Urine

Urine
Un flacon d'urine récolté en vue d'analyses en laboratoire.

L'urine est un liquide organique composé des déchets de l'organisme. L'urine est secrétée par les reins par filtration du sang, puis par récupération des molécules de l'urine « primitive » pour former l'« urine définitive », qui sera expulsée hors du corps par le système urinaire.

De nombreux produits chimiques peuvent être détectés par analyse d'urine.

Le composant principal de l'urine est, bien sûr, l'eau, mais le principal déchet qu'elle contient est l'urée. Dans une autre mesure, un autre déchet très important de notre métabolisme, la créatinine, est dosé, à la fois dans le sang et dans l'urine, afin d'évaluer la fonction rénale chez l'être humain. Bien au-delà du taux d'urée, c'est essentiellement la clairance de la créatinine qui déterminera si un individu présente ou non une insuffisance rénale, et permettra d'en quantifier la sévérité.

Sommaire

Production de l'urine

Le sang artériel qui pénètre les reins par l'artère rénale, passe par l'artère interlobulaire, l'artériole afférente pour finir par rejoindre l'unité élémentaire de la machinerie rénale : le glomérule, situé à l'intérieur du néphron. Un rein contient environ un million de néphrons. Chaque jour, les reins filtrent environ 180 litres de sang et produisent en moyenne 1500 ml d'urine définitive. Dans le glomérule rénal, le sang est filtré par un phénomène osmotique : il se décharge en eau et en substances minérales et biologiques. Cette urine primaire chemine dans un système de tubules (tubule contourné proximal, anse de Henle, tubule contourné distal) où elle est successivement enrichie en divers composés et débarrassée de certaines autres substances récupérées par l'organisme (eau, glucose, sels minéraux en particulier).

Les phénomènes d'excrétion et de réabsorption sont régulés par plusieurs hormones, dont l'hormone anti-diurétique (ADH pour l'abréviation), le cortisol et la rénine-angiotensine (qui fait partie du système rénine-angiotensine-aldostérone (SRAA)). L'urine qui circule dans tous les tubes contournés distaux est collectée au niveau des tubes de Bellini, puis elle rejoint les calices rénaux et les uretères. Là, elle rejoint la vessie par jets (il y a une valve anti-reflux entre l'uretère et la vessie). Lorsque le contenu vésical (contenu de la vessie) dépasse un certain seuil, l'envie d'uriner est transmise au cerveau, afin de vider la vessie par la miction.

Chez l'homme, la production d'urine en excès (plus de 1,5 litre par jour) est appelée polyurie, qui peut être due à des anomalies de la fonction rénale, à un diabète, ou à un désordre psychiatrique entrainant un excès d'absorption de liquides, appelé potomanie. Cela peut également être dû à une absence de régulation de la sécrétion de l'ADH (hormone anti-diurétique).

À moins de 100 ml par jour, on parle d'anurie. Entre 100 et 500 ml par jour, il s'agit d'oligurie. L'anurie, comme l'insuffisance rénale, représentent un risque d'accumulation de composés toxiques dans l'organisme. La pollakiurie se réfère à de fréquentes, mais courtes mictions.

Composition de l'urine humaine

Sauf en cas d'infection urinaire, l'urine est stérile jusqu'à ce qu'elle entre en contact avec l'extérieur ou n'importe quelle autre substance et est presque inodore. Cette "officielle" stérilité de l'urine n'est que "relative" (seuils leucocytes < 10 000/ml et germes < 1 000/ml avant de déclarer l'état d'infection urinaire[1]). Une fois éliminée de l'organisme, l'urine peut acquérir une forte odeur due à l'action bactérienne, principalement lors de la décomposition de l'urée, une composante majeure de l'urine, en ammoniac et en nitrite.

Certaines maladies modifient la composition de l'urine, tel le sucre chez un diabétique.

