| Les reins : sites d’évacuation et de rétention d’eau et d’ions | ||
|---|---|---|
| Précédent | Le problème de l’eau et des ions chez les Téléostéens | Suivant |
Les reins, des organes produisant un liquide contenant de l’eau et des ions, l’urine
Copyright : 2019 _ Aïmen Bouzidi ; Ronan Dadole ; Romain Fillâtre ; Thomas Lelièvre ; Sandrine Heusser
Cette illustration est mise à disposition selon les termes de la Licence Creative Commons Attribution – Pas d’Utilisation Commerciale – Partage dans les mêmes conditions 4.0 International.
Les Téléostéens possèdent un appareil excréteur formé de deux reins accolés, situés en position dorsale et postérieure. Chacun est drainé par un uretère.
Les uretères débouchent dans une vessie reliée à l’orifice urinaire par un court urètre.
Les reins sont les organes excréteurs, responsables de la production de l’urine.
Les uretères, la vessie et l’urètre constituent les voies excrétrices, acheminant et stockant l’urine avant de l’évacuer dans le milieu.
Copyright : 2019 – Aïmen Bouzidi ; Ronan Dadole ; Romain Fillâtre ; Thomas Lelièvre ; Sandrine Heusser
Cette illustration est mise à disposition selon les termes de la Licence Creative Commons Attribution – Pas d’Utilisation Commerciale – Partage dans les mêmes conditions 4.0 International.
Un néphron est constitué d’une capsule de Bowman sphérique et d’un tubule urinaire.
La capsule de Bowman possède une double enveloppe : elle est délimitée extérieurement par un feuillet pariétal, épithélium simple et pavimenteux, et intérieurement par un feuillet viscéral formé de cellules développant des expansions ramifiées, les podocytes.
Les feuillets pariétal et viscéral ménagent entre eux un espace dit de Bowman contenant de l’urine.
La capsule de Bowman entoure un bouquet de vaisseaux sanguins capillaires, le glomérule, l’ensemble constituant le corpuscule de Malpighi. Le sang est amené au glomérule par une artériole afférente et repris par une artériole efférente.
Dans le corpuscule de Malpighi les structures excrétrice, représentée par la capsule de Bowman du néphron, et circulatoire, correspondant aux vaisseaux capillaires du glomérule sont étroitement associées.
Copyright : 2019 – Aïmen Bouzidi ; Ronan Dadole ; Romain Fillâtre ; Thomas Lelièvre ; Sandrine Heusser
Cette illustration est mise à disposition selon les termes de la Licence Creative Commons Attribution – Pas d’Utilisation Commerciale – Partage dans les mêmes conditions 4.0 International.
Le tubule urinaire du néphron des Téléostéens, à l’instar de celui de autres Vertébrés, est divisé en quatre régions successives : un tubule proximal, un segment intermédiaire, un tubule distal et un tubule collecteur.
Le tubule proximal est bordé d’un épithélium simple, cubique à prismatique, dont les cellules possèdent une bordure en brosse apicale et contiennent d’abondantes mitochondries. Il est constitué de deux segments désignés par les chiffres I et II.
Le tubule distal est tapissé de même d’un épithélium simple, cubique à prismatique. Ses cellules sont dépourvues de bordure en brosse mais contiennent de nombreuses mitochondries. Bien développé chez les Téléostéens d’eau douce, il est réduit voire absent chez les Téléostéens marins.
Le tubule collecteur présente un épithélium simple et prismatique, dont les cellules sont dépourvues de bordure en brosse. Son diamètre augmentant, il devient un tube collecteur à épithélium pseudostratifié dans lequel des cellules à mucus sont présentes.
Le néphron produit l’urine.
Dans le corpuscule du Malpighi, en raison des différences de pression régnant dans le compartiment sanguin et dans l’espace de Bowman, le sang est filtré à travers la paroi des capillaires et le feuillet viscéral de la capsule de Bowman. Ce processus est à l’origine de l’urine primitive.
L’urine primitive chemine ensuite dans le tubule urinaire où interviennent des réabsorptions et sécrétions qui modifient sa composition. Elle est progressivement transformée en urine définitive, déversée dans les voies urinaires.
