Bases de fonctionnement du rein des mammifères

Bases de fonctionnement du rein des mammifères

1- Organisation

A- Anatomie du rein

→ Etapes du développement rénal

On va commencer par voir comment le rein se met en place au cours du développement. Chez l'Homme, le développement va se faire en trois étapes, au cours de l'embryogenèse.

Le premier stade va comporter l'unité fonctionnelle, qui s'appelle le néphron. Celui-ci est composé d'une partie vasculaire qui figure en rouge sur le schéma, qu'on appelle le glomus, et une partie tubulaire. Le canal pronephrique et les spirales noires sont les tubules du pronephros. C'est donc un rein qui n'est pas fonctionnel, mais il est important pour la formation, car le canal pronephrique est ce qui va donner l'uretère qui est le canal qui mène du rein à la vessie. Le pronephros est le rein qui est fonctionnel chez certaines espèces comme larves de xénope, et on verra au cours de l'évolution pourquoi est-ce-que chez les mammifères on a trois reins différents. Chez certaines espèces, on peut se contenter de n'avoir que deux étapes de formation du rein.

La deuxième étape est la formation du mésonephros. C'est le rein fonctionnel des poissons adultes et des grenouilles. Chez l'Homme il n'est fonctionnel qu'au cours de l'embryogenèse et a pour fonction de filtrer le sang. Il a cependant une fonction assez limitée car il n'a pas encore toutes ses fonctions. Il comporte cette fois-ci 10 à 50 unités fonctionnelles et on peut voir que ces unités fonctionnelles ont leur partie vasculaire en rouge et la partie noire qui sont directement en contact, et qui forment les glomérules. Ils n'étaient en effet pas en contact dans le pronephros où la partie vasculaire et la partie tubulaire sont séparées par une cavité. Ici on peut voir que ces deux parties vont former une unité fonctionnelle qui va ressembler beaucoup plus à celle du rein définitif.

Chez les mammifères et les oiseaux, le rein définitif s'appelle le metanephros. Chez l'Homme, il est composé d'un million de néphrons (unités fonctionnelles) qui sont organisé de façon très rigoureuse dans l'espace. On peut voir que toutes les parties rouges qui sont les parties vasculaires sont localisées plutôt vers la partie extérieure du rein, alors que la partie noire est plutôt localisée vers l'intérieur.

Le rein définitif chez l'Homme comporte donc environ un million de néphrons. En effet, des études rétrospectives sur des patients décédés on montré que chez l'Homme, finalement, on peut avoir un nombre de néphrons qu varie entre 400 000 et un million. Ce qui veut dire que certains individus vont avoir 400 000 néphrons et d'autres un million. Les études ont montré que moins on avait de néphrons, plus on avait de disposition pour l'hypertension artérielle, mais pas à l’insuffisance rénale.

Si on a on est obligé de nous enlever un rein, on peut très bien survivre. On va se retrouver dans une situation où on va passer de un million de néphrons à 500 000, et on va avoir une fonction rénale totalement normale. Dans le cas de la transplantation, lorsqu'on a une maladie qui va toucher les deux reins, pour remplacer ceux-ci, on ne va mettre qu'un seul nouveau rein en place. On va donc avoir une vie complètement normale avec un seul rein transplanté, et une régulation surtout électrolytique et de l'osmolarité complètement normale. Un seul rein suffit car on a une réserve fonctionnelle rénale qui est assez importante. Il faut savoir que si on part de 100% de fonctionnement rénal normal, les personnes qui sont mises sous dialyse n'ont plus que 10% environ de leurs fonctions rénales. Donc 10 à 15% suffisent pour avoir une vie normale. On a donc une grande réserve fonctionnelle rénale.

→ Organisation du rein

Nous avons deux reins. Le rein est un organe qui fait 12cm de long, 6cm de large et 3cm d'épaisseur. Il est localisé dans la cavité rétropéritonéale (il n'est pas dans la cavité péritonéale, il est à l'arrière), il est localisé de part et d'autre de la colonne vertébrale. Il a grossièrement la forme d'un haricot et est vascularisé par une artère rénale qui provient de l'aorte abdominale. Le retour sanguin se fait par la veine rénale qui va se jeter dans la veine cave.

Le canal qui relie le rein à la vessie s'appelle l'uretère et c'est par ce canal que va circuler l'urine qui est produite par le rein jusqu'à la vessie pour être éliminée.

Y aurait-il un bénéfice à avoir plus de deux reins ? Les statistiques disent que 1% de la population n'a qu'un seul rein. Cela arrive. Il arrive au contraire que certaines personnes aient plus de deux reins, 3 ou 4. Ces reins supplémentaires sont souvent plus petits et globalement on a le même nombre de néphrons. Donc l'avantage finalement d'avoir plusieurs reins n'est pas énorme.

Quand on a besoin de faire une transplantation, laisse-t-on les reins natifs en place ou les enlève-t-on ? La majeur partie du temps, on les laisser en place parce que le chirurgien ne va pas utiliser l'environnement anatomique normal, mais va transplanter le rein à une autre position. Pour qu'un rein fonction, il faut qu'il soit vascularisé par une artère à haut débit. L'artère rénale provient directement de l'aorte abdominale, donc si on transplante un rein, pour qu'on aie une quantité suffisante de sang qui arrive au rein transplanté, on va choisir un vaisseau de fort calibre. Les vaisseaux qui sont habituellement choisis sont les vaisseaux iliaques. Elles ont un fort débit et se destinent aux jambes. Le chirurgien va greffer le rein transplanté au niveau de l'artère iliaques. Donc au lieu d'avoir le rein en position anatomique normale, le rein transplanté va être en position abdominale, au niveau de la fosse iliaque. Cela présente deux avantages. Pour le raccorder à la vessie, le trajet va être très court. L'autre avantage est qu'on peut le surveiller très facilement à cette position, ce qui est important.

Si on coupe, un rein en deux, au niveau macroscopique, on va voir que le rein est organisé en deux zones. Une zone externe qui est la zone corticale et une zone plus interne qui est la zone médullaire. La zone corticale est très rouge parce qu'elle est très vascularisée. La zone médullaire est plus pâle.

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