L'urine est un liquide biologique composé des déchets de l'organisme. L'urine est secrétée par les reins par filtration du sang, puis par récupération des molécules de l'urine «primitive» pour former l'«urine définitive», qui sera expulsée hors du corps par le système urinaire.

De nombreux produits chimiques peuvent être détectés par analyse d'urine.

Le composant principal de l'urine est , évidemment, l'eau, mais le principal déchet qu'elle contient est l'urée. Dans une autre mesure, un autre déchet particulièrement important de notre métabolisme, la créatinine, est dosé, à la fois dans le sang et dans l'urine, afin d'évaluer la fonction rénale chez l'être humain. Bien au-delà du taux d'urée, c'est principalement la clairance de la créatinine qui déterminera si un individu présente ou non une insuffisance rénale, et permettra d'en quantifier la sévérité.

Production de l'urine

Le sang artériel qui pénètre les reins par l'artère rénale, passe par l'artère interlobulaire, l'artériole afférente pour finir par rejoindre l'unité élémentaire de la machinerie rénale : le glomérule, localisé à l'intérieur du néphron. Un rein contient à peu près un million de néphrons. Chaque jour, les reins filtrent à peu près 180 litres de sang et produisent en moyenne 1500 ml d'urine définitive. Dans le glomérule rénal, le sang est filtré par un phénomène osmotique : il se décharge en eau et en substances minérales et biologiques. Cette urine primaire chemine dans un dispositif de tubules (tubule contourné proximal, anse de Henle, tubule contourné distal) où elle est successivement enrichie en divers composés et débarrassée de certaines autres substances récupérées par l'organisme (eau, glucose, sels minéraux surtout).

Les phénomènes d'excrétion et de réabsorption sont régulés par plusieurs hormones, dont l'hormone anti-diurétique (ADH pour l'abréviation), le cortisol et la rénine-angiotensine (qui est membre du système rénine-angiotensine-aldostérone (SRAA) ). L'urine qui circule dans l'ensemble des tubes contournés distaux est collectée au niveau des tubes de Bellini, puis elle rejoint les calices rénaux et les uretères. Là, elle rejoint la vessie par jets (il y a une valve anti-reflux entre l'uretère et la vessie). Quand le contenu vésical (contenu de la vessie) dépasse un certain seuil, l'envie d'uriner est transmise au cerveau, pour vider la vessie par la miction.

Chez l'homme, la production d'urine en excès (plus de 2, 5 litres par jour) est nommée polyurie, qui peut être due à des anomalies de la fonction rénale, à un diabète, ou à un désordre psychiatrique entrainant un excès d'absorption de liquides, nommé potomanie. Cela peut aussi être dû à une absence de régulation de la sécrétion de l'ADH (hormone anti-diurétique).

À moins de 100 ml par jour, on parle d'anurie. Entre 100 et 500 ml par jour, il s'agit d'oligurie. L'anurie, comme l'insuffisance rénale, représentent un risque d'accumulation de composés toxiques dans l'organisme. La pollakiurie se réfère à de habituelles mais courtes mictions.

Composition de l'urine humaine

Sauf en cas d'infection urinaire, l'urine est quasiment stérile et presque inodore. Cette "officielle" stérilité de l'urine n'est que "relative" (seuils leucocytes < 10 000/ml et germes < 1 000/ml avant de déclarer l'état d'infection urinaire^[1]). Une fois éliminée de l'organisme, l'urine peut acquérir une forte odeur due à l'action bactérienne, essentiellement lors de la décomposition de l'urée, une composante majeure de l'urine, en ammoniac et en nitrite.

Certaines maladies modifient la composition de l'urine, tel le sucre chez un diabétique.

