Le mécanisme à contre-courant, le recyclage de l'urée et la concentration de l'urine
- Mécanisme
- Priorité pour les examens : élevée
Le rein sale sa médullaire pour pouvoir retirer l'eau de l'urine si nécessaire. L'urine peut ainsi être jusqu'à quatre fois plus concentrée que le sang.
Aussi appelé: Multiplicateur à contre-courant, Vasa recta
Voir en 3D: Reins · Vaisseaux intrarénaux
De quoi s'agit-il
L'anse de Henlé, fonctionnant à contre-courant, multiplie un petit gradient horizontal de sel pour obtenir un interstitium médullaire à ≈ 1200 mOsm/kg à la pointe de la papille. L'urée recyclée fournit près de la moitié de ce gradient, et les vasa recta le préservent sans le lessiver. En présence d'ADH, le tubule collecteur s'équilibre avec cette médullaire et produit une urine concentrée.
Fonctionnement, étape par étape
- La branche large fait passer le NaCl dans l'interstitium sans eau, créant à chaque niveau une différence de ≈ 200 mOsm/kg entre la lumière et l'interstitium.
- La branche descendante perméable à l'eau perd de l'eau vers cet interstitium et son liquide se concentre.
- Le liquide progresse en portant une concentration plus élevée vers la pointe de l'anse ; la branche large retire à nouveau du sel, de sorte que le gradient se multiplie avec la profondeur.
- Dans la médullaire interne, le tubule collecteur, en présence d'ADH, laisse sortir l'eau et concentre l'urée luminale.
- L'urée sort par UT-A1 vers l'interstitium interne, entre en partie dans l'anse et retourne au tubule collecteur : elle est recyclée.
- Les vasa recta gagnent des solutés et perdent de l'eau en descendant, et font l'inverse en remontant ; ils évacuent ainsi l'eau réabsorbée sans emporter le gradient.
- Avec une ADH élevée, le tubule collecteur s'équilibre avec la médullaire ; l'urine sort donc presque aussi concentrée que la papille.
The nephron: segments, transporters and diuretics
Na⁺ reabsorbed almost noneWater reabsorbed ≈ 15%
Thin descending limb of the loop of Henle
- What it does: Permeable to water, barely to solutes: water leaves into the hyperosmotic interstitium (≈ 15% of filtered water) and the fluid concentrates to ≈ 1200 mOsm/kg at the hairpin.
- Transporters: Aquaporin 1 (AQP1), always present: it does not depend on ADH.
- Drugs: Osmotic diuretics (3): keep water in the lumen here and in the proximal tubule.
- Disorders: Losing the medullary gradient (medullary washout) lowers the ability to concentrate urine.
- Glomerulus and arterioles
- Proximal tubule
- Thin descending limb
- Thin ascending limb
- Thick ascending limb
- Distal convoluted tubule
- Collecting tubule and duct
- Juxtaglomerular apparatus (macula densa)
- Cortex
- Medulla
- Interstitial osmolality (≈ 300 → 1200 mOsm/kg)
The nephron: segments, transporters and diuretics
Na⁺ reabsorbed small (passive)Water reabsorbed 0%
Thin ascending limb of the loop of Henle
- What it does: Impermeable to water; in the inner medulla NaCl leaves passively and the fluid starts to dilute. With the thick limb and urea it builds the medullary gradient (countercurrent multiplier).
- Transporters: Cl⁻ channels (ClC-K1) and a paracellular path for Na⁺; passive urea transport.
- Glomerulus and arterioles
- Proximal tubule
- Thin descending limb
- Thin ascending limb
- Thick ascending limb
- Distal convoluted tubule
- Collecting tubule and duct
- Juxtaglomerular apparatus (macula densa)
- Cortex
- Medulla
- Interstitial osmolality (≈ 300 → 1200 mOsm/kg)
Osmolalités approximatives
| Paramètre | Valeur | Remarque |
|---|---|---|
| Plasma | ≈ 285–295 mOsm/kg | |
| Interstitium cortical | ≈ 300 mOsm/kg | |
| Interstitium à la pointe de la papille | ≈ 1200 mOsm/kg | peut atteindre ≈ 1400 |
| Urine, concentration maximale | ≈ 1200 mOsm/kg | |
| Urine, dilution maximale | ≈ 50 mOsm/kg | |
| Diurèse minimale obligatoire | ≈ 0,5 L/jour | avec ≈ 600 mOsm/jour de solutés |
Valeurs approximatives chez un adulte en bonne santé au repos ; chaque laboratoire définit ses propres intervalles.
Qui fait quoi
| Élément | Rôle | En cas de défaillance |
|---|---|---|
| Branche ascendante large | Moteur : retire le NaCl sans eau | Diurétiques de l'anse : l'urine ne peut être ni bien concentrée ni bien diluée |
| Branche descendante | S'équilibre en perdant de l'eau | — |
| Tubule collecteur + ADH | Laisse sortir l'eau ; concentre l'urée | Diabète insipide : grands volumes d'urine diluée |
| Urée (UT-A1) | ≈ 40–50 % du gradient interne | Régime pauvre en protéines : moindre concentration |
| Vasa recta | Échange : préservent le gradient | Débit médullaire élevé : lessivage médullaire |
Corrélation clinique
- Diabète insipide central ou néphrogénique : sans effet de l'ADH, l'urine reste diluée (< 300 mOsm/kg) même lorsque le patient se déshydrate.
- Une potomanie (polydipsie primaire) ancienne lessive la médullaire : même avec de l'ADH, l'urine n'atteint pas d'emblée sa concentration maximale.
- Les personnes âgées concentrent moins bien l'urine et sont donc plus exposées à l'hypernatrémie sans accès à l'eau.
Testez-vous
Réfléchissez à la réponse, puis touchez la question pour la voir.
Pourquoi un diurétique de l'anse réduit-il la capacité à concentrer l'urine ?
Il bloque NKCC2 dans la branche large, le moteur qui fait passer le sel dans l'interstitium. Sans ce gradient médullaire, l'ADH ne peut pas retirer d'eau du tubule collecteur.
Quel rôle joue l'urée dans la concentration de l'urine ?
L'ADH ouvre UT-A1 dans le tubule collecteur médullaire interne ; l'urée concentrée passe dans l'interstitium et fournit près de la moitié de son osmolalité, ce qui permet de retirer davantage d'eau.
Pourquoi les vasa recta ne lessivent-ils pas le gradient médullaire ?
Ils sont en forme de U avec un débit lent : ils gagnent des solutés en descendant et les restituent en remontant (échange à contre-courant), tout en évacuant l'eau réabsorbée.
Pourquoi existe-t-il une diurèse minimale obligatoire d'≈ 0,5 L/jour ?
Environ 600 mOsm de solutés doivent être excrétés chaque jour et l'urine ne peut pas dépasser ≈ 1200 mOsm/kg ; la division donne au moins ≈ 0,5 L.
Voir en 3D
Les structures de l'anatomie 3D de Durgical où cela se passe.
Thèmes liés
- Le transport dans l'anse de Henlé
- ADH, soif et bilan hydrique
- Dilution urinaire, eau libre et diurèse osmotique
- Anatomie fonctionnelle du néphron
- Tubule distal et tubule collecteur
Contenu pédagogique de physiologie ; ce n'est ni un guide diagnostique ni un guide thérapeutique et il ne remplace pas l'avis d'un professionnel de santé. Les valeurs sont des références approximatives. Aucune posologie n'est indiquée.
Sources: Physiology, Renal (StatPearls (NCBI Bookshelf), 2023).
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Modèle représentatif, à des fins éducatives uniquement.