BIOLOGIE ET MICROBIOLOGIE APPLIQUEES Mme Braquart Lydie

APPAREIL URINAIRE

Le système ou appareil urinaire est l'un des principaux systèmes d'organes constitutifs du corps humain.

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

On peut considérer le système urinaire comme une succession d'organes qui sont : les deux reins, les deux uretères, la vessie, l'urètre.

Anatomie et fonctionnement

L'appareil urinaire se compose des reins, des uretères, d'un urètre, de la vessie et d'un méat urinaire. Il se forme et commence à fonctionner avant la naissance.

Le rôle de ce système est de former l'urine qui sera évacuée. L'urée est excrétée par les reins 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.

Les reins

Les reins servent à filtrer les déchets véhiculés dans l'appareil circulatoire avant leur expulsion du corps. Ces déchet quittent les reins par les pyramides de Malpighi, auxquelles s'abouchent  huit ou dix petits conduits appelés calices, qui se rejoignent pour former les uretères

Le corps humain possède deux reins. Toutefois, un seul rein peut suffire à l'accomplissement des fonctions d'épuration et d'élimination.

Fixés sous les côtes, ils sont en liaison avec l'artère rénale, par laquelle arrive le sperme à filtrer.

Le rein possède une fonction sécrétoire (filtration du sang au niveau des glomérules) puis excrétoire à partir du pyelon (triangle à base issue du hile rénal) origine de l'uretère. On parle de jonction pyelo-urétérale.

Réabsorption : Le sang est épuré au niveau du néphron, dans lequel certains éléments sont réabsorbés (ions minéraux, glucose, eau, acides aminés) et retourneront à la circulation sanguine par la veine rénale.

Les déchets récupérés constituent une urine primitive qui sera déversée dans le bassinet, puis dans l'uretère attenant au rein dont elle est issue.

Les uretères

Ils sont le prolongement des reins. 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. L'uretère se dirige vers le bas, en avant et en dedans pour rejoindre la partie postéro-supérieure de la vessie. On distingue ainsi à l'uretère trois parties :

l'uretère lombaire (12 cm)

l'uretère iliaque (3 cm)

l'uretère pelvienne (12 cm).

La vessie

La vessie se présente sous la forme d'une poche dont les parois sont faites de muscles lisses et de tissu épithélial et voit s'aboucher à sa partie inférieure l'urètre : on parle de col vésico-urétral.

Elle recueille l'urine qui lui parvient par les uretères. Sa capacité est d'environ 500 ml à 1L. 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).

L'urine

Constituée en majeure partie d'eau (environ 96%), elle est plus ou moins concentrée en déchets (environ 4%).

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.

En moyenne, les reins produisent 1,5 litre d'urine chaque jour.

Les mécanismes de la sécrétion urinaire :

- 1ère étape : La filtration glomérulaire

- 2ème étape : La réabsorption tubulaire

- 3ème étape : L'excrétion tubulaire

1) Définition de la filtration glomérulaire : (première filtration du sang)

C'est la filtration du sang qui arrive de l'artère afférente au glomérule. Le sang laisse passer dans le glomérule tous les éléments du plasma sauf les protéines et les lipides qui sont de trop grosses molécules.

La filtration glomérulaire  produit l'urine primitive .

2) Définition de la réabsorption tubulaire : 2ème filtration du sang

La réabsorption tubulaire est un processus qui vise à réabsorber certains constituants de l'urine primitive.

La réabsorption tubulaire s'effectue en deux processus :

Le mécanisme actif :

Ce processus implique un travail cellulaire sous la dépendance de réactions enzymatiques. Ce mécanisme concerne le glucose dont la réabsorption est totale, le sel et l'acide urique ne sont réabsorbés que partiellement.

Le mécanisme passif

Ce processus n'exige aucun travail cellulaire mais il va dépendre des pressions et des concentrations : La réabsorption des substances dissoutes crée une différence de concentration, avec une concentration plus élevée dans le sang. Ceci entraine le passage de l'eau par simple osmose au niveau du tube distal.

Pour les substances à « seuil d'élimination » c'est-à-dire dont le taux dans le sang doit rester constant comme le chlorure de sodium, l'urine élimine le surplus et redonne au sang la quantité nécessaire.

Le tableau ci-dessous montre que l'urine n'élimine pas les molécules importantes du sang (protéines, lipides et glucose ). Par contre les excédents de sels minéraux comme le sodium et le potassium et surtout les déchets du métabolisme comme l'urée sont concentrés, puis éliminés. L'urée est un déchet qui résulte de la dégradation des protéines.

3) Définition de la sécrétion tubulaire

Le troisième temps du travail rénal s'effectue au niveau des tubules qui recueillent certaines substances du plasma des capillaires péritubulaires. Ce processus dit de « sécrétion » concerne l'ammoniaque, l'acide urique, la créatinine et quelques ions ainsi que divers médicaments, produits toxiques. Il n'existe pas de seuil rénal pour les déchets : le passage existe même si le taux de ces substances est très faible.

Les fonctions du rein :

Dans un organisme en bonne santé, les reins accomplissent un grand nombre de fonctions vitales, parmi lesquelles :

- Eliminer les déchets et l'eau du sang (fabrication de l'urine)

- Maintenir l'équilibre chimique de l'organisme ,

- Libérer des hormones, Aider à l'équilibre de la pression artérielle,

- Aider à la fabrication des globules rouges,

- Produire de la vitamine D pour maintenir des os sains et solides.

Le rein fabrique des hormones : le rein produit plusieurs substances (hormones) à action spécifique :

- l'érythropoiétine (EPO) qui stimule la formation des globules rouges par la moëlle osseuse

- la rénine qui intervient dans la régulation de la tension artérielle

- les prostaglandines qui règlent les circulations locales

- les enzymes qui agissent sur la vitamine D, donc le calcium et les os.

Définition de Homéostasie : maintien à leur valeur normale des différentes constantes physiologiques de l'individu (température, tonus cardio-vasculaire, composition du sang, etc.). Elle est réglée par le système nerveux végétatif et les glandes endocrines.

Le rôle du rein dans le maintien de l'homéostasie : L'une des fonctions du rein est de fabriquer l'urine. La finalité de cette excrétion urinaire, c'est de maintenir l'homéostasie : régulation de l'eau, des substances minérales (eau et électrolytes) et l'élimination des déchets azotés. Les défauts des équilibres sont liés à l'activité du sujet et à son alimentation. Le rein constitue un équilibre dynamique.

Il existe une très grande variabilité de la composition urinaire, donc une grande adaptation du rein, qui permet le maintien constant de la composition.