Le système urinaire et rénal

Niveau IFSI S1-S2 : UE 2.2 « Cycles de la vie et grandes fonctions » (la fonction urinaire / le rein). Bases indispensables pour la surveillance de la diurèse, l'équilibre hydroélectrolytique et l'insuffisance rénale.

Vue d'ensemble : à quoi sert l'appareil urinaire ?

L'appareil urinaire fabrique, transporte, stocke et élimine l'urine. Ses rôles vont bien au-delà de « faire pipi » :

Élimination des déchets azotés (urée, créatinine, acide urique).
Régulation de l'eau corporelle (volémie) et de la pression artérielle.
Équilibre des électrolytes (Na⁺, K⁺, Ca²⁺, phosphates…).
Équilibre acido-basique (réabsorption/régénération des bicarbonates, élimination des H⁺).
Fonction endocrine : sécrétion d'érythropoïétine (EPO) (stimule la production de globules rouges), de rénine (régulation tensionnelle), et activation de la vitamine D.

Anatomie de l'appareil urinaire

Organisation générale

L'appareil urinaire comprend :

2 reins : organes producteurs d'urine, situés en rétropéritonéal (en arrière de la cavité abdominale), de part et d'autre du rachis. Le rein droit est légèrement plus bas (foie au-dessus).
2 uretères : conduits qui drainent l'urine du rein vers la vessie (péristaltisme).
1 vessie : réservoir musculaire (muscle détrusor) qui stocke l'urine.
1 urètre : conduit d'évacuation vers l'extérieur (plus court chez la femme → plus exposée aux infections urinaires ascendantes).

Description du schéma global : deux reins « en forme de haricot » reliés chacun par un uretère qui descend vers la vessie, en bas et au centre du bassin ; un urètre unique sort de la vessie vers le bas. Le hile rénal (échancrure interne du haricot) laisse entrer l'artère rénale et sortir la veine rénale et l'uretère.

Structure interne du rein

En coupe, le rein présente de l'extérieur vers l'intérieur :

Cortex (zone périphérique) : contient les glomérules.
Médulla : organisée en pyramides de Malpighi, dont les pointes (papilles) déversent l'urine dans les calices.
Calices et bassinet (pelvis rénal) : voies de collecte de l'urine avant l'uretère.

Le néphron : unité fonctionnelle du rein

Chaque rein contient environ 1 million de néphrons. Le néphron est la structure microscopique qui fabrique l'urine.

Composants du néphron, dans l'ordre du trajet de l'urine primitive :

Corpuscule de Malpighi = glomérule (peloton de capillaires) + capsule de Bowman (qui l'entoure). Lieu de la filtration.
Tube contourné proximal (TCP) : principale zone de réabsorption.
Anse de Henlé : crée un gradient de concentration (concentration des urines).
Tube contourné distal (TCD) : ajustement fin, sous contrôle hormonal.
Tube collecteur : recueille l'urine de plusieurs néphrons, réabsorption d'eau régulée par l'ADH.

Description du schéma du néphron : un glomérule (boule de capillaires) enchâssé dans la capsule de Bowman, suivi d'un long tube replié sur lui-même (proximal → anse en épingle à cheveux descendant dans la médulla → distal), aboutissant au tube collecteur. Tout le long, des capillaires péritubulaires accompagnent le tube pour les échanges (réabsorption / sécrétion).

Physiologie : la formation de l'urine en 3 étapes

La formation de l'urine repose sur trois processus successifs : filtration → réabsorption → sécrétion.

1. La filtration glomérulaire

Le sang arrive au glomérule sous pression → le plasma est filtré à travers la membrane glomérulaire vers la capsule de Bowman.
On obtient l'urine primitive (= filtrat) : composition proche du plasma mais sans cellules ni grosses protéines (qui ne passent pas le filtre).
Débit de filtration glomérulaire (DFG) : volume filtré par unité de temps. Valeur normale ≈ 120 mL/min, soit environ 180 litres/jour de filtrat.

