l`appareil urinaire anat et physio
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MODULE UROLOGIE NEPHRO. L’APPAREIL URINAIRE. Dr LEROY. JUIN 2006. I) PRESENTATION. L'appareil urinaire se compose : o des deux reins, qui élaborent l'urine. o De deux canaux excréteurs, les uretères, qui amènent urine à la vessie. o La vessie, organe de stockage. o D'un conduit permettant l'élimination de l'urine à l'extérieur, l'urètre. II) LES REINS. A) Anatomie. Ce sont deux organes pairs et symétriques, en forme de haricot, de 12 cm de long, 6 cm de large et 3 cm d'épaisseur, pour un poids de 120 g. 1) Situation est rapports. Les reins sont situés : o dans la partie supérieure et postérieure de l'abdomen. o De part et d'autre de la colonne vertébrale. Ils sont en rapport : o en avant avec la rate et le duodénum, lesquels ils sont séparés par les deux feuillets du péritoine. o En dedans, avec les gros vaisseaux abdominaux : aorte abdominale et veine cave inférieure. 2) Configuration intérieure. Le bord interne du rein s'appelle le hile, le lieu de pénétration des vaisseaux sanguins et de sortie des uretères. L'uretère s'ouvre, dans le rein, sur le bassinet, dont le fond est occupé par les calices rénaux. Chacun de ces calices étant percé de l'orifice des canaux excréteurs de l'urine : papilles. Macroscopiquement, une coupe du rein montre deux types de tissus différents : o le cortex (écorce), tissus de soutien et de remplissage, qui envoie des colonnes entre les éléments constitutifs du corps du rein. o La médullaire, former des pyramides de Malpighi, dont le sommet s'ouvre sur les calices rénaux. Chaque pyramide constitue un lobe rénal, il en existe 8 par rein. 3) Vascularisation rénale. L'artère rénale (une pour chaque rein) naît de l'aorte. Elle est à la fois nourricière et fonctionnelle. Elle se divise dans le rein pour donner : o les artères segmentaires, o Puis interlobaires, qui se terminent directement en sous cortical, o En artères radiées qui plongent dans la profondeur du rein. Ces artères n'étant pas anastomosées entre elles, la défaillance d'une artère n'est pas compensée (infarctus rénal). Le retour veineux se fait par : o des veines radiées, o puis interlobaires, o puis veines rénales qui se jettent dans la VCI (veine cave inférieure). 4) Structure microscopique du rein. (i) L'unité fonctionnelle du rein est le néphron. Unité de filtration du sang. Chaque néphron est constitué d'un corpuscule associé à un tubule. (ii) Le corpuscule. Est une vésicule composée d'un ensemble de capillaires groupés en amas, le glomérule, enserré dans une capsule (capsule glomérulaire de Bowman). La capsule est formée de deux feuillets : o l'un étant en contact intime avec les capillaires. o L'autre refermant la capsule complètement sur elle-même. Entre les deux feuillets se trouve un espace, la chambre glomérulaire de filtration. Le sang des capillaires peut donc filtrer dans cet espace, le filtrat glomérulaire constituant la matière première à partir desquels les tubules fabriquent l'urine. (iii) Le tubule. Le tubule rénal mesure à peu près 3 cm de long. Il est formé : o du tube contourné proximal, o puis de l'anse de Henlé composée : d'une partie descendante grêle. D'une partie ascendante large. o Puis du tube contourné distal. Le tubule se jette dans un collecteur, qui va s'unir avec d'autres jusqu'à se jeter dans le calice rénal par la papille. Chaque segment du tubule rénal est recouvert d'un épithélium particulier, en fonction de ses capacités d'absorption ou d'excrétion, de cellules présentant toutes des microvillosités. (iv) La vascularisation du néphron. Elle est de deux types : o les capillaires du glomérule rénal, alimentés par une artériole afférente, o se drainant dans une artériole efférente, o qui va donner le lit capillaire péritubulaire. Ce lit capillaire est très largement anastomotique, En relation étroite avec les différentes parties du tubule. (v) L'appareil juxta-glomérulaire. C'est un site particulier qui met en contact : o le tubule contourné distal avec, o les parois de l'artériole afférente. C'est dans cette zone que se trouvent les cellules secrétant la rénine. III) PHYSIOLOGIE. Les reins traitent quotidiennement 180 l de liquide dérivés du sang et excrètent 1,5 l d'urine par jour en moyenne. Les reins consomment 25 % de l'oxygène