  • Eau : 95% (voire un peu plus en cas de potomanie)
  • Composés organiques (environ 2% du total) :
    • Urée : 2 % (produit terminal du catabolisme des protéines)
    • Créatinine : 0,1 % (produit terminal du catabolisme de la créatine musculaire)
    • Acide urique : 0,03 % (produit terminal du catabolisme des acides nucléiques : ADN, ARN)
    • Acide hippurique
    • Urobilirubine
    • éventuellement des toxiques à élimination rénale ou des médicaments, le plus souvent sous forme de catabolites inactifs, ce qui est généralement le cas pour la plupart des médicaments à destinée humaine. Cependant, certains de ceux-ci font exception comme, par exemple, dans le cas de médicaments spécialement étudiés à rester actifs dans les urines pour le traitements des infections urinaires, comme l'ofloxacine ou le monuril. Certains autres médicaments, comme la metformine (médicament contre le diabète de type II (le type de diabète du sujet âgé, qui ne nécessite pas d'insuline en début de traitement)) sont éliminés dans les urines sous forme pratiquement inchangée, de même que certains médicaments à action hormonale présents dans des pilules contraceptives, ou d'autres médicaments anti-testostérone ou anti-androgènes prescrits contre le cancer de la prostate[2].
    • des produits dopants, utilisés par les sportifs, ou des drogues comme le cannabis (dont son principal produit actif, le tétrahydrocannabinol, reste présent dans l'organisme et décelable dans les urines pendant environ 3 semaines après la dernière prise), l'héroïne, la cocaïne, ou les drogues de la famille de l'extasy subissent les mêmes voies d'élimination que les autres composés inhabituels de l'organisme et peuvent donc être détectés dans les urines, même de nombreux jours après leur prise (même ponctuelle).
  • Minéraux : les pourcentages sont des moyennes et peuvent varier selon l'alimentation (si on "sale ses plats", si on a un traitement diurétique contre l'hypertension artérielle et selon la quantité d'eau que l'on boit par jour). On se fonde ici chez une personne sans traitement anti-hypertenseur, avec une alimentation normale, n'utilisant pas de charcuteries ou de plats préparés (souvent trop salés) du commerce. Évidemment, chez les personnes atteintes de potomanie ou d'un syndrome de sécrétion inappropriée d'hormone anti-diurétique (SIADH), ces pourcentages ne sont pas valables, les urines étant alors extrêmement "diluées" et claires dans ce cas-là.


Composants anormaux de l'urine :

Il peut aussi y avoir présence de cylindres dans l'urine. Ces derniers peuvent être hyalins (majorité des cas), granuleux, cireux, leucocytaire et érythrocytaire. Leur présence indique au médecin qu'il y a fort probablement un problème au niveau rénal. Ils sont formés lorsque des débris (protéine, globule rouge, globule blanc, etc.) obstruent les tubules collecteurs des reins, formant un bouchon, qui finiront par décoller du tubule et se retrouveront dans l'urine. Leur présence est toujours significative et doit être prise au sérieux.

Fonctions de l'urine

L'une des principales fonctions de l'appareil urinaire est d'éliminer une partie des déchets de l'organisme, l'autre partie étant éliminée par le foie dans la bile, puis par les selles. Le foie et les reins ont donc un rôle complémentaire, les deux systèmes pouvant être imbriqués. Ainsi, c'est le foie qui transforme l'ammoniaque en urée, qui sera éliminé par les reins. C'est également le foie qui permet la transformation de très nombreux composés toxiques ou étrangers à l'organisme en composés plus solubles dans l'eau et par la suite éliminés dans la bile ou par les urines.

L'autre fonction primordiale des reins est de maintenir à peu près constants le pH et les concentrations du sang en certains ions (comme le sodium, le potassium, le chlore et les bicarbonates), afin que les cellules de l'organisme fonctionnent de manière optimale.

  • Épuration des déchets du métabolisme cellulaire (ammoniaque, acide urique...),
  • Épuration des toxiques à élimination rénale,
  • Maintien de la volémie plasmatique et donc de la pression artérielle,
  • Maintien de l'équilibre électrolytique (concentration du sang en sodium, potassium, chlore et bicarbonates, notamment),
  • Maintien du pH physiologique sanguin, par élimination rénale due, soit à un excès d'ions acides (cas le plus fréquent), soit à un excès d'ions basiques. Les reins participent ainsi à l'équilibre acido-basique du sang. Les reins, comme les poumons, participent au maintien du tampon acido-basique sanguin, par élimination des déchets dans l'air (dioxyde de carbone) ou dans les urines.
    • L'acidose (pH sanguin < 7,38) est prévenue par élimination d'ions ammonium NH4+,
    • L'alcalose (pH sanguin > 7,42) est prévenue par l'élimination de bicarbonates HCO3-.
  • Blocage de la fuite de glucose et d'acides aminés (les "briques" des protéines) dans l'urine terminale. Les reins réussissent à empêcher cette fuite de glucose tant que la concentration sanguine de celui-ci est inférieure à 1,8 g/l.

