaire et par un sphincter strié volontaire utilisé en cas de retenue forcée (ou en période post-opératoire).

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Le rein

Anatomie

Le corps humain possède deux reins. Un seul peut suffire à l'accomplissement des fonctions d'épuration et d’élimination. Ils ont la taille d'un poing et la forme d'un haricot.
Les reins sont fixés sous les côtes de part et d'autre de la colonne vertébrale, ils sont en liaison avec l'artère rénale, par laquelle arrive le sang à filtrer. Chaque rein a 3 calices.
NB : les vaisseaux et nerfs du rein entrent par une échancrure située à la face concave du rein : le hile rénale. Ce hile est aussi la sortie qu’utilise le bassinet (ou pyélon).

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Physiologie

Le rein possède une fonction sécrétoire (filtration du sang au niveau des glomérules, il sécrète l’urine mais en récupère une grande partie par les tubules) puis excrétoire à partir du pyélon (ou bassinet) qui est l’origine de l’uretère (on parle de jonction pyelo-urétérale).

Chaque rein contient 400 000 à 800 000 néphrons, ce sont les unités fonctionnelles.
Chaque néphron est constitué d’un glomérule suivi d’un tubule.

• Le glomérule est l’endroit où le sang est filtré pour former l’urine primitive. 
• Le tubule est une succession de tubules droits et contournés : le tube contourné proximal, l’anse de Henle (en forme de U, elle forme une boucle et contient une partie descendante et une partie ascendante), le tube contourné distal (qui se jette dans le tube collecteur). Le tubule permet de réabsorber certains éléments (ions minéraux, glucose, eau, acides aminés) qui retourneront à la circulation sanguine par la veine rénale.
  

Au dessus de chaque rein, on retrouve des glandes surrénales. Elles sécrètent des hormones qui modifient la quantité d’urine produite.

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Fonction endocrine du rein

• Érythropoïétine (EPO) : produite en réponse à l’hypoxie cellulaire 
• Sécrétion de rénine quand il y a hypovolémie (et donc hypoperfusion rénale), hyperkaliémie ou hyponatrémie.
  La rénine appartient au système rénine-angiotensine-aldostérone :
  • La rénine est sécrétée par le rein en réponse aux variations de la volémie
  • La rénine active l’angiotensinogène (produit par le foie) en angiotensine 1, qui est elle-même transformée en angiotensine 2 par l’enzyme de conversion (cette enzyme est sécrétée par les poumons).
  • L’angiotensine 2 entraîne une augmentation de la volémie en jouant sur la sensation de soif, la sécrétion d’aldostérone et le calibre des vaisseaux sanguins. Elle augmente donc par ce biais la pression artérielle.
  NB : c’est en bloquant ce système que certains médicaments anti-hypertenseurs fonctionnent., notamment les IEC (Inhibiteurs de l’Enzyme de Conversion) qui bloquent la transformation de l’angiotensine 1 en angiotensine 2.
   
• Calcitriol : c’est la forme active de la Vitamine D, produite dans le Tube Contourné Proximal depuis son précurseur hépatique sous contrôle de la PTH (parathormone, qui est une hormone thyroïdienne). Le calcitriol provoque l’augmentation de l’absorption digestive et rénale de calcium et de phosphate.  
• Prostaglandines : prostacycline (vasodilatatrice et hypotensive), thromboxane (vasoconstrictrice) 
• EGF, HGF, IGF1 = facteurs de croissance produits par le rein

Création de l’urine

Le glomérule (= corpuscule de Malpighi)

C’est un amas de capillaires sanguins issus de l'artériole afférente. Il permet la filtration du sang et la formation de l'urine primitive. Les capillaires se rassemblent ensuite pour former l'artériole efférente.
L’urine primitive est un ultrafiltrat glomérulaire. Elle se forme par diffusion de l’eau et des constituants du plasma à travers la barrière de filtration glomérulaire séparant le capillaire sanguin de la chambre urinaire.

Débit sanguin rénal = 25% du débit cardiaque
Taux de filtration glomérulaire (DFG) = 120mL/min = 180L/j. Mais l’urine primitive est ensuite réabsorbée à 99% dans les tubules (production finale d’1,5L/j)

La capsule de Bowman

Elle entoure le glomérule, recueille l'urine primitive et débouche à son autre extrémité dans le tubule contourné proximal.

Le tubule rénal (tube contourné proximal + anse de Henlé + tube contourné distal)

La réabsorption tubulaire possède deux mécanismes de transport à travers la membrane :

• un transport passif : l'osmose et la diffusion (exemple : l'eau est transférée par osmose) 
• un transport actif : nécessité d'un travail cellulaire (exemple : le glucose, le sodium)
  

Le but de la réabsorption tubulaire est l'élaboration de l'urine définitive.

