Le rein a de multiples fonctions (hormonales, de régulation de la tension, mais il est en particulier l'un des principaux organes de détoxication (avec le foie et le poumon). Il assure, par filtration et excrétion d'urine, l'équilibre hydroélectrolytique (homéostasie) du sang et de l'organisme généralement. C'est un organe vital.

Chez les amniotes, il est le plus fréquemment pair et localisé dans l'abdomen, en arrière du péritoine, suivant une symétrie plus ou moins bilatérale.

Par abus de langage et erreur, le langage populaire appelle fréquemment reins la zone des vertèbres lombaires.

Chez l'homme

• Chez l'homme, les reins sont des organes aplatis, ovoïdes dont la face externe est convexe.
  Ils sont positionnés entre la 11^e vertèbre thoracique et la 3^e lombaire (pour le rein gauche) et la 12^e et l'espace entre la 3^e et la 4^e lombaire (pour le rein droit). Le rein est par conséquent pour ce cas rétro-péritonéal.
• Un seul rein suffit pour vivre ; 5% des individus n'ont qu'un rein, mais dans ce cas il s'agit le plus fréquemment du rein droit, mieux vascularisé et grâce à la présence du quadrilatère de Rogié qui facilite la stase veineuse et a des répercussions au niveau génital gauche.
  Leur hauteur est de 12 cm, leur largeur est de 6 cm, leur épaisseur est de 3 cm. Ces dimensions sont importantes car un rein fonctionnant mal va s'atrophier, ce qui favorise l'examen clinique et par conséquent le diagnostic.
• Le rein est vascularisé par les artères et veines rénales et c'est par une échancrure dans la face concave que ces vaisseaux pénètrent dans le rein (hile du rein).
• Il contient une cavité (sinus rénal) où se ramifie l'artère rénale, qui se ramifie ensuite dans le rein lui-même. Les veines se ramifient aussi dans le sinus rénal.
• Le hile est la zone de transit des artères, des veines, des voies excrétrices.

Le parenchyme rénal est entouré d'une capsule dure, particulièrement résistante qui le protège. La partie périphérique du parenchyme est le cortex tandis que la partie centrale est la médula. Cette médula n'est pas continue : elle est interrompue par des prolongements du cortex qui vont jusqu'au sinus rénal.

• L'urine est sécrétée au niveau de papilles qui sont elles-mêmes le sommet des pyramides.
• Le rein a aussi une fonction endocrine (érythropoïétine, dispositif rénine-angiotensine-aldostérone).
  Chacun des reins est surmonté d'une glande endocrine dite surrénale. Les surrénales sont constituées d'un cortex (cortico-surrénales), sécrétant principalement des corticostéroïdes et d'une partie médullaire (médullo-surrénales), secrétant de l'adrénaline.
• À cause de caractéristiques génétiques ^[1] ou liées aux traits de vie, la capacité des reins fluctue significativement selon les individus et selon l'âge. Elle est médiocre chez le nouveau né, et décline chez l'adulte avec l'âge. Les capacités fonctionnelle du rein peuvent être dégradées par diverses maladies et par l'exposition à certains toxiques (Fluor, plomb, cadmium, autres métaux lourds, alcool ou excès de sodium... ). En cas de déficience grave, les derniers recours sont la filtration externe du sang dans un rein artificiel (dialyse), ou la greffe de rein.

Néphron

Un néphron est l'unité structurelle et fonctionnelle de base du rein.

C'est un tubule mince consistant en un amas de capillaires nommés glomérules, entourés d'un bulbe creux, la capsule de Bowman. La capsule de Bowman amène à un long tubule entortillé en 2 sections : le tubule contourné proximal, l'anse de Henle, le tubule contourné distal, et le tube collecteur.
Les tubes collecteurs se déversent dans les calices via les papilles, les calices se jettent dans le bassinet (appelé aussi pyélon), qui est connecté à l'uretère.
Chaque rein humain compte à peu près un million de néphrons. Le nombre de néphrons, fixé à l'apparition, est d'une grande variabilité. Il dépend de multiples facteurs dont l'âge gestationnel, le retard de croissance intra-utérin, l'état nutritionnel maternel.