• Eau : 95% (voire légèrement plus en cas de potomanie)

• Composés organiques (environ 2% du total)  :
  • Urée : 2 % (produit terminal du catabolisme des protéines)
  • Créatinine : 0, 1 % (produit terminal du catabolisme de la créatine musculaire)
  • Acide urique : 0, 03 % (produit terminal du catabolisme des acides nucléiques : ADN, ARN)
  • Acide hippurique
  • Urobilirubine
  • peut-être des toxiques à élimination rénale ou des médicaments, le plus fréquemment sous forme de catabolites inactifs, ce qui est le plus souvent le cas pour la majorité des médicaments à destinée humaine. Cependant, certains de ceux-ci font exception comme, par exemple, dans le cas de médicaments particulièrement étudiés à rester actifs dans les urines pour le traitements des infections urinaires, comme l'ofloxacine ou le monuril. Certains autres médicaments, comme la metformine (médicament contre le diabète de type II (le type de diabète du sujet agé, qui ne nécessite pas d'insuline en début de traitement) ) sont éliminés dans les urines sous forme quasiment inchangée, de même que certains médicaments à action hormonale présents dans des pilules contraceptives, ou d'autres médicaments anti-testostérone ou anti-androgènes prescrits contre le cancer de la prostate^[2].
  • des produits dopants, utilisés par les sportifs, ou des drogues comme le cannabis (dont son principal produit actif, le tétrahydrocannabinol, reste présent dans l'organisme et décelable dans les urines pendant à peu près 3 semaines après la dernière prise), l'héroïne, la cocaïne, ou les drogues de la famille de l'extasy subissent les mêmes voies d'élimination que les autres composés inhabituels de l'organisme et peuvent par conséquent être détectés dans les urines, même de nombreux jours après leur prise (même ponctuelle).

• Minéraux : les pourcentages sont des moyennes et peuvent fluctuer selon l'alimentation (si on "sale ses plats", si on a un traitement diurétique contre l'hypertension artérielle, et selon la quantité d'eau qu'on boit par jour). On se fonde ici chez une personne sans traitement anti-hypertenseur, avec une alimentation normale, n'utilisant pas de charcuteries ou de plats préparés (souvent trop salés) du commerce. Bien entendu, chez les personnes atteintes de potomanie ou d'un syndrome de sécrétion inappropriée d'hormone anti-diurétique (SIADH), ces pourcentages ne sont pas valables, les urines étant alors extrêmement "diluées" et claires dans ce cas-là.

  Potassium : 0, 6 % Chlore : 0, 6 % Sulfates : 0, 18 % Sodium : 0, 1 %

  Phosphates Carbonates Calcium : 0, 015 % Magnésium : 0, 01 %

Composants anormaux de l'urine :

• Hémoglobine (on parle d'hémoglobinurie)
• Hématies (on parle d'hématurie)
• Protéines (on parle de protéinurie)
• Glucose (on parle de glycosurie)
• Albumine (on parle d'albuminurie)
• Porphyrine (on parle de porphyrinurie)
• Corps cétoniques présents en cas d'effort physique important, ou lors d'un diabète
• un dérivé de la phénylalanine, en cas de phénylcétonurie

Il peut aussi y avoir présence de cylindres dans l'urine. Ces derniers peuvent être hyalins (majorité des cas), granuleux, cireux, leucocytaire et érythrocytaire. Leur présence indique au médecin qu'il y a fort certainement un problème au niveau rénal. Ils sont constitués quand des débris (protéine, globule rouge, globule blanc, etc) obstruent les tubules collecteurs des reins, formant un bouchon, qui finiront par décoller du tubule et se retrouveront dans l'urine. Leur présence est toujours significative et doit être prise au sérieux.

Fonctions de l'urine

L'une des principales fonctions de l'appareil urinaire est d'éliminer une partie des déchets de l'organisme, l'autre partie étant éliminée par le foie dans la bile, puis ensuite par les selles. Le foie et les reins ont par conséquent un rôle complémentaire, les deux dispositifs pouvant être imbriqués. Ainsi, c'est le foie qui transforme l'ammoniaque en urée, qui sera éliminé par les reins. C'est aussi le foie qui permet la transformation de très nombreux composés toxiques ou étrangers à l'organisme en composés plus solubles dans l'eau, et ensuite éliminés dans la bile ou par les urines.