La paroi du tubule possède des transporteurs qui récupèrent certaines molécules pour les renvoyer dans le sang. C'est le cas du glucose : dans des conditions normales, il est totalement réabsorbé par des transporteurs spécifiques et est totalement absent de l'urine finale. Il n'est plus réabsorbé si le taux est supérieur à 1,70 g/L, on parle de substance seuil. Dans le cas d'un diabète où le taux de sucre dans le sang est plus important, on retrouve du glucose dans les urines. C'est un premier témoin de la présence d'un diabète.

Il existe deux sortes de réabsorption :

• la réabsorption obligatoire : elle se fait dans le tube contourné proximal et qui a pour but d'élaborer la presque totalité du filtrat glomérulaire (99 %). Elle a lieu pour l'eau et le sodium (la réabsorption active du sodium associe une réabsorption passive de l'eau selon un phénomène d'osmose) 
• la réabsorption facultative, régulée par deux hormones :
  
  • ADH (vasopressine) : hormone antidiurétique fabriquée par l'hypothalamus, elle est ensuite stockée dans la posthypophyse et sécrétée par la posthypophyse. Elle augmente la perméabilité du tube collecteur et favorise la réabsorption de l'eau grâce à l'ouverture de l’aquaporine. L'ADH influence la concentration de l'urine sécrétée, sa sécrétion est stimulée lors d'une hypovolémie.
  • Aldostérone : sécrétée par les corticosurrénales. Elle favorise la réabsorption active du sodium dans le tube contourné distal et ainsi une réabsorption passive de l'eau.
  
  

A savoir : la rénine déclenche aussi la sécrétion d'ADH et d'aldostérone et donc l'absorption de sodium afin de retrouver un équilibre hydro-électrolytique.

En parallèle avec la réabsorption, la sécrétion tubulaire permet d'éliminer dans l'urine des substances indésirables ou en excès qui ont été insuffisamment filtrées au niveau du glomérule. Les mécanismes sont toujours actifs (transport contre le gradient de concentration) et font appel à des transporteurs spécifiques.

Tube Contourné Proximal

C’est le plus long segment du néphron. Il réabsorbe 2/3 de l’eau et du sodium filtrés (on parle de réabsorption hydro-sodée).

• Glucose : activement et entièrement réabsorbé si glycémie < 10mmol/L 
• Bicarbonates : entièrement réabsorbés si < 27mmol/L 
• Acides aminés : entièrement réabsorbés 
• Phosphate réabsorbé sous contrôle de la PTH

Anse de Henlé

Réabsorption découplée de l’eau et du sodium (réabsorption d’eau dans la branche descendante et de sodium dans la branche ascendante).
A la fin de l’anse => 25% supplémentaire de la charge filtrée en eau et sodium est réabsorbée
 

NB : le transport de sodium peut être inhibé à ce niveau là par du furosémide ou du bumétamide.

Tube Contourné Distal

La réabsorption de sodium peut être inhibé à ce niveau là par des diurétiques thiazidiques.
Le tube contourné distal est imperméable à l’eau, il n’y a donc pas de réabsorption d’eau à ce niveau.

Canal collecteur

Ajustement final de l’excrétat urinaire aux entrées concernant :

• la concentration de l’urine (bilan final de l’eau) 
• la sécrétion de K+ (bilan du K+) 
• l'acidification de l’urine (bilan du H+) 
• la réabsorption de Na+ (bilan du sodium)
  

La réabsorption de sodium (Na+) à ce niveau est stimulée par l’aldostérone et inhibée par l’amiloride.
La sécrétion de K+ est couplée à la réabsorption de Na+.

L'ajustement de l’osmolalité finale de l’urine est sous la dépendance de l’ADH :

• En cas de déshydratation intracellulaire : l’ADH est sécrétée, augmentant la perméabilité à l’eau du canal collecteur, cela provoque une réabsorption d’eau passive. Les urines sont alors plus concentrées 
• Hyperhydratation intracellulaire: l’ADH n’est plus sécrétée et le canal collecteur reste imperméable à l’eau. Les urines sont alors diluées.
  

Composition de l'urine


Elle est constituée en majeure partie : d’eau à 95 %, de sels minéraux à 2 % (chlorures, phosphates, sulfates, sels ammoniacaux) et de matières organiques à 3 % (urée, créatine, acide urique, acide hippurique).

Son nom vient d'une molécule issue de la dégradation des protéines: l'urée. Celle-ci est en partie responsable de la couleur jaunâtre de l’urine. Cette couleur vient aussi de l’urobiline (c’est un pigment jaune qui provient de la bilirubine).

En moyenne, les reins produisent 800 à 2000 mL d'urine chaque jour.

La miction


En fonction de l'apport de liquides et des conditions d’hygrométrie (humidité de l’air) et de la température extérieure, une personne saine produit en 24h environ 1 à 1,5 litre d'urine, éliminée en 2 à 6 fois/j. En effet, on urine moins lorsqu’on transpire beaucoup.

