Le système urinaire contribue à l'homéostasie en stabilisant la composition, le pH et le volume du sang, en agissant sur la pression artérielle, en maintenant l'osmolarité sanguine, en éliminant les déchets et les substances étrangères et, enfin, en produisant des hormones.
Le système urinaire comprend 2 reins, 2 uretères, 1 vessie et 1 urètre.
Une fois que les reins ont filtré le plasma sanguin, ils renvoient la majeure partie de l'eau et des solutés dans la circulation sanguine ; l'eau et les solutés qui restent constituent l'urine. Celle-ci s'écoule dans les uretères avant d'être emmagasinée dans la vessie jusqu'à ce qu'elle soit expulsée du corps par l'urètre.
La composition de l'urine normale.
L'urine est un liquide acide, de couleur jaune ambré, éliminé à raison de 1 à 2 litres par jour chez l'adulte. Elle est composée en grande partie d'eau (95%), avec en dissolution environ 50 g de matières inorganiques et de matières organiques.
Les urines ont pour but d'éliminer les déchets de l'organisme qui sont eux-mêmes fonction de l'alimentation et de tout ce qui pénètre dans l'organisme. La composition des urines, relativement stable, est variable d'un jour à l'autre, en fonction de l'âge de la personne, de la quantité d'eau absorbée, de l'alimentation, de la température extérieure, de l'activité physique. L'urine est donc un moyen de régulation de l'hydratation de l'organisme.
• L'eau : C'est sa quantité qui détermine le volume des urines. C'est en fait l'eau qui se trouve en excès dans le plasma sanguin. La rétention de cette eau peut provoquer une augmentation de la tension artérielle ou même des œdèmes. Des urines trop concentrées ou au contraire trop diluées peuvent témoigner d'un problème au niveau des reins ou de l'hypothalamus.
• Les matières inorganiques, ce sont les sels minéraux tels que le sodium, potassium, calcium, chlore, sulfates, magnésium et phosphates. Le chlorure de sodium à lui seul y existe dans la proportion de 10 à 12 g par litre, deux fois plus que dans le sang. Il provient de l'alimentation.
Les sulfates proviennent pour une faible partie des aliments et pour le reste de l'oxydation du soufre des matières albuminoïdes et azotées. Les phosphates proviennent principalement du phosphore contenu certaines substances, particulièrement la substance des noyaux cellulaires et la lécithine (substance grasse phosphorée existant surtout dans le jaune d'œuf, le foie, la substance blanche du cerveau ou les muscles).
Ces éléments sont mesurés dans l'ionogramme urinaire, qui, comparé à l'ionogramme sanguin, permet d'apprécier ce qui est entré dans l'organisme et ce qui en sort.
Des déséquilibres trop importants entre la natriurie (NA+ urinaire) et la natrémie (NA+ sanguin), et entre la kaliurie (K+ urinaire) et la kaliémie (K+ sanguin), permettent de savoir si les échanges entre sodium et potassium se font normalement. C'est donc un élément important du bilan rénal qui évalue l'état de la fonction rénale.
• Les substances organiques, ce sont l'urée, l'acide urique, la créatinine, des matières colorantes, certaines vitamines... Il est normal que l'urine en contienne. Toutefois, certains déséquilibres (acide urique par exemple) peuvent témoigner de problèmes endocriniens ou métaboliques.
1) L'urée CO(NH2)2 est une substance azotée provenant de la destruction des protéines de l'organisme et qui se forme dans la proportion moyenne de 25 g par jour. Sa quantité augmente avec un régime carnivore et atteint 40 à 50 g chez les gros mangeurs de viande. Avec un régime plus végétarien elle tombe à 20 g.
Elle reflète ainsi la quantité de matières albuminoïdes détruites dans l'organisme, son dosage fournit des indications précieuses dans le traitement de nombreuses de maladies. Le foie est le principal centre de la production d'urée. Le tissu nerveux, qui consomme beaucoup d'aliments albuminoïdes, produit aussi une grande quantité d'urée, qui augmente avec le travail cérébral. Au contraire, les muscles consomment surtout des glucoses et des graisses et n'engendrent qu'une très faible proportion de déchets azotés. Un travail musculaire soutenu n'augmente pas la production de l'urée.
