25.1 Caractéristiques physiques de l'urine

La capacité du système urinaire à filtrer le sang réside dans environ 2 à 3 millions de touffes de capillaires spécialisés — les glomérules — répartis plus ou moins également entre les deux reins. Étant donné que les glomérules filtrent le sang principalement en fonction de la taille des particules, les éléments de grande taille comme les cellules sanguines, les plaquettes, les anticorps et l'albumine sont exclus. Le glomérule est la première partie du néphron, qui se poursuit ensuite comme une structure tubulaire hautement spécialisée responsable de la création de la composition finale de l'urine. Tous les autres solutés, tels que les ions, les acides aminés, les vitamines et les déchets, sont filtrés pour créer une composition de filtrat très similaire à celle du plasma. Les glomérules créent environ 200 litres (189 quarts) de ce filtrat chaque jour, pourtant vous excrétez moins de deux litres de déchets que vous appelez urine.

Les caractéristiques de l'urine changent, en fonction d'influences telles que l'apport hydrique, l'exercice, la température ambiante, l'apport en nutriments et d'autres facteurs (Tableau 25.1). Certaines caractéristiques, comme la couleur et l'odeur, sont des descripteurs approximatifs de votre état d'hydratation. Par exemple, si vous faites de l'exercice ou travaillez à l'extérieur et transpirez beaucoup, votre urine deviendra plus foncée et produira une légère odeur, même si vous buvez beaucoup d'eau. Il est souvent conseillé aux athlètes de consommer de l'eau jusqu'à ce que leur urine soit claire. C'est un bon conseil ; cependant, il faut du temps aux reins pour traiter les fluides corporels et les stocker dans la vessie. Une autre façon de voir les choses est que la qualité de l'urine produite est une moyenne sur le temps qu'il faut pour produire cette urine. Produire une urine claire peut ne prendre que quelques minutes si vous buvez beaucoup d'eau ou plusieurs heures si vous travaillez à l'extérieur et ne buvez pas beaucoup.

L'analyse d'urine fournit souvent des indices sur les maladies rénales. Normalement, seules des traces de protéines sont trouvées dans l'urine, et lorsque des quantités plus élevées sont détectées, des dommages aux glomérules en sont la cause probable. Des quantités d'urine inhabituellement importantes peuvent indiquer des maladies comme le diabète sucré ou des tumeurs hypothalamiques qui causent le diabète insipide. La couleur de l'urine est principalement déterminée par les produits de dégradation de la destruction des globules rouges (Figure 25.2). L'« hème » de l'hémoglobine est converti par le foie en formes hydrosolubles qui peuvent être excrétées dans la bile et indirectement dans l'urine. Ce pigment jaune est l'urochrome. La couleur de l'urine peut également être affectée par certains aliments comme les betteraves, les baies et les fèves. Un calcul rénal ou un cancer du système urinaire peut produire un saignement suffisant pour se manifester par une urine rose ou même rouge vif. Les maladies du foie ou les obstructions du drainage biliaire du foie confèrent à l'urine une teinte foncée « thé » ou « cola ». La déshydratation produit une urine plus foncée et concentrée qui peut également avoir une légère odeur d'ammoniac. La majeure partie de l'ammoniac produit par la dégradation des protéines est convertie en urée par le foie, de sorte que l'ammoniac est rarement détecté dans l'urine fraîche. La forte odeur d'ammoniac que vous pouvez détecter dans les salles de bain ou les ruelles est due à la dégradation de l'urée en ammoniac par les bactéries de l'environnement. Environ une personne sur cinq détecte une odeur distinctive dans son urine après avoir consommé des asperges ; d'autres aliments tels que les oignons, l'ail et le poisson peuvent conférer leurs propres arômes ! Ces odeurs causées par les aliments sont inoffensives.

