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Le système urinaire
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Objectifs d’apprentissage
Au terme de ce module, l'étudiant est capable de: Identifier les éléments constitutifs de l’appareil urinaire Énumérer les parties et les fonctions de l'appareil urinaire Décrire les rôles de chaque organe Décrire l’anatomie de l’appareil urinaire sous forme de schéma annoté Anatomie descriptive du système urinaire avec mise en évidence des rapports anatomiques et vasculaires. Décrire l'anatomie des reins après les avoir situés Réaliser le schéma de l’appareil génital masculin en faisant référence au cours de gynécologie Situer et décrire la structure des uretères, homme/femme Situer et décrire la structure de la vessie, homme/femme Situer et décrire la structure de l'urètre, homme/femme
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Système urinaire Les reins : anatomie/physiologie
Formation de l'urine : Étapes Anatomie/physiologie du système urinaire
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Anatomie de l'appareil Urinaire
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L'organisation anatomique
du système urinaire
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Le système urinaire se compose de différentes parties:
Les 2 reins (ren; nephros) ==> fonction de filtration, sécrétion et réabsorption Les 2 uretères (ureter) ==> fonction de conduction la vessie (vesica urinaria) ==> fonction de réservoir l'urètre (urethra) ==> fonction de conduction
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Les reins
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Généralités Les reins sont des organes pairs de couleur brun rougeâtre et situés, avec la glande surrénale, dans un sac fibreux. Leur forme est celle d’un haricot, de consistance ferme. Leur surface est lisse et régulière. Ils pèsent en moyenne 140 g. Leur longueur correspond à la hauteur de trois vertèbres, soit environ 12 à 13 cm de long chez l’adulte, la largeur étant d’environ 6 à 7 cm et l’épaisseur de 3 cm.
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Situation. Les reins sont situés immédiatement sous le diaphragme dans dans la partie supérieure de la cavité abdominale. Le rein droit est plus bas que le gauche Ils sont plaqués contre la paroi abdominale postérieure : ils sont rétropéritonéaux ; ils sont placés symétriquement de part et d’autre de la colonne vertébrale entre T11 et L3. A cet endroit ils occupent chacun une loge, la loge rénale, formée de feuillet de tissu fibreux et par un abondant tissu graisseux.
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Rapports anatomiques REIN DROIT REIN GAUCHE EN AVANT le foie
l’angle droit du colon le colon transverse le duodénum l’angle gauche du colon queue du pancréas la rate le colon transverse l’estomac AU DESSUS la glande surrénale droite le diaphragme la glande surrénale gauche EN ARRIERE Contre la paroi lombaire
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Configuration interne
En coupe longitudinale, le rein montre deux zones distinctes: le cortex (zone corticale)(F), en périphérie, la médulla,( zone médullaire ) (D) plus en profondeur ; Les deux étant organisés autour d'un sinus central. Le cortex, d'une épaisseur de 1 cm, a une couleur brunâtre. La médulla, constituée de pyramides – en fait des faisceaux de tubes – dont les sommets pénètrent dans le sinus(E), a un aspect strié et une couleur rouge, foncé dans la partie externe et plus pâle dans sa partie interne.
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Configuration interne
Le bord interne du rein est creusé d’une cavité profonde d’environ 3 cm, le sinus du rein ; l’orifice de cette cavité est le hile. C’est au niveau du hile que les vaisseaux du rein pénètrent dans celui-ci et que les voies excrétrices de l’urine en sortent. Le fond du sinus du rein est soulevé par des saillies coniques appelées papilles, percées de très nombreux orifices et au nombre de 8. Le rein vu en coupe se montre constitué de deux parties différentes : une partie centrale, la substance médullaire, formée par la juxtaposition de segments de forme conique, les pyramides de Malpighi ; le sommet des pyramides forme les papilles. une partie périphérique, de la substance corticale ; elle comprend elle-même différents segments : les colonnes de Bertin séparant les pyramides de Malpighi, les pyramides de Ferrein séparant les pyramides de Malpighi de la surface du rein, le labyrinthe séparant les pyramides de Ferrein. Sinus le cortex (zone corticale), en périphérie, la médulla,( zone médullaire ) plus en profondeur ; le sinus,
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Structure du rein Le rein apparaît au microscope comme formé par la juxtaposition de nombreuses unités élémentaires, les néphrons ou tubes urinifères. Chaque rein en contient environ 1 Chacun d’entr-eux est un élément élaborant l’urine.
