Les régions rénales : cortex et médulla
Une coupe transversale de rein de Souris observée au microscope photonique révèle l’organisation générale du rein des Mammifères.
À l’instar du rein de Souris, le rein des Mammifères est agencé en deux régions concentriques, le cortex ou région corticale périphérique, et la médulla ou région médullaire centrale. La région médullaire est ouverte sur une cavité, le calice, dont la lumière est en continuité avec celle de l’uretère. L’urine produite par le rein est recueillie par le calice avant de passer dans l’uretère.
Le néphron : capsule de Bowman et tubule urinaire
Les néphrons du rein des Mammifères sont constitués de deux structures : une capsule de Bowman, sphérique et délimitée par deux feuillets épithéliaux, et un tubule urinaire, étroit et localement circonvolué. L’espace situé entre les deux feuillets est en continuité avec la lumière du tubule urinaire qui émane de la capsule de Bowman, et contient de l’urine.
Les néphrons constituant le rein de Souris sont au nombre de 15000 environ, contre 30000 à 35000 chez le Rat.
Le tubule urinaire est agencé en segments successifs. Depuis la capsule de Bowman, ce sont schématiquement le tubule contourné proximal, l’anse de Henlé et le tubule contourné distal. Il est ouvert sur un tubule collecteur débouchant dans un canal collecteur qui traverse la médulla et prend fin dans une papille en continuité avec le calice.
Le néphron : relations avec l’appareil circulatoire
Dans le rein l’artère rénale se ramifie en artères de diamètre de plus en plus réduit.
Les artérioles qui en émanent forment des bouquets de vaisseaux capillaires appelés glomérules.
Le vaisseau apportant le sang au glomérule porte le nom d’artériole glomérulaire afférente.
Le sang est drainé du glomérule par une autre artériole, qualifiée de glomérulaire efférente.
Elle donne naissance à un nouvel ensemble de vaisseaux capillaires, étroitement associés au tubule urinaire, et notamment à des vaisseaux droits longeant les anses de Henlé.
Ils convergent en veinules puis en veines de diamètre de plus en plus important et finalement en une veine rénale.
Le glomérule occupe le cœur de la capsule de Bowman, l’ensemble constituant un corpuscule de Malpighi. Il s’agit d’une structure mixte dans laquelle l’appareil excréteur et l’appareil circulatoire sont associés, représentés respectivement par la capsule de Bowman et le glomérule.
Le corpuscule de Malpighi possède un pôle vasculaire, point où les artérioles afférente et efférente sont insérées, et un pôle urinaire, point d’où émerge le tubule urinaire.
Le corpuscule de Malpighi est bordé par la capsule de Bowman comportant un feuillet pariétal externe, épithélium simple et pavimenteux, un espace de Bowman et un feuillet viscéral constitué de cellules dont le corps cellulaire porte des expansions ramifiées appelées pieds et pédicelles. En raison de leur présence, les cellules du feuillet viscéral sont dites podocytes.
Le glomérule est formé de vaisseaux capillaires fenêtrés : leur paroi est constituée d’un endothélium, épithélium simple pavimenteux, percé de pores obturés par des diaphragmes et reposant sur une membrane basale continue.
Les membranes basales des vaisseaux capillaires et du feuillet viscéral sont indistinctes et les pédicelles y sont appliqués reliés entre eux par des diaphragmes. Finalement les vaisseaux capillaires du glomérule apparaissent enserrés par les podocytes formant une couche continue.
La distribution des corpuscules de Malpighi et des tubules dans le rein
Le cortex du rein de Mammifère comporte les corpuscules de Malpighi, les tubules contournés proximaux et distaux du néphron ainsi que les tubules et canaux collecteurs.
La médulla est pour sa part formée des portions droites des tubules proximaux et distaux, des anses de Henlé et des canaux collecteurs. Les portions droites des tubules distaux sont également appelées segments larges ascendants de l’anse de Henlé.
Ces structures sont entourées de l’interstitium rénal, tissu conjonctif fibreux dans lequel courent les vaisseaux sanguins.
En conséquence, les structures histologiques des deux régions diffèrent.
Le corpuscule de Malpighi : production de l’urine primitive
La proximité du compartiment sanguin correspondant au contenu des vaisseaux capillaires et du compartiment urinaire correspondant au liquide de l’espace de Bowman suggère que l’urine est produite à partir du sang.
Les pressions en présence dans le corpuscule de Malpighi sont essentiellement :
• la pression hydrostatique sanguine, qui tend à faire sortir le liquide des vaisseaux capillaires ;
• la pression osmotique sanguine qui tend à la retenir ;
• la pression hydrostatique du liquide de l’espace de Bowman qui s’oppose à l’entrée de liquide depuis le sang.
La pression résultante conduit à la sortie du liquide sanguin des vaisseaux capillaires vers l’espace de Bowman.
Le liquide sanguin traverse un filtre constitué :
• des diaphragmes des pores de l’endothélium ;
• de la membrane basale ;
• des diaphragmes reliant les pédicelles.
Les dimensions des mailles du filtre sont telles que les molécules de masse supérieure à 70kDa ne peuvent le franchir de même que les cellules. le liquide obtenu dans l’espace de Bowman correspond à l’urine primitive.
Du fait du mécanisme de sa formation, l’urine primitive possède une concentration osmotique légèrement plus faible que celle du plasma, car elle contient peu de protéines. Elle est d’environ 300mOsmol/l contre 300 à 310mOsmol/l pour le plasma dans l’espèce humaine.
La formation de l’urine primitive est donc le résultat de la filtration sous pression du sang. En relation avec la dimension réduite des mailles du filtre, elle est dite ultrafiltration.
Le volume de plasma filtré ainsi par unité de temps porte le nom de débit de filtration glomérulaire. Il correspond au volume d’urine primitive produite par unité de temps.