Le rein est un organe de l'appareil urinaire des vertébrés. Il a de multiples fonctions : hormonales, de régulation de la pression sanguine et d'élimination des toxines. Il assure ainsi, par filtration et excrétion d'urine, l'équilibre hydroélectrolytique (homéostasie) du sang et de l'organisme en général. Ses fonctions hormonales comprennent la synthèse de l'érythropoïétine, du calcitriol (forme active de la vitamine D) et de la rénine.
Chez les amniotes, il est le plus souvent pair et situé dans l'abdomen, dans le rétropéritoine, suivant une symétrie plus ou moins bilatérale. Il est de taille et de conformation très variable en fonction des espèces : lisses chez les humains, lobulés chez les ruminants, diffus chez les oiseaux...
Par abus de langage, le langage courant nomme souvent « reins » la zone des vertèbres lombaires (ex.: « tour de reins » pour parler de lombalgie).
Ambivalence La fonction complexe de cet organe vital a peut-être suscité l'ambivalence de sa réputation : objet de culte (il est cité 25 fois dans la Bible où il est considéré, selon l'art divinatoire tiré de l'examen hiéroscopique des reins de l'animal sacrifié, comme le siège de la sagesse, de l'intelligence et des émotions, notamment dans le Livre des Psaumes, dans la Bible Segond, Ps 26:2 et Ps:73:21 dans la Bible du Rabbinat (traduction française littérale du Tanakh).), il a également longtemps été méprisé car jugé peu noble (assimilé à une passoire qui filtre les déchets pour constituer les urines).
Anatomie chez l'être humain Morphologie Chez l'être humain, les reins sont des organes aplatis, ovoïdes, dits « en haricot ». La face externe est convexe ; la face interne est concave, et accueille le hile qui se projette au niveau de la lombaire : il constitue la zone de transit des éléments vasculo-nerveux et des voies excrétrices urinaires.
La surface des reins est lisse chez l'adulte, de couleur rouge-brun. En moyenne, ils ont pour hauteur , largeur , épaisseur Pierre Kamina, Anatomie clinique (tome 4) organes urinaires et génitaux, pelvis, coupes du tronc, Éditions Maloine, 2008 et chacun pèse environ 150 g. Ces mensurations sont très variables d'un individu à l'autre.
Situation Les reins se situent dans l'espace rétropéritonéal, où ils se projettent par leur face postérieure dans la région lombaire. Celle-ci constitue d'ailleurs la principale voie d'abord chirurgical du rein.
Le rein gauche est placé entre la thoracique et la lombaire. Le rein droit quant à lui se projette entre la thoracique et l'espace entre la et la lombaire. Ce décalage est dû à la pression du foie sus-jacent sur le rein droit.
Ils s'orientent : dans le plan frontal, selon un angle d'environ 18° avec l'axe médian (orientés vers le bas et en dehors) ; dans le plan transversal, selon un angle de 40 à 60° avec l'axe sagittal (orientés vers l'avant et en dedans)
Vascularisation Un seul rein suffit pour vivre ; 5 % des individus n'ont qu'un rein, mais dans ce cas, il s'agit le plus souvent du rein droit, mieux vascularisé et grâce à la présence du quadrilatère de Rogie qui favorise la stase veineuse et a des répercussions au niveau génital gauche.
Le rein est vascularisé par les artères et veines rénales et c'est par une échancrure dans la face concave que ces vaisseaux pénètrent dans le rein (hile du rein).
Les artères rénales sont deux artères droite et gauche qui naissent de l’aorte abdominale au niveau de L1. L’artère rénale gauche est plus courte que la droite. Chaque artère rénale donne deux branches terminales : une branche antérieure et une branche postérieure.