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Chaque néphron comprend différentes parties :
_Le corpuscule de Malpighi est le segment initial du néphron, il est situé dans les colonnes de Bertin et le labyrinthe, il est formé de deux éléments : le glomérule de Malpighi est un réseau de capillaires artériels pelotonnés sur eux-mêmes la capsule de Bowmann est un élément à double paroi, formé de cellules entourant le glomérule de Malpighi et dont la cavité communique avec la lumière du tube contourné qui lui fait suite. _ Le tube contourné proximal est un tube flexueux qui se détache de la capsule de Bowmann _ L’anse de Henlé fait suite au tube contourné et se trouve dans les pyramides de Malpighi. Elle comporte successivement deux parties : la branche descendante, rectiligne et grêle la branche ascendante rectiligne, réunie à la branche descendante par un coude. _ le tube distal ou pièce intermédiaire de Schweiter-Seidel fait suite à l’anse de Henlé. Le segment initial du tube distal porte le nom de macula densa : il est attenant au pôle vasculaire du glomérule du même néphron. Cette région joue un rôle fondamental puisque c’est à son niveau qu’est élaborée la rénine. _ le tube collecteur de Bellini fait suite au tube distal. Il traverse la pyramide de Malpighi en augmentant progressivement de volume. Il s’unit aux tubes collecteurs des autres néphrons et forme un canal volumineux qui s’ouvre au sommet de la papille par un orifice, le pore urinaire.
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La vascularisation rénale
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Vascularisation Les reins reçoivent chacun une artère rénale au niveau du hile. L’artère rénale naît de l’aorte abdominale, à la hauteur de la première vertèbre lombaire. C’est une artère très volumineuse, ce qui tient au fait qu’elle est à la fois l’artère nourricière et l’artère fonctionnelle du rein.
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La circulation artérielle
A l’intérieur du sinus du rein, l’artère rénale se divise et donne ainsi les artères interpapillaires. Celles ci pénètrent dans le parenchyme rénal, entre les pyramides, et donnent naissance à leurs branches terminales, les artères radiées, puis les artères interlobaires remontent dans les colonnes de Bertin jusqu'à la jonction entre la médulla et le cortex.
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La circulation artérielle
Détail de la vascularisation d'un lobe rénal. Vascularisation rénale 1 papille rénale 2 artère interlobaire 3 veine interlobaire 4 vaisseaux interlobulaires 5 veine arquée 6 artère arquée
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Au niveau de la base des pyramides rénales (pyramides de Malpighi) les artères interlobaires bifurquent à angle droit et se divisent en artères arquées (ou arciformes) ayant un trajet parallèle à la capsule rénale. Depuis ces artères arquées, de nombreuses artères interlobulaires (ou radiées) se forment allant irriguer la corticale entre les irradiations médullaires. Cette architecture vasculaire est terminale. Il n'y a pas d'anastomose entre les différentes artères interlobulaires.
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Vascularisation Les artères radiées se terminent en se divisant en un grand nombre de rameaux dont chacun aboutit à un corpuscule de Malpighi. Chacun de ces rameaux constitue l’artère afférente du glomérule. L’artère afférente du glomérule se résout en un lacis de capillaires qui constitue le glomérule de Malpighi. De celui-ci part l’artère efférente du glomérule, plus petite. Celle-ci se résout à son tour en un deuxième réseau de capillaires qui entoure les autres segments du tube urinifère. De ce second réseau naissent les capillaires veineux d’où sont issues les veines efférentes, puis donnent naissance à des veines interpapillaires dont le trajet est parallèle à celui des artères correspondantes. Ces veines forment par leur confluence la veine rénale qui sort du rein par le hile et va se jeter dans la veine cave inférieure.
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Au niveau des corpuscules rénaux superficiels et du cortex moyen, l'artériole efférente se ramifie en un réseau de capillaires très abondant, les capillaires péritubulaires. Ceux -ci entourent les tubes contournés proximaux et distaux. Au niveau des corpuscules rénaux juxtamédullaires, l'artériole efférente va se diviser en nombreux vaisseaux droits (vasa recta) descendants dans la médullaire pour entourer les anses de Henle. Les vaisseaux artériels descendants et veineux ascendants du vasa recta suivent le cheminement des anses de Henle et la structure de leurs parois correspondent à celles de petits capillaires.
