Il est nécessaire que tous les êtes vivants maintiennent leurs paramètres physicochimiques. C’est l’homéostasie.
Les protozoaires (êtres unicellulaires) évacuent leurs déchets par un système de vacuoles.Les métazoaires (êtres pluricellulaires) ont un organe filtrant le milieu intérieur.
Chez les invertébrés apparait le rein qui est un organe formé par la juxtaposition de néphrons. 

Chez l’homme le rein est un organe pair, rétro péritonéal situé entre D12 et L2. le rein droit est plus bas que le rein gauche.

Le métanéphros ascensionne au cours de l’évolution. Le rein droit à une ascension gênée.

 

Le rein adulte pèse entre 125 et 150 grammes. Il fait 12 cm de haut , 6 cm de large et 3 cm d’épaisseur. Il a une forme de haricot avec une zone déprimée correspondant au hile. Le rein adulte à une surface lisse.

 

Le rein de l’embryon ou de l’enfant à une surface parcourue par des sillons ce qui lui donne un aspect bosselé.

 

Le rein est entouré par une capsule conjonctive.

 

Sur le plan physiologique le rein sécrète de l’urine qui permet d’éliminer l’eau et les métabolites en excès dans l’organisme, de la rénine, de l’érythropoïétine, de la somatomédine.

Organisation histologique 

Les éléments constitutifs du rein 

Tube urinaires (ou urinifères)

 
  • Le tube urinaire est composé de deux parties radicalement différentes qui ont une origine différente.

Le néphron provient du blastème néphrogène, c'est-à-dire du mésonéphros.

 
  • Le tube de Bellini provient du bourgeon urétéral, c'est-à-dire du métanéphros.
    Les tube urinaires sont entourés d’un conjonctif très richement vascularisé.

Le néphron

 

Un rein contient à la naissance un million de néphrons. Ce rein est définitif. On ne eut donc que perdre des néphrons au cours de l’existence ; on ne peut pas en gagner.

Coupe d'un rein humain en microscopie optique montrant le néphron. Coloration à l'hématoxyline et à l'éosine

Le corpuscule de Malpighi

Les tubules

  • Le tubule proximal
  • Le tubule intermédiaire ou hanse de Henslé
  • Le tubule distal
  • Le tubule collecteur

Le tissu interstitiel

Architecture

 
  • Corpuscule de Bowmann
  • Glomérule vasculaire
  • Appareil juxta glomérulaire de Goormatigh

Le glomérule vasculaire

Les capillaires sont des branches de division de l'artériole afférente ; les tigelles mésengiales provenant du lacis ou coussinet polaire . L'anse capillaire glomérulaire passe en pont entre les branches de divisions de l'artère . Les capillaires sont enroulés autour des tigelles mésensenchymateuses.

 

 

La structure histologique de la tigelle est constituée de cellules mésengiales provenant du lacis qui ont une forme étoilée, communiquent par des gaps jonctions et ont des prolongements cytoplasmiques qui se disposent dans l'espace vasculaire sous endothélial glomérulaire (relations intercellulaires importantes).

 

Il y a aussi 2% de cellules histiocytaires (c’est à dire macrophagique) :

 
 

Elles sécrètent des substances participant à la formation de complexes immun antigène anticorps qui perturbent la filtration glomérulaire.
Filtration glomérulaire :

 

Elle se déroule entre le cytoplasme des cellules endothéliales des capillaires glomérulaires ,les puits de filtrations la membrane basale continue ,et les cellules du feuillet viscéral de la capsule appelées podocytes.

 

Il y a donc , une zone d'échange entre le sang des capillaires glomérulaires et l'urine primitive appartenant à la chambre urinaire (qui s'ouvre au niveau du pôle urinaire à l'opposé du pôle vasculaire).

La capsule de Boowman

Le feuillet pariétal

 
 
 

Il tapisse la paroi externe de la capsule. Au niveau du pôle vasculaire , qu'il recouvre , il réalise une réflexion. Au niveau du pôle urinaire , il est en continuité avec les néphrocytes du tubule proximal. Il est constitué d'une couche de cellule pavimenteuse épithéliale : épithélium pavimenteux simple avec sa membrane basale.

Le feuillet viscéral

 
 
 

Il tapisse la face interne de la capsule. Il est constitué de cellules spécifiques : les podocytes qui n'existent qu'au niveau du pôle vasculaire .Ce sont de grosses cellules différenciées avec des prolongements cytoplasmiques ramifiés ; il existe des ramification du Ier , IIème et IIIème ordre . La plus petite de ces divisions s'appellent: les pédicelles ou procès minor . La plus grosse s'appelle les procès major . Ils s'appuient sur la membrane basale par l'extrémité des pédicelles .

 

Il existe des espaces en la membrane basale , les procès majeurs et le corps cellulaire : c'est la Chambre de Filtration ,elle a pour diamètre 20 à 25 nm.

 

Les prolongements cytoplasmiques peuvent être intriqués entre plusieurs podocytes voisins ; ils sont soit croisés , soit au contact de la cellule endothéliale . Ils constituent donc un exemple morphologique de la communication cellulaire .

 

Ces cellules permettent de réguler la filtration glomérulaire ; elles s'aplatissent sur la membrane basale ce qui entraîne une variation de la taille de la chambre et donc une adaptation de la cellule .

 

En microscopie électronique, on observe des membranes disposées entre les pédicelles voisins. Elles sont fines ayant une épaisseur de 4 à 6 nm ; et ont une forme de "fermeture éclair". Toutes ces cellules (mésenchymateuses , podocytes ... ) communiquent ; la seule structure continue étant la membrane basale .

