Glomérule rénal

Le glomérule rénal (de glomus, boule) est un réseau sphéroïdal dense de capillaires artériels, chargé de filtrer le sang.

Le néphron

Chacun des deux reins du corps contient environ un million et demi de néphrons. Le néphron est considéré comme l'unité fonctionnelle du rein, car il est à lui seul capable de remplir toutes les fonctions dont le rein est responsable.Chaque néphron peut être subdivisé didactiquement en sections :

Corpuscule rénal : est formé par le glomérule rénal et la capsule de Bowman ; ce dernier est une structure sphérique creuse avec une extrémité aveugle, qui enveloppe le glomérule pour recueillir le filtrat. Ensemble, le glomérule rénal et la capsule de Bowman forment le corpuscule rénal, également connu sous le nom de Malpinghi ou corpuscule de Malpighi
Éléments tubulaires : le filtrat recueilli par la capsule de Bowman est canalisé dans une série de canalicules, où il est dépourvu de substances utiles pour l'organisme (réabsorption) et enrichi de celles présentes en excès ou considérées comme dangereuses (sécrétion). il est divisé en trois sections - tubule proximal, anse de Henlé, tubule distal - dont chacune est spécialisée dans la réabsorption et/ou la sécrétion de composants particuliers du sang

Comme indiqué ci-dessus, la quantité de toute substance présente dans l'urine (charge excrétée) est le résultat de l'expression suivante :

Charge Excrétée (E) = Charge Filtrée (F) - Charge Réabsorbée (R) + Charge Sécrétée

A des fins didactiques, dans l'image ci-dessus le néphron apparaît déplié, alors qu'en réalité il se tord et se replie sur lui-même plusieurs fois (image ci-dessous).

Le corpuscule rénal

Aux deux extrémités du glomérule rénal se trouvent les deux artérioles qui le mettent en communication avec le système circulatoire. En amont on trouve une « artériole, dite afférente, qui transporte le sang à filtrer ; en aval on trouve une » artériole, dite efférente, qui transporte le sang partiellement filtré dans un réseau de capillaires répartis autour des éléments tubulaires.

De cette façon, les capillaires péritubulaires provenant de l'artériole efférente peuvent recueillir les composants sanguins réabsorbés par les tubules et sécréter les substances qui doivent être éliminées du sang, puis excrétées de l'organisme avec les urines.

Comme le montre la figure ci-dessus :

l'artériole afférente a un plus gros calibre que l'efférente.
dans les néphrons juxtamédullaires, les longs capillaires péritubulaires qui pénètrent profondément dans la zone médullaire du rein sont appelés vasa recta.

Le sang s'écoulant des capillaires péritubulaires est collecté dans les veinules et les petites veines qui s'écoulent dans la veine rénale pour transporter le sang à l'extérieur du rein.

Le glomérule rénal : quelles sont ses fonctions ?

Le glomérule rénal agit comme un filtre pour le sang qui le traverse.

La filtration est un processus passif, relativement non spécifique, qui marque la première étape de la formation de l'urine.Comme nous le verrons mieux dans le prochain chapitre, les capillaires glomérulaires sont dits fenêtrés, car ils ont des pores relativement grands à travers lesquels de nombreux composants peuvent passer un peu de sang.

En particulier, le glomérule rénal peut être comparé à un tamis à larges mailles, capable de ne retenir que les protéines et les cellules sanguines. Pour cette raison, le filtrat recueilli dans la capsule de Bowman, appelé ultafiltrat ou pré-urine, a une composition très similaire à celle du plasma (partie liquide du sang), mais sans les protéines plasmatiques.

Globalement, le volume d'ultrafiltrat rénal est d'environ 120-125 ml par minute, soit environ 170/180 litres par jour. Étant donné que la quantité d'urine excrétée est plus de 100 fois inférieure, il est évident que le système tubulaire réabsorbe l'écrasante majorité de l'ultrafiltrat glomérulaire.

Le long du trajet tubulaire, l'ultrafiltrat subit une série de modifications qui conduisent à une production d'urine concentrée (définitive) d'environ 1 / 1,5 litre par jour.

Les barrières filtrantes

Le sang est poussé par la pression hydrostatique contre les parois capillaires des glomérules, favorisant le passage de plusieurs de ses composants dans la capsule de Bowman, où ils s'accumulent formant l'ultrafiltrat (ou pré-urine). doit passer par trois barrières de filtration différentes :

l'endothélium capillaire : comme prévu, les capillaires glomérulaires sont des capillaires fenêtrés, avec de larges pores qui permettent à la plupart des composants sanguins de filtrer à travers l'endothélium. Le diamètre de ces pores permet le passage de nombreuses substances, ce qui le rend trop petit uniquement pour certaines protéines plasmatiques et pour les cellules sanguines (collectivement définies comme des éléments corpusculaires), qui restent dans le sang. En particulier, dans des conditions normales, les capillaires fenêtrés permettent la filtration de molécules d'un diamètre inférieur à 42 Å. Bien que la molécule d'albumine soit plus petite (36 Å), dans des conditions normales, elle ne peut pas traverser l'endothélium capillaire car elle est bloquée par des protéines fixes chargées négativement qui la rejettent (puisque l'albumine est également chargée négativement).

Comme le montre la figure, des cellules dites mésangiales sont présentes dans les espaces entourant les glomérules rénaux. Ce sont des cellules spécialisées, capables de modifier le flux sanguin dans les capillaires en se contractant (donc en l'augmentant) ou en se relaxant (en le diminuant). Les cellules mésangiales sont également responsables de la phagocytose et sécrètent des cytokines associées aux processus immunitaires et inflammatoires.
la lame basale : l'endothélium fenêtré des capillaires sanguins repose sur une fine lame basale, dite lame dense, qui sépare l'endothélium capillaire de la capsule de Bowman. La lame basale est constituée de glycoprotéines et de matériel semblable au collagène (protéoglycanes); les deux composants sont chargés négativement, aidant ainsi à rejeter la plupart des protéines plasmatiques, empêchant leur filtration
L'épithélium de la capsule de Bowman : contient des cellules spécialisées appelées podocytes (de podos, pied) ; chaque podocyte est caractérisé par des extensions cytoplasmiques, appelées pédicelles, qui font saillie comme des tentacules du corps cellulaire, enveloppant les capillaires glomérulaires et reposant directement sur la lame dense de la paroi On forme ainsi des fentes de filtration (pores fendus) délimitées par une membrane.
À l'instar des cellules mésangiales, les podocytes possèdent également des fibres contractiles reliées à la membrane basale par des protéines appelées intégrines. La contractilité de ces types de cellules est influencée par l'action endocrinienne de certaines hormones qui régulent la pression artérielle et l'équilibre hydrique dans le corps.

Grâce à ces trois barrières, la filtration des composants sanguins résulte :

libre pour les molécules de rayon <20 Å
variable pour les molécules de rayon 20-42 (70 - 150 Kd) : la filtrabilité entre 20 et 42 dépend de la charge. Comme la plupart des protéines plasmatiques sont chargées négativement, la barrière de filtration empêche ou limite sévèrement la filtration des protéines avec un rayon de 20-42 Å.
absent pour les molécules rayon> 42Å