Les artères et les veines présentent les subdivisions suivantes, jusqu'au glomérule : +ArtèreVeineCapillairesAorte abdominaleVeine cave inférieureArtère rénaleVeine rénaleArtères segmentaires ---Artères interlobairesVeines interlobairesArtères arquées du reinVeines arquées du reinArtères interlobulairesVeines interlobulairesArtériole glomérulaire afférente du rein ---Glomérule---Artériole efférente rénale---Capillaires péritubulaires et
Vasa recta Les veines rénales croisent en avant les artères rénales et se jettent dans la veine cave inférieure au niveau de L2. La veine rénale gauche est plus longue et de gros calibre.
Le parenchyme rénal est entouré d'une capsule dure, très résistante qui le protège. La partie périphérique du parenchyme est le cortex alors que la partie centrale est la médulla. Cette médulla n'est pas continue : elle est interrompue par des prolongements du cortex qui vont jusqu'au sinus rénal.
Innervation Le rein est innervé par le plexus rénal qui accompagne et entoure l'artère rénale. Il est innervé par le système nerveux sympathique et parasympathique.
L'innervation parasympathique est assurée par le nerf vague (X).
L'innervation sympathique émerge des segments de la moelle spinale T10 à L1. Les fibres pré-synaptiques vont se réunir pour former les nerfs splanchniques, ceux-ci font synapse principalement dans le ganglion aortico-rénal. De là partent les fibres post-synaptiques qui vont innerver le rein. Accessoirement on peut retrouver une innervation du nerf splanchnique lombaire et l'implication des ganglions mésentérique supérieur et rénal.
Pour plus de détails sur l'innervation orthosympathique des viscères de l'abdomen, consulter l'article concernant les plexus prévertébraux.
Physiologie Le rein a aussi une fonction endocrine (érythropoïétine, système rénine-angiotensine-aldostérone, calcitriol).
En raison de caractéristiques génétiques Dorne J., Walton K. and Renwick A.G. (2004) « » , 42, 2, 275-298. ou liées aux traits de vie, la capacité des reins varie significativement selon les individus et selon l'âge. Elle est médiocre chez le nouveau-né et décline chez l'adulte avec l'âge. Les capacités fonctionnelles du rein peuvent être dégradées par diverses maladies et par l'exposition à certains toxiques (fluor, plomb, cadmium, autres métaux lourds, alcool ou excès de sodium…). En cas de déficience grave, les derniers recours sont la filtration externe du sang dans un rein artificiel (dialyse), ou la greffe de rein.
Architecture interne du rein vignette|Les reins sont dans l'espace rétropéritonéal. De l'extérieur vers l'intérieur :
Zone corticale Elle comporte les glomérules, les tubes contournés proximaux et distaux et les tubes collecteurs. Les colonnes de Bertin, dans les espaces entre les pyramides de Malpighi.
Médullaire rénale
Les pyramides rénales ou de Malpighi, dont la base est sous-corticale et la pointe tournée vers l'intérieur, forment les papilles sur lesquelles viennent se ventouser les petits calices. Elles comportent les tubes droits proximaux et distaux ainsi que l'anse de Henle et les canaux de Bellini.
Une pyramide et ses colonnes forment un lobe du rein.
Les néphrons qui se déversent dans le même canal collecteur forment collectivement un lobule du rein.
Calices
Les petits calices recueillent l'urine émise par les pyramides de Malpighi. L'union des petits calices forme les grands calices, il y a trois ou quatre grands calices par rein. Tube abouché à la pointe de la pyramide rénale, et qui en se rejoignant forment le bassinet.
Pelvis rénal ou bassinet
Tube en forme d'entonnoir qui se jette dans l'uretère. Il est également appelé pyélon. C'est l'endroit où va passer l'urine à sa sortie du néphron via le tube collecteur. Les bassinets tout comme les calices possèdent un tissu musculaire lisse qui se contracte et propulse l'urine par péristaltisme.
