Processus de formation de l'urine

L’activité la plus évidente du métabolisme est l’excrétion. L’excrétion a beaucoup à voir avec notre condition physique. Si nous sommes constipés, notre estomac sera gonflé toute la journée et même notre visage paraîtra gras et aura de l’acné. L'une des excrétions est la miction. Boire de l'eau produit une sensation d'uriner, et la miction est bénéfique au bon fonctionnement des fonctions de notre corps. Alors, comment se forme l’urine après avoir bu de l’eau ?

La production d'urine fait référence à la filtration des composants plasmatiques du réseau capillaire glomérulaire dans la cavité de la capsule rénale. La force motrice de la filtration est la pression de filtration effective du glomérule. La base structurelle de la filtration est la membrane de filtration, composée des cellules endothéliales des capillaires glomérulaires, de la membrane basale et des cellules épithéliales viscérales de la capsule rénale (également appelées podocytes). La membrane de filtration humaine mesure environ 325 nanomètres (nm) d'épaisseur, les couches de cellules endothéliales et de podocytes mesurant chacune environ 40 nm d'épaisseur. Les cellules endothéliales présentent des pores régulièrement répartis dont le diamètre est compris entre 50 et 100 nanomètres. La surface totale des pores représente 5 à 10 % de la surface totale des capillaires, tandis que la surface totale des pores des capillaires musculaires représente 0,2 % de la surface totale des capillaires. Par conséquent, la perméabilité des premiers est 100 fois supérieure ou plus à celle des seconds. La membrane basale est un réseau de microfibres composé de gel hydraté avec une taille de pores de 4 à 8 nanomètres et une grande extensibilité. Les podocytes sont des cellules pourvues de protubérances. Les protubérances primaires s'étendent à partir du corps cellulaire, et ces dernières prolongent les protubérances secondaires, formant une croix en forme de doigt avec les protubérances des podocytes adjacents. L'espace entre les protubérances est appelé la fente, avec un diamètre de pore de 25 nanomètres. Il est recouvert d'un film mince appelé membrane de la fente, qui est la dernière barrière pour la filtration du matériau. La structure de la membrane filtrante est semblable à celle d'un tamis multicouche. Elle présente une certaine perméabilité et constitue une barrière mécanique de la membrane filtrante, limitant le passage des grosses molécules.

Le processus est le suivant :

1. Filtration glomérulaire

Il s'agit du processus par lequel l'eau, les ions inorganiques et les petits solutés moléculaires du plasma sont filtrés dans la capsule rénale à travers la membrane de filtration pour former un filtrat glomérulaire (urine primaire) lorsque le sang circule dans les capillaires glomérulaires. À l’exception d’une très petite quantité de protéines, la concentration, la pression osmotique et le pH des autres composants du filtrat sont proches de ceux du plasma. Cependant, les cellules sanguines et les protéines plasmatiques de grande taille moléculaire ne peuvent pas être filtrées dans la cavité de la capsule rénale et restent dans le sang.

2. Réabsorption dans les tubules rénaux et les canaux collecteurs

Lorsque l'urine primaire s'écoule à travers les tubules rénaux et les canaux collecteurs, l'eau et les divers solutés qu'elle contient traversent complètement ou partiellement les cellules épithéliales tubulaires et réintègrent le sang capillaire environnant. Étant donné que les structures de chaque segment du tubule rénal et du canal collecteur sont uniques, la capacité de réabsorption varie considérablement. Le tubule proximal a la plus forte capacité de réabsorption et presque tous les nutriments contenus dans l’urine primaire sont absorbés dans le tubule proximal. De plus, la majeure partie de l’eau et des électrolytes présents dans l’urine primaire ainsi qu’une partie de l’urée, de l’acide urique, etc. sont également réabsorbés dans cette section.

3. Sécrétion et excrétion des tubules rénaux et des canaux collecteurs

Le processus par lequel les cellules épithéliales des tubes rénaux et du canal collecteur excrètent des produits métaboliques ou certaines substances du sang dans le liquide tubulaire est appelé sécrétion et excrétion. Elle comprend principalement la sécrétion de H+, de K+ et de NH3. D'autres substances plasmatiques telles que la créatinine et l'acide para-aminohippurique peuvent également être déchargées dans la lumière. De plus, certaines substances qui pénètrent dans l’organisme, comme la pénicilline, le rouge de phénol, etc., sont également principalement excrétées par les tubules rénaux. L'excrétion des substances ci-dessus a lieu principalement dans le tubule proximal.