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L'urine primaire est obtenue par filtration au niveau du glomérule. La filtration du sang s'effectue donc passivement au niveau de l'endothélium du capillaire et de la couche viscérale de la capsule de Bowman. Cette filtration passive est due au gradient de pression qui existe entre l'artériole afférente (= pression artérielle) et le glomérule lui-même (= pression voie excrétrice supérieure).
Les capillaires du glomérule présentent une caractéristique importante: ils sont pourvus de petits pores de 50 à 100 nanomètres de diamètre dépourvus de diaphragme. À cause de ces pores, l'endothélium des capillaires glomérulaires est appelé endothélium fenestré.
NB: Les vaisseaux du vasa rectae ainsi que les veines interlobulaires possèdent aussi un endothélium fenestré.
Cet endothélium permet le passage de certaines substances, telles que l'eau, le sodium, l'urée, le glucose et de petites protéines. Le diamètre de ces pores empêche la traversée de cellules sanguines et de grosses macromolécules dont le poids moléculaire est égal ou supérieur à 68000.
En plus de la grosseur de la molécule, sa charge électrique joue un rôle. Les molécules dont la grandeur est plus petite que 3.5 nm, chargés soit positivement, soit neutralement sont filtrées plus facilement. La surface des cellules endothéliales chargées négativement est recouverte de glycoprotéines (héparan sulfate) bloquant le passage de grandes protéines anioniques.
Le taux de filtration glomérulaire est normalement de 120 ml/min et correspond au volume du filtrat de l'ensemble des glomérules par unité de temps. Passé la barrière de filtration le filtrat glomérulaire (urine primaire ou ultra-filtrat) se trouve dans la lumière de la capsule de Bowman et chemine ensuite dans le tube contourné proximal. Environ 180 litres sont filtrés chaque jour et transportés dans les tubules. Durant son cheminement dans les diiférents segments tubulaires des mécanismes de sécrétion et de réabsorption permettent l'élaboration de l'urine définitive. L'urine primaire est réabsorbée à 99%. La production d'urine est d'environ 1,5 litres/24 heures.
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