Physiologie rénale - Pauline Neveu

Physiologie de l’excrétion 

cours physiologie générale 

1-Aperçu général 

2-Structure des reins 

3-Physiologie rénale 

Pauline Neveu 

Plan 

4-Evaluation de la fonction rénale 

5-Devenir de l’urine 

6-Développement embryonnaire 

1 

2 

1


Le système de l’excrétion ou système urinaire comprend: 

-deux reins 

-deux uretères 

-une vessie 

-un urètre 

filtration du sang 


excrétion d’urine 

Le rein assure de nombreuses fonctions: 

-excrétion 

-régulation de la composition du sang 

-régulation du pH du sang 

-régulation du volume du sang 

-régulation de la pression artérielle 

-libération d’hormones 

-… 

3 

4 

2


2.1-Anatomie externe 

-organes pairs (droit plus bas que le gauche) 

-forme de haricots rougeâtres 

-au dessus de la taille 

-rétropéritonéaux 


2.1-Anatomie externe 

Trois couches de tissus enveloppent le rein: 

-couche superficielle: fascia rénal 

-couche intermédiaire: capsule adipeuse 

-couche profonde: capsule fibreuse 

néphroptose/rein flottant 

-longueur: 10-12cm 

-largeur: 5-7cm 

-épaisseur: 3cm 

-masse: 135-150g 

-hile rénal 

5 

6 

3


2.2-Anatomie interne 

Deux zones: 

-cortex 

-médulla 

parenchyme 

Lobe rénal: 

-pyramide 

-cortex adjacent 

-2 ½ colonnes 

zone corticale externe 

zone juxtamédullaire 

8-18 pyramides 

(sommet: papille) 

colonnes rénales 

(cortex) 


2.2-Anatomie interne 

Unités fonctionnelles: néphrons 

≈1million/rein 

produisent l’urine 

tubes 

calice mineur 

calice majeur 

bassinet 

uretère 

vessie 

7 

8 

4


2.3-Vascularisation 

aorte 

artère rénale 

(une droite, une gauche): 

artères segmentaires 

artères interlobaires 

artères arquées 

artères interlobulaires 

artérioles glomérulaires 

afférentes 

(une par néphron) 



artériole glomérulaire afférente 

réseau capillaire: glomérule 

artériole glomérulaire efférente 

capillaires péritubulaires 

certains se prolongent: 

vasa recta 

veinules péritubulaires 

veines interlobulaires 

système porte artériel 

9 

10 

5



veines interlobulaires 

veines arquées 

veines interlobaires 

veine rénale 

veine cave inférieure 



11 

12 

6


2.4-Innervation 

SNA 

vasomotricité 


2.5-Le néphron 

Deux parties: 

-corpuscule rénal: 

-glomérule 

-capsule glomérulaire (Bowman) 

-tubule rénal: 

-tubule contourné proximal 

-anse du néphron (Henlé) 

-tubule rénal descendant 

-tubule rénal ascendant 

-tubule contourné distal 

cortex 

cortex 

médulla 

cortex 

13 

tubule contourné distal 

tubule collecteur 

conduit papillaire 

calice mineur 

calice majeur 

bassinet 

uretère 

vessie 

14 

7



-80-85% néphrons 

corticaux 

-15-20% néphrons 

juxtamédullaires 

anse ascendante: 

-segment grêle 

-segment large 



La capsule glomérulaire: 

-feuillet viscéral 

épithélium simple pavimenteux à podocytes 

-feuillet pariétal 

épithélium simple pavimenteux 

chambre glomérulaire 

15 

16 

8



3-fin anse ascendante 

épithélium formant: macula densa 

en contact avec: 

artériole glomérulaire afférente 

myocytes lisses modifiés: 

cellules juxtaglomérulaires 

=appareil juxtaglomérulaire 

(régulation pression artérielle rénale) 

2-anse descendante et début de l’ascendante 

épithélium 


Processus du néphrons: 

sélection 

tubulaire 

1-tubule contourné proximal 

épithélium avec bordure en brosse 

côté lumière:↑surface 

4-fin tubule contourné distal 

et tubules collecteurs 

épithélium 

-filtration glomérulaire (sangchambre glomérulaire: filtrat glomérulaire) 

-réabsorption tubulaire (filtrat=fluide tubulairesang) 

-sécrétion tubulaire (sangfluide tubulaire) 

taux d’excrétion urinaire=taux de filtration glomérulaire+taux de sécrétion-taux de réabsorption 18 

17 

9


3.1-Filtration glomérulaire 

Membrane de filtration: 