Capsule de Bowman

Il s'agit du début du néphron. C'est un sac aveugle renflé en ampoule à double-feuillet qui correspond à la partie urinaire du corpuscule de Malpighi. Elle reçoit l'ultrafiltrat du plasma filtré par la paroi du glomérule. Le liquide contenu dans cette capsule de Bowman forme l'urine primitive. Sa composition va être modifiée dans le reste du néphron.

Tubule proximal

Il est localisé après la capsule de Bowman et avant l'anse de Henle ; il participe à la réabsorption de certaines substances.

La réabsorption tubulaire

La réabsorption tubulaire possède deux mécanismes de transport à travers la membrane :

• Un transport passif : l'osmose et la diffusion (exemple : l'eau est transférée par osmose).
• Un transport actif : obligation d'un travail cellulaire (exemple : le glucose, le sodium).

La paroi du tubule possède des transporteurs qui récupèrent certaines molécules pour les renvoyer dans le milieu intérieur (sang). C'est le cas par exemple du glucose : il est filtré totalement par le glomérule pour se retrouver dans l'urine primitive au niveau de la capsule de Bowman. Dans des conditions normales, il est complètement réabsorbé par des transporteurs spécifiques et est complètement absent de l'urine finale. Il n'est plus réabsorbé si le taux est supérieur à 1, 70g/L, on parle de substance seuil. Dans le cas d'un diabète où le taux de sucre dans le sang est plus important, on retrouve du glucose dans les urines. C'est un premier témoin de la présence d'un diabète.
L'objectif de la réabsorption tubulaire est l'élaboration de l'urine définitive.

Il existe deux sortes de réabsorption :

• La réabsorption obligatoire : elle se fait dans le tube contourné proximal et qui a pour but d'élaborer la presque totalité du filtrat glomérulaire (99%). Elle a lieu pour l'eau et le sodium (la réabsorption active du sodium associe une réabsorption passive de l'eau selon un phénomène d'osmose).
• La réabsorption facultative : elle est régulée par deux hormones :

1. A. D. H  : hormone antidiurétique de la posthypophyse. Elle augmente la perméabilité du tube collecteur et facilite la réabsorption de l'eau grâce à l'ouverture de protéine transmembranaire nommée aquaporine. Donc, l'ADH influence la concentration de l'urine sécrétée et influence le volume sanguin et la pression artérielle. La sécrétion de cette hormone est stimulée lors d'une hypovolémie surtout. Cela permet d'augmenter la réabsorption de l'eau dans le sang pour pallier une hypotension.
2. Aldostérone : sécrétée par les corticosurrénales. Elle facilite la réabsorption active du sodium dans le tube contourné distal et ainsi une réabsorption passive de l'eau.

Elle a pour but d'ajuster la composition de l'urine pour répondre aux besoins de l'organisme en désormais l'homéostasie.
Ce mécanisme se met en route en cas d'hypotension liée à l'hypo-volémie, en cas de déshydratation...

Si la volémie chute, la pression intra-rénale chute aussi. L'appareil juxta-glomérulaire (dans la capsule de Bowmann) sécrète alors de la rénine et convertit, lors du passage du sang dans le glomérule, l'angiotensinogène du foie en angiotensine 1. Pendant ce temps, les poumons sécrètent une enzyme de conversion qui transforme l'angiotensine 1 en angiotensine 2.
L'angiotensine 2 permet la vasoconstriction par conséquent une augmentation de pression et une augmentation de la filtration glomérulaire qui n'a lieu que pour une pression suffisante de 60 mmHg. La rénine déclenche aussi la sécrétion d'ADH et d'aldostérone et par conséquent l'absorption de sodium pour retrouver un équilibre hydro-électrolytique.

La sécrétion tubulaire

À côté de cette réabsorption tubulaire il existe une sécrétion tubulaire qui permet le passage de molécules du sang des capillaires péri-tubulaires vers le filtrat à travers la cellule du tube. Elle permet d'éliminer dans l'urine des substances indésirables ou en excès qui n'ont pas (ou insuffisamment) été filtrées par le glomérule. Les mécanismes sont identiques à ceux de la réabsorption tubulaire.

