B8 · Système rénal
Concentration et dilution des urines
Décrire le gradient cortico-médullaire et le mécanisme de multiplication à contre-courant. Expliquer l'élaboration d'une urine concentrée ou diluée selon l'état d'hydratation.
Physiologie6 min de lecture15 QCM corrigés
Finalité de la concentration et de la dilution urinaires
Le rein ajuste séparément l’élimination des solutés et celle de l’eau. Il peut ainsi excréter une urine dont la concentration est inférieure ou supérieure à celle du plasma, selon les besoins de l’organisme.
La filtration glomérulaire et les mécanismes généraux de réabsorption tubulaire sont étudiés dans les fiches précédentes. Ici, l’élément central est la dissociation entre le transport des solutés et celui de l’eau dans les différents segments du néphron.
Organisation fonctionnelle de la médullaire rénale
Le cortex rénal contient les glomérules et une grande partie des tubules contournés. La médullaire contient notamment les anses de Henlé et les canaux collecteurs, disposés parallèlement selon l’axe cortico-papillaire.
Ce gradient repose principalement sur trois organisations complémentaires :
- les branches descendante et ascendante de l’anse de Henlé ont des perméabilités différentes ;
- les liquides circulent en sens opposés dans ces deux branches ;
- les vaisseaux droits et le recyclage de l’urée limitent la dissipation du gradient.
Les néphrons dont l’anse pénètre profondément dans la médullaire, dits juxtamédullaires, jouent un rôle majeur, car leur grande longueur permet d’étendre le gradient jusqu’à la papille.
Multiplication à contre-courant
Effet élémentaire transversal
Dans la branche ascendante large, le cotransporteur sodium-potassium-deux chlorures réabsorbe du sodium, du potassium et du chlorure vers l’interstitium. Cette branche étant pratiquement imperméable à l’eau, les solutés sortent sans que l’eau les accompagne.
Deux conséquences apparaissent simultanément :
- l’interstitium médullaire devient plus concentré ;
- le liquide tubulaire de la branche ascendante devient plus dilué.
En regard, la branche descendante est très perméable à l’eau. L’eau quitte donc son contenu vers l’interstitium hyperosmotique jusqu’à l’établissement d’un équilibre osmotique local. Le liquide descendant devient alors plus concentré.
Répétition longitudinale
L’écoulement permanent du liquide tubulaire déplace le contenu concentré de la branche descendante vers la profondeur et apporte du liquide moins concentré depuis le cortex. Dans la branche ascendante, la réabsorption de chlorure de sodium se poursuit à chaque niveau.
Le terme multiplication signifie donc que l’organisation en contre-courant transforme une petite différence osmotique transversale, reproduite à chaque niveau, en une grande différence entre cortex et papille.
Rôle de l’urée et des vaisseaux droits
Recyclage de l’urée
L’urée est un produit azoté filtré puis transporté de manière variable selon les segments du néphron. Dans la médullaire interne, elle diffuse depuis le canal collecteur vers l’interstitium, puis peut pénétrer dans les portions fines de l’anse avant de revenir vers le canal collecteur.
Le chlorure de sodium contribue surtout au gradient dans la médullaire externe, tandis que l’urée joue un rôle important dans la médullaire interne. Lorsque la perméabilité du canal collecteur médullaire interne à l’urée augmente, le recyclage devient plus efficace.
Échange à contre-courant dans les vaisseaux droits
Les vaisseaux droits sont des capillaires médullaires en épingle, disposés parallèlement aux anses de Henlé. Ils assurent les échanges nécessaires à la nutrition du tissu rénal sans emporter massivement les solutés accumulés dans la médullaire.
Dans leur branche descendante, le sang gagne des solutés et perd de l’eau. Dans leur branche ascendante, il perd des solutés et récupère de l’eau. Ces échanges sont principalement passifs.
Élaboration d’une urine diluée
Le liquide qui quitte la branche ascendante large est dilué, car des solutés ont été réabsorbés sans eau. La réabsorption de chlorure de sodium se poursuit dans le début du tubule distal, lui aussi peu perméable à l’eau. Ces régions constituent les segments diluants du néphron.
En situation d’excès d’eau, la concentration circulante d’hormone antidiurétique est faible. Le canal collecteur demeure alors peu perméable à l’eau. Le liquide tubulaire traverse donc le gradient médullaire sans perdre beaucoup d’eau : une urine abondante et hypo-osmotique est excrétée.
La régulation de la sécrétion de l’hormone antidiurétique par l’état d’hydratation est développée dans la fiche consacrée à la régulation hydro-électrolytique.
Élaboration d’une urine concentrée
En situation de déficit hydrique, l’hormone antidiurétique augmente la perméabilité à l’eau des cellules principales du canal collecteur en favorisant l’insertion d’aquaporines 2 dans leur membrane apicale. L’eau entre alors dans les cellules, puis rejoint l’interstitium et le sang par les aquaporines basolatérales.
À mesure que le canal collecteur descend dans la médullaire, il rencontre un interstitium de plus en plus hyperosmotique. L’eau quitte donc progressivement le liquide tubulaire par osmose. Le volume urinaire diminue et l’osmolalité urinaire augmente.
La production d’une urine fortement concentrée exige simultanément :
- un gradient cortico-médullaire intact ;
- un canal collecteur rendu perméable à l’eau ;
- une circulation médullaire suffisamment faible pour ne pas laver le gradient ;
- un recyclage efficace de l’urée.
Entre ton email pour débloquer le reste de cette fiche
Il reste 2 sections à lire — plus les QCM corrigés, l'examen blanc et le suivi. 72 h d'essai gratuit, sans carte bancaire.