-cellule endothéliale glomérulaire 

-poreuse (70-100nm): 

sortie solutés sanguins 

retient cellules sanguines 

-cellules mésangiales contractiles: régulation 

-membrane basale 

-acellulaire 

-retient grosses protéines plasmatiques 

-fente de filtration: podocytes 

-diaphragme entre pédicelles (6-7nm) 

-eau, glucose, vitamines, AA, ammoniac, urée, ions,



Forces de Starling et 

pression nette de filtration PNF: 

glomérule 

(sang) 

= (Pg+πc)-(Pc+πg)=10mmHg 

capsule 

(chambre) 

Pg = 55mmHg Pc = 15mmHg 

PNF 

πg = 30mmHg πc ≈ 0mmHg 



= (55+0)-(15+30) 

Débit de filtration glomérulaire DFG: 

-quantité de filtrat produit chaque minute dans les corpuscules 

des deux reins 

-125ml/min homme 

-105ml/min femme 

-doit être stable: 

-↑: perte de substances 

-↓: conservation déchets 

-dépend: 

-coefficient filtration Kf 

-pression nette de filtration PNF 

DFG=Kf*PNF 

180l/jour 

150l/jour 

surface (cellules mésangiales) 

porosité (constante) 

pression sanguine (quand ↑: DFG↑) 

21 

22 

11



Mécanismes de régulation du DFG: 

-autorégulation: ajustement local de la PNF via vasomotricité au repos 

constance DFG 

-mécanisme myogène 

-la rétroaction tubuloglomérulaire via l’appareil juxtaglomérulaire 

-régulation orthosympathique: ↓PNF quand exercice/hémorragie 

diminution DFG 

-régulation hormonale: 

-angiotensine II: ↓PNF 

quand: ↑ortho; ↓volume sanguin; ↓ PAM 

↓Kf: contraction cellules mésangiales 

diminution DFG 

-facteur natriurétique auriculaire: ↑PNF 

quand ↑volume sanguin 

↑Kf: relâchement cellules mésangiales 

augmentation DFG 

23 


3.2-La réabsorption et la sécrétion tubulaire 

Réabsorption: 

DFG=Kf*PNF 

-retour au sang de 99% de l’eau filtrée et de solutés (glucose, AA, ions…) 

-surtout tubule contourné proximal 

Sécrétion: 

-transfert de substances du sang (ions, médicaments…) vers le fluide tubulaire 

-surtout tubules contournés proximal et distal 

24 

12



Mouvements de soluté: 

-paracellulaire 

-transcellulaire 

-transport passif 

-transport actif I (ATP) 

-transport actif II (symport/antiport) 

Mouvements d’eau: 

osmose (para- et transcellulaire) 



Tubule contourné proximal: TCP 

ex: symporteur Na+glucose 

membrane apicale cellule TCP 

assure la réabsorption du glucose 

assure la réabsorption du Na+ 

semblable: phosphate, sulfate, AA, lactate 

25 

26 

13




ex: antiporteur Na+H+ 

membrane apicale cellule TCP 

assure la réabsorption du Na+ 

assure la sécrétion des protons 

assure la réabsorption des bicarbonates 




-réabsorption de solutés 

(Na+,Cl-, K+, HCO3-…) 

-réabsorption d’eau par osmose 

(aquaporine-1) 

-sécrétion de solutés 

(H+; ammoniac NH3) 

27 

28 

14



Anse du néphron: 

Réabsorption: 

partie descendante 

eau 

peu de solutés 

partie ascendante (grêle + épaisse) 

pas d’eau 

solutés 

ex: symporteur Na+K+2Clmembrane 

apicale cellule 

anse ascendante 

(réabsorption Na+ et Cl-) 



Tubule contourné distal: TCD 

partie initiale du TCD: 

-réabsorption d’ions (notamment Ca2+ stimulée par la parathormone) 

-sécrétion de K+ et de H+ 

partie terminale du TCD et tube collecteur 

…et tube rénal collecteur 

-entre autres: réabsorption facultative d’eau (aquaporine-2ADH) 

29 

30 

15





Régulation de la réabsorption et de la sécrétion par: 

-angiotensine II 

-aldostérone 

-ADH 

-facteur natriurétique auriculaire 

31 

32 

16



Régulation: système rénine-angiotensine-aldostérone 

Stimuli: 

-↓pression artérielle 

-↓volume sanguin 

-SNA orthosympathique 

Actions angiotensine II: 

-corpuscule rénal: ↓DFG 

-TCP:↑réabsorption Na+, Cl-, eau 

(l’eau suit la réabsorption des ions) 

-libération d’aldostérone 

(surrénales) 

Production: 

rénine (enzyme juxtaglomérulaire) 

angiotensinogène (hépatocytes) 

angiotensine I 

angiotensine II 

Conséquences: 

