Définition

Le rein est un organe vital jumelé qui élimine les déchets du sang et régule les niveaux de liquides et d’électrolytes dans le corps. Un seul est nécessaire, mais l’importance de cet organe fait que nous en avons deux ; si l’un d’eux venait à s’arrêter, il y aurait une solution de secours. Les reins contiennent de nombreux néphrons – des systèmes de filtration miniatures qui régulent les niveaux de sel, d’eau, de glucose et d’acides aminés dans le filtrat de plasma sanguin qui devient finalement l’urine. Le rein sécrète également deux hormones, la rénine et l’érythropoïétine.

Situation des reins

Les reins sont situés au niveau de la taille et de la paroi postérieure (arrière) de l’abdomen. Ils sont partiellement recouverts par les côtes. Dans environ 95% des cas, le rein gauche est positionné un peu plus haut que le droit. Lorsque le droit est plus haut que le gauche, d’autres pathologies peuvent être présentes.

Chaque rein est protégé par la cage thoracique, la graisse périlésionnelle (périnéphrique), la capsule rénale et les muscles du dos. Ces organes vitaux ne se trouvent pas dans la cavité abdominale mais sont assis derrière le péritoine – ils sont rétropéritonéaux.

Anatomie du rein

L’anatomie du rein décrit presque toujours ces organes en forme de haricot – c’est de là que vient le nom du haricot rouge ; la forme et la couleur sont similaires.

Les reins humains mesurent environ dix centimètres de long et cinq de large. Avec les uretères, l’urètre et la vessie, ils forment le système urinaire.

Chaque organe est recouvert d’une membrane résistante appelée capsule rénale. Cette membrane maintient le tissu interne mou en place et fournit une couche supplémentaire de protection. À l’extérieur de cette capsule se trouve une couche de graisse – la capsule adipeuse périlésionnelle. Cette couche de graisse est recouverte par le fascia rénal.

L’anatomie du rein commence au hile rénal, également appelé hile rénal ou pédicule. Il s’agit de l’échancrure qui produit la forme de haricot. C’est là que les artères rénales, les veines rénales et le tube creux et musclé de l’uretère accèdent au tissu interne.

Si vous coupez verticalement le rein de n’importe quel animal, vous trouverez les mêmes structures de base que celles que l’on peut observer dans un spécimen humain. Près du hile se trouve une zone blanche de tissu. Elle est entourée de taches presque triangulaires. Le bord extérieur d’un rein fraîchement disséqué est d’un brun rougeâtre profond.

Pelvis

Le tissu blanc tel qu’on peut le voir sur l’image ci-dessus est appelé pelvis rénal, pelvis renalis, ou pyélum. Le mot pelvis signifie bassin – dans ce cas, un point de collecte et de drainage des fluides. Le pelvis est un système d’entonnoir qui amène l’urine nouvellement créée vers l’uretère à partir des calices.

Médulla

La médulla rénale est la zone fonctionnelle suivante et est reconnaissable à la forme des pyramides rénales. Les boucles néphroniques, les portions des tubules convolutés et les canaux collecteurs sont logés dans les pyramides. Les pyramides drainent l’urine dans les calices et ceux-ci amènent l’urine dans le bassin rénal ; toute l’urine quitte le rein par l’uretère.

Cortex

La troisième structure fonctionnelle est le cortex rénal qui contient les capsules de Bowman, le glomérule (réseau capillaire) et des portions des tubules convolutés des néphrons. Les cellules interstitielles du cortex rénal produisent également l’hormone érythropoïétine (EPO).

Les cellules productrices de rénine se trouvent à la fois dans la médulla et le cortex, à proximité des néphrons. Elles sécrètent une hormone appelée rénine qui joue un rôle important dans la régulation de la pression artérielle.

Alimentation en sang

Le sang arrive aux reins gauche et droit par les artères rénales gauche et droite respectivement ; ce sont des branches de l’aorte abdominale (l’artère épaisse et centrale dans l’image ci-dessous). L’aorte apporte du sang oxygéné et riche en nutriments à l’organe ; cependant, ce sang contient également des déchets.

Au niveau du hile, l’artère rénale se divise en artérioles puis en innombrables capillaires. Les capillaires sont répartis de manière épaisse dans les reins et forment également des réseaux serrés (glomérules) au début de chaque néphron.

Les néphrons

Les néphrons sont des systèmes de filtration individuels ; le rein humain moyen contient entre 200 000 et plus de 2,5 millions de néphrons. Aucun nouveau néphron ne se forme à partir de la 36e semaine de gestation environ.

