Le système urinaire des oiseaux

[FREDDIE]

Source : "Ornithomédia" - Uniquement pour information

LE SYSTEME URINAIRE DES OISEAUX

Le système urinaire d'un oiseau a pour but notamment d'éliminer les déchets azotés produits
par le métabolisme cellulaire.


Schéma 1 - Situation des reins chez une poule.
Schéma : Ornithomedia.com

Le système urinaire des oiseaux a pour objet d'éliminer des déchets azotés produits par le
métabolisme cellulaire et les ions en excès dans le sang, de réguler le volume sanguin et de
maintenir l'équilibre électrolytique (= en ions inorganiques).
Il est principalement constitué des reins et des uretères évacuant l'urine par péristaltisme
(contractions musculaires) vers le cloaque.
L'urine est stockée dans une vessie chez les mammifères, mais chez les oiseaux, seuls
l'Autruche ou le Nandou en possèdent.
Dans cet article, je vous présente le fonctionnement d'un système indispensable.

LES REINS

Les reins des oiseaux, situés dans la région pelvienne, sont volumineux (proportionnellement
beaucoup plus grands que ceux des mammifères et des reptiles), comme "moulés" dans la
cavité du bassin. (voir schéma 1).
Leur face ventrale aplatie est lobée, parcourue de veines superficielles, et leur extrémité
postérieure se fusionne souvent sur la ligne médiane.
Les reins des oiseaux sont divisés en unités appelées lobules (voir schéma 2).
Chaque lobule possède un cortex (zone extérieure) et une moelle (ou cône médullaire)
(voir schéma 3).
Le lobule d'un oiseau est principalement constitué d'une moelle (qui représente de 71 à 81%
du volume), qui est entouré d'un cortex (5 à 15% du volume), ainsi que de vaisseaux
sanguins plus grands que des capillaires (10 à 13% du volume).


Schéma 2 - Système urinaire d'un oiseau.
Schéma : Ornithomedia.com d'après Sherri Carpenter


Schéma 3 - Description d'un lobule
Schéma : Ornithomedia.com d'après Sherri Carpenter


Les unités fonctionnelles des reins, appelées néphrons, sont localisées dans les lobules: ils se
vident dans des conduits qui entourent le lobule.
Les uretères éliminent l'urine produite: ils sont plus ou moins allongés, et comme il n'y a pas
de vessie, ils débouchent directement dans le cloaque, au niveau de l'urodeum.
L'urine est alors expulsée, mêlée aux matières fécales.
Le rôle des reins chez les oiseaux, comme chez les autres vertébrés, est le filtrage,
l'excrétion, la sécrétion et l'absorption.
Ils filtrent l'eau et certaines substances du sang, comme les déchets du métabolisme et les
ions, qui sont ensuite transférés dans l'urine.
Les reins jouent aussi un rôle important dans l'économie de l'eau, et ils réabsorbent des
substances nécessaires (comme le glucose).

LES NEPHRONS

L'unité fonctionnelle et structurelle du rein est le néphron (voir schéma 4).
Il en existe des millions, et ils sont situés dans les lobules.
Les néphrons sont constitués d'un glomérule (un nœud de capillaires), d'une boucle de Henle,
d'un tubule rénal et de capillaires de péri-tubulaires.
L'extrémité du tubule rénal, appelée capsule de Bowman, entoure le glomérule d'une
membrane très poreuse.
Les reins des oiseaux comprennent deux types de néphrons: ceux de type "reptilien", sans
boucle de Henle, localisés dans le cortex, et ceux de type "mammalien" avec des boucles
longues ou de dimension intermédiaire, localisés dans la moelle (voir schéma 5).

Chez les oiseaux, seul un petit pourcentage de néphrons (10-30%) possèdent une boucle de
Henle.
Les capillaires péri-tubulaires sont des vaisseaux poreux où la pression sanguine est faible et
qui réabsorbent les solutés et l'eau, et les renvoient vers des veines qui partent du cortex.
Chaque néphron filtre le plasma sanguin pour éliminer des déchets, mais il ne doit pas
éliminer certaines substances (comme le glucose) ni trop d'eau.