↓production d’urine 

↑volume sanguin 

↑pression artérielle 

Actions aldostérone (sur TCD): 

-↑réabsorption Na+,eau 

(l’eau suit la réabsorption des ions) 

-↑sécrétion K+, H+ 



Régulation: ADH (hormone antidiurétique ou vasopressine) 

Stimuli: 

↓[eau] ou ↑pression osmotique sang 

(diarrhée, vomissements, transpiration excessive) 

↓volume sang et pression artérielle 

(hémorragie) 

Libération: 

ADH 

neurohypophyse 

Conséquences: 

↓ production d’urine 

↓pression osmotique sang 

↑volume sanguin 

↑pression artérielle 

Récepteurs: 

osmorécepteurs 

hypothalamiques 

Actions ADH: 

↑perméabilité TCD et tube collecteur 

(aquaporines-2) 

↑réabsorption eau (réabsorption facultative) 

34 

diabète insipide: ↓ADH ou récepteurs ADH dysfonctionnels 

33 

17



Régulation: facteur natriurétique auriculaire 

Stimuli: 

-↑volume sanguin 

-corpuscule rénal: ↑DFG 

-↓sécrétion aldostérone et ADH 

Libération: 

-facteur natriurétique auriculaire 

(oreillettes) 

Actions: Conséquences: 

-TCP:↓réabsorption Na+ et eau 

(natrurie: ↑Na+ dans l’urine) 

↑production urine (diurèse) 

↓ volume sanguin (et pression artérielle) 

le facteur natriurétique auriculaire a les effets inverses des autres hormones 

(angiotensine II, aldostérone et ADH) 


3.3-Comment le rein conserve l’eau? 

consommation liquide varie 

volume liquides organiques stables 

rein produit une urine: 

-volume variable 

-concentration variable 

taux d’ADH 

35 

36 

18



Rappels: 

membrane 

hémiperméable 

milieu A milieu B 

pression osmotique πA élevée pression osmotique πB faible 

hypertonique hypotonique 

grand pouvoir d’attraction eau faible pouvoir d’attraction eau 

[soluté] forte donc [eau] faible [soluté] faible donc [eau] forte 

osmolarité (osm/l solvant) forte osmolarité (osm/l solvant) faible 

osmolalité (osm/kg solvant) forte osmolalité (osm/kg solvant) faible 

mouvement d’eau 

sang ≈ 300mosm/l; urine de 65mosm/l jusqu’à 1200mosm/l 



perte d’eau 

osmolarité filtrat↑ 

osmolarité filtrat maximale 

37 

perte soluté 

osmolarité filtrat↓ 

+/-perte d’eau 

osmolarité filtrat varie 

38 

19


3.4-Résumé et autres fonctions rénales 

-maintien de l’homéostasie: 

-équilibre hydrique 

-équilibre ionique (Na+; Cl-; K+) 

-équilibre acido-basique (H+; HCO 3 - ) 

-élimination des déchets 

-régulation de la pression artérielle 

-stimulation de la formation des globules rouges par l’érythropoïétine 

-maturation de la vitamine D3 en calcitriol 


4.1-Examen des urines 

Composition de l’urine: 

-95% d’eau 

-5%: 

-électrolytes 

-urée 

-créatinine 

-acide urique 

-urobilinogène 

-pigments 

-hormones 

-médicaments 

39 

40 

20



Examens: 

-aspect (couleur, turbidité, odeur) 

-bandelette urinaire (glucose, pH, leucocytes, nitrites, 

corps cétoniques, protéines, sang, bilirubine, urobilinogène) 

-examen cytobactériologique des urines: ECBU (identification/ ciblage antibiotique) 

-analyse microscopique 

-cultures (antibiogramme) 



cystite 

-infection urinaire basse 

-favorisée par: 

-sexe féminin et grossesse 

-hypertrophie de la prostate 

-malformations 

-boisson insuffisante 

-diabète 

-symptômes: 

-brûlures mictionnelles 

-douleurs vésicales 

-pollakiurie (mictions fréquentes) 

-dysurie (difficultés pour uriner) 

-urines troubles (pyurie (pus)…) 

-pas de douleur lombaire 

-pas de fièvre 

-traitement antibiotique 

-eau et hygiène 

pyélonéphrite 

-infection urinaire haute (rein) 

-favorisée par: 

-cystites 

-lithiase rénale (calculs) 

-malformations 

-symptômes: 

-brûlures mictionnelles 

-pollakiurie (mictions fréquentes) 

-urines troubles (pyurie (pus)…) 

-douleurs lombaires 

-fièvre élevée (39°C/40°C) 

-traitement antibiotique 

-eau et hygiène 

41 

42 

21


4.2-Examens sanguins 

Test de l’azote uréique du sang (BUN): 

azote de l’urée contenu dans le sang (↑ quand DFG↓) 

