HOMEOSTASIE: La physiologie rénale

 les fonctions des reins

• Élimination des déchets endogènes (urée, créatinine, hormones (dosages), métabolites pouvant être toxiques s’ils s’accumulent…) ou exogènes (médicaments, polluants…). Ils passent auparavant dans le foie où ils deviennent hydrosolubles, puis sont éliminés.

• Maintient de l’équilibre hydro minéral et acido-basique.

Pour un fonctionnement optimal, Il faut qu’il y ait homéostasie, la composition de l’organisme doit être constante. Cet équilibre est sans cesse remis en question : une activité sportive va induire la synthèse d’acide lactique, on a une acidification, de même qu’une forte chaleur va induire une perte d’eau donc une perte de sels….

La composition de l’urine et la diurèse (quantité d’urine émise) sont très variables et vont être ajustées aux besoins pour maintenir cette constante.

Le rein est bien placé pour analyser en permanence le plasma, et ce, grâce à des capteurs et un système de régulation.

-                Maintient de la PA, qui doit rester constante.

Il se fait :

. Soit par sécrétion d’hormones : la rénine va provoquer une augmentation du taux d’angiotensine,

. Soit par le contrôle de la natrémie (taux de sodium dans le plasma) et de la volémie (volume sanguin).

-               Fonction endocrine

.synthèse d’EPO, hormone qui stimule la maturation des globules rouges, elle est synthétisée en cas d’hypoxie ; alors la quantité de GR augmente et avec elle, le transport de l’oxygène. C’est un phénomène naturellement observé en altitude.

. Réaction finale dans la synthèse de la vitamine D, on obtient alors la forme active

. Prostaglandines, bradykinines, dopamine etc.…

-                Fonction métabolique : avec le foie, les reins sont les seuls organes capables de néoglucogenèse. Dans le cas d’un jeune prolongé, le rein peut assurer jusqu’à 50% de la néoglucogenèse.

anatomie

Les reins se situent de part et d’autre de la colonne vertébrale, entre T₁₂ et L₃.

Le rein droit est en général plus bas que le gauche, car le foie occupe un grand espace à droite.

Ils se situent dans l’espace rétro péritonéal, derrière le péritoine. Ils sont souvent entourés de tissu adipeux péri rénal.

Dans cette masse adipeuse on trouve, au dessus du rein la glande surrénale.

La glande surrénale

Sa partie périphérique forme le cortex = corticosurrénale (cortisol, aldostérone)

Sa partie centrale forme la médullaire = médullosurrénale (adrénaline)

Chaque rein fait 12 cm de long, 6 de large et chez l’homme il a un poids moyen de 500g (un peu plus faible chez la femme).

Le rein est entouré d’une capsule fibreuse protectrice.

On peut délimiter deux zones :

F la zone périphérique, le cortex

F la zone centrale, la médulla ou médullaire

Les néphrons forment les pyramides de Malpighi, entre les pyramides, se trouvent les colonnes rénales où cheminent les vaisseaux sanguins et les nerfs.

L’urine est élaborée au niveau des néphrons, elle sort au niveau des papilles, sortes d’ouvertures, elle est ensuite recueillie par les calices mineurs puis majeurs, elle gagne le bassinet et enfin l’uretère.

 le néphron ou tubule rénal

Observable en MO, c’est l’unité fonctionnelle.

On trouve 1 à 2.2 millions de néphrons par rein.

Il y a deux types de néphrons :

    cortical

Assez superficiel

Ne descend pas plus bas que la médullaire externe

Accès privilégié dans le cadre expérimental : attention aux conclusions !!!

    juxta médullaire

Le globule est au fond du cortex, l’anse dans la médullaire interne touche presque la papille. L’anse est très développée.

Plus l’anse est longue et plus on peut concentrer l’urine.

Les animaux des régions désertiques ont dons des anses très longues….