Histophysiologie

 
 
 
 
 

La filtration glomérulaire est un phénomène passif à travers la membrane basale. La surface d'échange représente 1m2.
Il y a une perméabilité à l'eau , les électrolytes , protéines de poids molléculaire inférieur à 60 Kda .
La barrière est, rappelons le , constituée par les cellules endothéliales et les podocytes .
La surface de ces cellules est recouverte d'un glycolemme riche en une cyclo-protéine : la Podocalyxine, chargée négativement comme la membrane basale .
Les cellules mésenchymateuses des tigelles peuvent se contracter , se qui permet de modifier la filtration glomérulaire .

Le tube proximal

En microscopie optique

 

Longueur : 14 à 15nm de diamètre : 50 à 60 µm Taille d'un néphron : 2 à 5 cm

 
 
 

 

 

Les portions contournées et rectilignes sont à disposition topographique différente : dans la corticale pour les premières et les pyramides pour les secondes .Mais le parenchyme rénal peut être défini topographiquement en distinguant la médullaire et la corticale . Cependant, on peut également le définir selon sa composition ; on distinguera alors la substance corticale (retrouvée dans la corticale et les pyramides de Bertin) de la substance médullaire (constituant les pyramides). Ainsi les tubes contournés des tubes proximaux et distaux sont situés dans la substance corticale.

 
 

Sur une coupe transversale du tubule proximal, il y a des cellules épithéliales : les Néphrocytes qui bordent la lumière centrale du tubule. Ce tube repose sur une membrane basale entourée à l'extérieur par de nombreux capillaires vasculaires qui permettent les échanges entre l'urine et le sang.

En microscopie électronique

 
 
 

Au pôle apical (ou pôle luminal) :

 
  • Bordure en brosse constituée de micro-villosités revêtues par un glycocalix .
  • Le cytoplasme situé immédiatement sous la bordure est riche en phosphatase alcaline
 
 

Ainsi il y a une augmentation de la surface d'échange par rapport au liquide luminal ce qui permet une importante absorption d'eau en filtrée dans le corpuscule de Malpighi.

 
 
  • Le noyau est rond , nucléolé
  • La cellule a une disposition latérale.

Sous la bordure en brosse , on trouve des complexes jonctionnels tels que les desmosomes et les tight junctions, entre deux cellule voisines. L'espace intercellulaire situés sous les complexes se nomme le compartiment baso-latéral.

 

La membrane cytoplasmique du pôle basai présente des invaginations parallèles . Entre ces replis, on trouve de nombreuses mitochondries qui sont alignées verticalement, connues sous le nom de Bâtonnets d'Heidenhaim visible en microscopie optique ; on parle d'un aspect "peigné" .

 

Les échanges basaux sont facilités grâce :

  • aux invaginations qui augmentent la surface d'échanges,
  • aux mitochondries qui apportent l'énergie nécessaire,
 
  • à l'appareil de Golgi qui est supra-nucléaire,
 
  • au R.E.G. et aux ribosomes qui sont présents.
 

Rapport structure-fonction

 

Réabsorption de l'urine primitive

 
 

La filtration est un phénomène passif. L'urine primitive est constituée du plasma filtré des protéines de plus de 60 Kda : c'est un filtrat plasmatique sans les protéines de poids moléculaire supérieur à 60 Kda.

 

Ainsi, il existe dans le rein ,un gradient de pression entre le sang et les voies urinaire à cause des protéines d'où la création d'une pression oncotique entraînant une tendance spontanée à la réabsorption de l'eau .

 

Le retour de l'urine dans les capillaires péri tubulaire permet d'égaliser les pressions .

 

Il existe au pôle basai une pompe à Na+ créant une aspiration supplémentaire et donc une réabsorption de l'eau 60% de l'urine primitive, filtrée au niveau du corpuscule de Malpighi, est réabsorbée.

Le tubule intermédiaire ou anse de Henlé

En microscopie optique

 
 

L'anse appartient toujours aux pyramides car c'est une structure rectiligne .Son diamètre est de 15 uni (plus petit que le tube proximal) . Il y a deux portions : une ascendante et une autre descendante .

 

Selon la longueur de l'anse on définit deux populations néphroniques : les courts et les longs ayant des caractères spécifiques :

 
  • Les longs : leur corpuscule de Malpighi est situé dans la portion basse du cortex.
 
  • Les courts : leur corpuscule est plus haut situé dans la corticale, dans la capsule sous corticale .
 

80% des néphrons sont courts.

En microscopie électronique

 

La section transversale de l'anse ressemble étroitement à celle des capillaires ce qui explique qu'on les confondent sur des colorations usuelles.

 

La lumière est large bordée par des néphrocytes aplatis dit endothéliformes .

Il en existe trois classes :

 
 
  • Type I : la portion descendante du néphron est courte
  • Type II : la portion descendante du néphron est longue
  • Type III .

Rapports structure fonction

 

La réabsorption de l'urine primitive est comprise entre 15 et 20 % . C'est au niveau des anses que se constitue le gradient de concentration médullaire. Il est responsable de la concentration de l'urine par perte d'eau .

 

Ce mécanisme repose sur la perméabilité différente des branches ascendantes et descendantes des anses grêle :

 
 

La branche descendante est perméable à l'eau .
La branche ascendante est imperméable à l'eau mais perméable à Na+.

 

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