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Schéma de la vascularisation rénale
1 2 3a 3b capsule rénale cortex rénal médullaire externe zone superficielle médullaire externe zone profonde médullaire interne artériole efférente artériole afférente veinule corticale superficielle veine étoilée veine interlobulaire artère interlobulaire réseau capillaire péritubulaire veinule corticale profonde artère arquée veine arquée vasa recta Schéma de la vascularisation rénale 1capsule rénale 2cortex rénal 3amédullaire externe= zone superficielle 3b médullaire externe= zone profonde 4médullaire interne 5artériole efférente 6artériole afférente 7veinule corticale superficielle 8veine étoilée 9veine interlobulaire 10artère interlobulaire 11réseau capillaire péritubulaire 12veinule corticale profonde 13artère arquée 14veine arquée 15vasa recta
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La circulation veineuse
Au niveau des corpuscules rénaux superficiels, le réseau des capillaires péritubulaires est drainé par les veinules corticales superficielles qui débouchent dans un réseau veineux sous-capsulaire, les veines étoilées qui vont se jeter dans les veines interlobulaires. Au niveau des corpuscules du cortex moyen, le réseau des capillaires péritubulaires est drainé par les veinules corticales profondes qui vont se jeter dans les veines interlobulaires. Au niveau des corpuscules juxtamédullaires, le réseau des capillaires péritubulaires est drainé par les vaisseaux droits ascendants (vasa recta) qui vont se jeter dans les veines interlobulaires. A la base des pyramides rénales (pyramides de Malpighi), les veines interlobulaires se jettent dans les veines arquées. Celles-ci confluent dans les veines interlobaires qui rejoignent les deux branches de la veine rénale au niveau du hile.
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Vascularisation
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Vascularisation rénale
La perfusion des deux reins est d'environ 1,2 litres de sang par minute (20% du débit cardiaque). 90% perfuse le cortex et 10% la médullaire.
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Les voies urinaires
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Généralités On désigne sous le nom de voies urinaires, l’ensemble des canaux excréteurs que l’urine traverse depuis le rein jusqu’au milieu extérieur. Les voies urinaires comprennent donc : les calices, le bassinet l’uretère, la vessie, l’urètre.
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1 petit calice 2 grand calice 3 bassinet 4 uretère 5 vessie 6 urètre
Voies urinaires
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Les calices Les néphrons se terminent au niveau du sommet des pyramides de Malpighi. Les voies excrétrices proprement dites du rein commencent à ce niveau. Le sommet de chaque pyramide de Malpighi est coiffé est coiffée par un conduit en forme d'entonnoir très fin appelé petit calice. Il existe donc autant de petits calices que de pyramides de Malpighi. Ces petits calices sont des tubes creux, recueillant l’urine émise par les pyramides. La réunion de plusieurs petits calices forme un grand calice. Il en existe normalement trois par rein. Ceux-ci se rejoignent pour former le bassinet.
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Calice Chaque calice mineur est formé de deux parties:
une partie conique où s'abouchent les tubes collecteurs. L'urine coule depuis les tubes collecteurs dans l'espace péricaliciel (2) une tige calicielle (3)
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Le bassinet Le bassinet résulte de l’union des grands calices. Il constitue au niveau de chaque rein un réservoir membraneux qui collecte l’urine sécrétée par le rein et la déverse dans l’uretère. Il émerge du rein au niveau du hile où il est en rapport intime avec les vaisseaux rénaux. Le bassinet n’est pas un simple réservoir passif. La contraction de la musculature lisse se trouvant dans la musculeuse de la paroi des calices et du bassinet propulse l'urine. A certains endroits, les faisceaux musculaires jouent aussi un rôle de sphincter ayant pour but de faciliter l'évacuation de l'urine et empêcher son reflux. En premier l'urine s'accumule dans un calice, lorsque celui-ci est plein le sphincter du calice s'ouvre. L'urine s'écoule vers le bassinet. Lorsque le bassinet est rempli à un certain niveau, le sphincter se relâche, la musculature du bassinet se contracte et l'urine s'écoule dans l'uretère.