Il faut noter que l'appareil respiratoire joue également un rôle sur le maintien d'un pH constant du sang, par son intervention sur l'élimination du dioxyde de carbone du sang.

Odeur

Initialement inodore, l’urine dégage une odeur d’ammoniaque, suite à l'action de bactéries en réaction avec l’oxygène. Cette odeur caractéristique immédiatement lors de l'émission d'urines est l'un des signes d'infection urinaire. Et lorsque cette odeur apparaît suite à la conservation de ce liquide biologique (même après quelques heures), c’est le signe d'une multiplication microbienne importante dans les urines, ce qui rend ce liquide vecteur potentiel de maladies : l'idée selon laquelle l’urine aurait des propriétés antiseptiques doit donc être rejetée avec vigueur.

L'odeur de l'urine peut être forte après la consommation de certains aliments. Ainsi, manger des asperges est connu pour produire une forte odeur d'urine chez l'homme. Cela est dû à la présence dans l'urine de plusieurs composés organiques volatils soufrés[3], probablement dérivés de l'acide asparagusique contenu dans l'asperge[4]. Cette mauvaise odeur d'urine après l'absorption d'asperges est une conséquence universelle. L'odeur n'est pas détectable par tout le monde, mais ceux qui la perçoivent peuvent la détecter dans l'urine de n'importe quelle personne ayant mangé des asperges[5].

Les analyses d'urine en médecine

Bon nombre de médecins dans l'histoire ont eu recours à l'inspection et l'examen de l'urine de leurs patients. Hippocrate décrivait déjà un examen d'urine. De nos jours, l'examen cytobactériologique des urines (ECBU) est un examen médical de routine permettant de détecter d'éventuelles infections.

La couleur et le volume d'urine peuvent être des indicateurs fiables du niveau d'hydratation. Une urine claire et abondante est généralement le signe d'une hydratation adéquate, alors qu'une coloration foncée des urines est un signe de déshydratation. Toutefois, en cas de consommation d'alcool, de caféine, ou d'autres diurétiques, ou en cas d'un diabète non ou mal soigné, l'urine peut être claire et abondante et la personne pourra être tout de même déshydratée.

Lorsque votre médecin suspecte une infection urinaire (cystite, prostatite, ou pyélonéphrite), l'examen cytobactériologique des urines, éventuellement couplée à une prise de sang (hémoculture), retrouvera le germe responsable, ce qui orientera le traitement.

La plupart des laboratoires modernes se servent de test colorimétrique présenté sous la forme de petite bandelette (la bandelette contenant tous les tests) afin de dépister un problème urinaire. Les tests recherchent souvent les composants anormaux de l'urine (voir plus haut) comme l'hémoglobine ou le glucose. Elles sont un moyen facile, efficace et peu coûteux de dépistage des maladies rénales ou systémiques. La plupart du temps, elle sera suivie si nécessaire par un examen microscopique de l'urine afin de déterminer s'il y a présence de mucus, cristaux (et si oui, lesquels) cylindre cellule rénal, levure ou bactérie.

Utilisations dérivées

  • Les Aztèques utilisaient l'urine pour nettoyer les plaies et prévenir l'infection.
  • Jusqu'au XIXe siècle, on lavait le linge en utilisant de la vieille urine comme lessive en raison de sa forte teneur en ammoniac[6].
  • Certaines personnes boivent leur propre urine, particulièrement celle du matin, plus concentrée, car elle est considérée par certains thérapeutes comme bienfaitrice. Cela s'appelle l'urinothérapie ou « faire amaroli », pratique qui vient d'Inde.
  • Forme d'excitation sexuelle lors d'un rapport sexuel, l'ondinisme.

Engrais

L’urée présente dans l'urine contient 60 à 80 % de l’azote contenu dans nos déjections. Grâce à l’action d’une enzyme produite naturellement dans l'urine suite à la présence de bactéries en cas de cystites, l’uréase, l’azote contenu dans l’urée se transforme spontanément en ammoniaque puis en nitrites en quelques heures. Cela donne l'odeur caractéristique qui permet aux femmes de reconnaitre les premiers signes d'infection urinaire. Chez les hommes, la même odeur est d'abord le signe de leur mauvaise hygiène locale, montrant qu'ils ne lavent pas régulièrement le gland du pénis en décalottant le prépuce.

