Structure, diagramme et fonctions du néphron (glomérule et tubule)

La fonction principale du rein est de filtrer le liquide du sang et de concentrer la solution de déchets évacuée sous forme d’urine. Il peut également contrôler les niveaux d’électrolytes et d’eau perdus dans l’urine ou retenus dans le corps, influençant ainsi le volume sanguin et la pression artérielle. Cela garantit que le corps est capable de maintenir un état d’équilibre optimal pour maintenir la vie (homéostasie). Le rein a globalement trois régions principales, un cortex couché externe, une région médiane connue sous le nom de moelle et le bassin interne. Le cortex rénal et la moelle épinière sont les principaux processus de production d’urine. L’urine s’accumule ensuite dans le bassin rénal et est dirigée vers l’uretère, un tube étroit qui transporte l’urine du rein à la vessie.

 

Qu’est-ce que le néphron?

Le néphron est la principale unité fonctionnelle du rein qui est chargée de filtrer le sang et de concentrer la solution pour produire de l’urine. Au cours du processus, les macronutriments, les électrolytes et la quantité d’eau requise sont retenus tandis que les déchets, les électrolytes en excès, les micronutriments et les toxines sont expulsés. Il y a environ 1 million de néphrons dans chaque rein mais ce nombre diminue progressivement avec l’âge ou plus rapidement avec certaines maladies. En gros, le néphron a deux parties principales – le glomérule et le tubule.

Qu’est-ce que le glomérule?

Le glomérule est la première partie du néphron où le liquide est filtré du sang. Il comporte deux parties, à savoir le réseau de capillaires qui transportent le sang vers le site (capillaires glomérulaires) et la tête élargie du néphron qui recueille le fluide filtré (capsule de Bowman). Cette partie du néphron se trouve dans le cortex rénal. Il est tapissé de fines cellules épithéliales qui permettent au liquide et aux autres substances du sang de passer facilement dans le néphron.

 

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Image de glomérule de Wikimedia Commons

Les capillaires glomérulaires ont une paroi endothéliale mince qui est étroitement associée à l’épithélium viscéral séparé par une membrane basale. Ceci est en contact avec l’épithélium pariétal de la capsule de Bowman. Cet agencement permet aux capillaires et à la capsule de Bowman d’être en contact étroit avec seulement des couches cellulaires minimales sur le trajet du fluide quittant les capillaires et entrant dans la capsule.

Quel est le tubule?

Le tubule est le long tube étroit où le fluide filtré de la capsule de Bowman est traité et converti en urine. Le tubule lui-même comporte plusieurs segments:

  • Tubule proximal
  • Boucle de Henle – parties descendantes et ascendantes
  • Tubule distal
  • Tubule de connexion
  • Tubule de prélèvement – portions corticales et médullaires

Les tubules proximal, distal et de connexion sont situés dans le cortex rénal, tandis que la boucle de Henle est dans la moelle épinière. La première partie du tubule collecteur (tubule collecteur cortical) se trouve dans le cortex rénal tandis que la dernière partie (tubule collecteur médullaire) se trouve dans la moelle rénale.

 

Schéma du néphron, du glomérule et des différentes parties du tubule

Les tubules sont tapissés d’une fine couche de cellules épithéliales. Les segments les plus minces des tubules comme le membre descendant et la première partie du membre ascendant de la boucle de Henle ont des cellules avec un minimum d’organites. Les autres segments ont des cellules plus épaisses avec une bordure en brosse et sont riches en mitochondries pour faciliter les mécanismes actifs et passifs de réabsorption tubulaire et de sécrétion tubulaire.

Formation d’urine à travers le néphron

Différentes parties du néphron sont responsables de ses diverses fonctions. Le fluide filtré du sang pénètre dans la capsule de Bowman puis s’écoule dans le tubule proximal, le long du membre descendant de la boucle de Henle, puis la lèvre ascendante, dans le tubule distal, puis dans le tubule de connexion et enfin dans le tubule de collecte.

La formation d’urine se déroule en trois étapes:

  • Filtration glomérulaire
  • Réabsorption tubulaire
  • Sécrétion tubulaire

Filtration glomérulaire

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Cela se produit lorsque le fluide des capillaires glomérulaires passe dans la capsule de Bowman. Ceci est assez non sélectif, ce qui signifie que presque toutes les substances présentes dans le sang à l’exception des cellules et des protéines plasmatiques ainsi que les substances liées à ces protéines pénètrent dans le néphron.

Réabsorption tubulaire

Pendant cette phase, toutes les parties du tubule agissent pour renvoyer les substances essentielles hors du néphron afin qu’il ne se perde pas dans l’urine. Il s’agit d’un processus hautement sélectif dans la mesure où les tubules «choisissent» soigneusement ce qui sera renvoyé au corps et ce qui sera évanoui avec l’urine. Ce transfert de substances est appelé réabsorption tubulaire et peut impliquer à la fois des mécanismes actifs et passifs.

Certaines des substances traversent l’espace entre les cellules épithéliales tandis que d’autres traversent les cellules elles-mêmes. De cette manière, les substances sont renvoyées au corps soit en étant «déversées» dans les tissus du rein à l’extérieur du néphron, soit directement dans la circulation sanguine.

Sécrétion tubulaire

Tout comme les substances qui pénètrent par le glomérule sont retirées du néphron et renvoyées dans le corps, de nombreuses substances sont extraites du corps et «déversées» dans les tubules. Des acides, des alcalins, certains ions, des toxines et des médicaments sont sécrétés dans les tubules et ce processus est connu sous le nom de sécrétion tubulaire. De cette manière, il peut être rapidement évacué avec l’urine indépendamment de la filtration glomérulaire et d’une manière plus sélective.

Fonctions du néphron

La fonction de base du néphron est de filtrer le sang et d’éliminer les déchets tout en conservant les substances essentielles pour divers processus biochimiques. Dans le processus, le néphron peut également influencer le pH (équilibre acido-basique) du sang, réguler la pression artérielle, maintenir le volume sanguin et contrôler le niveau d’électrolytes dans les fluides corporels.

Les fonctions du néphron peuvent être discutées en ce qui concerne chaque partie:

  • capsule de Bowman
    • Collecte le fluide entrant des capillaires glomérulaires.
  • Tubule proximal
    • Le sodium, le chlorure, l’eau, le glucose et les acides aminés sont réabsorbés (retirés des tubules).
    • Les acides organiques et les bases comme les sels biliaires, l’oxalate et l’urate sont sécrétés dans le tubule proximal.
  • Boucle de Henle
    • L’eau est réabsorbée principalement dans le membre descendant et le segment mince du membre ascendant.
    • Le sodium, le calcium, le chlorure, le magnésium et le potassium sont activement réabsorbés dans le segment épais du membre ascendant.
  • Tubule distal
    • Contrôle le flux sanguin à travers les capillaires glomérulaires et la filtration glomérulaire du néphron auquel il appartient.
    • Réabsorption du sodium, du potassium et du chlorure.
  • Collecte du tubule
    • Réabsorption du sodium, du potassium et du chlorure.
    • Sécrétion d’ions hydrogène.
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