Le DFG est le meilleur indicateur de la fonction rénale. Sa baisse définit l'insuffisance rénale.

2. La réabsorption tubulaire

L'organisme ne peut pas perdre 180 L/jour ! Le long des tubes, l'essentiel du filtrat est récupéré vers le sang.
≈ 99 % de l'eau filtrée est réabsorbée → il ne reste qu'environ 1 à 1,5 L d'urine définitive par jour.
Sont réabsorbés : eau, glucose (totalité en conditions normales), acides aminés, Na⁺, bicarbonates, etc.
La majeure partie se fait au TCP ; l'ajustement fin se fait plus loin sous contrôle hormonal.

3. La sécrétion tubulaire

Mouvement inverse : des substances passent du sang vers le tube pour être éliminées (ions H⁺, K⁺, certains médicaments).
Participe à l'équilibre acido-basique (élimination des H⁺) et à la régulation du potassium.

Bilan : Urine excrétée = Filtration − Réabsorption + Sécrétion.

Régulation hormonale (à maîtriser pour la clinique)

Hormone	Origine	Effet rénal
ADH (hormone antidiurétique / vasopressine)	Posthypophyse	↑ réabsorption d'eau (tube collecteur) → urine concentrée, ↓ diurèse
Aldostérone	Corticosurrénale	↑ réabsorption de Na⁺ (et d'eau) + ↑ élimination de K⁺
Système rénine-angiotensine-aldostérone (SRAA)	Rein (rénine) → poumon/foie	↑ pression artérielle (vasoconstriction + rétention hydrosodée)
Peptide natriurétique (ANP)	Cœur (oreillettes)	↑ élimination de Na⁺ et d'eau → ↓ volémie et pression

Logique à retenir : quand la volémie ou la pression baisse, le rein retient l'eau et le sel (ADH, aldostérone, SRAA) ; quand le volume est trop élevé, il l'élimine (ANP).

Caractéristiques de l'urine normale

Volume (diurèse) : ≈ 1 à 1,5 L/24 h (variable selon les apports et les pertes).
Aspect : jaune clair, limpide.
pH : généralement légèrement acide (≈ 5 à 7).
Composition normale : eau, urée, créatinine, acide urique, ions.
Anormal (à signaler) : présence de glucose (glycosurie), de protéines (protéinurie), de sang (hématurie), de cétones, de leucocytes/nitrites (infection).

Définitions de débit urinaire :

Anurie : urine quasi nulle (< 100 mL/24 h) : signe de gravité.
Oligurie : diurèse insuffisante (souvent < 500 mL/24 h ⚠️ seuil à vérifier selon les référentiels/services).
Polyurie : diurèse excessive.
Dysurie : difficulté à uriner. Pollakiurie : mictions fréquentes et peu abondantes.

Liens cliniques infirmiers

Surveillance de la diurèse : geste infirmier central. Quantifier les entrées/sorties (bilan hydrique), surveiller couleur, aspect, fréquence. Une chute brutale de la diurèse est un signal d'alerte.
Bandelette urinaire : dépistage rapide (glucose, protéines, sang, leucocytes, nitrites, cétones, pH). Outil infirmier de première ligne.
Infection urinaire (cystite/pyélonéphrite) : favorisée par la stase et le sondage. Surveiller brûlures, pollakiurie, fièvre, douleurs lombaires (pyélonéphrite = atteinte du rein = plus grave).
Sonde vésicale : asepsie rigoureuse à la pose, système clos, sac sous le niveau de la vessie, surveillance de la diurèse et prévention des infections sur sonde.
Insuffisance rénale : baisse du DFG → accumulation de déchets (urée, créatinine ↑), troubles hydroélectrolytiques (risque d'hyperkaliémie, danger cardiaque), surcharge hydrique (œdèmes, OAP), acidose. La dialyse supplée la fonction d'épuration.
Anémie de l'insuffisant rénal chronique : défaut d'EPO → baisse de production des globules rouges.
Globe vésical (rétention aiguë d'urine) : vessie pleine et douloureuse, impossibilité d'uriner → urgence, sondage évacuateur. ⚠️ modalités (volume, vidange progressive) à vérifier selon protocole.
Hydratation : adapter les apports à la fonction rénale et à l'état clinique (ni déshydratation, ni surcharge).