disponible au repos pour synthétiser l'ATP (adénoside triphosphate) nécessaire à leur fonctionnement. La formation de l'urine s'effectue entièrement dans le néphron, en trois étapes : A) La filtration de glomérulaire. Elle s'effectue passivement, la double membrane (endothélium et capsule) ne retenant que les éléments figurés du sang et les protéines dont le poids moléculaire est > 69 000. L'urine glomérulaire est donc formée du plasma sanguin, sans les protéines. Cette filtration se fait sous l'effet de la pression sanguine, d'une part, et contre la pression oncotique (dépendant des protéines), d'autre part. Le résultat représente 160 à 200 l par jour. B) La réabsorption tubulaire. La quasi-totalité de l'urine glomérulaire va être absorbée selon deux processus : o passivement, selon les différences de concentration des substances, de part et d'autre de la cellule tubulaire. o Activement, sous l'action d'enzymes cellulaires, de manière variable selon les substances réabsorbées : l'eau et réabsorbée à 99 %. Le glucose et réabsorbé si la glycémie ne dépasse pas 1,8 g par litre. Les substances dites sans seuil ne sont pas réabsorbées, exemple : la créatinine. Les substances dites à seuil sont partiellement réabsorbées, exemple : les électrolytes. C) L'excrétion tubulaire. Les cellules rénales ont une capacité excrètrices propre, de nombreuses substances étrangères à l'organisme étant ainsi éliminées par le rein : antibiotique, médicament, acide urique ou hippurique, ions ammonium... IV) LES FONCTIONS DU REIN. Le rein à une fonction exocrine et endocrine. A) La fonction d'élimination. 1) Élimination de l'eau et du sodium. L'eau, ainsi que la totalité du sodium plasmatique est filtrée par le glomérule sous l'action de la pression sanguine. 85 % du sodium et une quantité proportionnelle d'eau sont réabsorbées et font retour vers la circulation sanguine. De 120 cc/minute de filtrat glomérulaire, le tube distal de conserve que 20 cc/minute. La production d'urine s'ajuste aux nécessités du maintien de l'équilibre du milieu intérieur, sous l'effet de l'ADH (hormone antidiurétique ou vasopressine) post hypophysaire, qui règle la perméabilité du tube collecteur et de l'anse de Henlé, tandis que l'aldostérone (corticosurrénalienne) stimule la réabsorption du sodium. En fin de parcours il ne reste que 1 cc/minute d'urine excrétée, soit 1,5 l par jour. 2) Élimination des autres ions. Le chlore est presque totalement réabsorbé, l'urine ne contenant que 5 à 6 g de Cl par 24 heures. Le potassium est exclusivement sécrété par le tube distal, sous l'effet de l'aldostérone. Les ions hydrogène sont échangé au niveau du tube distal contre le potassium et le sodium. Les ions bicarbonates sont quasiment totalement réabsorbés. Les ions NH4 sont excrétés par des cellules spécifiques au niveau du tube distal. 3) Élimination des autres substances. L'urée est filtrée au niveau du glomérule et partiellement réabsorbée tout le long du tube en fonction de sa concentration. Le glucose filtré au niveau du glomérule est totalement réabsorbé au niveau du tube, pour autant que la glycémie ne dépasse pas 1,8 g/litre. L'acide urique, filtré au niveau du glomérule, est partiellement réabsorbé au niveau du tube proximal. La créatinine, filtrée par le glomérule, ne subit aucune réabsorption, elle est ainsi totalement éliminée. 4) Régulation de la fonction d'élimination. Elle dépend d'abord de la circulation sanguine intra rénale et donc : o de la pression artérielle. o Des hormones (ADH, aldostérone, rénine angiotensine). o Des boissons et sels absorbés par l'alimentation. B) Autres fonctions des reins. 1) Élimination des déchets. 2) Maintien de la constance du milieu intérieur. Le rein régit : o l'équilibre hydrique. o L'équilibre électrolytique. o L'équilibre acido-basique. 3) Synthèse et détoxication. Le rein synthétise l'urochrome (pigment jaune de l'urine), l'acide hippurique, l'ammoniac. Il élimine de nombreuses substances toxiques ou médicamenteuses. 4) Sélection. Le rein n'élimine l'albumine, le glucose ou des éléments figurés du sang que lorsqu'il est lésé (albuminurie, glycosurie, hématurie). Il sélectionne donc les substances excrétées. 