Sommaire : ANATOMIE : Anatomie- physiologie de L'appareil urinaire vlt janvier 2010 1. Morphologie externe des organes et voies urinaires et situation 2. Morphologie interne du rein 3. Voies urinaires et organes génito-urinaires PHYSIOLOGIE : 4. 5. 5. 6. 7. Définition et structure d’un néphron Mécanismes fondamentaux du néphron Fonction des différents segments tubulaires Rôle de l’ADH et de l’Aldostérone Mécanisme de la miction vlt janvier 2010 Les organes et les voies urinaires SITUATION Reins Surrénales Veines rénales Artères rénales Veine cave inf. Aorte abdominale Vessie Urètre Uretères Bassinet Définition: Les organes et les voies urinaires ont pour fonction d’assurer la sécrétion et l’excrétion de l’urine. Les éléments qui interviennent sont les suivants: • L'appareil urinaire qui est constitué de: • 2 reins ( ils sécrètent l'urine + autres fonctions qui seront étudiées dans la partie physiologie*) • 2 uretères (conduits excréteurs internes de l'urine) • la vessie ( réservoir de l'urine) • l'urètre ( conduit excréteur externe de l'urine) vlt janvier 2010 Les reins Morphologie externe(1) • Normalement, au nombre de 2 en forme de haricot ( de couleur rouge, consistance ferme, surface lisse et régulière) • Leur poids varie de 150 à 250 gr • Leur hauteur varie de 10 à 12 cm • Leur largeur est de 6 cm • Leur épaisseur est de 4 cm vlt janvier 2010 vlt janvier 2010 Les reins Morphologie externe(2) On distingue pour chaque rein : un pôle supérieur et un pôle inférieur une face postérieure et une face antérieure un bord externe convexe et un bord interne concave Sur ce bord interne est creusé une cavité de 3 cm de profondeur: le sinus rénal dont l'orifice est le hile rénal. Par le hile rénal, les vaisseaux, les nerfs et le bassinet pénètrent dans le rein. vlt janvier 2010 1 Les reins Situation (1) Les reins sont plaqués contre la paroi abdominale postérieure, de part et d'autre du rachis. Ils sont situés en arrière de la cavité péritonéale (organes rétro-péritonéaux). Ils sont dans la loge rénale(= partie formée par du tissu fibreux et du tissu adipeux). Ils sont le long des muscles psoas. Chaque rein est recouvert par le diaphragme et ils se situent au niveau de la 11ème (g) et 12ème côte (d) et au niveau de D 12 (vertèbre) et L2/ L3. Le rein droit est le plus souvent plus bas que le gauche. vlt janvier 2010 La capsule rénale La capsule rénale recouvre le rein. C'est une capsule fibreuse, collagène, résistante qui adhère au rein par du tissu conjonctif. Elle a un rôle protecteur car le rein est fragile. Elle assure la solidité entre le rein, le bassinet et les vaisseaux du rein. Chaque rein est coiffé d’une glande surrénale qui se trouve aussi dans la loge ( enveloppe adipeuse). vlt janvier 2010 Rapport des reins et autres organes (3) Le rein droit: par son hile: veine cave inf. et 2ème portion du duodénum par la face ant. : le foie, l'angle colique droit Le rein gauche: par son hile: aorte abdominale par la face ant. : l'estomac, le pancréas, l'angle colique gauche et le bord postéro -externe de la rate Cette région est appelée fosse lombaire (entre 12ècôte et crête iliaque) et c’est là, qu’est exploré le rein par palpation. vlt janvier 2010 Composition du pédicule rénal Le pédicule rénal pénètre le rein par le hile rénal. Il est formé d’avant en arrière par La veine rénale L’ artère rénale Le nerf rénal Et le bassinet ( qui se prolonge par l’uretère) vlt janvier 2010 vlt janvier 2010 Morphologie interne du rein: Coupe transversale(1) Une cavité centrale (le sinus) qui comprend les calices Un tissu constitué de deux parties distinctes dont la couleur est différente: -le cortex en périphérie (brun clair) -la médulla (brun rouge) au centre Le cortex ou la corticale Lame de tissu d’1 cm d’épaisseur située immédiatement sous la capsule. Certaines parties de ce tissu montent entre les pyramides jusqu’au calice (coupe) ⇒ colonne de Bertin. Elle sert de lieu de passage à toute la vascularisation. Des stries provenant de la médulla