L'urine est donc une excellente source d'azote pour les plantes[7] et un excellent accélérateur pour le compost[8]. Formée par la combinaison indirecte de sous-produits de désamination (2 molécules NH3) et la respiration cellulaire (1 molécule de CO2), l'urée est beaucoup moins toxique que l'ammoniac.

Certains jardiniers utilisent donc l'urine comme fertilisant avec une concentration d'un volume d'urine pour 10 à 20 volumes d'eau d'arrosage sur les plantes et les fleurs pendant la période de croissance ; non diluée, l'urine brûlerait les racines de nombreuses espèces. La possibilité d'utiliser l'urine comme engrais a été confirmée par une étude publiée dans le numéro d'août 2009 du journal "Agricultural and Food Chemistry"[9] et des expériences sont actuellement en cours en Afrique[10]. L'effet fertilisant est amélioré en ajoutant de la cendre de bois (riche en potasse et phosphore) à l'urine.

Composition détaillée

Tirée du livre de Coen Van Croon, l'élixir de vie, voici la liste de toutes les substances que contient l'urine :

liste à présenter de façon plus rationnelle et à contrôler scrupuleusement avec des sources plus universitaires,
une grande partie des composants suivants n'étant présents qu'à l'état de traces et hors de toute constante de référence


  • Substances dépourvues d’azote dans l’urine : large assortiment d’acides organiques.
  • Antinéoplaston : empêche sélectivement le développement des cellules cancéreuses sans affecter celui des cellules saines
  • Antisécrétoires gastriques : préviennent l’apparition et le développement de l’ulcère de l’estomac.
  • Acide glycuronique : produit par le foie, les reins et les intestins, il a une importante fonction sécrétoire.
  • HUD (Human’s Urine Derivative) : témoigne de remarquables propriétés anticancéreuses.
  • Interleukine-1 : influe de façon positive sur les cellules auxiliaires et les substances inhibitrices. Peut signaler à l’hypothalamus de déclencher la fièvre.
  • Prostaglandine : une substance hormonale qui dilate les vaisseaux sanguins, fait baisser la pression artérielle, détend les parois musculaires des bronches, stimule les contractions en cours de labeur et a de nombreuses fonctions métaboliques.

Notes et références

  1. ↑ http://resmed.univ-rennes1.fr/mgcampus/campusuro/sterilite_des_urines.html
  2. ↑ Ces médicaments à action hormonale humaine ont donné lieu à des polémiques lancées par les pêcheurs amateurs de poissons de rivières, qui ont voulu rendre les pilules contraceptives féminines comme seules responsables des changements de la sexualité des poissons pêchés et leur féminisation, alors que les pêcheurs en rivière n'avaient pas envisagé l'action des médicaments destinés aux hommes contre leur cancer de la prostate, du fait de l'action anti-hormonale de ces derniers (des médicaments anti-androgènes, donc eux aussi proféminisants). De plus, un certain nombre de rejets polluants industriels ont eux aussi été décrits comme pouvant avoir des effets hormonaux sur les poissons.
  3. ↑ Waring RH, Mitchell SC and Fenwick GR, « The chemical nature of the urinary odour produced by man after asparagus ingestion », dans Xenobiotica, vol. 17, no 11, 1987, p. 1363–1371 [lien PMID, lien DOI] 
  4. ↑ S.C. Mitchell, « Food Idiosyncrasies: Beetroot and Asparagus », dans Drug Metabolism and Disposition, vol. 29, no 4 Pt 2, 2001, p. 539–534 [texte intégral, lien PMID (pages consultées le 18 janvier 2010)] 
  5. ↑ Lison M, Blondheim SH, Melmed RN. (1980). "A polymorphism of the ability to smell urinary metabolites of asparagus". Br Med J 281: 1676. PMID 7448566.
  6. ↑ A Weaver's Garden par Rita Buchanan, Steve Buchanan
  7. ↑ Recommandations pour un usage sans risques de l'urine
  8. ↑ Des fumiers considérés comme engrais de Jean Girardin - Langlois et Leclercq, 1847
  9. ↑ (en) Stored Human Urine Supplemented with Wood Ash as Fertilizer in Tomato (Solanum lycopersicum) Cultivation and Its Impacts on Fruit Yield and Quality
  10. ↑ Zambie: Transformation de l'urine en or liquide

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