OBJECTIFS : L’élève de BEP CSS doit être capable de :1. INDIQUER sur un schéma des éléments anatomiques de l’appareil urinaire.2. REPRESENTER schématiquement le néphron.3. LOCALISER le néphron sur une coupe longitudinale d’un rein.4. COMPARER la composition du sang et de l’urine.5. INDIQUER les rôles du néphron.6. INDIQUER les rôles du rein dans le maintien de l’homéostasie.

A. LES REINS ET LES VOIES URINAIRES CHEZ LA FEMME ET L’HOMME ADULTE.

1. Compléter les légendes des schémas proposés.

2. nommer les organes constituant l’appareil urinaire :…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….3. nommer les vaisseaux sanguins qui amènent le sang aux reins…………………………………………………………………………………………………..4. nommer les vaisseaux sanguins qui emmènent vers le cœur le sang qui a traversé les

reins.…………………………………………………………………………………………………...5. compléter le texte suivant qui décrit le trajet de l’urine.L’urine est déversée dans un réservoir  :le……………………, au moyen de deux canaux d’évacuation :…………………. Par la ………………, nous vidons la vessie lorsqu’elle est pleine. L’urine s’écoule vers l’extérieur par un canal :……………….

L’APPAREIL URINAIRE.OBJECTIF 1 : INDIQUER SUR UN SCHEMA DES ELEMENTS ANATOMIQUES DE L’APPAREIL URINAIRE.

TRAVAIL A REALISER

Cours BIOLOGIE :appareil urinaire T BEP CSS M MercierPAGE 1

B. LES REINS   : OBSERVATION EN COUPE LONGITUDINALE.

En coupe longitudinale, on remarque une zone externe de couleur plus claire, la corticale et une zone interne, plus foncée, la médullaire, constituée de pyramides de Malpighi. Les sommets de ces pyramides portent les papilles qui aboutissent aux calices. Ceux-ci s’ouvrent dans le bassinet qui collecte l’urine sécrétée par le rein.La zone corticale, granuleuse, s’insinue entre les pyramides de Malpighi. Elle comprend des tubes urinifères ou néphrons.La zone médullaire, rouge foncé, est constituée de 8 à 12 pyramides de Malpighi, qui donnent naissance chacune à une papille perforée en forme d’arrosoir, dirigée vers le calice. Les calices appliqués à chaque papille forment en se rejoignant, le bassinet.

.

1. annoter la coupe schématique du rein : à l’aide du texte ci –dessus, replacer sur les schémas de la coupe longitudinale du rein les noms suivants :uretère, artère rénale, veine rénale, zone corticale, zone médullaire, capsule rénale, pyramides de Malpighi, calice, bassinet, tube urinifère ou néphron.

2. Compléter le texte suivant :De l’extérieur vers l’intérieur, on peut voir ; ………………………… ou membrane qui entoure le rein.…………………………. présentant de nombreux points rouges.…………………………..plus ferme et plus rouge ,elle est formée de cônes striés : les………………..Les tubes urinifères constituent ces pyramides. C’est dans ces tubes que se forme continuellement l’………

TRAVAIL A REALISER

Cours BIOLOGIE : appareil urinaire T BEP CSSM Mercier PAGE 2

Chaque rein est constitué d’environ un million de tubes urinifères ou néphrons.Le néphron débute par un sac : la capsule de bowman qui coiffe un réseau de capillaires sanguins appelé glomérule. Il est alimenté par une artériole afférente (qui amène le sang) et il est drainé par une artériole efférente (qui emmène le sang) , qui suit le trajet du tubule.Chez l’homme, les artères rénales dirigent vers les reins 1600 litres de sang qui seront traités chaque jour, soit un litre par minute. La capsule se continue par le tubule, conduit très fin, décrivant un trajet complexe : d’abord légèrement sinueux, le tube contourné proximal décrit une boucle en épingle à cheveu : l’anse de Henlé, qui descend dans la zone médullaire et remonte dans la zone corticale pour aboutir au tube contourné distal. Le tubule redescend et se joint aux tubes voisins ; l’ensemble constitue le canal de Bellini qui aboutit aux calices au niveau de la papille.

A partir de la lecture du texte ci-dessus et des noms en italique suivants,, annoter le schéma du néphron :Noms à replacer : artériole efférente, artériole afférente, réseau capillaire du tubule. capsule de Bowman, glomérule, tube contourné distal, tube contourné proximal, anse de Henlé (anse montante et anse descendante), tube collecteur (ou canal collecteur de Bellini).

Localiser le néphron sur le schéma de la coupe longitudinale du rein (objectif 1 ,page 2)

OBJECTIF 2 : REPRESENTER LE NEPHRON

TRAVAIL A REALISER.