divisent le cortex en vlt janvier 2010 pyramides (de Ferrein ) 2 Morphologie interne du rein: Coupe transversale (2 ) La médulla ou médullaire Constituée par des segments coniques qui s’appellent les pyramides de Malpighi. Le sommet de chaque pyramide est tourné vers le hile et présente chacune une papille. Ces pyramides ont leur base dans le cortex, ces racines s’appellent les pyramides de Ferrein. Ce tissu constitue le parenchyme rénal qui est la partie du rein qui lui permet d’assurer ses fonctions. Il est formé d’une multitude d’unités anatomiques et fonctionnelles appelées les néphrons. vlt janvier 2010 Vascularisation rénale Morphologie interne du rein La corticale (1) du rein constitue "l'écorce", mesurant 10 mm d'épaisseur et comportant des stries : les pyramides de Ferrein (2). La médullaire rénale est la partie la plus interne, où l'on distingue les pyramides de Malpighi (3) dont les sommets sont les papilles (4), séparées par les colonnes de Bertin (5). Les papilles excrètent l'urine dans les calices (6) qui convergent en groupes caliciels (7) qui confluent en formant le bassinet (8) prolongé par l'uretère (9) au niveau de la jonction pyélouretérale (10). vlt janvier 2010 Rein coupe: vascularisation Aorte abdominale artère rénale: (nourricière et fonctionnelle) Veine cave inf veine rénale Au niveau du hile ( L1) : l’artère pénètre le rein la veine rénale ressort Artère rénale artérioles ( autant que de pyramides de Malpighi) Artère inter lobaire chemine dans les colonnes de Bertin Dans chacune d’elles se sépare en 2 pour former un arc autour de la pyramide = artères arquées Artères arquées vascularisent ainsi le cortex et la médulla Artères afférentes pénètrent dans le glomérule (réseau de capillaires) Artères efférentes sortent du glomérule (après la filtration ) vlt janvier 2010 Les voies urinaires Elles comprennent l’ensemble des canaux excréteurs que l’urine emprunte à partir des reins ( de haut en bas) - Les calices - Le bassinet - L’uretère - La vessie - L’urètre vlt janvier 2010 vlt janvier 2010 Les voies urinaires (2) Les calices: petits réservoirs-18 à 24 par rein -Petits calices autant que de pyramides de Malpighi -Grands calices: ( 3 par rein) supérieur , moyen et inférieur Le bassinet est un réservoir formé par la réunion des 3 grands calices, il est contractile et participe à la progression de l’urine dans l’uretère Les calices et le bassinet sont appelés le pyélon vlt janvier 2010 3 Les voies urinaires (3) L’uretère ( 2) fait suite au bassinet et s’abouche à la vessie, par un trajet vertical. Longueur: 25 à 30 cm Rôle: acheminer l’urine dès sa formation du bassinet à la vessie Structure de la paroi: 3 couches tissulaires -Interne: muqueuse (secrète mucus) ( protectrice) -Intermédiaire: musculaire (péristaltisme = progression de l’urine) -Externe: tissu conjonctif fibreux vlt janvier 2010 vlt janvier 2010 PHYSIOLOGIE: Étude microscopique du rein (1) • Chaque néphron se compose : d’un corpuscule de Malpighi constitué d’un glomérule (sorte de peloton vasculaire alimenté par une artériole afférente et drainé par une artériole efférente) et d’une capsule de Bowman (membrane semi perméable qui coiffe le peloton) d’un tube ou tubule vlt janvier 2010 Les voies urinaires (4) et organes génito-urinaires La vessie: Le réservoir de l’urine dont la partie postérieure se nomme le trigone et la partie mobile de la vessie s’appelle le détrusor ( muscle lisse extensible qui se soulève et s’étend quand la vessie est pleine. L’urètre: Il achemine l’urine de la vessie vers l’extérieur -Femme: + court / H 4/ 5 cm: fonction excrétrice = transport de l’urine -Homme: 20/ 25 cm il traverse la prostate et le pénis: fonction excrétrice (sortie de l’urine) et de plus une fonction reproductrice (passage du sperme) vlt janvier 2010 vlt janvier 2010 Étude microscopique du rein (2) Cette membrane est formée de cellules aplaties et très minces, déprimées en cupule ( forme de tenaille). Cette cupule loge dans sa concavité le peloton