Les reins, des organes éliminant l’eau par production d’urine abondante et diluée
En eau douce, l’Anguille élimine environ 0,3 ml d’urine par heure pour 100 g de masse corporelle. Sa concentration osmotique est de 30 mOsmol.l-1 quand celle du milieu intérieur est de 280 mOsmol.l-1.
De manière générale, les Téléostéens évoluant en eau douce éliminent une urine abondante, représentant jusqu’à un tiers de la masse corporelle, et diluée. L’eau apportée par les flux passifs est ainsi éliminée et les ions sont conservés.
Comment cette urine est-elle produite ?
Les corpuscules de Malpighi des Téléostéens d’eau douce sont généralement volumineux et la quantité de sang qu’ils sont susceptibles de traiter est importante. Le débit de filtration glomérulaire, quantité d’urine primitive produite à partir du sang par unité de temps, est relativement élevé.
Placé en eau douce, le Flet ( Platichtys flesus ) présente un débit de filtration glomérulaire de 0,4 ml.h-1 pour 100 g alors qu’il est de 0,2 ml.h-1 pour 100 g en eau de mer.
L’urine primitive abondante transite ensuite dans le tubule urinaire.
Le segment I du tubule proximal est le siège d’une réabsorption de molécules organiques comme le glucose et des ions Na+ et Cl–, le segment II de divers ions movalents et divalents. Les mécanismes impliqués sont des transports actifs.
Les réabsorptions sont isoosmotiques, de l’eau étant également réabsorbée, elle représente environ 25% de l’eau filtrée.
Le tubule distal et le tubule puis le tube collecteur réalisent une importante réabsorption d’ions monovalents (Na+, K+ et Cl–). Elle n’est pas accompagnée d’une réabsorption d’eau en raison de l’imperméabilité de leur parois à l’eau.
Finalement, l’urine définitive est diluée par rapport à l’urine primitive du fait des réabsorptions d’ions.
Les reins, des organes conservant l’eau par production d’urine peu abondante et concentrée
En eau de mer, le Flet élimine 0,06 ml d’urine par heure et pour 100 g de masse corporelle, alors qu’en eau douce son débit urinaire est de 0,18 ml.h-1 pour 100 g. Il présente en outre de longues périodes d’anurie, n’émettant pas d’urine.
La concentration de l’urine évacuée par l’Anguille placée en milieu marin est de 270 mOsmol.l-1 alors que celle de son milieu intérieur est de 300 mOsmol.l-1.
Par rapport au milieu intérieur, l’urine émise est relativement concentrée.
Comme le Flet et l’Anguille, de manière générale les Téléostéens marins éliminent une urine peu abondante et concentrée.
Comment cette urine est-elle produite ?
Comme chez les Téléostéens vivant en eau douce, le corpuscule de Malpighi est responsable de la formation de l’urine primitive par filtration du sang.
Cependant, les corpuscules de Malpighi des Téléostéens marins sont fréquemment de petite taille et le débit de filtration glomérulaire est plus faible qu’en eau douce. La quantité de sang traité est moindre, et en conséquence la quantité d’urine primitive peu importante.
Quelques Syngnathes, la Baudroie et le Poisson-crapaud possèdent des néphrons dépourvus de corpuscules de Malpighi. La production de l’urine primitive est due à des transports actifs d’ions du milieu intérieur vers la lumière du tubule urinaire, générant un gradient de concentration osmotique qui provoque la sortie d’eau.
Un tel mécanisme de production de l’urine primitive est interprété comme économe en eau, la production de l’urine étant contrôlée par des processus actifs.
L’urine primitive est ensuite conduite dans le tubule.
Le segment I du tubule sécrète des ions divalents comme les ions Ca2+ et le segment II divers ions ainsi que de l’oxyde de triméthylamine (TMAO). Parallèlement de l’eau est réabsorbée.
Finalement, l’urine définitive est peu abondante et concentrée par rapport à l’urine primitive en raison de la réabsorption d’eau atteignant jusqu’à 40% du volume d’eau filtré et de la sécrétion d’ions par le tubule urinaire.