Introduction à la physiologie rénale
Le rein joue un rôle central dans le maintien de l’homéostasie de l’organisme. Il assure trois fonctions principales : l’équilibre ionique et hydrique, l’élimination des déchets métaboliques et la production de substances endocrines essentielles.
Ces fonctions sont rendues possibles grâce à une architecture complexe et à des mécanismes de transport très spécialisés.
Caractéristiques macroscopiques du rein
- Poids moyen d’un rein adulte : 150 g
- Longueur : entre 10 et 12,5 cm
- Perfusion : reçoit 25 % du débit cardiaque, garantissant une filtration continue.
Structure externe et interne
L’entrée du rein est appelée hile. C’est à ce niveau que passent la vascularisation, la circulation lymphatique et l’innervation.
Le rein se divise en deux zones distinctes :
- Cortex : zone périphérique contenant les néphrons superficiels.
- Médullaire : zone interne regroupant les structures tubulaires parallèles et les pyramides.
Le néphron : unité fonctionnelle
Chaque rein possède entre 1,2 et 1,3 million de néphrons. Le néphron comprend deux parties majeures :
- Le corpuscule rénal, formé du glomérule et de la capsule de Bowman.
- Le tubule, qui se subdivise en plusieurs segments.
Filtration glomérulaire
L’ultrafiltration plasmatique se produit au niveau du corpuscule, entre le glomérule et la capsule. Ce processus génère le filtrat primaire qui sera modifié le long du tubule.
Réabsorption et sécrétion
Le tubule proximal réabsorbe environ 70 % de l’eau filtrée ainsi qu’une grande partie des solutés. Le segment suivant, le tubule distal, participe à la régulation fine des électrolytes.
L’anse de Henlé
L’anse de Henlé crée le gradient osmotique nécessaire à la concentration et à la dilution de l’urine. Elle est plus longue dans les néphrons juxtamédullaires (≈10 % des néphrons) que dans les néphrons superficiels (≈90 %).
Vasa recta
La vasa recta maintient le gradient osmotique cortico‑papillaire en permettant l’échange d’eau et de solutés sans le dissiper.
Régulation hormonale et cellulaire
Les cellules juxtaglomérulaires sécrètent la rénine, initiateur du système rénine‑angiotensine, essentiel pour la pression artérielle et la volémie.
Le rein produit également d’autres hormones : l’érythropoïétine (EPO) et le calcitriol.
ADH et réabsorption d’eau
L’hormone antidiurétique (ADH) augmente la réabsorption d’eau par exocytose d’AQP2. L’activation du récepteur V2 entraîne la phosphorylation via PKA, favorisant l’insertion d’AQP2 dans la membrane apicale du tubule distal et du collecteur.
Paramètres physiologiques clés
- Osmolalité plasmatique : environ 300 mOsm/kg d’eau.
- Débit de diurèse minimal chez l’adulte : 0,5 L/jour.
- Claudine 2 est perméable aux cations, participant à la sélectivité ionique des jonctions serrées.
Clairance d’un soluté
La clairance se calcule ainsi :
| Formule | Signification |
|---|---|
| Concentration urinaire × débit urinaire ÷ concentration plasmatique | Volume de plasma épuré par minute |
Effets des variations de la pression artérielle rénale
Une vasoconstriction de l’artériole afférente diminue le débit de filtration glomérulaire (DUFG) en augmentant la résistance et en réduisant la pression glomérulaire.
Pathologies associées
Le diabète insipide est caractérisé par une polyurie due à l’absence d’ADH, entraînant une incapacité à réabsorber l’eau et une polydipsie marquée.
Résumé des points essentiels
- Le rein assure l’homéostasie ionique/hydrique, l’élimination des déchets et des fonctions endocrines.
- Il reçoit 25 % du débit cardiaque et pèse environ 150 g.
- Le hile est l’ouverture principale du rein.
- Le cortex contient les néphrons superficiels, la médullaire les néphrons juxtamédullaires.
- Le glomérule et la capsule forment le corpuscule rénal où se produit l’ultrafiltration.
- Le tubule proximal réabsorbe 70 % de l’eau filtrée.
- L’anse de Henlé crée le gradient osmotique nécessaire à la concentration de l’urine.
- Les cellules juxtaglomérulaires sécrètent la rénine.
- ADH agit via l’exocytose d’AQP2 pour augmenter la réabsorption d’eau.
- La clairance d’un soluté se calcule par la formule présentée.
- Le diabète insipide résulte d’une déficience en ADH.