Anse de Henle

L'anse de Henle est la section du néphron conduisant du tubule proximal au tubule distal. Elle doit son nom à F. G. J. Henle qui l'a décrite. Elle a un diamètre de 12 micromètres. L'anse remonte vers le cortex, avec un coude à 180 °. Cette Anse de Henlé est responsable en grande partie de la concentration des urines, ceci avec l'urée, on a constaté que plus l'Anse est longue et plus la concentration des urines se fait.

Branche descendante

La partie descendante (grêle) est complètement perméable à l'eau et imperméable au sodium.

Résultat : augmentation de l'osmolarité.

Branche ascendante mince

Cette branche est imperméable à l'eau et perméable au sodium.

Résultat : diminution de l'osmolarité.

Branche ascendante épaisse médullaire

Cette branche est imperméable à l'eau et perméable au sodium.

Résultat : diminution de l'osmolarité.

Branche ascendante épaisse corticale

Cette branche est imperméable à l'eau et perméable au sodium.

Résultat : diminution de l'osmolarité.

Tubule distal

Sa partie contournée est en contact avec l'artériole afférente de son néphron au niveau d'une structure nommée l'appareil juxtaglomérulaire. C'est à ce niveau que se fait la sécrétion de rénine, hormone phare du contrôle de la tension artérielle par le rein.
Le tubule distal participe à l'élaboration de l'urine définitive. Il permet surtout si indispensable la réabsorption de Na+ qui s'accompagne d'une réabsorption de Cl-, par conséquent globalement une réabsorption supplémentaire de NaCl.
D'autre part il y a de toute petite réabsorption d'eau car la perméabilité du tubule distal est toujours particulièrement faible, c'est à dire, l'urine qui quitte le tubule distal est une urine toujours peu concentrée (environ 100 mosmols/L).
Le tubule distal permet en outre une réabsorption régulée de Ca, sous l'effet de 2 hormones qui sont l'hormone parathyroïdienne (PTH) et le calcitriol (CT), sous l'influence surtout de la vitamine D.
La PTH augmente la réabsorption régulée de Ca alors que la CT diminue cette réabsorption. À la suite du tube contourné distal on trouve le tube collecteur cortical.

Tube collecteur

Le tube collecteur possède une partie corticale et une partie médullaire. Généralement, 6 nephrons s'abouchent dans un tube collecteur.

Tube collecteur cortical

Sous l'effet d'hormones il y aura modification de la perméabilité de la membrane plasmique. On a trois hormones qui régulent cette perméabilité.

• L'aldostérone (sécrétée au niveau des corticosurrénales) d'une part, qui permet une augmentation de la réabsorption de Na+, et donc d'eau, ce qui entraîne une augmentation du volume sanguin (volémie) et par conséquent une augmentation de la tension artérielle.
• L'ANP (sécrétée au niveau de l'oreillette cardiaque), qui inhibe la réabsorption de Na+, par conséquent facilite l'élimination d'eau.

Ceci entraîne une diminution de la volémie et par conséquent de la tension artérielle.
C'est cette urine qui va pénétrer dans le tube collecteur dans sa partie médullaire.

• La vasopressine (ADH :Hormone Antidiurétique) qui va augmenter le transport de l'eau, en induisant la synthèse de canaux.

Tube collecteur médullaire

Canaux de Bellini

Possèdent des canaux sodiques donnant la possibilité de l'excrétion final des ions sodiques.

Anatomie du Rein

De l'extérieur vers l'intérieur :

Zone corticale

Elle comporte les glomérules, les tubes contournés proximaux et distaux et les tubes collecteurs.

Zone médullaire

• Pyramides rénales ou de Malpighi ; la pointe tournée vers l'intérieur, forment les papilles sur lesquelles viennent se ventouser les petits calices. Elles comportent les tubes droits proximaux et distaux mais aussi l'anse de Henle, et les canaux de Bellini.
• Colonnes de Bertin, dans les espaces entre les pyramides.