Les déchets restent dans le filtrat de plasma sanguin lorsqu’il parcourt la longueur d’un néphron. La solution finale – l’urine – passe dans des réseaux de canaux collecteurs qui se fondent en ouvertures uniques (papilles rénales) à chaque base pyramidale. De ces papilles, l’urine passe dans les calices.

Les néphrons sont divisés en deux unités – le corpuscule rénal et le tubule rénal. Le corpuscule décrit le groupe capillaire (glomérule) et la capsule de Bowman. Ceux-ci sont situés à l’intérieur du cortex rénal. La capsule de Bowman absorbe le filtrat du glomérule par transport passif. C’est la phase de filtration de la production d’urine.

Les tubules néphrons absorbent et sécrètent différentes petites molécules et ions à des endroits spécifiques. L’action par laquelle les molécules entrent dans les tubules via la capsule de Bowman et le tissu interstitiel est appelée absorption. Les molécules qui retournent dans le liquide interstitiel à partir du filtrat sont appelées réabsorption. La sécrétion est l’ajout d’autres produits dans le liquide tubulaire qui aident les reins à réguler le pH et les niveaux d’électrolytes. L’excrétion est le transfert d’eau, d’ions, de créatinine, de toxines et d’urée – les composants de l’urine – dans les canaux collecteurs.

La capsule de Bowman est attachée au tubule contourné proximal. Cette zone permet aux ions sodium et chlore, à l’eau, aux acides aminés, au glucose et aux vitamines d’être réabsorbés dans le sang. Les ions hydrogène et potassium, le phosphate, l’acide citrique, l’ammoniac (NH3) et l’urée sont absorbés dans le tubule à partir du tissu interstitiel.

L’anse descendante et ascendante de Henlé est située dans la médulla du rein. L’anse descendante permet principalement la réabsorption de l’eau. L’anse ascendante absorbe les ions chlore et sodium, ainsi que l’urée provenant des canaux collecteurs proches. L’anse ascendante de Henlé est imperméable aux molécules d’eau.

Le tubule convoluté distal sort dans un canal collecteur et permet la réabsorption du sel (NaCl), des ions calcium et de l’eau. Le tubule absorbe le bicarbonate, les ions hydrogène et potassium, et l’ammoniac. L’hydrogène et le bicarbonate doivent être bien équilibrés pour assurer le pH de l’organisme. Le pH du sang artériel se situe entre 7,35 et 7,45 – une fourchette extrêmement étroite.

L’absorption et la réabsorption nécessitent des mécanismes de transport passif et actif.

Fonction rénale

La fonction rénale n’est pas seulement l’élimination des déchets, bien que cela soit incroyablement important. Sans au moins un rein en fonctionnement, nous mourrions sans intervention médicale.

Equilibre des fluides

Comme déjà mentionné, la boucle de Henlé est importante pour la régulation des fluides (homéostasie hydrique). Tout notre sang est filtré – en moyenne – quinze fois par jour. Lorsque nous sommes déshydratés, l’anse descendante de Henlé absorbe moins d’eau et laisse les molécules d’eau être réabsorbées dans le tissu interstitiel. Toute urine sera d’apparence plus foncée.

L’homéostasie de l’eau dans le rein est régulée par l’hormone antidiurétique (ADH) sécrétée par l’hypophyse. Lorsque les niveaux d’eau sont bas, l’ADH augmente la réabsorption d’eau dans l’anse descendante de Henlé.

Régulation de la pression artérielle

Les reins font partie du système rénine-angiotensine-aldostérone (SRAA) qui contrôle la pression artérielle et l’équilibre hydrique. La régulation de la pression artérielle a beaucoup à voir avec les niveaux de fluides ; cependant, contrairement à l’équilibre des fluides qui est principalement sous l’influence de l’ADH, la régulation de la pression artérielle dépend d’autres hormones.

La rénine est la première étape du système RAAS. De faibles niveaux de sodium ou un faible volume sanguin déclenchent la libération de rénine par le cortex rénal. La rénine est nécessaire pour transformer l’angiotensinogène dans le foie en angiotensine I. Une autre enzyme – l’enzyme de conversion de l’angiotensine – est produite dans les poumons et transforme l’angiotensine I en angiotensine II. L’angiotensine II provoque une vasoconstriction dans les vaisseaux sanguins périphériques pour augmenter la pression artérielle.

Dans le même temps, l’angiotensine II déclenche la sécrétion d’aldostérone par les glandes surrénales. Bien que les glandes surrénales soient positionnées au-dessus des reins, ce sont des organes distincts. L’aldostérone indique aux néphrons de laisser le sodium et l’eau être réabsorbés dans le tissu interstitiel et d’excréter le potassium dans l’urine.