L'autre fonction essentielle des reins est de maintenir environ constants le pH et les concentrations du sang en certains ions (comme le sodium, le potassium, le chlore et les bicarbonates), pour que les cellules de l'organisme fonctionnent de manière optimale.

• Épuration des déchets du métabolisme cellulaire (ammoniaque, acide urique... ),
• Épuration des toxiques à élimination rénale,
• Maintien de la volémie plasmatique et par conséquent de la pression artérielle,
• Maintien de l'équilibre électrolytique (concentration du sang en sodium, potassium, chlore et bicarbonates, surtout),
• Maintien du pH physiologique sanguin, par élimination rénale due, soit à un excès d'ions acides (cas le plus habituel), soit à un excès d'ions basiques. Les reins participent ainsi à l'équilibre acido-basique du sang. Les reins, comme les poumons, participent au maintien du tampon acido-basique sanguin, par élimination des déchets dans l'air (dioxyde de carbone) ou dans les urines.
  • L'acidose (pH sanguin < 7,38) est prévenue par élimination d'ions ammonium NH₄⁺,
  • L'alcalose (pH sanguin > 7, 42) est prévenue par l'élimination de bicarbonates HCO₃^-.
• Blocage de la fuite de glucose et d'acides aminés (les "briques" des protéines) dans l'urine terminale. Les reins réussissent à empêcher cette fuite de glucose tant que la concentration sanguine de ce dernier est inférieure à 1, 8 g/l.

Il faut noter que l'appareil respiratoire joue aussi un rôle sur le maintien d'un pH constant du sang, par son intervention sur l'élimination du dioxyde de carbone du sang.

Odeur

Originellement inodore, l'urine dégage une odeur d'ammoniaque, suite à l'action de bactéries en réaction avec l'oxygène. Cette odeur caractéristique immédiatement lors de l'émission d'urines fait partie des signes d'infection urinaire. Et quand cette odeur apparaît suite à la conservation de ce liquide biologique (même après quelques heures), c'est le signe d'une multiplication microbienne importante dans les urines, ce qui rend ce liquide vecteur potentiel de maladies : l'idée selon laquelle l'urine aurait des propriétés antiseptiques doit par conséquent être rejetée avec vigueur.

L'odeur de l'urine peut être forte après la consommation de certains aliments. Ainsi, manger des asperges est réputé pour produire une forte odeur d'urine chez l'homme. Cela est dû à la présence dans l'urine de plusieurs composés organiques volatils soufrés^[3], certainement dérivés de l'acide asparagusique contenu dans l'asperge^[4]. Cette mauvaise odeur d'urine après l'absorption d'asperges est une conséquence universelle. L'odeur n'est pas détectable par n'importe qui, mais ceux qui la perçoivent peuvent la détecter dans l'urine de n'importe quelle personne ayant mangé des asperges^[5].

Les analyses d'urine en médecine

Bon nombre de médecins dans l'histoire ont eu recours à l'inspection et l'examen de l'urine de leurs patients. Hippocrate décrivait déjà un examen d'urine. Actuellement, l'examen cytobactériologique des urines (ECBU) est un examen médical de routine servant à détecter d'éventuelles infections.

La couleur et le volume d'urine peuvent être des indicateurs fiables du niveau d'hydratation. Une urine claire et abondante est le plus souvent le signe d'une hydratation correcte, tandis qu'une coloration foncée des urines est un signe de déshydratation. Cependant, en cas de consommation d'alcool, de caféine, ou d'autres diurétiques, ou en cas d'un diabète non ou mal soigné, l'urine peut être claire et abondante et la personne pourra être tout de même déshydratée.

Quand votre médecin suspecte une infection urinaire (cystite, prostatite, ou pyélonéphrite), l'examen cytobactériologique des urines, peut-être couplée à une prise de sang (hémoculture), retrouvera le germe responsable, ce qui orientera le traitement.

