Comprendre la structure du système urinaire

La structure et le fonctionnement du système urinaire sont très complexes. Je vais donc essayer d'expliquer de manière simple mais logique tout ce qui se passe autour du système excréteur et de la miction, afin que vous puissiez plus tard comprendre la raison de toutes ces recommandations et, en vous responsabilisant, opérer des changements dans votre vie qui vous permettront de souffrir moins souvent de cystites inconfortables ou d'autres affections urinaires plus graves.

 Le système urinaire se compose des reins, qui sont les organes producteurs d'urine, d'une part, et du système pyélocaliciel, des uretères, de la vessie et de l'urètre, qui sont les organes excréteurs de l'urine, d'autre part. La grande majorité des maladies urologiques sont basées sur le système excréteur. C'est pourquoi je me concentrerai sur ce système pour donner un bref résumé de l'anatomie et de la physiologie (comment il fonctionne dans des conditions normales), sans aborder la structure complexe de l'intérieur du rein, qui n'a que peu d'intérêt pour le sujet qui nous occupe.

 Le système excréteur urinaire est constitué de plusieurs couches de tissus. De l'intérieur vers l'extérieur, et de manière très simplifiée, on trouve la muqueuse, qui est le revêtement intérieur du bassinet rénal, des uretères, de la vessie et de l'urètre. Sa fonction est d'agir comme une barrière imperméable au passage de l'urine. Les cellules qui tapissent cette muqueuse, appelées cellules urothéliales, ont la particularité de posséder à leur surface une série de protéines, les uroplakines, dont la fonction est, entre autres, de protéger le système excréteur contre les infections. Cependant, certains germes, comme la bactérie

 Escherichia coli cause fréquente d'infections des voies urinaires, possède à sa surface des "poils" appelés fimbriae qui lui permettent de s'attacher précisément à ces récepteurs (en particulier l'uroplakine Ia) et même de pénétrer à l'intérieur des cellules urothéliales. La muqueuse est également recouverte d'une couche de mucus, principalement constituée de sucres complexes appelés glycosaminoglycanes (GAG), dont l'acide hyaluronique et le sulfate de chondroïtine, qui la protègent des agressions physiques, chimiques ou biologiques et la rendent imperméable.

 Sous la muqueuse, et séparée d'elle par une fine couche appelée membrane basale, sur laquelle reposent les cellules urothéliales, se trouve la lamina propria, un tissu composé de différents types de fibres (collagène, fibres élastiques, etc.), de vaisseaux sanguins et lymphatiques, de terminaisons nerveuses, de certaines cellules de soutien comme les fibroblastes, les myofibroblastes ou les adipocytes (cellules adipeuses), et de cellules immunitaires.

 La fonction de la sous-muqueuse est d'apporter un soutien structurel à la muqueuse, ainsi que de fournir une défense immunitaire si nécessaire, en renforçant la capacité de défense qui existe déjà dans l'urothélium. Le système immunitaire résident de la vessie se compose principalement de cellules de l'immunité innée (cellules non spécialisées, sans "mémoire immunologique"), essentiellement des mastocytes et des macrophages, ainsi que de quelques cellules tueuses naturelles (Nk). Ces cellules, avec les immunoglobulines A sécrétoires (les anticorps qui résident habituellement dans la muqueuse), les uroplakines, la couche de mucus et certaines substances bactéricides sécrétées dans l'urine par certaines cellules rénales ou vésicales (protéine de Tamm-Horsfall, β-défensine 1, NGAL, ribonucléase 7, cathélicidine, pentraxines, etc.)  constituent la première ligne de défense face aux infections. Si la réponse immunitaire innée est activée par une infection, des cytokines seront libérées par les cellules immunitaires et les cellules urothéliales. Ces cytokines sont des substances qui servent à "appeler des renforts", en recrutant d'autres cellules immunitaires pour aider à renforcer la réponse immunitaire innée (neutrophiles, plus de macrophages, lymphocytes, etc.).

 Après la lamina propria, on trouve la muscularis propria, une couche de fibres musculaires disposées dans différentes directions qui permettent de créer des mouvements dans ces organes, afin que l'urine puisse passer des reins à la vessie et être ensuite expulsée par la vessie lors de la miction. Dans la vessie, ce muscle est appelé détrusor. Son fonctionnement est contrôlé par le système nerveux autonome (systèmes sympathique et parasympathique), dont nous parlerons plus en détail dans un autre article. La couche musculaire, associée à la couche sous-muqueuse et à ses fibres élastiques, confère à la vessie une grande capacité de stockage d'environ un demi-litre d'urine, sans que la pression à l'intérieur de celle-ci n'augmente au repos. Ce mécanisme est très important pour le bon fonctionnement de l'ensemble du système urinaire, car une surpression dans la vessie pourrait être transmise par voie rétrograde aux reins, ce qui entraînerait un dysfonctionnement rénal, les reins devant toujours travailler à basse pression. De même, pendant la miction, lorsque le muscle de la vessie se contracte pour expulser l'urine et que la pression augmente fortement, la disposition particulière des fibres musculaires lisses à l'embouchure des uretères fonctionne comme une valve, empêchant la pression d'être transmise aux reins.  Si ce mécanisme de fermeture ne se fait pas correctement, il se produit une situation pathologique appelée "reflux vésico-urétéral". D'autre part, il faut mentionner le mécanisme sphinctérien de la vessie et de l'urètre, c'est-à-dire les muscles qui "ferment" l'extrémité du système excréteur et empêchent l'urine de s'échapper constamment vers l'extérieur.  On peut considérer qu'il existe deux sphincters dans la vessie, le sphincter interne ou col vésical et le sphincter externe ou sphincter strié. Le sphincter interne n'est rien d'autre que le prolongement des fibres musculaires de la paroi vésicale, qui deviennent circulaires au point de transition entre la vessie et l'urètre. Ainsi, lorsqu'elles se contractent, elles ferment la sortie de la vessie, tandis que lorsqu'elles s'ouvrent, la vessie prend la forme d'un entonnoir et l'urine peut passer. Le sphincter externe ne fait pas partie à proprement parler du système excréteur urinaire, mais il y est étroitement lié. Il s'agit d'un muscle circulaire qui entoure l'urètre moyen chez la femme et l'urètre membraneux chez l'homme (la partie de l'urètre située juste en dessous de la prostate). Ce muscle fait partie d'un groupe de muscles appelé "plancher pelvien", dont la fonction est d'apporter un soutien anatomique et fonctionnel aux organes pelviens. La contraction du sphincter externe permet d'étrangler l'urètre et d'empêcher l'écoulement de l'urine. C'est ainsi, avec l'aide du sphincter interne, que l'on obtient une continence correcte. Contrairement au col de la vessie, dont le fonctionnement est régi par le système nerveux autonome et que nous ne pouvons pas contrôler volontairement, le sphincter externe fonctionne grâce aux fibres du nerf pudendal, qui appartient au système nerveux "volontaire".

 En poursuivant la structure en couches du système excréteur, nous trouvons la couche la plus externe, appelée "séreuse", composée principalement de tissu conjonctif. Cette couche ne recouvre pas la totalité de la surface externe des organes, mais leur fournit un support vasculaire en alimentant de nombreux vaisseaux sanguins. Dans les zones du système excréteur où il n'y a pas de séreuse, on trouve une couche de tissu conjonctif lâche appelée adventice, qui a la même fonction.

Bibliographie :