vasculaire formé par les ramifications d'une artériole afférente, ramifications qui aboutissent ensuite à une artériole efférente Le rôle essentiel du glomérule est la filtration. vlt janvier 2010 4 Étude microscopique du rein (3) Le tube du néphron est divisé en 4 parties: Le tube contourné proximal ( directement après le glomérule) L’ anse de Henlé avec 2 branches: descendante et ascendante Le tube distal ( après l’anse) Le tube collecteur de Bellini C'est à ce niveau qu'ont lieu les échanges qui aboutissent à la formation de l'urine. vlt janvier 2010 vlt janvier 2010 vlt janvier 2010 vlt janvier 2010 Mécanismes fondamentaux du néphron Du glomérule vers la capsule de Bowman, se forme l’urine primitive ( lieu de filtration) Dans les tubules, l’urine primitive se modifie en urine définitive (la qualité et quantité sont adaptées aux besoins de l’équilibre de l’organisme ( homéostasie de l’organisme) 3 étapes dans la formation de l’urine: -La filtration glomérulaire: production d’urine initiale ou filtrat glomérulaire par filtration de l’eau plasmatique et substances dissoutes des capillaires glomérulaires vers la lumière tubulaire -La réabsorption tubulaire: passage de substances de la lumière tubulaire vers les capillaires péri tubulaires 99% de l’urine initiale est réabsorbé pour ajustement de la composition du sang vlt janvier 2010 -La sécrétion tubulaire: passage de substances des capillaires péri tubulaires vers la lumière tubulaire Mesure du TFG ( taux de filtration glomérulaire) La clearance de la créatinine est la quantité de plasma complètement épuré de cette substance en 1 mn. Elle mesure le taux (ou débit) de la filtration glomérulaire de la créatinine (DFG), elle permet donc d’évaluer la fonction rénale en particulier la capacité de filtration des reins et l'excrétion de la créatinine. Cette analyse nécessite le recueil des urines de 24 heures et également une prise de sang veineux, de préférence effectuée à jeun à la fin de la période de recueil des urines, en évitant les efforts avant le prélèvement. Sa valeur normale pour un adulte est de 80 à 120 ml / min pour une surface corporelle de 1. 73 m2 ou corrigée en fonction de la surface corporelle réelle du patient (calculée avec le poids et la taille). C ml/mn = U( g/ml )X V (ml/mn) P( g/ml) U = concentration urinaire V = débit urinaire P ( concentration plasmatique vlt janvier 2010 5 Substances- seuils: (ex : le glucose) Le glucose n’est pas retrouvé dans les urines en situation normale (Concentration physiologique de glucose dans l'urine: inférieure à 0,15 g/l) . La glycémie normale est de 1g (1.26 g). Si le glucose dépasse 1.80 g dans le sang les protéines transporteuses ne seront pas suffisantes et 0.6g seront excrétés dans les urines Le glucose est retrouvé en cas de diabète chez les personnes dont la glycémie (taux de glucose plasmatique à jeun) dépasse 1 g 80/ l en moyenne car la capacité tubulaire maximale est dépassée. On définit le seuil rénal du glucose comme étant le degré de capacité du rein à retenir le sucre dans le sang, si le taux de sucre dans le sang dépasse 1,80 g/l, le sucre commence à passer dans les urines. = glycosurie recherchée en cas de suspicion de diabète avec une glycémie à jeun supérieure ou vlt janvier 2010 égale à 1g 26/ l à jeun). Fonctions des différents segments tubulaires Tube contourné proximal: réabsorption de 80 % de l’urine primitive dont l’eau , les sels minéraux et le glucose( 100%) et +/l’urée en fonction de la quantité d’eau selon 2 modes: Osmose -Diffusion ( + concentré vers – tubule / capillaire) ( transport passif / eau) Transport actif par fixation sur protéines vlt janvier 2010 Néphron physiologie 2 vlt janvier 2010 Fonctions des différents segments tubulaires Anse de Henlé: concentration de l’urine / sortie d’eau Partie fine descendante rectiligne = réabsorption de 19% d’eau ( reste + NA donc + concentré) Partie ascendante plus épaisse = réabsorption du sodium, potassium et du chlore ( échanges) Tube contourné distal: dilution -fin de réabsorption du sodium et du chlore mais plus particulièrement le potassium et aussi la calcium. (rôle de l’aldostérone) Norme sanguine potassium = 3.5 à 5 mmol/l Tube collecteur de Bellini: collecte l’urine de plusieurs néphrons et excrète dans la papille ( sommet PM) et calice( rôle de l’ ADH) vlt janvier 2010 Représentation schématique du fonctionnement du néphron (circulation du sang dans le néphron) Sang → capsule Bowman (via artère rénale) → glomérule (ramification de l’artère rénale en capillaires appelé glomérule) → filtrat rénal ( 20% plasma sanguin se transforme en liquide dans la capsule de Bowman = filtrat rénal) → tube proximal→ réabsorption de l’eau et des nutriments (glucose, acides aminés, ions) → ce qui reste du filtrat va dans l’anse de Henlé →élimine l’eau et concentration du Na+/ Cl-→ tube distal (à cette étape 99% de l’eau est retournée au corps) , il reste l’urine → urine est transportée par le tubule collecteur → bassinet (zone collectrice de l’urine de tous les néphrons) → uretère→ vessie. vlt janvier 2010 vlt janvier 2010 6 Fonctions du rein Participe à l’homéostasie Maintien de l’équilibre hydro-électrique Maintien de l’équilibre acido-basique (en excrétant et absorbant H2O, Na+, K+, H+,HCO3pour un PH stable) Élimination des déchets azotés Régulation de la pression artérielle Sécrétion endocrine -érythropoïétine EPO( maturation des GR) -rénine, SRAA -activation Vit D( forme active) -prostaglandine vlt janvier 2010 Rôle de l’hormone antidiurétique L’ ADH (fabriquée par l’hypophyse/ hypothalamus) permet de concentrer l’urine 3 actions sur les canaux collecteurs ( distal et collecteur) Augmente la perméabilité à l’eau Augmente la perméabilité à l’urée Stimule la réabsorption de sodium Cette fonction permet de réabsorber une plus grande quantité d’eau lorsque l’organisme en a besoin ou d’éliminer plus d’eau selon le cas. Si absence d’ADH , le volume d’urine est extrêmement important Si eau en excès dans l’organisme , la sécrétion d’ADH vlt janvier 2010 diminue Volume plasmatique Pression sanguine Sécrétion de rénine Angiotensine 2 Aldostérone Réabsorption tubulaire de Sodium Taux plasmatique de Sodium Excrétion urinaire de Sodium Mode D’action du SRA et de l’aldostérone vlt janvier 2010 Maintien de l’équilibre acido -basique PH NEUTRE : 7.38 PH SANGUIN : entre 7.38 et 7.42 PH < 7 ou > 7.8 : incompatible avec la vie PH urinaire: entre 7 et 7.5( mais peut être à 5 au réveil) Plus le PH est bas: acide Plus le PH est élevé: basique Les reins en situation normale: capacité de réponse à toute variation du PH vlt janvier 2010 Rôle de l’aldostérone : SRAA Hormone sécrétée par la glande surrénale principalement en réponse à une stimulation par l’angiotensine 2 ou à une élévation de la kaliémie. Elle agit au niveau de l’appareil juxta-glomérulaire qui produit la Rénine La Rénine transforme l’angiotensine fabriquée par le foie en angiotensine 1 puis l’enzyme de conversion la transforme en angiotensine 2 qui stimule la sécrétion d’aldostérone Elle a un rôle crucial dans le maintien de la volémie plasmatique et de la tension artérielle, ainsi que de la kaliémie, via son action sur le rein de réabsorption du sodium urinaire et de sécrétion de potassium dans l'urine. vlt janvier 2010 Mécanisme de la miction Capacité physiologique moyenne de la vessie chez l’adulte: 300 ml (de 100 à 500 ml) En situation pathologique: 2000 à 3000 ml Le Détrusor: muscle lisse Le Trigone: partie fixe avec orifices uretères et urètre L'appareil sphinctérien, situé sous la vessie, est double : sphincter lisse composé de muscles lisses, indépendant de la volonté et responsable de la continence passive, et sphincter strié, sous le contrôle de la volonté, permettent de bloquer la miction et d'interrompre le jet. Lorsque la vessie atteint 200 à 350 ml, le besoin d'uriner se fait sentir. La contraction du détrusor et le relâchement du sphincter permettent l'émission d'urine. vlt janvier 2010 7 vlt janvier 2010 vlt janvier 2010 8