OBJECTIF 3 : LOCALISER LE NEPHRON SUR UNE COUPE LONGITUDINALE D’UN REIN

Cours BIOLOGIE : appareil urinaire PAGE 3T BEP CSS M Mercier

Cours BIOLOGIE : appareil urinaire , page 3T BEP CSS M Mercier.

A. Comparaison des composition de l’urine et du plasma.

ELEMENTS PLASMA (en g/l) URINE (en g/l)

Eau ProtéinesLipidesGlucoseChloreSodiumPotassiumUréeAcide uriqueCréatinineAcide hippuriqueAmmoniaque

910703

0,93,73,20,20,30,030,01

00

95000065

1,5200,50,80,50,7

1° Citer les substances que l’on trouve à la fois dans le plasma et l’urine. Concluresels minéraux, urée et acide urique, l’eau sont présents dans le plasma et dans l’urine ces substances sont éliminées par les reins

2° Citer les substances que l’on trouve uniquement dans l’urine. Conclurel’ammoniaque est une substance qui n’existe que dans l’urine cette substance est élaborée par les reins

3° Citer les substances que l’on ne trouve pas dans l’urine. Conclure.Le glucose, les lipides les protides existent dans le plasma mais non dans l’urine normale. Vis à vis de ces substances, le rein se comporte comme une barrière.

B. Substances particulières :

Observations :Recherche par analyse d’urine : De produits dopants, De progestérone (test de grossesse),De nutriments, dont la présence est anormale (glucose, albumine)

Conclure : qu’est ce que l’excrétion urinaire ?

L’excrétion urinaire est l’élimination sous forme d’urine de certaines substances prélevées dans le milieu intérieur.

OBJECTIF 4 : COMPARER LA COMPOSITION DU SANG ET DE L’URINE.

TRAVAIL A REALISER :

Chaque rein reçoit 1 600 litres de sang par jour et en filtre 180 litres pour rejeter près de deux litres d’urine.Les néphrons assurent l’épuration chimique du sang et participent à l’équilibre du milieu intérieur.La formation de l’urine se fait en trois temps : une filtration du sang, une réabsorption d’éléments essentiels tels que le glucose et l’eau et enfin, une sécrétion de déchets.L’ensemble des néphrons forme une longueur totale de 20 kilomètres, ce qui représente une surface d’échange considérable.Les échanges se font du tubule vers les capillaires ou des capillaires vers le tubule.

D’après le schéma et le texte ci-dessus, répondre aux questions suivantes :1° quelles sont les macromolécules présentes dans le sang et qui ne passent pas dans le glomérule ?

2° quelles sont les substances utiles dont les reins n’éliminent que l’excès ?

3° quels sont les déchets azotés dont les reins assurent l’élimination ?

OBJECTIF 5 : INDIQUER LES ROLES DU NEPHRON.

TRAVAIL A REALISER

Cours BIOLOGIE : T BEP CSSAppareil urinaire PAGE 4M Mercier

LA FILTRATION :Le sang arrive par l’artère afférente au glomérule où il subit une première filtration. Une telle filtration, à l’échelle moléculaire, s’appelle une dialyse. Le sang laisse passer dans le glomérule tous les éléments du plasma sauf les protéines et les lipides qui sont de grosses molécules.

LA REABSORPTION   : Une seconde filtration sélective a lieu au niveau des tubules, avec une réabsorption importante de substances utiles.La réabsorption se fait par deux mécanismes distincts : Le premier mécanisme est actif, car la substance est réabsorbée dans une région précise

du néphron, par un transporteur spécifique et en présence d’énergie. Ce mécanisme concerne le glucose dont la réabsorption est en principe totale, le sel et l’acide urique.

Le second mécanisme est passif. Il affecte l’eau et l’urée. Sur 180 litres d’eau filtrés, 179 sont réabsorbés.

La réabsorption passive des substances dissoutes crée une différence de concentration, avec une concentration plus élevée dans le capillaire. Ceci entraîne le passage d’eau par simple osmose, au niveau du tubule distal et du tube collecteur.Pour les substances à seuil d’élimination, c’est à dire dont le taux dans le sang doit rester constant, comme le chlorure de sodium, l’urine élimine le surplus et redonne au sang la quantité nécessaire.

LA SECRETION.Elle s’effectue au niveau des tubules qui recueillent certaines substances du plasma. Ce processus, dit de sécrétion concerne l’ammoniaque, l’acide urique, la créatinine et quelques ions H+ et K+ ainsi que divers médicaments, produits toxiques, vitamines et hormones.Il n’existe pas de seuil rénal pour les déchets : le passage existe même si le taux de ces substances est très faible.