2) L'acide urique C5H4N4O3 accompagne l'urée. Il provient de la décomposition de matières albuminoïdes particulières, les nucléoprotéides, constituant la substance des noyaux cellulaires. On n'en mesure qu'un demi-gramme par litre.
Très peu soluble dans l'eau, il n'est maintenu en dissolution dans l'urine que grâce à la présence du phosphate acide de soude. La plus grande partie y existe sous la forme d'urates de sodium et de calcium. Aussi lorsque l'alimentation est trop riche en albuminoïdes, la quantité d'acide urique augmente dans l'organisme au point qu'il ne se dissout plus en totalité dans le sang. Il précipite donc, surtout dans les cartilages articulaires, sous la forme de petites aiguilles assemblées en oursins, c'est la goutte.
3) La créatinine est une autre substance azotée C4H7N3O, dont la proportion varie de 6 à 120 cg par litre d'urine et qui provient de la destruction d'une substance albuminoïde des muscles, la créatine C4H9N3O2 dont elle ne diffère que par H2O en moins.
4) Les matières colorantes comprennent d'abord un pigment azoté jaune, appelé l'urochrome, qui provient de la dégradation de la bile, puis de l'urobiline issue de la dégradation de l'hémoglobine.
Certains éléments (notamment l’ammoniac) sont synthétisés par les reins et on ne les retrouve que dans les urines.
À l'état normal, on ne retrouve dans l'urine ni sucre, ni bactérie, ni protéine. Une petite quantité de globules rouges et de globules blancs (moins de 5000 par ml) peut s'y retrouver. Mais elle peut renfermer accidentellement des produits provenant du mauvais fonctionnement de certains organes.
Les principaux sont le glucose, l'albumine, l'acétone et les calculs urinaires.
1) Le glucose : La glycosurie est la présence de sucre dans les urines. Son apparition est liée à un taux de sucre dans le sang (glycémie) trop important.
Normalement, la glycosurie est nulle. En effet, le glucose est filtré intégralement par le glomérule pour se retrouver dans l'urine primitive au niveau de la capsule de Bowman. Dans des conditions normales, il est totalement réabsorbé par des transporteurs spécifiques et est totalement absent de l'urine finale. Il n'est plus réabsorbé si le taux sanguin dépasse 1,8g/l. On retrouvera alors du glucose dans les urines. C'est un premier témoin de la présence du diabète sucré (ou de type 1 dit insulino-dépendant) mais il peut s'agir d'un diabète rénal (glycosurie avec glycémie normale).
Dans le diabète sucré, la filtration du sucre dans les reins est accompagnée d'une série de troubles plus ou moins graves : appétit exagéré ou polyphagie, soif ardente et émission d'urines abondantes pouvant atteindre une dizaine de litres par jour (polyurie), parfois amaigrissement général, grande proportion de sucre dans le sang ou glycémie, et enfin rejet exagéré de glucose urinaire (200 à 300 g par jour). La glycosurie est fréquente chez les femmes enceintes.
La plupart de ces anomalies sont dues, soit à une altération du foie qui ne remplit plus son rôle régulateur du sucre, soit à une altération du pancréas qui ne sécrète plus l'insuline nécessaire pour l'utilisation du sucre par les tissus, soit enfin à des troubles dans le fonctionnement de la glande thyroïde, de l'hypophyse ou des capsules surrénales.
2) L'albumine : l'albuminurie est le taux de protéines dans les urines, qui normalement n'en contiennent pas. Cette présence anormale de protéines peut indiquer une altération plus ou moins profonde des parois des tubes urinifères, dont les cellules sont devenues incapables de s'opposer à la filtration de l'albumine du sang. On peut également penser aux glandes endocrines comme la thyroïde, la rate ou le thymus.
3) L'acétone est un des produits intermédiaires de la destruction des graisses qui se transforment dans un premier temps en glycérine et acides gras. Ces derniers donnent ensuite plusieurs produits intermédiaires parmi lesquels se trouve l'acétone, qui est finalement oxydée en produisant CO2 et H2O. Mais il arrive que dans certaines affections, et particulièrement dans le diabète, l'acétone qui n'est pas brûlée, passe dans l'urine où elle se décèle facilement par son odeur de chloroforme et où sa proportion peut atteindre jusqu'à une dizaine de grammes.
