Glomérule rénal

Le glomérule rénal (de glomus, gomitolo) est un épais réseau sphéroïdal de capillaires artériels, responsable de la filtration du sang.

Le néphron

Chacun des deux reins de l'organisme contient environ un million et demi de néphrons. Le néphron est considéré comme l’unité fonctionnelle du rein, car il est seul à même d’exécuter toutes les fonctions dont il est responsable. Chaque néphron peut être divisé en sections:

• Corpuscule rénal: il est formé par le glomérule rénal et la capsule de Bowman; ce dernier est une structure aveugle à fond creux sphérique, qui entoure le glomérule pour recueillir le filtrat. Dans l’ensemble, le glomérule rénal et la capsule de Bowman constituent le corpuscule rénal, également appelé corpus de Malpinghi ou Malpighian.
• Éléments tubulaires: le filtrat recueilli dans la capsule Bowman est canalisé dans une série de canalicules, où il est privé de substances utiles pour l’organisme (réabsorption) et enrichi en substances présentes en excès ou considérées comme dangereuses (sécrétion). Le système canaliculaire continu est divisé en trois sections - tubule proximal, anse de Henle, tubule distal - chacune d'entre elles étant spécialisée dans la réabsorption et / ou la sécrétion de composants sanguins particuliers

Comme expliqué précédemment, la quantité de 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

À des fins éducatives, dans l’image ci-dessus, le néphron apparaît déployé, alors qu’il s’incline plusieurs fois (image ci-dessous).

Le corpuscule rénal

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

De cette manière, les capillaires péritubulaires provenant des artérioles efférentes peuvent collecter les composants sanguins réabsorbés par les tubules et sécréter les substances qui doivent être retirées du sang, puis éliminées du corps avec l'urine.

Comme le montre la figure ci-dessus:

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

Le sang résiduel des capillaires péritubulaires est recueilli dans les veinules et les petites veines qui se déversent dans la veine rénale pour acheminer le sang hors des reins.

Le glomérule rénal: quelles sont ses fonctions?

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

La filtration est un processus passif, relativement non spécifique, qui marque le premier stade de la formation de l'urine. Comme nous le verrons mieux dans le chapitre suivant, les capillaires glomérulaires sont appelés fenestrati, car ils ont des pores relativement grands à travers lesquels peuvent passer de nombreux composants du sang.

En particulier, le glomérule rénal peut être comparé à un tamis à grandes 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 protéines plasmatiques.

Globalement, le volume de l’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 reprend la grande 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) égale à environ 1 / 1, 5 litre par jour.

Barrières de filtration

Le sang est poussé par la pression hydrostatique contre les parois capillaires des glomérules, ce qui favorise le passage de nombreux composants dans la capsule de Bowman, où ils sont recueillis pour former l'ultrafiltrat (ou pré-urine). Pour réaliser cette étape, les composants sanguins doivent franchir trois barrières de filtration différentes:

• l'endothélium capillaire: comme prévu, les capillaires glomérulaires sont des capillaires fenestrés, avec de grands pores permettant 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 n’est trop petit que pour certaines protéines plasmatiques et pour les cellules sanguines (éléments généralement définis corpuscoltés), qui restent dans le sang. En particulier, dans des conditions normales, les capillaires fenêtrés permettent la filtration de molécules de 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 fixées chargées négativement qui la repoussent (qui est également une albumine chargée négativement).
  Comme le montre la figure, les cellules dites mésangiales sont présentes dans les espaces entourant les glomérules rénaux. Ce sont des cellules spécialisées, capables de modifier le flux sanguin à travers les capillaires se contractant (donc augmentant) ou se relaxant (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 mince lame basale, appelée lamina densa, qui sépare l'endothélium capillaire de la capsule de l'archet. La lame basale est composée de glycoprotéines et d'un matériau semblable au collagène (protéoglycanes); les deux composants sont chargés négativement, aidant ainsi à repousser la plupart des protéines plasmatiques et empêchant la 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 capillaire. De cette manière, des fentes de filtration (pores fendus) sont formées, délimitées par une membrane.

  Semblables aux cellules mésangiales, même les podocytes ont des fibres contractiles connectées 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 des liquides 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 Å (70 - 150 Kd): la filtrabilité entre 20 Å et 42 Å dépend de la charge. Comme la plupart des protéines plasmatiques ont une charge négative, la barrière de filtration empêche ou limite considérablement la filtration des protéines d’une plage de 20 à 42 Å.
• absent pour le rayon des molécules> 42Å