CAPSULE DE BOWMAN: STRUCTURE, HISTOLOGIE, FONCTIONS - ANATOMIE ET PHYSIOLOGIE - 2025

La capsule de Bowman représente le segment initial du composant tubulaire du néphron, unité anatomo-fonctionnelle du rein dans lequel sont réalisés les processus de production d'urine avec lesquels le rein contribue à la préservation de l'homéostasie du rein organisme.

Il a été nommé en l'honneur de l'ophtalmologiste et anatomiste anglais Sir William Bowman, qui a découvert son existence et publié sa description histologique pour la première fois en 1842.

Illustration d'un néphron (Source: illustration de Holly Fischer via Wikimedia Commons)

Il existe une certaine confusion dans la littérature concernant la nomenclature des segments initiaux du néphron, y compris la capsule de Bowman. Parfois, il est décrit comme une partie différente du glomérule et constituant avec lui le corpuscule rénal, tandis que pour d'autres, il fonctionne comme un membre du glomérule.

Indépendamment du fait que dans les descriptions anatomiques, la capsule fait partie ou fait partie du glomérule, le fait est que les deux éléments sont si étroitement associés dans leur structure et leur fonction, que le terme glomérule éveille chez ceux qui y pensent l'idée d'une petite sphère avec ses vaisseaux..

Sinon, la capsule serait simplement un réceptacle dans lequel le fluide filtré est versé dans le glomérule, mais elle n'aurait aucun rôle dans le processus de filtration glomérulaire lui-même. Ce qui n’est pas le cas, car elle fait partie, comme on le verra, de ce processus auquel elle contribue de manière particulière.

Structure et histologie

La capsule de Bowman est comme une minuscule sphère dont la paroi s'invagine dans le secteur vasculaire. Dans cette invagination, la capsule est pénétrée par la boule de capillaires, qui prend naissance dans l'artériole afférente et qui alimente en sang le glomérule, d'où sort également l'artériole efférente, qui tire le sang du glomérule.

L'extrémité opposée de la capsule, appelée pôle urinaire, apparaît comme si la paroi de la sphère avait un trou auquel l'extrémité du premier segment qui initie la fonction tubulaire elle-même est connectée, c'est-à-dire le tubule contourné proximal.

Cette paroi externe de la capsule est un épithélium plat et s'appelle l'épithélium pariétal de la capsule de Bowman. Il change de structure en passant à l'épithélium du tubule proximal au pôle urinaire et à l'épithélium viscéral au pôle vasculaire.

L'épithélium invaginé est appelé viscéral car il entoure les capillaires glomérulaires comme s'ils étaient des viscères. Il est constitué de cellules appelées podocytes qui embrassent, les recouvrent, les capillaires et qui ont des caractéristiques très particulières.

Les podocytes sont organisés en une seule couche, émettant des extensions qui s'entrecroisent avec les extensions des podocytes voisins, laissant entre eux des espaces appelés pores fendus ou fentes de filtration, qui sont des solutions de continuité pour le passage du filtrat.

Structure du rein et du néphron: 1. Cortex rénal; 2. Moelle; 3. Artère rénale; 4. Veines rénales; 5. Uretère; 6. Néphrons; 7. artériole afférente; 8. Glomérule; 9. capsule de Bowman; 10. Tubules et faisceau de Henle; 11. Capillaires péritubulaires (Source: File: Physiology_of_Nephron.svg: Madhero88File: KidneyStructures_PioM.svg: Piotr Michał Jaworski; PioM EN DE PLtravail dérivé: Daniel Sachse (Antares42) via Wikimedia Commons)

Les podocytes et les cellules endothéliales qu'ils recouvrent synthétisent une membrane basale sur laquelle ils reposent et qui possède également des solutions de continuité pour le passage de l'eau et des substances. Les cellules endothéliales sont fenêtrées et permettent également la filtration.

Ainsi, ces trois éléments: l'endothélium capillaire, la membrane basale et l'épithélium viscéral de la capsule de Bowman, constituent ensemble la membrane ou barrière de filtration.

Caractéristiques

La capsule est associée au processus de filtration glomérulaire. D'une part, parce qu'il fait partie de la couverture épithéliale des podocytes qui entoure les capillaires glomérulaires. Il contribue également à la synthèse de la membrane basale sur laquelle reposent cet épithélium et l'endothélium capillaire glomérulaire.

Ces trois structures: endothélium capillaire, membrane basale et épithélium viscéral de la capsule de Bowman, constituent la membrane dite de filtration ou barrière, et chacune d'elles possède ses propres caractéristiques de perméabilité qui contribuent à la sélectivité globale de cette barrière.