Pièges fréquents

Confondre filtration et réabsorption. Filtration (glomérule) = on fait passer 180 L/jour de plasma. Réabsorption (tubes) = on en récupère 99 %. L'urine définitive (~1,5 L) est ce qui reste.
Croire que les protéines passent normalement le filtre. Non : une protéinurie est anormale et signe souvent une atteinte glomérulaire.
Confondre oligurie et anurie. Oligurie = peu d'urine ; anurie = quasi pas d'urine. L'anurie est plus grave.
Confondre ADH et aldostérone. ADH = réabsorption d'eau (concentre l'urine). Aldostérone = réabsorption de sodium (et perte de potassium).
Oublier les fonctions endocrines du rein (EPO, rénine, activation de la vitamine D) : le rein n'est pas qu'un filtre.
Confondre cystite et pyélonéphrite. Cystite = vessie (basse). Pyélonéphrite = rein (haute, fébrile, plus grave).
Confondre urée et créatinine. Les deux sont des déchets éliminés par le rein ; la créatinine sert au calcul du DFG (clairance) car elle est filtrée et quasi pas réabsorbée.

Vocabulaire / définitions

Néphron : unité fonctionnelle du rein (~1 million par rein).
DFG : débit de filtration glomérulaire ≈ 120 mL/min ; marqueur de la fonction rénale.
Urine primitive (filtrat) : plasma filtré, sans cellules ni grosses protéines.
Diurèse : volume d'urine émis sur une période donnée.
Clairance : capacité du rein à épurer le plasma d'une substance par unité de temps.
SRAA : système rénine-angiotensine-aldostérone (régulation tensionnelle).
Miction : action d'uriner.

Mini-rappel méthodo

Pour le rein, raisonnez en deux trajets parallèles : le trajet du sang (artère rénale → glomérule → capillaires péritubulaires → veine rénale) et le trajet de l'urine (capsule de Bowman → tubes → collecteur → calices → uretère). Les échanges (réabsorption / sécrétion) se font entre ces deux trajets, le long des tubes. Visualiser ces deux circuits côte à côte rend la physiologie beaucoup plus claire.

Q&R pour le tuteur IA

Q : Pourquoi filtre-t-on 180 L/jour pour n'éliminer que ~1,5 L ? R : La filtration est volontairement massive pour épurer rapidement et largement le plasma. La quasi-totalité (99 %) est ensuite réabsorbée car le corps ne peut pas perdre autant d'eau, de sel et de glucose. Le « tri » se fait à la réabsorption, pas à la filtration.

Q : Pourquoi un diabétique mal équilibré a-t-il du glucose dans les urines ? R : Normalement, tout le glucose filtré est réabsorbé. Mais au-delà d'un certain seuil de glycémie, la capacité de réabsorption tubulaire est dépassée → le glucose « déborde » dans l'urine (glycosurie). Le glucose retient de l'eau → polyurie → soif (polydipsie).

Q : Pourquoi l'insuffisance rénale provoque-t-elle une anémie ? R : Le rein sécrète l'érythropoïétine (EPO), qui stimule la moelle osseuse à produire des globules rouges. En cas d'insuffisance rénale chronique, la baisse d'EPO entraîne une anémie.

Q : Pourquoi surveille-t-on le potassium en cas d'insuffisance rénale ? R : Le rein élimine le potassium. S'il défaille, le K⁺ s'accumule (hyperkaliémie), ce qui peut provoquer des troubles du rythme cardiaque graves, potentiellement mortels.