Chaque segment du néphron porte un nom :

• le glomérule ou corpuscule rénal

Filtration du plasma

• le tubule proximal

Il se décompose en deux zones :

-          le tubule contourné proximal (S1 et S2), sorte de petite pelote…

-          la pars resta (S3), partie droite

S1 et S2 : capacité > affinité, transporteurs de réabsorption massive

S3 : affinité > capacité, beaucoup plus fin…

•  l’anse de Henlé

-          branche descendante fine (grêle)

-          branche ascendante fine (grêle), qui n’existe que dans les néphrons juxta médullaires

-          branche ascendante large, où l’on trouve un système de concentration de l’urine a contre courant

Suit un point particulier, la macula densa, sorte d’anneau de cellules qui joue un rôle fonctionnel très important

•  le tubule distal

-          tubule contourné distal

-          tube connecteur

-          canal collecteur, collecte l’urine de plusieurs néphrons, puis va s’ouvrir dans la papille. On parlera de canal collecteur cortical, médullaire interne, médullaire externe

La vascularisation des néphrons

Le rein reçoit 20% du débit cardiaque

Chaque néphron reçoit une artériole afférente, elle va donner un peloton vasculaire (filtration). C’est toujours une artériole qui repart (et pas une veine…), il s’agit de l’artériole efférente qui va elle même donner un réseau de capillaires péri tubulaires, très abondants dans le cortex. Une partie du sang va descendre dans la médullaire pour aller entourer la anse de Henlé, c’est la vasa recta.

La majeure partie du sang va dans le cortex, seuls 10 à 20% va dans la médullaire. Cette dernière est donc plus sensible à l’hypoxie et à l’ischémie (arrêt de l’apport sanguin).

Lors d’une greffe rénale, c’est la médullaire qui présente le plus de risques…

L’artériole afférente donne le glomérule ou le peloton vasculaire, c’est là que la filtration va avoir lieu.

Le plasma sort des capillaires et tombe dans le premier segment du néphron, au niveau de l’espace de Bowman. La capsule de Bowman est faite de cellules épithéliales.

L’artériole afférente est plus large que l’efférente.

Formation

Le néphron primitif = double couche de cellules épithéliales qui délimite un tube fermé

Le peloton capillaire s’enfonce et se retrouve entouré d’une double couche épithéliale, c’est la capsule de bowman.

La couche interne est au contact des vaisseaux ; entre couche int. et ext. se trouve l’espace de Bowman.

Les cellules de la couche interne ont une forme particulière, ce sont des podocytes. Le corps cellulaire est suivi de prolongements en forme de tentacules, ce sont les pédicelles ; elles sont de premier ou de second ordre selon leurs ramifications).

Le filtrat devra passer entre les pédicelles, au niveau des fentes de filtration.

Le capillaire est dit fenêtré (espace entre les cellules endothéliales), pour laisser partir du plasma.

Il n’y a pas de vide entre les capillaires, on y trouve les  cellules mésangiales qui jouent un rôle dans la filtration. Elles descendent jusqu’à l’intérieur des boucles capillaires et peuvent moduler la filtration.

A l’état contracté, elles tirent sur la membrane basale et diminuent la surface de filtration

C’est l’inverse à l’état relâché…

De plus, les cellules mésangiales fabriquent la matrice extracellulaire.

Fibrose = maladie dans laquelle le néphron est engorgé a cause d’une hyper production de matrice extra cellulaire.

histologie

Le tubule rénal est tapissé de cellules épithéliales, polarisées.

Il y a filtration puis réabsorption massive.

On observe dons une différence de morphologie entre les différents segments et selon l’intensité du transport trans-épithélial.

De façon générale, on va trouver une bordure en brosse, pour augmenter la surface d’échange, et un nombre considérable de mitochondries, car le transport nécessite de l’énergie.

Branche descendante et ascendante fines = cellules aplaties avec peu de mitochondries

F Transport passif majoritaire

Branche ascendante large = mitochondries +++ 

•  Transport actif majoritaire

L’appareil juxta-glomérulaire

C’est une zone fonctionnellement très importante !!!

Le tubule distal vient se coller contre le glomérule. Cette partie qui se colle est constituée des cellules de la macula densa.

L’appareil juxta glomérulaire, c’est l’ensemble qui comprend

    l’artériole afférente

    les cellules mésangiales

    les cellules de la macula densa

Les cellules de la macula densa sont équipées de capteurs (débit, quantité de NaCl…) et elles sont capables, d’envoyer des messagers vers l’artériole afférente qui répond

Trop de volume = dilatation = filtration qui augmente

Pas assez de volume = contraction = filtration qui diminue.

La paroi de l’artériole afférente contient des cellules à grains, ce sont les cellules qui sécrètent la rénine. La rénine induit la synthèse d’angiotensine, ce qui a des répercussions sur l’organisme entier. L’angiotensine est une hormone très puissante.

     Rq / Ne pas confondre sécrétion et excrétion !!!