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Anatomie du rein 1papille rénale 2 petit calice 3 grand calice 4 bassinet 5 uretère 6 sinus rénal
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Les voies excrétrices
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L’uretère L’uretère est un conduit très long s’étendant du bassinet à la vessie. Sa longueur est de 25 cm en moyenne, son diamètre varie de 3 à 5 mm. Elles prennent naissance dans le bassinet du rein, quittent le rein par le hile et viennent s'aboucher dans la vessie. L'urine ne s'écoule pas du bassinet dans l'uretère en un flux continu, mais est propulsée par des contractions périodiques (ondes péristaltiques) toutes les 20 à 30 secondes. Ces ondes péristaltiques débutent dans le bassinet et commandent l'ouverture de l'orifice urétéral. Celui-ci reste ouvert quelques secondes pour laisser passer l'urine puis se referme jusqu'à la prochaine onde.
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L’uretère Trajet et rapports.
Au cours de son trajet, l’uretère traverse successivement différentes régions qui sont : la région lombaire où il descend appliquer contre la paroi abdominale postérieure (psoas) et recouvert en avant du péritoine. le petit bassin, région dans laquelle il pénètre après avoir croisé les vaisseaux iliaques au niveau du détroit supérieur. Dans le petit bassin il entre en rapport avec : . le rectum en arrière ; . l’appareil génital en avant du rectum : chez l’homme il répond essentiellement aux vésicules séminales et au canal déférent ; chez la femme il chemine dans la base du ligament large et contre la paroi latérale du dôme vaginal les vaisseaux de la région et notamment chez la femme, l’artère utérine qui croise son trajet.
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L’uretère Trajet et rapports.
Les deux uretères s'abouchent dans la vessie à 4 cm l'un de l'autre. Elle traversent la paroi vésicale et se terminent dans la vessie à 2,5 cm l'une de l'autre après un trajet intramural d'environ 2 cm. Cette implantation très oblique dans la paroi vésicale et son ancrage aux plans musculaires du trigone (la musculaire se replie en genre de valve) créent un dispositif anti-reflux empêchant l'urine de remonter à contre courant vers le rein.
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L’uretère Structure La structure de l’uretère ressemble à celle du tube digestif : il présente en effet une tunique externe une tunique musculaire avec des fibres circulaires et longitudinales une muqueuse Physiologie Comme l’intestin, l’uretère est doué d’un pouvoir contractile. C’est grâce à ses mouvements péristaltiques que l’urine chemine vers la vessie.
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La vessie Généralités La vessie est un organe musculaire creux dont la fonction est de recueillir l'urine produite par les reins et de la stocker entre les mictions. C'est un organe très extensible et élastique. Sa forme dépend de son état de réplétion. Quand elle est vide ou qu'elle contient peu d'urine elle a une forme d'une pyramide. Quand l'urine commence à s'accumuler elle se dilate progressivement et prend la forme d'une poire. Sa capacité est très variable, d'environ ml, Le besoin d’uriner est ressenti lorsqu'elle contient environ ml d'urine. c’est la capacité physiologique ; mais la vessie est très extensible et sa capacité maxima peut être bien plus grande : elle atteint parfois 2 à 3 litres, en cas de rétention d’urine
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La vessie Situation et rapports
La vessie est située dans le petit bassin dont elle constitue l’organe le plus antérieur. Ses rapports varient selon le sexe et selon le degré de réplétion : La face supérieure répond au péritoine qui la tapisse et à la grande cavité péritonéale. La face antérieure répond à la symphyse pubienne et à la partie basse de la paroi abdominale La face postérieure à des rapports différents selon le sexe : chez l’homme, elle répond au rectum dont elle est séparée par le prolongement du péritoine qui sépare les deux organes, le cul de sac de Douglas, au-dessous de celui-ci, la vessie répond aux vésicules séminales, aux canaux déférents et à la base de la prostate ; chez la femme, elle répond à l’utérus et au vagin.
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La vessie Structure La muqueuse de la vessie présente des replis lorsque la vessie est vide. Ces replis s'estompent lorsque la vessie se remplit. La paroi de la vessie présente 3 épaisseurs: une muqueuse (plus élastique) une musculeuse lisse (couche longitudinale interne, couche circulaire moyenne, couche longitudinale externe). Cette couche circulaire moyenne est la plus épaisse des trois. une adventice : La tunique adventitia est très riche en tissus fibreux chez l'enfant. Chez l'adulte l'adventitia est très riche en tissus graisseux. Du tissu conjonctif dense contenant des vaisseaux lymphatiques et sanguins et un important plexus nerveux forment des travées entre les lobes graisseux. L’ensemble des fibres musculaires de la vessie s’appelle le détrusor
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La vessie Configuration intérieure.