Développement et fonction embryonnaire et fœtale du rein Le rein est issu de la métamérisation (segmentation puis formation de tubules) du mésoblaste intermédiaire (tissu du disque embryonnaire) en cordon néphrogène au cours de la de développement. Ce cordon se divise en trois régions distinctes dans le temps et l'espace (selon un axe céphalo-caudal) qui vont évoluer successivement: le cordon pronéphrogène (le plus céphalique) qui se métamérise en pronéphros. Ce premier rein ne fonctionne pas et dégénère à la fin de la de développement ; le cordon mésonéphrogène qui se métamérise après la dégénérescence du pronéphros en mésonéphros. Ce rein fonctionne dès la fin de la de développement, mais il dégénérera également ; le cordon métanéphrogène (le plus caudal) qui donne le métanéphros, rein fonctionnel, qui est le rein définitif. Il a la particularité de ne pas se métamériser.
Voir aussi le paragraphe sur l'embryologie du néphron.
Néphron vignette|Schéma de néphron.
Le néphron est l'unité structurelle et fonctionnelle de base du rein.
C'est un tubule mince consistant en un amas de capillaires appelés glomérules, entourés d'un bulbe creux, la capsule glomérulaire. La capsule glomérulaire amène à un long tubule entortillé en deux sections : le tubule contourné proximal, l'anse du néphron, le tubule contourné distal, et le tubule rénal collecteur. Les tubules collecteurs se déversent dans les calices via les papilles, les calices se jettent dans le pelvis rénal (appelé également pyélon ou bassin), qui est connecté à l'uretère. Chaque rein humain compte environ un million de néphrons. Le nombre de néphrons, fixé à la naissance, est d'une grande variabilité. Il dépend de multiples facteurs dont l'âge gestationnel, le retard de croissance intra-utérin, l'état nutritionnel maternel.
Formation de l'urine Le rôle essentiel et le plus connu des reins est la formation de l'urine. Ils éliminent du sang les déchets provenant de la destruction des cellules de l'organisme et de la digestion des aliments .
La formation de l'urine et le rejet de celle-ci, comprennent quelques étapes:
L'artère rénale apporte le sang au rein - Les artères rénales droite et gauche nées de l'aorte apportent une grande quantité de sang aux reins, environ 1700 litres par jour, soit un cinquième du débit cardiaque. Elles se divisent en de nombreuses branches pour aboutir à des artérioles microscopiques qui vont alimenter les néphrons ; Le néphron filtre le sang et produit l'urine - Chaque rein est constitué d'un million de minuscules canaux juxtaposés appelés néphrons. Chaque néphron comprend un glomérule et un tubule. Le glomérule est un filtre très fin qui retient les globules rouges et les grosses molécules (protéines) mais laisse passer l'eau, les électrolytes (sodium, potassium, calcium...) et les petites molécules (glucose, urée, acide urique, créatinine...). Il en résulte une urine primitive qui va subir des transformations à l'intérieur du tubule. Certaines substances y sont évacuées, d'autres sont réabsorbées, aboutissant à l'urine définitive qui va s'écouler dans les tubes collecteurs ; L'urine atteint le bassinet, sorte d'entonnoir - Les tubes collecteurs déversent l'urine dans 8 à 10 calices qui se vident dans le bassinet, sorte d'entonnoir dans lequel s'abouche l'uretère ; L'urine est déversée dans deux conduits: les uretères - Les uretères sont des tuyaux de 2,5 mm de diamètre et de 30 cm de long qui, partant du bassinet, vont amener l'urine à la vessie ; La vessie stocke puis évacue l'urine par l'urètre - La vessie est un réservoir qui peut contenir jusqu'à 800 ml d'urine. Elle se remplit progressivement et se vide, par un mécanisme déclenché volontairement, laissant échapper l'urine par l'urètre: c'est la miction.
Fonction du rein Hormis sa fonction principale de filtration et d'épuration du sang, le rein intervient à bien des niveaux, notamment dans la régulation de la pression artérielle. Par sa fonction de synthèse de substances spécifiques régulatrices, notamment :