La plupart des laboratoires modernes se servent de test colorimétrique présenté sous la forme de petite bandelette (la bandelette contenant l'ensemble des tests) pour dépister un problème urinaire. Les tests recherchent fréquemment les composants anormaux de l'urine (voir plus haut) comme l'hémoglobine ou le glucose. Elles sont un moyen facile, efficace et peu coûteux de dépistage des maladies rénales ou systémiques. La majorité du temps, elle sera suivie si indispensable par un examen microscopique de l'urine pour déterminer s'il y a présence de mucus, cristaux (et si oui, lesquels) cylindre cellule rénal, levure ou bactérie.

Utilisations dérivées

• Les Aztèques utilisaient l'urine pour nettoyer les plaies et prévenir l'infection.
• Jusqu'au XIX^e siècle, on lavait le linge en utilisant de la vieille urine comme lessive à cause de sa forte teneur en ammoniac^[6].
• Certaines personnes boivent leur propre urine, en particulier celle du matin, plus concentrée, car elle est reconnue par certains thérapeutes comme bienfaitrice. Cela se nomme l'urinothérapie ou «faire amaroli», pratique qui vient d'Inde.
• En situation de pénurie temporaire, l'urine fraîche peut être consommée à la place de l'eau^[7].
• Forme d'excitation sexuelle lors d'un rapport sexuel, l'ondinisme.

Engrais

L'urée présente dans l'urine contient 60 à 80 % de l'azote contenu dans nos déjections. Grâce à l'action d'une enzyme produite naturellement dans l'urine suite à la présence de bactéries en cas de cystites, l'uréase, l'azote contenu dans l'urée se transforme spontanément en ammoniaque puis en nitrites en quelques heures. Cela donne l'odeur caractéristique qui permet aux femmes de reconnaitre les premiers signes d'infection urinaire. Chez les hommes, la même odeur est en premier lieu le signe de leur mauvaise hygiène locale, montrant qu'ils ne se décalottent pas avant les mictions.

L'urine est par conséquent une excellente source d'azote pour les plantes^[8] et un excellent accélérateur pour le compost^[9]. Constituée par la combinaison indirecte de sous-produits de désamination (2 molécules NH3) et la respiration cellulaire (1 molécule de CO2), l'urée est nettement moins toxique que l'ammoniac.

Certains jardiniers utilisent par conséquent l'urine comme fertilisant avec une concentration d'un volume d'urine pour 10 à 20 volumes d'eau d'arrosage sur les plantes et les fleurs au cours de la période de croissance ; non diluée, l'urine brûlerait les racines de nombreuses espèces. La possibilité d'utiliser l'urine comme engrais a été confirmée par une étude publiée dans le numéro d'août 2009 du journal "Agricultural and Food Chemistry"^[10] et des expériences sont aujourd'hui en cours en Afrique^[11]. L'effet fertilisant est perfectionné en ajoutant de la cendre de bois (riche en potasse et phosphore) à l'urine.

Composition détaillée

Tirée du livre de Cœn Van Croon, l'elixir de vie , voici la liste de l'ensemble des substances que contient l'urine :

liste à présenter de façon plus rationnelle ainsi qu'à contrôler scrupuleusement avec des sources plus universitaires, une grande partie des composants suivants n'étant présents qu'à l'état de traces et hors de toute constante de référence

• Substances non organiques dans l'urine : bicarbonate, chlorure, phosphore, soufre, bromure, fluorure, iodure, rhodanide thiocyanate, potassium, natron, calcium, magnésium, fer, cuivre, zinc, cobalt, sélénium, arsenium, plomb, mercure.

• Substances azotées dans l'urine : azote, urée, créatine, créatinine, guanidine, choline, carnitine, pipéridine, spermidine, tryptamine, acide aminolévulinique, bilirubine, etc.

• Acides aminés dans l'urine : alanine, carnosine, glycine, histidine, leucine, lysine, méthionine, phénylalanine, sérine, tyrosine, valine, hydroxyproline, galactosylhydroxylyzine, xylosylsérine, etc.

