Bases de fonctionnement du rein des mammifères

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Au sein de ces deux zones, on encore une organisation particulière. Au niveau du cortex, on peut voir des glomérules (petits points sur le schéma) qui sont les unités du néphron. Tous les glomérules sont localisés dans le cortex. Dans ce cortex, on a aussi les structures tubulaires qui sont représentées par les lignes sur la partie haute du schéma, et qui sont ce qu’on appelle les raies médullaires. On a également des structures tubulaires qui vont aller dans la médullaires, avec une organisation particulière, qui va permettre au rein d’assurer une de ses fonctions qui est la concentration des urines. Ces tubules vont aller plonger dans le bassinet qui est une espèce de réceptacle qui va recueillir l’urine qui est produite par le rein. Cette urine va ensuite cheminer vers la vessie à travers l’uretère qui est un canal avec des cellules épithéliales, qui va relier le rein à la vessie.

Le rein est un organe qui mesure 12cm, ce qui n’est pas énorme. Il pèse environ 180g. Le débit au sein de l’artère rénal est de 1,3L/min. Cela représente 25% du débit cardiaque. C’est donc un organe très vascularisé. Il est important qu’une grosse partie du sang passe par le rein pour être filtré, et que le rein puisse assurer sa fonction de régulation. Il y a 1,299L/min qui ressort des reins, ce qui veut dire qu’on a une production de 1mL/min d’urine.

→ Rôles du rein

Le premier est le plus connu et est la régulation du volume du liquide extracellulaire et de la pression artérielle. Quand les reins fonctionnent mal, on peut avoir une anomalie de la pression artérielle. A l’inverse, des anomalies de la pression artérielle vont intervenir sur les fonctions du rein. L’un des rôles du rein est de réguler la balance liquidienne, puisque c’est le seul organe qui permet une régulation adaptée à nos apports liquidiens. On a des pertes liquidiennes qui sont constantes chez l’Hommes, mais elles ne sont pas régulées, alors que le rein permet une adaptation à notre apport, cad que c’est grâce au reins que lorsqu’on boit 2 litres ou 3 litres par jour, on est capable d’équilibrer notre liquide extracellulaire, contrairement aux autres pertes (par les sels par exemple).

Le rein va également participer à la régulation de l’osmolarité en intervenant sur la sécrétion et la réabsorption d’un certain nombre d’ions. Il est important de maintenir une osmolarité constante, sinon nos cellules vont se contracter ou gonfler. Ce n’est pas physiologique. Les cellules du cerveau sont les plus sensibles au changement d’osmolarité car le cerveau est enfermé dans la boite crânienne.

Le maintien de l’équilibre ionique, à la fois pour les cations (sodium, potassium et calcium) et pour les anions (chlore et surtout le bicarbonate). Le bicarbonate est un des éléments clé dans la régulation de l’équilibre acido-basique. Nos cellules ont besoin d’avoir un pH constant pour être en conditions physiologiques. Des variations de pH même faibles peuvent avoir des conséquences dramatiques.

Le rein est donc un élément clé de la régulation acide-base. Les poumons aussi jouent un rôle dans l’équilibre acide-base. En augmentant ou en diminuant sa fréquence respiratoire, on peut avoir un rôle sur l’équilibre acido-basique, puisque les fonctions respiratoires jouent un rôle dans la production de CO2. Les reins et les poumons vont communiquer pour maintenir l’équilibre acido-basique.

Le rein a un rôle clé dans l’élimination des déchets. On a besoin de se débarrasser des déchets métaboliques, catabolisme des cellules. On a aussi toutes les molécules toxiques, les molécules supplémentaires qu’on va ingérer, en particulier lors de traitements médicaux. La pénicilline est un antibiotique qui a été inventé pendant la guerre. Les première productions de pénicilline ont eu lieu autour des années 40, et la pénicilline est filtrée puis secrétée essentiellement par le rein. Les étapes de fabrication de la pénicilline étaient au début difficiles, il fallait énormément de travail pour produire quelques grammes. La pénicilline était donc recyclée, cad qu’on gardait les urines des patients qui étaient traités par pénicilline et on recyclait les molécules de pénicilline contenues dans les urines. Un médicament a une durée de vie limitée. Certains médicaments agissent peu de temps. Comment faire pour ne faire qu’une seule prise par jour ? Dans le cas de la pénicilline, trois prises par jours sont nécéssaire pour recouvrir une journée. Si on ne veut le prendre qu’une fois par jour, on peut bloquer la sécrétion vers les urines, ce qui fait que le médicament reste plus longtemps dans le corps et a une action prolongée. Donc simplement en bloquant la suppression tubulaire, on a pu obtenir des médicaments qui avaient une durée de vie plus longue.

Le rein produit 3 hormones, la rénine qui joue un rôle fondamental dans la régulation de la pression artérielle, l’EPO (Erythropoïétine) qui joue un rôle dans la production des globules rouges. Les patients qui ont une déficience rénale sont obligés d’être alimentés en EPO. La dernière hormone produite par le rein est la vitamine D qui joue un rôle dans la production du calcium. La vitamine D nécessite une fonction rénale pour être active.

B- Le néphron : unité fonctionnelle du rein

On peut voir que le néphron est composé d’une partie vasculaire avec le cortex et d’une partie tubulaire organisée de manière très particulière. On a en effet une boucle qui va descendre de façon plus ou moins profonde dans la médullaire. Les boucles vont arriver près du bassinet. Si on reprend le schéma du néphron, on a dans la partie corticale le glomérule. Dans la partie médullaire, on a cette espèce d’épingle à cheveux qui va aller plus ou moins proche du bassinet. Le canal collecteur va amener l’urine vers le bassinet.

La différence entre branche fine et branche large de Henle est importante car elle est caractéristique d’une certain nombre de propriétés, et des cellules qui les composent. Les cellules de la branche fine ne vont pas avoir les mêmes propriétés que les cellules de la branche large. C’est grâce à ces différentes propriétés qu’on va pouvoir avoir un mécanisme de concentration et de dilution des urines.

Il y a deux types de néphrons. On va avoir un néphron avec une boucle qui va descendre profondément dans la médullaire, et des néphrons qui vont être plus courts, dont la boucle effleure la zone médullaire. Ces deux néphrons ont-ils la même fonction ou ont-ils