Une pyramide et ses colonnes forment un lobule du rein.

Calice

Les petits calices recueillent l'urine émise par les pyramides de Malpighi. L'union des petits calices forment les grands calices, il y a trois grands calices par reins. Tube abouché à la pointe de la pyramide rénale, et qui en se rejoignant forment le bassinet.

Bassinet

Tube en forme d'entonnoir qui se jette dans l'uretère. Il est aussi nommé pyélon. C'est l'endroit où va passer l'urine à sa sortie du néphron via le tube collecteur. Les bassinets tout comme les calices possèdent un tissu musculaire lisse qui se contracte et propulse l'urine par péristaltisme.

Irrigation sanguine du néphron

L'irrigation sanguine passe par plusieurs veines et artères. En y allant dans l'ordre :

aorte, artère rénale, artère segmentaire, artère interlobaire, artère arquée, artère interlobulaire, artériole afférente, artériole glomérulaire,

capsule glomérulaire, artériole efférente, capillaires péritubulaires et vasa recta, veine interlobulaire, veine arquée, veine interlobaire, veine rénale, veine cave inférieure.

Développement et fonction embryonnaire et fœtal du rein

Le rein est issu de la métamérisation (segmentation puis formation de tubules) du mésoblaste intermédiaire (tissu du disque embryonnaire) en cordon néphrogène au cours de la 3^e semaine de développement. Ce cordon se divise en 3 régions différentes dans le temps et l'espace (selon un axe céphalo-caudal) qui vont évoluer successivement :

- le cordon pronéphrogène (le plus céphalique) qui se métamérise en pronéphros. Ce premier rein ne fonctionne pas et dégénère à la fin de la 4^e semaine de développement ;

- le cordon mésonéphrogène qui se métamérise après la dégénérescence du pronéphros en mésonéphros. Ce rein fonctionne dès la fin de la 4^e semaine de développement, mais il dégénérera aussi ;

- le cordon métanéphrogène (le plus caudal) qui donne le métanéphros, rein fonctionnel, qui est le rein définitif. Il a la particularité de ne pas se métamériser.

Voir aussi

Voir aussi le paragraphe sur l'embryologie du néphron.

Statistiques

Chez un adulte, on estime que le plasma est filtré 100 fois par les reins par jour, soit une capacité de traitement d'environ 180 litres ! L'urine primitive subit par les différents segments du tubule rénal des modifications, principalement des phénomènes de réabsorption. La diurèse quotidienne normale est de 1 à 1, 5 L dépendant des apports hydriques. Plus de 99% de l'eau et des sels filtrés sont réabsorbés.

Lors du sommeil, le taux d'ADH secrété par l'hypophyse augmente, ce qui a pour effet d'augmenter la réabsorption d'eau par le rein, par conséquent de diminuer la quantité d'urine excrétée.

Le débit de filtration glomérulaire normal est de 120 mL/min soit 173 litres/j. Une insuffisance rénale commence à être notée quand le débit ou taux de filtration glomérulaire est en dessous de 50 mL/min. C'est une insuffisance rénale légère. Les insuffisances rénales modérées et sévères sont notées quand les taux atteignent respectivement 30 et 10 mL/min. Quand on est rendu à 10 mL/min et moins, l'insuffisance rénale terminale nécessite l'aide d'un rein artificiel, soit par la dialyse péritonéale ou bien toujours par l'hémodialyse.

Rein artificiel

Un rein artificiel est un appareillage permettant d'épurer le sang au cours des insuffisances rénales.

Greffe de rein

• La première réalisée en France eut lieu à Paris sur le jeune Marius Renard en 1952, par l'équipe du docteur Louis Michon à l'Hôpital Necker; les suites néphrologiques ont été assurées par le professeur Jean Hamburger, mais le jeune homme est rapidement décédé. La méthode actuellement utilisée est la méthode "de Kuss" (1913-2006)

• Il se réalise près de 2700 greffes de reins par an en France.