Schéma 4 - Organisation d'un néphron.
Schéma : Ornithomedia.com


Schéma 5 - Les deux types de néphrons des oiseaux :
(1) de type reptilien et (2) de type mammalien.
Schéma : Ornithomedia.com d'après Sherri Carpenter

Le glomérule est à la fois "nourri" et drainé par des artérioles, et la pression sanguine y est
très élevée.
L'eau et les éléments en solution plus petits que les protéines sont poussés à travers les
parois des capillaires et les pores du capsule glomérulaire vers le tubule rénal.
Ce liquide est appelé "filtrat".
Le filtrat qui passe de la capsule glomérulaire vers les tubules proches est constitué
fondamentalement de plasma sans protéines (les molécules de protéines étant trop
grandes).
Ce filtrat contient beaucoup de substances importantes, comme l'eau, le glucose, les acides
aminés, et les ions.
Elles sont extraites et transférées dans le sang des capillaires.

Les substances comme l'hydrogène, le potassium, et les déchets azotés sont extraits du sang
des capillaires péri-tubulaires à travers les cellules du tubule et transférés vers les conduits
réceptacles (localisés dans les cônes médullaires): ils constituent l'acide urique.
Les néphrons des oiseaux sont aussi impliqués dans le maintien de l'équilibre de l'eau, et ce
processus implique les boucles de Henle situées dans la moelle du rein.

Une capacité de concentration de l'urine plus faible que celle des mammifères


Schéma 6 - Dans la boucle de Henle, le NaCl est filtré à travers la paroi de la branche
ascendante, ce qui augmente la concentration en solutés de la moelle indiquée dans le
schéma ci-dessus par des chiffres (300, 600, etc.).
Quand l'eau circule dans le tubule ou le conduit collecteur, elle peut alors être réabsorbée par
osmose.
Schéma : Ornithomedia.com d'après Kere (1999)

A part les mammifères, les oiseaux sont les seuls vertébrés qui économisent l'eau du corps en
produisant une urine plus concentrée osmotiquement que le plasma duquel il est dérivé.
Cependant, la capacité des oiseaux à concentrer l'urine est limitée en comparaison de celle
des mammifères.

Ainsi, typiquement, des oiseaux privés d'eau produisent une urine qui est 2 à 2,5 fois plus
concentrée plus que le plasma, tandis que certains mammifères peuvent produire de l'urine
20 à 25 fois plus concentrée que le plasma.
Cette capacité réside dans les cônes médullaires.

Les solutés sont activement transportés le long de la branche ascendante de la Boucle de
Henle, où ils sont concentrés dans la moelle (voir schéma 6).
Chez les oiseaux, le Chlorure de Sodium (NaCl) représente la majeure partie de l'activité
osmotique des cônes médullaires.
Quand l'urine suit la pente osmotique dans la moelle, l'eau quitte les tubules par osmose et
l'urine se concentre.

L’osmose désigne un phénomène de diffusion de molécules de solvant (l'eau de façon
générale) à travers une membrane semi-perméable qui sépare deux liquides de
concentrations en soluté différentes.
Lorsque les deux solutions ne contiennent pas le même nombre de particules dissoutes par
unité de volume, on observe un mouvement d'eau qui va tenter de compenser cette
différence de concentration en diluant le compartiment le plus concentré.
Étant donné que seuls les néphrons à boucle de Henle contribuent au gradient osmotique
intra-médullaire, la présence de néphrons sans boucle dans la moelle des reins des oiseaux
limite l'efficacité des reins pour produire une urine hyper-osmotique.
Ainsi, la capacité de concentration des reins des oiseaux est-elle plus limitée que celle des
mammifères.

PROSTATE ET ACIDE URIQUE

La plupart des oiseaux, à l'exception des Autruches et des Nandous, n'ont pas de vessie
urinaire.
Les oiseaux excrètent de l'acide urique non toxique, au lieu de l'urée toxique des
mammifères.
L'urée doit être éliminée avec une grande quantité d'eau; mais l'acide urique, également un
déchet du métabolisme azoté, est principalement insoluble et a besoin de peu d'eau pour être
excrété.
C'est probablement une adaptation pour économiser l'eau sous des climats secs.

Un autre raison pour laquelle les oiseaux excrètent de l'acide urique au lieu de l'urée est liée
à la configuration de l'œuf: l'embryon est en effet "scellé "dans l'oeuf, et il ne peut relâcher
que des déchets gazeux avant l'éclosion.
Tous les autres déchets métaboliques, y compris les déchets azotés, restent dans l'oeuf
jusqu'à l'éclosion.
Il y aurait ainsi peu de place dans l'oeuf pour stocker la grande quantité d'eau nécessaire à
l'élimination de l'urée, tandis que les acides uriques insolubles peuvent être stockés sans
danger.