Le néphron est l'unité fonctionnelle du rein, c'est-à-dire la plus petite structure capable de remplir toutes les fonctions de l'organe.
Les reins ont chacun entre un million et un million et demi de néphrons, ce qui leur permet de filtrer au total 180 litres de plasma par jour.
La connaissance des néphrons du point de vue anatomique est essentielle pour analyser les fonctions dont ils sont responsables. Chacune d'entre elles commence par la capsule de Bowman, une structure sphérique à fond creux qui entoure un réseau sphéroïdal de capillaires, le glomérule (du glomus, le gomitol), qui fusionne son épithélium avec le vasculaire. De cette manière, tout le liquide filtré par les capillaires est directement recueilli dans la capsule de Bowman et de là aux sections suivantes du néphron, appelées respectivement tubule proximal, boucle de Henle (avec ses deux sections, descendante et ascendante) et tubule distal. Le fluide présent dans le tubule distal - profondément modifié en volume et en composition par rapport à celui contenu dans la première section du néphron dans un seul plus grand tubule, le canal collecteur, où le contenu de plusieurs néphrons est versé (jusqu'à huit). Les divers canaux de collecte se rassemblent à leur tour dans des conduits toujours plus grands qui forment les pyramides rénales; les tubes de chaque pyramide convergent dans le canal collecteur papillaire, qui est versé dans l'un des plus petits verres pour en décharger le contenu dans le pelvis rénal. De là, l'urine passe dans les uretères et s'accumule dans la vessie avant d'être excrétée dans l'urètre.
À des fins éducatives, dans l’image ci-dessus, le néphron apparaît déployé, alors qu’il s’incline plusieurs fois (image ci-dessous).
Le fait que le tubule rénal soit replié sur lui-même provoque le passage de la partie terminale du tractus ascendant de la boucle de Henle entre les artérioles afférente et efférente. Cette région, dans laquelle les parois tubulaires et artériolaires modifient sa structure, est appelée appareil iuxtaglomérulaire et a pour fonction de produire les signaux paracrines nécessaires à l'autorégulation rénale (en contrôlant le taux de filtration glomérulaire). Dans cette zone, les cellules granulaires présentes dans la paroi de l'artériole efférente adjacente à l'épithélium tubulaire (macula densa) sécrètent de la rénine, une enzyme protéolytique impliquée dans la synthèse de l'angiotensine à partir de l'angiotensinogène, et sont donc impliquées dans les mécanismes de contrôle de la pression artérielle.
Chaque partie du néphron est spécialisée dans une fonctionnalité différente et contient donc des cellules épithéliales de structure considérablement variable, de manière à permettre une sélectivité dans la sécrétion et la réabsorption de diverses substances. La pression glomérulaire élevée conduit à la filtration continue de 20% du sang circulant dans le glomérule rénal, ce qui entraîne le passage de la pré-urine (ultrafiltrée) dans la capsule de Bowman. À ce stade, les processus de réabsorption intervenant dans les traits successifs du néphron permettent de récupérer une grande quantité de substances utiles, telles que le glucose et divers sels minéraux; inversement, les processus de sécrétion permettent à l'organisme d'éliminer les substances présentes en excès ou, plus généralement, dans les déchets. Encore plus particulièrement, dans la partie proximale du néphron se trouvent des sucres, des acides aminés et d'autres solutés, activement réabsorbés, mais également de l'eau par osmose; dans le tronçon descendant de la boucle de Henle, la réabsorption de l'eau se poursuit, tandis que dans la partie ascendante, le chlorure de sodium est réabsorbé. Enfin, dans le tubule distal et dans le canal collecteur, l'aldostérone et l'hormone antidiurétique permettent d'adapter le volume et la composition de l'urine (Na +, K +, urée) aux besoins de l'organisme.