4) Les calculs urinaires : Lorsque l'acide urique, les urates et les phosphates ammoniaco-magnésiens sont formés en excès dans l'organisme, ils peuvent précipiter dans la vessie, sous la forme de petites granulations (sable urinaire) que l'urine entraîne à l'extérieur.
Mais il peut arriver que des cristaux restent dans la vessie, s'accumulent en plusieurs épaisseurs pour devenir des concrétions dures et volumineuses empêchant l'émission de l'urine par l'urètre. C'est ce que l'on appelle la pierre, la gravelle ou encore les calculs urinaires. Certains aliments sont favorables à la désagrégation et à l'élimination des calculs urinaires, ce sont par exemple : citron, pêche, cerise, poireau, radis, melon, pomme, haricot vert, fraise.
En résumé, les reins effectuent une filtration sélective, retenant les molécules utiles à l’organisme (comme les protéines) et en laissant passer les substances nuisibles ou en excès : l’urée et la créatinine, toxiques pour l’organisme, ne doivent pas s’accumuler dans le sang et sont constamment éliminées par les urines, même quand leur taux sanguin est bas.
En Naturopathie, le rein est un émonctoire essentiel, qui permet d'éliminer la plupart des déchets cristalloïdaux et acides (solubles dans l'eau), provenant d'une alimentation trop carnée ... ou une vie trop stressée !
En cas de mauvais fonctionnement des reins, on cherchera donc à nettoyer les filtres rénaux pour qu'ils retrouvent leur efficacité, en s'alimentant de manière plus restrictive : soit par un jeûne, soit par l'alternance monodiète sèche / monodiète hydrique.
Elaboration de l'urine
L'urine est élaborée grâce aux néphrons, unités fonctionnelles du rein, puis s'écoule par les voies urinaires excrétrices, les calices et les bassinets puis par l'uretère jusque dans la vessie, et enfin au moment de la miction par l'urètre vers l'extérieur.
L'élaboration se fait suivant les trois processus de base :
- la filtration glomérulaire : c'est la première étape de la production de l'urine, l'urine primitive. Une partie de l'eau et des solutés plasmatiques quittent le sang et passent dans la capsule glomérulaire.
- la réabsorption tubulaire : lorsque le filtrat s'écoule dans le tubule rénal, 99% de l'eau et un grand nombre de solutés utiles sont réabsorbés vers la circulation sanguine. Elle s'effectue selon deux mécanismes de transport à travers la membrane. Un transport passif : l'osmose (pour l'eau) et la diffusion, et un transport actif qui nécessite un travail membranaire et cellulaire (pour le glucose ou le sodium). Le but de la réabsorption tubulaire est l'élaboration de l'urine définitive.
- la sécrétion tubulaire : les cellules du tubule rénal sécrètent des déchets, certains médicaments dont la pénicilline, des ions excédentaires (dont les ions H+ contribuent à équilibrer le pH sanguin), en retirant ces éléments du sang, vers le tubule rénal. C'est un moyen d'éliminer ces substances de l'organisme.
Régulation hormonale
L'élaboration de l'urine est régulée par l'action de différentes hormones.
• Le système rénine-angiotensine-aldostérone est une cascade de régulation endocrinienne et enzymatique qui sert à préserver l'homéostasie hydro sodée (équilibre entre les ions Na+ et l'eau). En cas de baisse de la pression dans l'artère rénale, la rénine (enzyme parfois considérée comme une hormone) est sécrétée au niveau du rein par les cellules myoépithéliales lisses de l’artériole afférente de l’appareil juxtaglomérulaire.
L'angiotensinogène est une protéine inactive produite par le foie, et clivée par la rénine en un décapeptide appelé Angiotensine I, inactif. L'angiotensine I sera ensuite transformée en angiotensine II par une carboxypeptidase, secrétée au niveau pulmonaire.
