Les systèmes excréteurs et la formation de l'urine

La réabsorption et la sécrétion sont effectuées en fonction de la concentration dans le sang des substances qui doivent être supprimées. C'est-à-dire que les organes fonctionnent comme des organes excréteurs pour l'expulsion et la régulation de la concentration de ces substances. Le test d'urine nous permet non seulement d'observer le fonctionnement des organes excréteurs, mais aussi de contrôler les états d'équilibre chimique du corps.

Les différents types d'organes excréteurs

• Protonephridies : Vers plats typiques. Elles consistent en une série de tubes de branchement avec une extrémité fermée, qui se trouvent dans les cellules flagellées appelées flammes. Les déchets produits et l'eau entrent dans le tube depuis l'environnement interne de l'animal et sont entraînés par les flagelles le long des tubes du système excréteur, où des substances utiles sont réabsorbées et les déchets sont éliminés, puis expulsés à l'extérieur par des pores.
• Métanephridies : Présentes chez les annélides et les mollusques. Ce sont des structures tubulaires avec les deux extrémités ouvertes. L'une communique avec la cavité coelomique en forme d'entonnoir et ciliée (néphrostome) et l'autre s'ouvre vers l'extérieur par un pore (néphridiopore).
• Glandes antennaires ou vertes : Ce sont les organes des crustacés, qui sont situés à l'avant du céphalothorax. Elles se composent d'une poche aveugle, d'un tube et d'une vésicule excrétrice de stockage, reliés à l'extérieur par un pore à la base de l'antenne.
• Tubes de Malpighi : Caractéristiques des insectes. Ce sont des tubes minces, fermés d'un côté et débouchant de l'autre dans l'appareil digestif. Ainsi, les déchets sont déversés à l'extérieur avec les restes de nourriture non digérée.
• Les reins : Chez les vertébrés. Ils sont formés d'un ensemble d'unités appelées néphrons. Ils se composent d'un corpuscule rénal, qui filtre par pression le plasma sanguin, et de tubes de longueur variable qui assurent la réabsorption et la sécrétion.

Les trois types de néphrons

• Pronéphros : Situé dans l'embryon des vertébrés et chez les poissons primitifs. Il se compose d'un tubule rénal se terminant par un néphrostome, qui est connecté au coelome et se trouve à proximité du glomérule.
• Mésonéphros : Il apparaît chez les poissons et les amphibiens. Le néphrostome est atrophié et ne communique pas avec le cœlome, et le tubule rénal se termine par une évagination en forme de coupe entourant le glomérule.
• Métanéphros : Caractéristique des reptiles, des oiseaux et des mammifères. Le néphrostome disparaît et le glomérule est situé dans une structure appelée capsule de Bowman. Les tubules rénaux et les tubes collecteurs se jettent dans l'uretère.

Anatomie et structure du rein

Le rein est composé des parties suivantes :

• Capsule rénale : La couche extérieure, composée d'une membrane de tissu conjonctif fibreux.
• Zone corticale : Elle a un aspect granuleux dû aux corpuscules de Malpighi. Elle forme une couverture continue sous la capsule du rein avec des extensions qui sont appelées colonnes rénales.
• Zone médullaire : Elle a un aspect strié. Les colonnes rénales la divisent en sections appelées pyramides rénales.
• Bassinet du rein : C'est la région qui recueille l'urine.

Physiologie du néphron chez les mammifères

Le rein des mammifères est composé de néphrons de type métanéphros, situés dans le cortex et la médullaire rénale. Chaque néphron est composé du corpuscule de Malpighi, du tube contourné proximal, de l'anse de Henlé et du tube contourné distal, qui se trouve à nouveau dans le cortex et conduit à un conduit collecteur. Les canaux collecteurs se terminent dans le bassinet du rein. Une partie de chaque uretère part du rein et transporte l'urine vers la vessie, où elle est stockée pour être éjectée vers l'extérieur.

Les trois étapes de la formation de l'urine

Le sang pénètre dans le rein par l'artère rénale, qui se ramifie en artérioles, lesquelles à leur tour forment les capillaires des glomérules. Les capillaires fusionnent pour former des veinules, laissant par la suite le rein par la veine rénale. La formation de l'urine comprend trois processus :

• Filtration : En atteignant les glomérules, le sang circulant dans les capillaires est filtré à l'intérieur de la capsule en raison de la pression artérielle. Ce filtrage n'est pas sélectif et dépend principalement de la taille ou du poids moléculaire des substances. Ainsi, ni les protéines ni les éléments cellulaires ne pénètrent les parois de la capsule.
• Réabsorption : L'urine initiale contient une grande quantité d'eau. De l'urine initiale, on ne supprime que 1 % et le reste est réabsorbé au cours de son voyage à travers les tubules vers le sang via le réseau capillaire qui les entoure. Outre une grande quantité d'eau, le tubule proximal réabsorbe le glucose, les acides aminés, etc.
• Sécrétion tubulaire : C'est le passage de substances, principalement des ions, du sang vers le filtrat glomérulaire. Elle sert donc à réguler la composition ionique de l'environnement interne.