• Protéines dans l'urine : albumine, haptoglobine, transferrine, immunoglobulines IgG, IgA, IgM, etc.

• Enzymes dans l'urine : lactadehydrogénase, gamma-glutamyl-transférase, alpha amylase, uropepsinogène, lysozyme, beta-N-acétylglucosaminidase, urokinase, protéase, etc.

• glucides dans l'urine : arabinose, xyloséribose, fucose, rhamnose, kétopentose, glucose, galactose, mannose, fructose, lactose, saccharose, fucosylglucose, raffinose, etc.

• Substances dépourvues d'azote dans l'urine : large assortiment d'acides organiques.

• Vitamines dans l'urine : thiamine (vitamine B1), riboflavine, (vitamine B2), vitamine B6 (sous la forme d'acide 4-pyridoxique), acide nicotinique, vitamine B12, bioptérine, acide ascorbique (vitamine C), etc.

• Hormones dans l'urine : gonadotropine, corticotropine, prolactine, hormones lactogènes, oxytocine, vasopressine, thyroxine, sérotonine, catécholamines (adrénaline, noradrénaline, dopamine), insuline, érythropoïétine, corticostéroïdes (aldostérone, corticostérone, cortisone), testostérone, progestérone, œstrogène, etc.

• Agglutinines et précipitines  : action neutralisante sur le virus de la poliomyélite et autres virus.

• Antinéoplaston  : empêche sélectivement le développement des cellules cancéreuses sans affecter celui des cellules saines

• Allantoïne : substance azotée cristalline qui facilite la cicatrisation, provenant de l'oxydation de l'acide urique. Elle entre dans la fabrication de nombreuses crèmes pour la peau.

• DHEA (déhydroépiandrostérone)  : stéroïde sécrété par les glandes surrénales, présent en grande quantité dans l'urine masculine. Elle prévient l'obésité, prolonge la durée de vie des animaux et forme un traitement envisageable contre l'anémie, le diabète et le cancer du sein. La DHEA stimule le développement de la mœlle osseuse et accroît sa production de globules rouges, de monocytes, de macrophages et de lymphocytes. Un faible niveau de DHEA semble être associé au vieillissement.

• Antisécrétoires gastriques : préviennent la naissance et le développement de l'ulcère de l'estomac.

• Acide glycuronique  : produit par le foie, les reins et les intestins, il a une importante fonction sécrétoire.

• Hémagglutinine (H11)  : inhibe la croissance des cellules cancéreuses et diminué les tumeurs existantes sans perturber le processus de rétablissement.

• HUD (Human's Urine Derivative)  : témoigne de remarquables propriétés anticancéreuses.

• Interleukine-1 : influe de façon positive sur les cellules auxiliaires et les substances inhibitrices. Peut signaler à l'hypothalamus de déclencher la fièvre.

• Triméthyl-glyoxal  : détruit les cellules cancéreuses.

• Prostaglandine : une substance hormonale qui dilate les vaisseaux sanguins, fait baisser la pression artérielle, détend les parois musculaires des bronches, stimule les contractions en cours de labeur, et a de nombreuses fonctions métaboliques.

• Protéoglobulines  : protéines plasmatiques contenant des anti-corps contre certains allergènes, elles sont semblables aux protéines des immunoglobulines du sérum sanguin.

• Protéoses (peptones)  : produits immunologiques actifs des réactions allergiques.

Notes et références

Voir aussi

Liens externes

• Les différentes constantes biologiques du sang et des urines (pages 26 et suivantes de ce document PDF)
• Protéines spécifiques urinaires (page pdf de l'Institut central des hôpitaux valaisans). Attention : ces constantes biologiques concernent l'être humain (elles sont différentes pour chaque espèce animale). Et elles fluctuent aussi chez la femme enceinte.
• Voir un schéma détaillé sur l'appareil urinaire chez l'homme

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