L’appareil urinaire Introduction Le système ou appareil urinaire est l'un des principaux système d'organes constitutifs du corps humain. Le système urinaire permet l'évacuation des produits du catabolisme du corps humain sous forme liquide, l'urine, et assure par conséquent, l'épuration du sang ainsi que le maintien de l'homéostasie au sein de l'organisme. On peut considérer le système urinaire comme une succession d'organes rétro et sous-péritonéaux qui sont : les deux reins, les deux uretères, la vessie, l'urètre. L’unité fonctionnelle L’unité fonctionnelle du système urinaire est une structure tubulaire allongée Appelée le nephron . Chaque rein adulte en compte environ un million. L’osmorégulation s’effectue par : _ filtration des molécules du plasma pour former un ultra filtrat _ réabsorption sélective de la majeure partie de l’eau et de certaines molécules _ sécrétion directe du sang du certains produits d’excréiton dans le filtrat

Le rein est enveloppé dans une capsule de tissu fibreux résistant Le rein est enveloppé dans une capsule de tissu fibreux résistant. Le parenchyme est divisé en un cortex externe et une médullaire interne. La médullaire est formée d’unités enforme de pyramide « pyramides de malpighi « , séparées par des expansions du tissu cortical. Les sommets des pyramides sont appelés les papilles rénales. Les calices sont des espaces en forme d ’entonnoir dans lesquels les papilles font saillie. Les calices convergent pour former le bassinet, en forme d’entonnoir plus volumineux .

Le néphron, unité fonctionnelle du rein est constitué du glomérule rénal et du tubule rénal. Les glomérules formés d’un réseau capillaire et d’une capsule (de Bowman), sont principalement localisés dans la corticale. Le tubule rénal s’étend de la capsule de Bowman jusqu’a sa jonction avec un tube collecteur. Les glomérules apparaissent comme des structures denses arrondies, entourées d’un espace étroit clair, la chambre glomérulaire ou espace de Bowman. Un grand nombre de tubes, principalement des tubes contournés proximaux, entourent ces glomérules (qui sont des formations sphériques quand elles sontconsidérées dans les 3 dimensions de l’espace).

le glomérule présente un pôle vasculaire et un pôle urinaire. L’artériole afférente pénètre dans la capsule de Bowman au pôle vasculaire, et se divise pour former un réseau anastomosé de capillaires, le peleton capillaire. Ce dernier est ainsi suspendu dans l’espace de Bowman par le pôle vasculaire, supporté par un tissu conjonctif spécialisé, le mésangium . Schématiquement, les néphrons se développent à partir de tubes borgnes, bordés d’un épithélium cubique, dont l’extrémité se dilate et s’invagine sous la poussée du tissu vasculaire. Le peleton capillaire est ainsi recouvert d’un épithélium aplati, différencié constituant un feuillet épithélial viscéral. Les cellules de ce feuillet sont appelés podocytes. Le feuillet externe ou feuillet épithélial pariétal constitue la capsule de Bowman. Entre ces deux feuillets se limite l’espace de Bowman ou chambre glomérulaire. Ce dernier se prolonge par le tube contourné proximal au niveau du pôle urinaire .

Le glomérule (En microscopie électronique à balayage, après traitement du système artériel, on peut le visualiser dans l ’espace, voir ses ramifications, et à un plus fort grossissement apprécier la disposition du peleton capillaire attaché par le pôle vasculaire.Le reste du tissu, dissout par le traitement particulier, n’est pas observé )

L’examen a un fort grossissement d’une coupe fine (0 L’examen a un fort grossissement d’une coupe fine (0.5 micron) colorée au Bleu de Toluidine, permet de mieux discerner le tissu mésangial (M), dont la substance mésangiale est fortement colorée (SM). Les capillaires (C) contiennent des globules rouges (bleu foncé GR). Les cellules endothéliales (noyau, E) reposent sur une membrane basale (MB). Cette dernière sur le versant de l’espace deBowman(EB) est recouverte par les podocytes (P).

Lors de la filtration du plasma à partir des capillaires vers la chambre glomérulaire, l’ultrafiltrat traverse trois couches: 1) Un endothélium capillaire de type fenêtré, dont les pores permettent le passage de tous les éléments non cellulaires du sang. 2) La membrane basale du capillaire, couche continue et non fenêtrés, joue le rôle d’ultrafiltre, permettant le passage de molécules inférieures à un certain poids moléculaire. Membrane basale 3)Podocytes , ces cellules entourent les capillaires, et s’enchevêtrent par leurs expansions cytoplasmiques (appelées pieds de 1er ordre), à la manière des pièces d’un puzzle. Elles reposent sur la membrane basale par l’intermédiaire d’expansions membranaires cytoplasmiques (pieds de 2nd ordre). 1) + 2) +3) constituent la barrière de filtration glomérulaire .