Indiquer les étapes correspondant aux numéros 1,2 et 3.

TRAVAIL A REALISER :

Cours de BIOLOGIE : T BEP CSSAppareil urinaire PAGE 5M Mercier

A. UN ROLE EPURATEUR.

Elimination des matières azotées

Document 1. Monsieur X souffre d’urémie : il est pâle, affaibli, est sujet à des nausées et des vertiges. Sa pression, artérielle est trop élevée (hypertension). Il présente un gonflement des membres inférieurs (œdème) .Une analyse de sang révèle un taux d’urée de 2g/l.Cette urémie est due à une insuffisance rénale grave qui peut entraîner un coma urémique et la mort.Monsieur X doit suivre un régime alimentaire pauvre en protides ( 30g/24h) et en sel.

Document 2 : L’injection dans le sang d’un lapin de la quantité d’urée qu’il produit en 24 h entraîne sa mort.

Document 3 :

Alimentation pauvre en protides.

Alimentation équilibrée en protides.

Alimentation riche en protides.

Taux d’urée dans l’urine en g/l

6 à 7 12 à 30 30 à 40

TRAVAIL A REALISER :

L’analyse de sang d’un sujet normal montre que le taux d’urée dans le sang est de 0,3g/l. Comparer ce taux à celui de monsieur X. Que constate-t-on ?Le taux d’urée de monsieur X .est très supérieur à la normale : 2g au lieu de 0,3g soit 6,5 fois le taux normal Pour quelle raison ce taux est il dangereux ? justifier votre réponse.L’urée est toxique et même mortelle à haute dose. Que montre le document 3 ? Que peut on en conclure sur l’origine de l’urée ?Le taux d’urée dans l’urine augmente en fonction de la consommation en protides donc l’urée vient des protides Que peut on en conclure sur le rôle des reins ?Les reins éliminent l’urée du sang. Les reins assurent un rôle épurateur en débarrassant le milieu intérieur des déchets azotés.

CONCLUSION :En traversant le rein le sang se purifie de ses substances inutiles et nuisibles notamment les déchets azotés qui sont rejetées au dehors avec l’urine.

B. UN ROLE REGULATEUR.

Elimination de l’eau.

OBJECTIF 6 : INDIQUER LES ROLES DU REINS.

Cours de BIOLOGIE. T CSSAppareil urinaire PAGE 7 M Mercier

A partir du document de la page 7 : conséquences d’une forte absorption d’eau, répondez aux questions ci-dessous. Quel est le débit urinaire en ml/mn avant l’ingestion d’eau ? 0,25 ml/mn Quel est le débit urinaire en ml/mn dans l’heure qui suit l’ingestion d’eau ? et dans l’heure

suivante ?2,5 ml/mn ; et 8,5 ml/mn dans l’heure suivante

Décrire l’évolution de l’élimination de l’urine. Conclure.L’élimination de l’urine augmente beaucoup puis diminue donc, le débit urinaire s’adapte au volume d’eau absorbé

Quel est le volume du milieu intérieur (sang et lymphe) avant l’ingestion d’eau ?

14 litres Décrire l’évolution de ce volume après l’ingestion d’eau.

Le volume du milieu intérieur augmente puis revient rapidement à sa valeur initiale.

Que peut on en déduire sur le rôle du rein ?Les reins éliminent l’excès d’eau.

Elimination des sels minéraux.

Le chlorure de sodium n’est pas un déchet ; il est utile puisque le plasma doit en renfermer 6p. 1000 pour assurer la vie normale des globules sanguins. Le rein ne rejette que le  trop plein dû surtout à un excès de sel dans notre alimentation. Le rein permet d’ajuster les besoins de l’organisme en sels minéraux.

Le glucose.

Il est absent de l’urine normale, y apparaît quand son taux dans le plasma dépasse sensiblement la normale (c’est à dire 1 g /l) . C’est un indice du diabète. Le rein ne fait alors que retirer l’excès de glucose du sang, mais lui même n’est aucunement malade.

CONCLUSION : Le rein est un organe régulateur maintenant l’équilibre du milieu intérieur.

Les reins maintiennent constantes : La masse et la concentration du plasma grâce à l’élimination plus ou moins grande d’eau

et de sels minéraux La composition du milieu intérieur ( en glucose par exemple )

C’est pourquoi on dit que les reins interviennent dans l’homéostasie c’est à dire dans l’équilibre du milieu intérieur.

TRAVAIL A REALISER.

OBJECTIF 6 : INDIQUER LE ROLE DES REINS DANS LE MAINTIEN DE L’HOMEOSTASIE.

Cours BIOLOGIE : T CSSAppareil urinaire PAGE 8M Mercier.