L'angiotensine II est un vasoconstricteur très puissant qui favorise l'élévation de la pression artérielle par différents mécanismes :
- Elle stimule la vasoconstriction des artérioles glomérulaires afférentes et efférentes en réduisant le débit sanguin rénal et donc le débit de filtration glomérulaire. - Elle augmente la réabsorption des ions NA+ et Cl- et celle de l'eau dans le tubule contourné proximal. - Elle stimule la sécrétion d'aldostérone par les corticosurrénales, hormone qui stimule l'augmentation de l'activité des pompes à sodium-potassium entraînant une réabsorption des ions Na+ dans le tubule contourné distal et ainsi une réabsorption passive de l'eau contre des ions K+. Elle a pour but d'ajuster la composition de l'urine pour répondre aux besoins de l'organisme en maintenant l'homéostasie. Ce mécanisme se met en route en cas d'hypotension liée à l'hypovolémie, en cas de déshydratation. - Elle stimule la sécrétion de vasopressine (hormone antidiurétique ADH) qui limite la perte d'eau dans les urines. L'eau est ainsi réabsorbée au niveau du tubule proximal avec le sodium, et au niveau du tube collecteur grâce à l'ADH. - Elle stimule la sensation de soif, entrainant une plus grande absorption d'eau qui mécaniquement augmentera le volume sanguin et donc la pression artérielle.
• L'hormone antidiurétique (ADH) ou vasopressine est une hormone peptidique synthétisée par l'hypothalamus, et libérée par la neurohypophyse. Elle provoque une réabsorption d'eau en augmentant la perméabilité à l'eau du tubule collecteur, au niveau du segment distal du néphron lors d'une déshydratation corporelle. Elle diminue donc le volume des urines.
Une inhibition de la vasopressine crée l'effet opposé. L'alcool est un inhibiteur de la vasopressine, une grande consommation de produits alcoolisés augmente ainsi le volume des urines. L'inhibition de l'ADH par l'alcool est donc responsable des symptômes de déshydratation. La quantité de vasopressine circulante est régulée par l'osmolarité et la pression artérielle. Au niveau de la crosse aortique et du sinus carotidiens, des barorécepteurs analysent la pression artérielle. En cas de chute de pression, l'information est transmise au système nerveux central et à l'hypothalamus qui augmente la production de vasopressine.
Les personnes dont l'activité de l'ADH est faible souffrent souvent de diabète insipide et peuvent uriner jusqu'à 20 litres par jour.
La vasopressine se lie sur des récepteurs des muscles des vaisseaux, et induit l'augmentation de la concentration intracellulaire en calcium. Les ions Ca2+ ainsi libérés favorisent les interactions entre les protéines d'actine et de myosine, ce qui conduit à la contraction des vaisseaux.
Au niveau rénal, la vasopressine se lie sur des récepteurs des cellules du tube collecteur, provoquant l'augmentation du taux d'AMPc. Cet AMPc active des protéines kinases qui phosphorylent les aquaporines, protéines des canaux hydriques. Initialement présentes dans des vésicules cytoplasmiques, celles-ci migrent vers la membrane apicale où elles facilitent le passage de l'eau vers le milieu rénal, à travers les cellules du tube collecteur.
• Le facteur natriurétique auriculaire est sécrété par des cellules des oreillettes du cœur. L'étirement de la paroi, suite à l'augmentation du volume sanguin, stimule la sécrétion de ce facteur qui va inhiber la réabsorption des ions Na+ et de l'eau dans le tubule contourné proximal et le tubule rénal collecteur. Il inhibe également le système rénine-angiotensine-aldostérone et la sécrétion d'ADH. On aura par conséquent une augmentation de la production d'urine (diurèse), ce qui fait diminuer le volume sanguin et donc la pression artérielle.
Ces hormones permettent de réguler ce mécanisme complexe du maintien de l'équilibre hydrique de l'organisme, en jouant notamment sur les concentrations des solutés dont les ions Na+ et Cl- sont les plus abondants dans les liquides extracellulaires et dans l'urine.
Le volume sanguin et donc la pression artérielle dépendent de la quantité des ions Na+ et Cl- dans le sang. L'excédent de ces ions est éliminé dans l'urine. Or dans le processus d'osmose, l'eau suit toujours les solutés, ce qui signifie qu'en cas de consommation importante de sel (NaCl), il y a augmentation de la diurèse (élimination d'eau dans les urines), afin de faire baisser le volume plasmatique et donc la pression artérielle. Manger trop salé provoque donc une augmentation de la pression artérielle qui peut être à l'origine de troubles cardiovasculaires.
A l'inverse, la déshydratation entraîne une baisse de la pression artérielle détectée par des barorécepteurs qui contribuent alors à stimuler le centre de la soif. Voici un schéma récapitulatif succin de la régulation hormonale de l'élaboration de l'urine.