Créatininémie: 

créatinine (déchet musculaire) contenue dans le sang (↑ quand dysfonctionnement rénal) 

(la créatinine étant filtrée mais non sécrétée et non réabsorbée, elle permet d’évaluer le DFG) 


4.3-Clairance rénale 

Volume de sang débarrassé d'une substance par unité de temps 

dépend des substances 

clairance de la substance C=UV/P (exprimée en ml/min) 

U: concentration de la substance dans l’urine (mmol/ml) 

P: concentration de la substance dans le plasma (mmol/ml) 

V: débit urinaire (volume d’urine produit en 1 minute: ml/min) 

une substance comme la créatinine: 

-filtrée 

-non réabsorbée 

-non sécrétée 

a une clairance correspondant au DFG: 125ml/min 

43 

44 

22


4.3-Clairance rénale 

ainsi, la clairance d’une substance: 

-qui est filtrée, réabsorbée et non sécrétée est inférieure au DFG 

ex: le glucose est totalement réabsorbé et a une clairance nulle 

ex: l’urée est réabsorbée à 50% et a une clairance de 62.5ml/min 

-qui est filtrée, sécrétée et non réabsorbée est supérieure au DFG 

ex: les H+ sont filtrés et sécrétés leur clairance de 150ml/min 

estimation de la clairance de la créatinine par des formules 

(Cockroft et Gault; MDRD) 

poids en Kg*(140-âge)*1.04(femme) ou 1.25(homme)/créatininémie (micromoles/l) 

diagnostic de l’insuffisance rénale 

dialyse/greffe 


5.1-Uretères 

-conduits pairs: 

bassinet d’un rein vessie 

-25/30cm de long 

-1/10mm de diamètre 

-abouchement (ostium) oblique 

à la vessie (pas de valvule anatomique) 

-rétropéritonéaux 

-paroi épaisse: 

-muqueuse (épithélium + chorion) 

-musculeuse (longitudinale interne + circulaire externe + longitudinale externe 1/3 distal) 

-adventice 

45 

46 

23


5.1-Uretères 

Mouvement de l’urine dans les uretères: 

-péristaltisme 

-pression hydrostatique 

-gravité 


5.2-Vessie 

-organe creux (700/800ml) 

-derrière la symphyse pubienne 

-trigone vésical 

-paroi: 

-muqueuse (épithélium + chorion) 

-musculeuse (muscle détrusor ou vésical): 

-couche longitudinale interne 

-couche circulaire moyenne (sphincter interne de l’urètre involontaire) 

(sphincter externe de l’urètre volontaire: muscles modifiés du périnée) 

-couche longitudinale externe 

-adventice (faces post + inf) séreuse (face sup) 

47 

48 

24


5.3-Urètre 

-conduit impair: vessie extérieur 

-paroi (muqueuse + musculeuse) 

-femme: 4cm de long (urinaire) 

-homme: 20cm de long (urogénital) 


5.4-Miction 

Miction: phase de réplétion (2 réflexes) 

Centre orthosympathique de la miction 

(ME thoraco-lombaire) 

relâchement 

détrusor 

faible étirement paroi vessie 

contraction sphincter 

interne de l’urètre 

mécanorécepteurs 

vessie relâchée et sphincters contractés (fermés): l’urine s’accumule 

49 

Noyau pudental 

(ME sacrée; somatique) 

contraction sphincter 

externe de l’urètre 

50 

25


5.4-Miction 

Miction: réflexe de miction 

inhibition 

Centre orthosympathique 

de la miction 

(ME thoraco-lombaire) 

contraction 

détrusor 

étirement paroi vessie 

mécanorécepteurs 

Centre parasympathique 

de la miction 

(ME sacrée) 

relâchement sphincter 

interne de l’urètre 

relâchement sphincter 

externe de l’urètre 

vessie contractée et sphincters relâchés (ouverts): l’urine s’écoule 


5.4-Miction 

Les centres autonomes sont sous contrôle: 

du centre pontomésencéphalique: 

autorisation/refus miction 

inhibition 

Noyau pudental 

(ME sacrée; somatique) 

51 

52 

26


5.4-Miction 

Miction: miction volontaire 

-cortex cérébral informé du remplissage de la vessie 

-sensation d’envie d’uriner 

-stimule/inhibe centre pontomésencéphalique 

6-Traitement des déchets 

-reins 

-foie 

-tube digestif 

-poumons 

-glandes sudoripares 

-sang et tampons 

53 

54 

27

6-Développement embryonnaire 

-pronéphros 

-mésonéphros 

-métanéphros 

55 

28

Physiologie rénale - Pauline Neveu

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