Equilibre électrolytique

On voit souvent des athlètes consommer des boissons additionnées d’électrolytes. La transpiration excrète des minéraux essentiels dissous dans l’eau (électrolytes). Cette perte se produit également lors d’épisodes de vomissements ou de diarrhée.

Les électrolytes les plus courants dans le corps sont le sodium, le chlorure, le potassium, le magnésium, le phosphate et le bicarbonate. Chacun de ces minéraux a de multiples rôles essentiels.

Le sodium et le chlorure ont une forte affinité pour l’eau et des reins sains sont très bons pour éliminer l’excès de sel du corps. Si vous mangez un repas très salé, vous risquez d’avoir soif et d’avoir besoin d’aller aux toilettes dans un court laps de temps. Cela est dû au fait que les reins excrètent les composants du sel et que le sel entraîne beaucoup d’eau avec lui. L’eau supplémentaire remplit la vessie et le manque d’eau réabsorbée stimule la libération de l’hormone antidiurétique qui vous donne la sensation d’avoir soif.

Le sodium et le chlorure sont également essentiels pour la signalisation cellulaire et la contraction musculaire. Le sodium et le potassium ont des effets opposés et, lorsqu’ils sont déséquilibrés, sont associés aux maladies cardiovasculaires. Le phosphate est un minéral important pour les os, les dents, les nerfs et les muscles. Le magnésium est associé à plus de 300 réactions biochimiques différentes dans le corps.

Le bicarbonate est un alcali naturel qui aide à ajuster le pH du corps. Le dioxyde de carbone et les ions hydrogène sont acides ; si nous pouvons expirer le dioxyde de carbone, les autres acides doivent être neutralisés ou éliminés. Les ions bicarbonate alcalins et les ions hydrogène acides constituent la base de l’homéostasie du pH dans l’organisme ; ils peuvent être absorbés ou réabsorbés dans l’urine.

Élimination des toxines

Avec le foie, les reins font de leur mieux pour nous protéger des toxines. Les morsures de serpents venimeux font coaguler le sang ; les composants du mécanisme de coagulation se rassemblent dans les canaux collecteurs des reins. Même s’il est rapidement traité, l’empoisonnement peut entraîner des lésions rénales aiguës ou une insuffisance rénale permanente.

Les toxines peuvent être des petites, moyennes ou grosses molécules. Les grosses molécules et la plupart des cellules sont trop grosses pour passer dans une capsule de Bowman saine ; elles restent plutôt dans le sang. Le foie décompose ces molécules en molécules plus petites.

Les toxines peuvent être n’importe quel déchet – les cellules mortes décomposées et les sous-produits de la respiration cellulaire, par exemple. Un très grand nombre de toxines quittent le corps par l’urine.

Les néphrons endommagés sont très perméables – l’apparition de plus grosses molécules de protéines dans l’urine, comme l’albumine et/ou les globules rouges, nous indique souvent qu’un ou les deux reins sont endommagés.

Production d’érythropoïétine

L’érythropoïétine ou EPO est une hormone qui augmente la production de globules rouges.

Lorsque l’organisme détecte un taux d’oxygène plus faible dans le corps, davantage de globules rouges sont produits pour transporter l’oxygène disponible vers les tissus. Au niveau de la mer, l’air contient environ 21 % d’oxygène ; à 6 000 pieds, ce taux est réduit à seulement 9,5 %. Les personnes vivant en haute altitude ont plus de globules rouges.

Certains athlètes professionnels utilisent illégalement l’EPO pour augmenter l’apport d’oxygène aux muscles. En 2009, la coureuse marocaine Mariem Alaoui Selsouli a été bannie du sport pendant deux ans pour avoir pris de l’EPO. Le marathonien italien, Roberto Barbi, a été banni à vie après avoir été contrôlé positif à l’EPO en 2001 et 2008.

Vitamine D activation

Le rein joue un rôle essentiel dans la voie d’activation de la vitamine D. Obtenue par l’alimentation ou après une exposition au soleil, la vitamine D est transportée vers le foie où elle est transformée en calcidiol. Les reins sains possèdent de nombreux récepteurs pour le calcidiol et le convertissent en une forme active et utilisable de la vitamine D appelée calcitriol.

Le calcitriol est essentiel pour la santé des os, l’absorption du calcium, la croissance cellulaire, la fonction musculaire et l’immunité. Les personnes atteintes d’une maladie rénale chronique ont parfois besoin d’une supplémentation en calcitriol – il est inutile de leur donner la forme inactive de la vitamine D car ce sont les reins qui transforment la forme inactive en forme active.

