Une des fonctions essentielles du rein est de contrôler l'élimination du sel et de l'eau et donc de limiter les variations du volume et de l'osmolalité du milieu extracellulaire. Le rein maintient la concentration du K⁺ extracellulaire et le pH sanguin constant par une régulation de l'élimination des ions H⁺ et HCO₃^-, en fonction de leur absorption dans l'organisme et des processus respiratoires et métaboliques.

Le rein a en plus pour fonction d'excréter les produits terminaux du métabolisme (urée, acide un que) mais aussi, en même temps, de conserver des composants essentiels (glucose, acides aminés). Il joue en outre un rôle dans le métabolisme (dégradation des protéines et des peptides, néoglu-cogenèse) et dans la synthèse de certaines hormones (rénine, érythropoïétine, vitamine D, prostaglandine).

Le néphron représente I'unité fonctionnelle du rein. Chez l'homme, chaque rein contient 1200000 néphrons. Le sang est filtré au départ du néphron dans le glomérule : les protéines et les cellules sont retenues, alors que l'eau est éliminée, avec toutes les autres substances, dans le tubule (tubule urini-fère). La majeure partie de ce filtrat retourne ensuite dans le sang, à travers la paroi tubulaire (réabsorption). Le reste est éliminé avec l'urine (excrétion).

Quelques solvants urinaires pénètrent dans la lumière du néphron, en provenance des cellules tubulaires, par un phénomène de sécrétion.

Les parties du néphron

a) Les corpuscules de Malpighi, situés dans la partie corticale, sont constitués de la capsule de Bowman et du glomérule, luimême logé dans la capsule. Cet ensemble forme le feuillet épithélial viscéral et le feuillet épithélial pariétal de la capsule. Entre les deux, se trouve l'espace capsulaire dans lequel se produit la filtration de l'urine primitive. Une artériole afférente (vas afferens) transporte le sang jusqu'au glomérule. Là, elle se divise en capillaires qui fusionnent à nouveau pour former une artériole efférente (vas efferens), celle-ci donnant naissance à un réseau capillaire péritubulaire.

Le filtre glomérulaire est constitué de plusieurs couches : côté urine, l'épithélium viscéral de la capsule de Bowman est formé de cellules (les podocytes) disposées en une succession de digitations séparées par des interstices en forme de « fente » recouvertes par une membrane dotée de pores de 5 nm de diamètre ; côté sang, la membrane basale et I'endothélium capillaire constituent les deux autres couches de la membrane filtrante.

b) Le tube proximal, qui constitue la partie la plus longue du néphron, est contourné dans sa partie initiale (d'où son nom : tube contourné proximal) et se transforme ensuite en une section droite (pars recta). Ses cellules possèdent, au pôle luminal, une bordure en brosse assez dense et, au pôle basai, la membrane basale présente de profondes invaginations (région bassie) qui sont en contact étroit avec les mitochondnes de la cellule.

c) Prolongeant la partie terminale du tube proximal, l'anse de Henle (faisant partie de la médullaire) comporte une branche grêle descendante, une branche grêle ascendante et un segment large ascendant. Ce dernier se prolonge par un amas de cellules spécialisées (la macula densa) qui jouxtent les capillaires glomérulaires du néphron concerné.

Seulement 20 % des anses des néphrons dits juxtamédullaires parviennent jusque dans la médullaire, le reste étant plus cour.

d) Le tube contourné distal est plus court que le tube proximal. Les cellules du tubule distal ne sont pas homogènes et ne possèdent pas de bordure en brosse et ont moins de mitochondries que celles du tube proximal. Il commence au niveau de la macula densa et débouche dans les tubes collecteurs.

D'un point de vue anatomique et fonctionnel, les tubes collecteurs sont répartis en une zone corticale (cortex) et une zone médullaire (médulla) au niveau desquelles ont lieu les dernières modifications de l'urine définitive ; celle-ci est alors conduite jusqu'aux papilles rénales et au pelvis pour y être excrétée.