5) Régulation de la tension artérielle. Toute diminution de la pression artérielle : o choc, hémorragie, déshydratation, sténose de l'artère rénale..., répercutée aux artères rénales et provoquant une ischémie rénale, entraîne la sécrétion de rénine. o La rénine réagit dans le sang avec un précurseur, l'angiotensine, pour former l'angiotensine I, o elle-même dégradée par une enzyme plasmatique en angiotensine II. o L'angiotensine II et le plus puissant vasoconstricteur connu. o Elle stimule la sécrétion de l'aldostérone (réabsorption du sodium et donc de l'eau). o Le rein joue donc un rôle essentiel dans le contrôle de la tension artérielle, en réagissant par ces deux systèmes. 6) Fonction endocrine. (i) Hématopoïèse. Le rein, en cas d'hypoxie, sécrète de l'érythropoïétine, qui stimule la formation des hématies par la moelle osseuse. (ii) Production du métabolite le plus actif de la vitamine D. le 1. 25 dihydroxycholécalciférol. il contrôle l'absorption intestinale du calcium et du phosphore et leur mobilisation osseuse. V) LES VOIES URINAIRES. Ce sont les voies que suit l'urine, depuis les reins jusqu'au milieu extérieur. A) Les calices. Les petits calices reçoivent l'embouchure de chaque canal excréteur ou collecteur. Ils se réunissent en grands calices, trois pour chaque rein. B) Le bassinet. Il résulte de la réunion des grands calices et forme un réservoir membraneux contractile qui aide à la progression de l'urine vers l'uretère. C) L'uretère. C'est un conduit double, un pour chaque rein, très long (25 cm), pouvant se contracter pour faire progresser l'urine vers la vessie. Au cours de leur trajet, les uretères descendent le long de la paroi abdominale postérieure pour gagner le petit bassin, en avant du rectum. Chez la femme, ils sont en rapport à ce niveau avec la paroi latérale haute du vagin. Chez l'homme, avec les vésicules séminales et les canaux déférents. Ils se terminent dans la vessie, à sa partie postéro supérieur, après un court trajet intra pariétal. D) La vessie. 1) Généralités. C'est un réservoir musculo membraneux dans lequel l'urine s'accumule entre deux mictions. De volume variable, sa capacité physiologique est de 300 cm3. Elle peut contenir 2 à 3 l en cas de rétention d'urine. 2) Situation et rapports. La vessie est située dans le petit bassin. Sa face antérieure répond à la symphyse pubienne et à la partie basse de la paroi abdominale. Sa face supérieure est séparée de la cavité abdominale par le péritoine. Chez la femme, sa face postérieure répond à l'utérus et au vagin. Chez l'homme, sa face postérieure répond au rectum, sa face inférieure aux vésicules séminales et à la prostate. Elle s'ouvre sur l'extérieur par l'urètre. 3) Configuration intérieure et structure. La surface interne de la vessie présente les orifices des uretères et de l'urètre. La vessie est constituée d'une tunique externe (fibrose), moyenne (musculeuse ou Détrusor) et interne (muqueuse). E) L'urètre. Chez la femme, sa longueur ne dépasse pas 3 cm, il descend verticalement en avant du vagin et s'ouvre (méat) à la partie antérieure du vestibule vulvaire. Chez l'homme, sa longueur est en moyenne de 16 cm, il se compose de trois segments : o l'urètre prostatique, qui traverse la glande : il présente dans cette portion une saillie postérieure, le veru montanum, au sommet duquel débouchent les canaux éjaculateurs. o Urètre périnéal, représentant la portion qui traverse le périnée. o L'urètre membraneux, qui chemine dans le corps spongieux de la verge, pour s'ouvrir par le méat, au niveau du gland. VI) LA MICTION. A) Physiologie. C'est l'évacuation de l'urine s'accumulant régulièrement dans la vessie, distillée en goutte à goutte par le rein et amenée par les uretères. Quand le volume d'urine atteint 300 ml environ, la tension vésicale provoque le besoin d'uriner. La miction résulte de la contraction du Dètrusor et du relâchement du sphincter de l'urètre. B) Innervation de la vessie. L'intégrité de l'innervation de la vessie est nécessaire pour que la miction s'effectue normalement. Il existe des centres nerveux vésicaux, situés dans la paroi vésicale et contrôlés par les centres sus-jacents, les centres médullaires est cérébraux qui permettent à la volonté de faire obstacle ou de déclencher la miction. En cas de lésion nerveuse centrale, la vessie prend le relais, déclenchant automatiquement la miction en fonction de la réplétion vésicale, ce qui correspond à la vessie autonome.