La partie tubulaire du nephron Le tubule rénal s’étend de la capsule de Bowman jusqu’à sa jonction avec un tube collecteur. Il est bordé par une couche unique de cellule épithéliale. Sa fonction principale est la réabsorption sélective de l’eau, des ions inorganiques, et d’autres molécules à partir du filtrat glomérulaire . Le tubule est une succession de 4 zones histophysiologiques distinctes, chacune jouant un rôle différent dans la fonction tubulaire : 1) Tube contourné proximal (TCP), partie la plus longue et la plus contournée du tubule, constitue l’essentiel du cortex rénal.

2) L’anse de Henlé part du TCP par unedroite à paroi mince (branche grêle), descend de la corticale dans la médullaire, après une boucle, elle remonte vers la corticale par unebranche à paroi plus épaisse (branche large). 3) Tube contourne distal, partie courte et moins contournée, ou les ions sodiums sont réabsorbés sous le controle hormonal de l’aldostérone. 4) Le canal d’union, partie terminale du TCD, transporte l’urine aux tubes collecteurs, qui convergent pour former les volumineux canaux de Bellini.

Le TCP : épithélium prismatique simple avec différenciation apicale ( bordure en brosse ) . La bordure en brosse est formée de nombreuses microvillosités hautes de la membrane plasmique qui contient diverses protéines de transport et enzymes utilisées dans la réabsorption sélective. Une partie de cette dernière nécessite de l’énergie qui est fournie par les mitochondries. Les solutés réabsorbés sont transportés à travers la membrane basale plasmique dans les capillaires avoisinants

L’anse de henlé : épithélium simple pavimenteux L’anse de henlé : épithélium simple pavimenteux . Les coupes transversales sur la région médullaire permet de distinguer selon leur taille (calibre et hauteur de l’épithélium) les branches de l’anse de Henlé, les vaisseaux droits, et les tubes collecteurs. Les tubes collecteurs présentent une lumière d’autant plus large qu’ils se trouvent prés de la papille, et leur épithélium devient plus haut, avec un cytoplasme moins coloré. Les branches de l’anse de Henlé sont formés par un épithélium aplati, endothéliforme, qui se distinguent des vaisseaux droits par l’absence de globules rouges.

Le TCD : épithélium de revètement cubique simple sans différenciation apicale mais de pole basal occupé par les bâtonnets de Heindenhein. Les tubes contournés distaux viennent de la branche ascendante de Henlé après son retour dans le cortex. Ils sont peu nombreux et enchevêtrés avec les TCP. Ils se distinguent de ces derniers par l’absence de bordure en brosse, la présence de nombreux noyaux (du fait que les cellules sont plus petites que celles du TCP), un cytoplasme moins coloré (moins d’organites intracytoplasmique ) Le TCD a pour rôle essentiel de réabsorber les ions sodiums du liquide tubulaire

L’appareil juxta glomérulaire L’AJG est constitué en partie de l’artériole afférent avant son entrée dans la capsule de Bowman, et d’une section du TCD du même néphron qui fait une boucle pour venir au contact de l’artère afférente. L’appareil juxtaglomérulaire (AJG) participe dans la régulation de la pression artérielle systémique est constitué des éléments suivants: 1) Cellules myoépithélioïdes, dérivent des cellules musculaires de la paroi de l’artériole afférente. 2)Macula densa, est formée par des cellules modifiées du TCD, au point d’union des cellules myoépithéliales. 3) Cellules du lacis, petit groupe de cellules s’étendant entre la macula densa et la capsule de Bowman

Cette micrographie d’une section glomérulaire au fort grossissement, passant par l’appareil juxtaglomérulaire, permet de distinguer ces différents constituants: (AA) artériole afférente, (M) les cellules myoépithélioïdes qui perçoivent les variations de la pression systémique agissant comme des barorécepteurs (ou mécanorepteurs), (MD) la macula densa, dont les cellules agissent comme des chémorécepteurs (ou osmorecepteurs), mesurant les variations de la concentration en ions sodiums dans le TCD. L’ensemble influe sur la libération de grains contenues dans les cellules myoépithéliales, la rénine, dans le flux sanguin. La rénine entraine une cascade de réactions modifiant la pression sanguine.