Néphron

Fig.3.) Sécrétion et réabsorption de diverses substances à travers le néphron.

Le néphron utilise quatre mécanismes pour transformer le sang en urine : la filtration, la réabsorption, la sécrétion et l’excrétion.:395-396 Ceux-ci s’appliquent à de nombreuses substances. La structure et la fonction des cellules épithéliales qui tapissent la lumière changent au cours du néphron, et ont des segments nommés en fonction de leur emplacement et qui reflète leurs différentes fonctions.

Fig.4.) Schéma décrivant le mouvement des ions dans le néphron, avec les canaux collecteurs à droite.

Fig.5) Cellule du tubule proximal montrant les pompes impliquées dans l’équilibre acide-base, à gauche se trouve la lumière du tubule

Tubule proximalEdit

Le tubule proximal en tant que partie du néphron peut être divisé en une portion initiale convolutée et une portion suivante droite (descendante). Le liquide du filtrat entrant dans le tubule convoluté proximal est réabsorbé dans les capillaires péritubulaires, y compris plus de la moitié du sel et de l’eau filtrés et tous les solutés organiques filtrés (principalement le glucose et les acides aminés).:400-401

La boucle de HenleEdit

La boucle de Henle est un tube en forme de U qui s’étend à partir du tubule proximal. Elle est constituée d’une branche descendante et d’une branche ascendante. Elle commence dans le cortex, recevant le filtrat du tubule contourné proximal, s’étend dans la médulla en tant que branche descendante, puis revient au cortex en tant que branche ascendante pour se déverser dans le tubule contourné distal. Le rôle principal de la boucle de Henle est de permettre à un organisme de produire de l’urine concentrée, non pas en augmentant la concentration tubulaire, mais en rendant le liquide interstitiel hypertonique :67

Des différences considérables aident à distinguer les membres descendants et ascendants de la boucle de Henle. La branche descendante est perméable à l’eau et nettement moins perméable au sel, et ne contribue donc qu’indirectement à la concentration de l’interstitium. Au fur et à mesure que le filtrat descend dans l’interstitium hypertonique de la médulla rénale, l’eau s’écoule librement du membre descendant par osmose jusqu’à ce que la tonicité du filtrat et de l’interstitium s’équilibre. L’hypertonicité de la médullaire (et donc la concentration de l’urine) est déterminée en partie par la taille des boucles de Henle :76

Contrairement au membre descendant, le mince membre ascendant est imperméable à l’eau, une caractéristique critique du mécanisme d’échange à contre-courant employé par la boucle. Le membre ascendant pompe activement le sodium hors du filtrat, générant l’interstitium hypertonique qui entraîne l’échange à contre-courant. En passant par le membre ascendant, le filtrat devient hypotonique car il a perdu une grande partie de son contenu en sodium. Ce filtrat hypotonique est transmis au tubule contourné distal dans le cortex rénal.:72

Tubule contourné distalModification

Le tubule contourné distal a une structure et une fonction différentes de celles du tubule contourné proximal. Les cellules qui tapissent le tubule possèdent de nombreuses mitochondries afin de produire suffisamment d’énergie (ATP) pour que le transport actif puisse avoir lieu. Une grande partie du transport ionique qui a lieu dans le tubule contourné distal est régulée par le système endocrinien. En présence d’hormone parathyroïdienne, le tubule contourné distal réabsorbe plus de calcium et sécrète plus de phosphate. En présence d’aldostérone, il réabsorbe plus de sodium et sécrète plus de potassium. Le peptide natriurétique auriculaire amène le tubule contourné distal à sécréter plus de sodium.

Tubule de connexionModifié

Il s’agit du segment final du tubule avant qu’il ne pénètre dans le système du canal collecteur.

Système du canal collecteurModifié

Figure 6.) Préparation histologique en coupe montrant (b)de petits tubules de connexion avec un épithélium colonnaire simple et (a) de grands tubules de connexion avec un épithélium cuboïdal simple.

Chaque tubule convoluté distal livre son filtrat à un système de canaux collecteurs, dont le premier segment est le tubule de connexion. Le système de canaux collecteurs commence dans le cortex rénal et s’étend profondément dans la médulla. Lorsque l’urine descend dans le système de canaux collecteurs, elle passe par l’interstitium médullaire qui présente une concentration élevée en sodium en raison du système multiplicateur à contre-courant de l’anse de Henle :67

Parce qu’il a une origine différente de celle du reste du néphron au cours du développement des organes urinaires et reproducteurs, le canal collecteur n’est parfois pas considéré comme une partie du néphron. Au lieu de naître du blastème métanéphrogénique, le canal collecteur naît du bourgeon urétéral :50-51

Bien que le canal collecteur soit normalement imperméable à l’eau, il devient perméable en présence de l’hormone antidiurétique (ADH). L’ADH affecte la fonction des aquaporines, ce qui entraîne la réabsorption des molécules d’eau lors de leur passage dans le canal collecteur. Les aquaporines sont des protéines membranaires qui conduisent sélectivement les molécules d’eau tout en empêchant le passage des ions et autres solutés. Jusqu’à trois quarts de l’eau contenue dans l’urine peuvent être réabsorbés par osmose à la sortie du canal collecteur. Ainsi, les niveaux d’HAD déterminent si l’urine sera concentrée ou diluée. Une augmentation de l’ADH est une indication de déshydratation, tandis que la suffisance en eau entraîne une diminution de l’ADH permettant une urine diluée.:406

Fig.7) Schéma en coupe de l’appareil juxtaglomérulaire et des structures adjacentes : 1) en haut, jaune – tubule convoluté distal ; 2) en haut, marron – cellules cuboïdales de la macula densa entourant les artérioles ; 3) petites cellules bleues – cellules juxtaglomérulaires ; 4) grandes cellules bleues – cellules mésangiales ; 5) beige – podocytes tapissant la capsule de Bowman adjacente aux capillaires, et couche pariétale de la capsule, 6)centre – cinq capillaires glomérulaires, et le 6)bas, violet – tubule de sortie. Les structures (2), (3) et (4) constituent l’appareil juxtaglomérulaire.

Les portions inférieures de l’organe collecteur sont également perméables à l’urée, permettant à une partie de celle-ci de pénétrer dans la médulla, maintenant ainsi sa concentration élevée (ce qui est très important pour le néphron).:73-74

L’urine quitte les canaux collecteurs médullaires par les papilles rénales, pour se déverser dans les calices rénaux, le bassin rénal, et enfin dans la vessie urinaire via l’uretère.:406-407

Appareil juxtaglomérulaireModification

Article principal : Appareil juxtaglomérulaire

L’appareil juxtaglomérulaire (AGJ) est une région spécialisée associée au néphron, mais distincte de celui-ci. Il produit et sécrète dans la circulation l’enzyme rénine (angiotensinogénase), qui clive l’angiotensinogène et donne naissance à une substance de dix acides aminés, l’angiotensine-1 (A-1). L’A-1 est ensuite convertie en angiotensine-2, un puissant vasoconstricteur, par élimination de deux acides aminés : cette opération est réalisée par l’enzyme de conversion de l’angiotensine (ECA). Cette séquence d’événements est appelée système rénine-angiotensine (SRA) ou système rénine-angiotensine-aldostérone (SRAA). La JGA est située entre le membre épais ascendant et l’artériole afférente. Elle contient trois composants : la macula densa, les cellules juxtaglomérulaires et les cellules mésangiales extraglomérulaires :404

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