De plus, le volume de fluide qui pénètre dans l'espace de Bowman, ainsi que le degré de rigidité qui s'oppose à la paroi capsulaire externe, détermine la genèse d'une pression intracapsulaire qui contribue à moduler la pression de filtration effective et à pousser le fluide le long de la tubule associé.

Déterminants de l'ampleur de la filtration glomérulaire

Une variable qui recueille l'ampleur du processus de filtration glomérulaire est le soi-disant volume de filtration glomérulaire (GFR), qui est le volume de fluide qui est filtré à travers tous les glomérules en une unité de temps. Sa valeur normale moyenne est d'environ 125 ml / min ou 180 L / jour.

L'amplitude de cette variable est déterminée du point de vue physique par deux facteurs, à savoir le coefficient dit de filtration ou d'ultrafiltration (Kf) et la pression de filtration effective (Peff). Soit: VFG = Kf x Peff (équation 1)

Coefficient de filtration (Kf)

Le coefficient de filtration (Kf) est le produit de la conductivité hydraulique (LP), qui mesure la perméabilité à l'eau d'une membrane en ml / min par unité de surface et unité de pression d'entraînement, multipliée par la surface (A) de la membrane filtrante, c'est-à-dire Kf = LP x A (équation 2).

L'amplitude du coefficient de filtration indique le volume de liquide filtré par unité de temps et par unité de pression effective d'entraînement. Bien qu'il soit très difficile à mesurer directement, il peut être obtenu à partir de l'équation 1, en divisant VFG / Peff.

Le Kf dans les capillaires glomérulaires est de 12,5 ml / min / mmHg par c / 100 g de tissu, une valeur environ 400 fois plus élevée que le Kf des autres systèmes capillaires du corps, où environ 0,01 ml / ml peuvent être filtrés. min / mm Hg pour 100 g de tissu. Comparaison montrant l'efficacité du filtrage glomérulaire.

Pression de filtration effective (Peff)

La pression de filtration effective représente le résultat de la somme algébrique des différentes forces de pression qui favorisent ou s'opposent à la filtration. Il existe un gradient de pression hydrostatique (ΔP) et un gradient de pression osmotique (oncotique, ΔÏ) déterminés par la présence de protéines dans le plasma.

Le gradient de pression hydrostatique est la différence de pression entre l'intérieur du capillaire glomérulaire (PCG = 50 mm Hg) et l'espace de la capsule de Bowman (PCB = 12 mm Hg). Comme on peut le voir, ce gradient est dirigé du capillaire vers la capsule et favorise le mouvement du liquide dans cette direction.

Le gradient de pression osmotique fait passer le fluide d'une pression osmotique inférieure à une pression supérieure. Seules les particules qui ne filtrent pas ont cet effet. Les protéines ne filtrent pas. Son ПCB est de 0 et dans le capillaire glomérulaire ПCG est de 20 mm Hg. Ce gradient déplace le liquide de la capsule vers le capillaire.

La pression effective peut être calculée en appliquant Peff = ΔP - ΔÏ; = (PCG-PCB) - (ПCG-ПCB); = (50-12) - (20-0); = 38-20 = 18 mm Hg. Ainsi, il existe une pression de filtration effective ou nette d'environ 18 mm Hg, qui détermine un DFG d'environ 125 ml / min.

Indice de filtration (IF) des substances présentes dans le plasma

C'est un indicateur de la facilité (ou de la difficulté) avec laquelle une substance dans le plasma peut traverser la barrière de filtration. L'indice est obtenu en divisant la concentration de la substance dans le filtrat (FX) par sa concentration dans le plasma (PX), soit: IFX = FX / PX.

La plage des valeurs IF est comprise entre un maximum de 1 pour les substances qui filtrent librement et 0 pour celles qui ne filtrent pas du tout. Les valeurs intermédiaires sont pour les particules avec des difficultés intermédiaires. Plus la valeur est proche de 1, meilleure est la filtration. Plus il est proche de 0, plus le filtre est difficile.

L'un des facteurs qui détermine le FI est la taille de la particule. Ceux avec des diamètres inférieurs à 4 nm filtrent librement (IF = 1). Au fur et à mesure que la taille se rapproche de celle de l'albumine, le FI diminue. Les particules de taille albumine ou plus grandes ont des FI de 0.

Les charges électriques négatives sur la surface moléculaire sont un autre facteur qui contribue à déterminer IF. Les protéines ont beaucoup de charge négative, ce qui augmente leur taille et rend leur filtrage difficile. La raison en est que les pores ont des charges négatives qui repoussent celles des protéines.

Références

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5. Stahl RAK et al: Niere und ableitende Harnwege, in Klinische Pathophysiologie, 8e éd., W Siegenthaler (éd). Stuttgart, Georg Thieme Verlag, 2001.