Fonction du rein

Hormis sa fonction principale de filtration et d'épuration du sang, le rein intervient a bien des niveaux, surtout dans la régulation de la pression artérielle. Par sa fonction de synthèse de substances spécifiques régulatrices, surtout :

• La rénine synthétisée par le rein et qui va provoquer, via l'angiotensine II (ATII), une stimulation de la secrétion d'aldostérone, qui est une hormone qui va en cas de baisse de pression artérielle, stimuler la réabsorption de sodium ; or les mouvements d'eau suivent les mouvements de sodium, par conséquent cela va entrainer une réabsorption accrue d'eau qui va faire augmenter la volémie au niveau plasmatique et ainsi faire augmenter la pression dans le sang. Ce n'est qu'un aspect schématique et non exhaustif de la rénine car elle a comme effet aussi de stimuler la secrétion de noradrénaline, toujours via l'angiotensine II et ainsi provoquer une vasoconstriction.
• Maintenant en cas d'hypertension artérielle (HTA), le rein va synthétiser de la kallikréine pour donner en fin de réaction de la bradykinine (qui est une kinine) qui a des effets vasodilatateurs, par conséquent de diminuer la pression au niveau des vaisseaux.

Ceci explique pourquoi l'apport excessif de sel fait augmenter la pression artérielle : les mouvements de sodium dans le rein se font aussi passivement, par conséquent si on augmente notre apport en sodium (sel), cela entrainera une réabsorption accrue d'eau aussi provoquant une augmentation de volémie par conséquent de pression car :
PA = FC x VES
PA = pression artérielle
FC = fréquence cardiaque
VES = volume d'éjection systolique (volémie)

Mais on sait que les entrées et sorties en sodium sont équivalentes, la quantité absorbée est éliminée, oui au début mais si l'apport en sel n'est plus ponctuel mais continu alors là une autre limite est fixée et l'élimination se fait moins bien; ceci augmente avec l'âge.

Maladies rénales

L'insuffisance rénale chronique (IRC) semble en augmentation dans les pays riches, certainement secondairement à

• l'augmentation des cas de diabète (diabète sucré)
• des néphropathies vasculaire liés au vieillissement de la population,
• un régime trop riche en sel conduisant à une hypertension artérielle qui peut être fatale au rein,
• l'alcoolisme,
• l'obésité
• une exposition excessive à certains toxiques rénaux (plomb, cadmium surtout ou médicaments tels que phénacétine ou ciclosporine... ).

Elles peuvent être dues à des anomalies génétiques ou une malformation survenue lors du développement (polykystose rénale le plus fréquemment, ou reflux vésico-urétéral chez l'enfant), des infections (souvent suite à angines, infection urinaire, tuberculose dans les pays en développement) ou à des intoxications ou séquelles d'intoxications. Certains cancers du rein pourrait être précocement induit par des perturbateurs endocriniens. La défaillance du rein peut apparaître brutalement 10 à 40 ans après le début de l'affection.

On classe le plus souvent les maladies rénales en :

• maladies glomérulaires (glomérulonéphrites primitives dont la cause d'origine n'est pas comprise, ou maladies glomérulaires connue tels que le diabète sucré ou lupus érythémateux, ou fréquemment dans les pays pauvres les amyloses
• néphropathies interstitielles (infection urinaire à pyélonéphrite, intoxication par des toxiques tels que cadmium ou plomb). Chez la femme, une cystite aggravée est la cause première. Chez l'homme un cancer ou un grossissemnet de la prostate freinant l'écoulement de l'urine peut favoriser une infection conduisant à une néphropathieinterstitielle.
• néphropathies vasculaires ; le cas le plus habituel étant une néphroangiosclérose lié à une hypertension artérielle (près de 10% de la population dans les pays riches)

Voir aussi

Notes et références

Principaux mots-clés de cette page : reins - réabsorption - urine - tube - eau - rénales - sodium - tubule - conséquent - néphron - collecteur - pression - artérielle - sang - partie - hormones - chez - niveau - artères - veines - capsule - distal - calices - glomérulaire - augmentation - anse - tubulaire - angiotensine - volémie - branche -

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