La surface interne de la vessie présente 3 orifices : 2 orifices latéraux, ceux des uretères un médian antérieur, l’orifice de l’urètre ou col de la vessie. Ces trois orifices dessinent un triangle auquel on donne le nom de trigone.
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La vessie Physiologie Le besoin d’uriner apparaît lorsque la capacité physiologique est atteinte. L’évacuation vésicale est assurée par la contraction de détrusor.
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L’urètre Généralités C’est le canal excréteur de la vessie. Son aspect est différent dans les deux sexes. L'urètre est un conduit unique qui part du col vésical et permet à l'urine d'être excrétée de l'organisme. Deux sphincters contrôlent l'écoulement de l'urine: le sphincter lisse urétral interne est constitué de musculature lisse (prolongement de fibres musculaires du muscle détrusor de la vessie) le sphincter strié du périnée externe est constitué de musculature squelettique Le contrôle de ces 2 sphincters est indispensable pour la miction. Le sphincter interne lisse est contrôlé par le système nerveux végétatif (indépendant de la volonté) tandis que celui du sphincter externe strié est contrôlé par le système nerveux central (dépendant de la volonté).
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L’urètre Généralités L'urètre se termine par le méat urinaire localisé à l'extrémité du pénis chez l'homme et au milieu de la vulve chez la femme. L'urètre de la femme transporte uniquement de l'urine tandis que celui de l'homme l'urine et le sperme.
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L’urètre chez l’homme Chez l'homme, l'urètre mesure environ 20 cm de long, son diamètre moyen de 7 mm de son origine au niveau du col de la vessie, l’urètre se divise en trois parties : l'urètre prostatique s’enfonce immédiatement dans la prostate et traverse cette glande: il mesure environ 4 cm A ce niveau sa paroi postérieure présente une saillie, le veru montanum au sommet duquel débouchent dans la lumière de l’urètre, les canaux éjaculateurs et l’utricule prostatique. A sa sortie de la prostate, l’urètre est entouré par un muscle strié, le sphincter strié de l’urètre dont la contraction permet la continence volontaire et permet de résister au besoin d’uriner.
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L’urètre chez l’homme l'urètre membraneux qui traverse les muscles du périnée et mesure environ 1 cm l'urètre spongieux ou pénien, mesure environ 15 cm, pénètre alors dans l’organe érectile, le corps spongieux . il suit le corps spongieux dans tout son trajet, sur toute la longueur de la verge. Il se termine à l’extrémité antérieure de la verge, au niveau du gland, par un orifice, le méat urétral.
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L'urètre masculin 1 vessie 2 urètre prostatique 3 veru montanum
4 prostate 5 urètre membraneux 6 urètre spongieux ou pénien
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Appareil uro-génital Appareil uro-génital féminin masculin
PHARMA-CONSEIL Appareil uro-génital féminin Appareil uro-génital masculin
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L’urètre chez la femme L'urètre féminin est beaucoup plus court que chez l'homme et mesure environ 3-4cm. Il descend verticalement en avant du vagin ; le méat urétral s’ouvre sur la partie antérieure du vestibule vulvaire. Comme chez l’homme, il est constitué par une tunique musculaire épaissie à sa partie supérieure qui forme un sphincter lisse. Un sphincter strié entoure aussi son origine.
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Rapport anatomique de l’urètre chez la femme
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La miction La miction est l’évacuation des urines déclenchée par la vidange de la vessie. La miction (vidange de la vessie) est un processus actif volontaire. Dans l’intervalle des mictions, l’urine élaborée par les reins arrive goutte à goutte par les uretères et s’accumule dans la vessie qui joue un rôle de réservoir. La réplétion progressive de la vessie est permise par l’occlusion de l’urètre (par son sphincter) Lorsque le volume d’urine atteint la capacité physiologique de la vessie (300 ml environ), Il apparaît une tension vésicale qui provoque le besoin d’uriner. La miction résulte de la combinaison de la contraction de la combinaison de la contraction du muscle vésical ou détrusor et du relâchement du sphincter de l’urètre. Le déroulement de la miction normale est sous la dépendance du système nerveux. L’intégralité de l’innervation de la vessie est nécessaire pour que la miction soit normale.