La production d'urine n'est pas constante au cours de la journée : on produit le plus d'urine vers six heures du matin.

Anomalies

• Si l'on n'élimine pas d'urine ou si l'on en élimine moins de 100 mL en 24 heures, on parle d'anurie. 
• En cas d'oligurie, on élimine moins de 500 ml par jour. 
• On appelle pollakiurie une fréquence excessive des mictions. 
• Si le volume quotidien dépasse les 2 ou 3 litres, on parle de polyurie. 
• On parle également d'urine « anormale » lorsque celle-ci contient des sucre (comme le glucose), des protéines sanguines, des globules rouges, des globules blancs ou encore de la bilirubine.

Diurétiques

 

Les diurétiques hypokaliémiants (diurétiques de l’anse et diurétiques thiazidiques)

• Diurétiques de l’anse : inhibition de la réabsorption du sodium, du chlore, du potassium et de l'eau au niveau de la partie ascendante de l'anse de Henle. Ex : Lasilix® (Furosémide), Burinex® (Bumétanide), Eurelix® (Pirétanide)
• Diurétiques thiazidiques : inhibition de la résorption du sodium et de l'eau dans le tube distal, augmentation de l'élimination de l'excrétion du potassium par sécrétion tubulaire distale. Ex : Fludex® (Indapamide), Esidrex® (Hydrochlorothiazide).
  

Indications : hypertension artérielle, oedèmes liés à une insuffisance cardiaque, rénale ou hépatique.

Contre-indications : allergie connue, obstacle sur les voies urinaires, troubles hydro-électrolytiques non corrigés (hyponatrémie, hypokaliémie).

Effets secondaires : hyponatrémie, déshydratation, hypovolémie avec hypotension orthostatique,
hypokaliémie, crise de goutte (élévation de l’uricémie).

Surveillances : surveillance du ionogramme (sodium, potassium), augmentation de la diurèse.

Les diurétiques épargneurs de potassium

Ex : Aldactone® (Spironolactone), Soludactone® (Canréonate de potassium).

Mode d’action : action par antagonisme de l'aldostérone (hormone rénale qui augmente la réabsorption d'eau et de sodium et l'élimination urinaire du potassium), se traduit donc par une fuite de sodium et une récupération du potassium au niveau des urines : action au tube contourné distal.

Indications : hypertension artérielle, oedèmes liés à une insuffisance cardiaque/rénale/hépatique.

Contre-indications : allergie connue, hyperkaliémie, insuffisance rénale ou hépatique.

Effets secondaires : hyperkaliémie (accrue chez les personnes diabétiques par l’hyperglycémie), troubles digestifs.

Surveillances : surveillance du ionogramme (sodium, potassium), augmentation de la diurèse.

Les diurétiques osmotiques

Ex : Mannitol® (Mannitol®)

Mode d’action : augmentation de la pression osmotique du liquide tubulaire (action au tube proximal) => action par augmentation de la pression osmotique plasmatique (la présence d'une concentration importante d'un diurétique osmotique dans la lumière du néphron augmente l'osmolarité et diminue la réabsorption de l'eau et des électrolytes). Il ce fait donc une diurèse osmotique par filtration glomérulaire sans réabsorption tubulaire.

Indications : oedème cérébral, diminuer la pression intracrânienne et la masse liquidienne cérébrale avant intervention neurochirurgicale, diminuer la pression intra-oculaire en cas de traitement du glaucome ou intervention chirurgicale sur l’oeil, intoxication médicamenteuse.

Contre-indications : allergie connue, déshydratation, insuffisance cardiaque ou respiratoire, insuffisance rénale.

Effets secondaires : troubles électrolytiques, troubles digestifs.

Surveillances : surveillance du ionogramme (sodium, potassium), augmentation de la diurèse.

Observation

Observation de la diurèse normale : quantité, couleur, odeur, clarté/trouble, douleur lors de la miction…

NB concours : La fonction urinaire est assez complexe car pleins d’hormones et de facteurs entrent en  jeu, notamment pour réguler la fonction rénale.
En plus de savoir légender un schéma de l’appareil urinaire mais aussi du rein, il faut également connaître ces hormones, les débits que je vous mets, les régulations que je vous explique. Je sais que cela peut paraître laborieux et même inutile mais il est régulier que des questions tombent sur le sujet.

Ces informations sont-elles complètes ? Avez-vous besoin d'explications supplémentaires ?

Pensez-vous que l'on puisse rajouter d'autres éléments ? Exprimez-vous dans les commentaires !

 

La plupart des informations contenues dans mes fiches proviennent de mes connaissances personnelles et de mes cours reçus à l'IFSI ou à la fac. 

Il m'arrive également de faire des recherches de définition ou autre sur le site https://fr.wikipedia.org/, je précise toujours les autres sources

Les images sont libres de droit, dans le cas contraire je précise les sources en-dessous