Figure 25.2 Couleur de l'urine

Le volume d'urine varie considérablement. La plage normale est d'un à deux litres par jour (Tableau 25.2). Les reins doivent produire un volume d'urine minimum d'environ 500 mL/jour pour éliminer les déchets du corps. Une production inférieure à ce niveau peut être causée par une déshydratation sévère ou une maladie rénale et est appelée oligurie. L'absence virtuelle de production d'urine est appelée anurie. Une production excessive d'urine est la polyurie, qui peut être due au diabète sucré ou au diabète insipide. Dans le diabète sucré, les taux de glucose sanguin dépassent le nombre de transporteurs sodium-glucose disponibles dans le rein, et le glucose apparaît dans l'urine. La nature osmotique du glucose attire l'eau, entraînant sa perte dans l'urine. Dans le cas du diabète insipide, une libération insuffisante d'hormone antidiurétique hypophysaire ou un nombre insuffisant de récepteurs ADH dans les tubules collecteurs signifie que trop peu de canaux hydriques sont insérés dans les membranes cellulaires qui tapissent les tubules collecteurs du rein. Un nombre insuffisant de canaux hydriques réduit l'absorption d'eau, entraînant des volumes élevés d'urine très diluée.

Le pH (concentration en ions hydrogène) de l'urine peut varier plus de 1000 fois, d'un minimum normal de 4,5 à un maximum de 8,0. L'alimentation peut influencer le pH ; les viandes abaissent le pH, tandis que les agrumes, les légumes et les produits laitiers l'augmentent. Un pH chroniquement élevé ou bas peut entraîner des troubles, tels que le développement de calculs rénaux ou l'ostéomalacie.

La densité est une mesure de la quantité de solutés par unité de volume d'une solution et est traditionnellement plus facile à mesurer que l'osmolarité. L'urine aura toujours une densité supérieure à celle de l'eau pure (eau = 1,0) en raison de la présence de solutés. Les laboratoires peuvent maintenant mesurer directement l'osmolarité urinaire, ce qui est un indicateur plus précis des solutés urinaires que la densité. Rappelez-vous que l'osmolarité est le nombre d'osmoles ou de milliosmoles par litre de fluide. L'osmolarité urinaire varie d'un minimum de 50–100 mOsmol/L à un maximum de 1200 mOsmol/L H₂O.

Les cellules ne sont normalement pas trouvées dans l'urine. La présence de leucocytes peut indiquer une infection des voies urinaires. L'estérase leucocytaire est libérée par les leucocytes ; si elle est détectée dans l'urine, elle peut être considérée comme une preuve indirecte d'une infection des voies urinaires.

Les protéines ne quittent normalement pas les capillaires glomérulaires, de sorte que seules des traces de protéines devraient être trouvées dans l'urine, environ 10 mg/100 mL dans un échantillon aléatoire. Si une quantité excessive de protéines est détectée dans l'urine, cela signifie généralement que le glomérule est endommagé et permet aux protéines de « fuir » dans le filtrat.

Les cétones sont des sous-produits du métabolisme des graisses. La présence de cétones dans l'urine suggère que le corps utilise les graisses comme source d'énergie de préférence au glucose. Dans le diabète sucré, lorsqu'il n'y a pas assez d'insuline (diabète sucré de type I) ou en raison d'une résistance à l'insuline (diabète sucré de type II), il y a beaucoup de glucose, mais sans l'action de l'insuline, les cellules ne peuvent pas l'absorber, il reste donc dans la circulation sanguine. Au lieu de cela, les cellules sont forcées d'utiliser les graisses comme source d'énergie, et les graisses consommées à un tel niveau produisent des cétones excessives comme sous-produits. Ces cétones en excès apparaîtront dans l'urine. Des cétones peuvent également apparaître en cas de carence sévère en protéines ou en glucides dans l'alimentation.

Les nitrates (NO₃^–) sont normalement présents dans l'urine. Les bactéries Gram-négatives métabolisent le nitrate en nitrite (NO₂^–), et sa présence dans l'urine est une preuve indirecte d'infection.

Il ne devrait pas y avoir de sang dans l'urine. Il peut parfois apparaître dans les échantillons d'urine à la suite d'une contamination menstruelle, mais ce n'est pas une condition anormale. Maintenant que vous comprenez quelles sont les caractéristiques normales de l'urine, la section suivante vous présentera comment vous stockez et éliminez ce déchet et comment vous le produisez.