Maladies rénales

Les maladies et les troubles rénaux sont fréquents – les nombreux composants minuscules peuvent facilement être endommagés et, en tant qu’organe vital, tout problème d’approvisionnement en sang peut se terminer en catastrophe.

Infection rénale

Les infections rénales sont généralement le résultat d’infections urinaires basses non traitées ou résistantes. L’infection réduit la fonction rénale et provoque des douleurs extrêmes. Le traitement de l’infection rénale est généralement constitué d’antibiotiques spécifiques (à spectre étroit).

Cailloux rénaux

Les calculs rénaux ou calculs rénaux sont des dépôts minéraux, souvent produits lorsque certains aliments sont consommés avec trop peu d’eau ou en association avec des diurétiques. Les petits calculs rénaux sont peu symptomatiques, ils sont excrétés lors de la miction. L’élimination d’un calcul rénal dans ce cas est indolore.

Si elle n’est pas évacuée, d’autres couches minérales peuvent augmenter la taille d’un calcul rénal. Les symptômes se transforment en une douleur atroce du dos, des flancs et du bas de l’abdomen d’un côté (le côté affecté) du corps. Ces douleurs sont le résultat d’un blocage et d’une pression élevée à l’intérieur de l’organe ; une infection rénale due à la stagnation de l’urine est possible. Un calcul rénal qui bloque l’excrétion d’urine est une urgence médicale.

Ce qui cause exactement les calculs rénaux, ou du moins les coupables les plus courants, sont le calcium, l’oxalate et l’acide urique. En grande quantité et sans suffisamment d’eau pour les dissoudre, les cristaux se lient entre eux pour former des calculs rénaux. Le traitement des plus gros cristaux se fait par des ondes sonores (lithotripsie) qui les brisent sans nécessiter d’actions plus complexes et invasives. En cas d’échec, une extraction chirurgicale est nécessaire. Après la chirurgie, une endoprothèse rénale peut être insérée pour maintenir l’uretère affecté dilaté ; les futurs calculs seront moins susceptibles de provoquer un blocage.

Les aliments qui provoquent des calculs rénaux comprennent les articles riches en oxalate et en phosphate comme le cola, les noix, les haricots, la bière, le chocolat, les abats, la volaille et les légumes à feuilles sombres.

Maladie polykystique des reins

Un autre trouble associé à ces organes vitaux est la maladie polykystique des reins (PKD). La PKD est une maladie génétique autosomique dominante qui touche jusqu’à une personne sur mille. La polykystose rénale décrit des kystes remplis de liquide qui se forment sur et dans les reins. Les symptômes comprennent une hypertension artérielle chronique et un excès de déchets dans le sang. La PKD peut entraîner une infection, une lésion ou une insuffisance rénale, voire un cancer. Le seul  » remède  » est un nouveau rein ; de nombreux patients rejoignent les listes d’attente pour une transplantation rénale.

Renard en fer à cheval

Un rein en fer à cheval est le résultat de reins joints qui produisent une forme de fer à cheval. Il est relativement fréquent – environ un enfant sur 500 naît avec ce trouble congénital. Les symptômes du rein en fer à cheval comprennent des douleurs abdominales, des nausées et un risque accru de calculs rénaux et d’infections rénales. On pense également qu’une personne ayant un rein en fer à cheval a un risque plus élevé de développer un cancer du rein.

Cancer du rein

Le cancer du rein est relativement fréquent. L’American Cancer Society rapporte qu’il y a un risque plus élevé entre 65 et 74 ans. Les hommes sont plus susceptibles de développer un cancer du rein, surtout s’ils fument, sont obèses ou souffrent d’hypertension chronique.

Lésion rénale aiguë

Les lésions rénales aiguës se développent rapidement, peut-être à la suite d’un traumatisme, d’une infection non traitée, et durent de quelques heures à quelques jours. Malgré cela, il est souvent nécessaire de prendre en charge la fonction de filtration du rein pendant cette période par le biais de l’hémodialyse.

Insuffisance rénale

L’insuffisance rénale des deux reins peut être causée par une maladie rénale aiguë ou chronique. Si un seul rein est défaillant, le rein restant – lorsqu’il est sain – peut assurer toutes les fonctions par lui-même. Si les deux reins sont endommagés, la personne devra subir une hémodialyse ou une dialyse péritonéale. Les délais d’attente pour obtenir un rein sain et compatible avec les tissus sont d’environ cinq ans. Pendant cette période, une dialyse régulière (trois fois par semaine) est nécessaire.

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Bibliographie

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