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1. La vessie se remplit 2. Vessie à moitié pleine, première manifestation du besoin d'uriner 3. Le besoin d'uriner est volontairement contenu jusqu' à ce qu'une occasion se présente de vider la vessie 4. Vidange de la vessie Cycle de remplissage et de vidange de la vessie
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INNERVATION DE LA VESSIE
A. LES CENTRES NERVEUX. Les centres nerveux qui assurent le fonctionnement vésical sont étagés Il existe ainsi : des centres vésicaux situés dans la paroi même de la vessie ; ils sont sous le contrôle de la moelle et du cerveau mais ils peuvent à eux seuls assurer le fonctionnement de la vessie en particulier lorsque l’innervation de celle ci a été détruite ; il s’agit alors de ce que l’on appelle la vessie automatique ou autonome ; des centres médullaires situés au niveau de la moelle lombo-sacrée et constituant le centre vésico-spinal ; ce centre est situé au niveau des ganglions de la colonne végétative des centres cérébraux de siège cortical contrôlent tous les centres sous-jacents, expliquant l’influence de la volonté sur le déclenchement de la miction
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INNERVATION DE LA VESSIE
B. LES VOIES NERVEUSES Les voies nerveuses du petit bassin appelés ganglions hypogastriques sont issus les nerfs afférents et efférents : les voies de la sensibilité : les impressions sensibles venant de la vessie émanent : de la muqueuse et du muscle (elles passent par les nerfs érecteurs), du péritoine qui recouvre la vessie (elles passent par le nerf hypogastrique) enfin de la muqueuse de l’urètre postérieur et du sphincter (elles passent par le nerf honteux interne) Les voies de la motilité : les incitations motrices empruntent pour le détrusor les nerfs érecteurs, pour le sphincter lisse les nerfs hypogastriques pour le sphincter strié les nerfs honteux internes.
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INNERVATION DE LA VESSIE
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CARACTERES DE LA MICTION
La continence ou possibilité de retenir des urines est assurée par un double sphincter qui entoure l’urètre. Tout le système est contrôlé par le cerveau et la moëlle épinière. La miction se produit par le relâchement du sphincter lisse de l'urètre, la contraction du muscle vésical (muscle détrusor) et le relâchement du sphincter strié externe de l'urètre. Le sphincter lisse est contrôlé par le système nerveux végétatif (indépendant de la volonté) tandis que celui du sphincter strié est contrôlé par le système nerveux central (dépendant de la volonté). L'accumulation d'environ 300 ml d'urine déclenche un arc réflexe vésical dont les influx sont transmis à la région sacrée de la moelle épinière. Des nerfs parasympathiques retournent à la vessie et provoquent la contraction du muscle vésical (le détrusor) et le relâchement du sphincter lisse. L'individu peut cependant retarder la miction jusqu'au moment opportun car le deuxième sphincter (sphincter strié) est sous le contrôle du système nerveux central. En relâchant ce sphincter la personne pourra uriner. Normalement la miction est indolente, facile et complète (la vessie se vide en totalité). Les mictions sont uniquement diurnes (la vessie dort la nuit) et surviennent à intervalles variables dans la journée. Chez le nourrisson la miction est automatique ; ultérieurement elle est contrôlée par la volonté.
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CARACTERES DE LA MICTION
Les troubles de la miction sont fréquents et variés : mictions trop fréquentes = pollakiurie mictions difficiles = dysurie mictions impossibles = rétention d’urine
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Entraînement
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1 2 3 4 5 6 7 8
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Vascularisation du rein
Grands vaisseaux Artère rénale Artères interlobaires Artères arquées (jonction corticomedullaire) Artères interlobulaires (ou corticales radiales) Hiver 2003 JdC / DMV1210 66
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Microvascularisation du rein
Artère interlobulaire Artériole afférente Glomérule Artériole efférente Réseau capillaire péritubullaire Vasa recta (N. juxtamédullaires) Vénule veine interlobulaire Retour veineux parallèle et homonyme Hiver 2003 JdC / DMV1210 67
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Coupe schématique du rein (section sagittale)
uretère bassinet grand calice petit calice tube collecteur
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