Excrétion : le rôle des reins

Rappels de 6e et déchets des cellules (dioxyde de carbone, urée) ; l’appareil urinaire (reins, uretères, vessie, urètre) ; filtration du sang et formation de l’urine ; maintien de la composition du sang et bilan de l’eau ; hygiène et santé des reins (hydratation, analyses d’urine, dialyse, greffe).

À propos de cette page

Cinq problèmes à partir de documents : un schéma numéroté de l’appareil urinaire et le remplissage de la vessie, le bilan des reins sur 24 heures, l’urine d’un collégien sur trois journées, l’effet d’un régime riche en protéines sur l’urée, et la dialyse et la greffe avec les chiffres du rapport REIN 2022.

5 problèmes, du plus simple au plus difficile. Écris tes réponses, puis « Vérifier ».

Résoudre un problème : la méthode

Je lis chaque document et je repère l’organe, le liquide (plasma, liquide filtré, urine) et la substance dont on parle.
Je compare deux valeurs (entrée et sortie, plasma et urine, deux journées) : ce qui diminue a été retiré, ce qui augmente a été concentré.
Je calcule si l’énoncé donne des nombres (une différence, une concentration = masse ÷ volume), en convertissant les mL en L.
J’explique avec le cours : déchet et organe excréteur, filtration et réabsorption, bilan de l’eau, santé des reins.
Je réponds par une phrase avec le mot exact du chapitre.

Problème 1 · Le trajet d’une goutte d’urine★★★Facile

Document 1 — Le schéma. L’appareil urinaire vu de face ; chaque organe ou vaisseau porte un numéro.

Document 2 — Le débit d’urine. Les deux reins produisent ensemble environ 60 mL d’urine par heure, jour et nuit. L’envie d’uriner apparaît quand la vessie en contient environ 300 mL.

1. L’organe 3, en forme de haricot, est un .
Deux organes en forme de haricot, de part et d’autre de la colonne : le numéro 3 est un rein.
2. Le sang à épurer arrive à ce rein par le vaisseau numéro .
L’artère rénale, en rouge, part de l’aorte : numéro 5.
3. L’urine qui sort de l’organe 3 descend par le conduit numéro .
L’uretère, conduit fin entre le rein et la vessie : numéro 1.
4. Elle est stockée dans l’organe numéro .
La vessie, numéro 4, puis elle sortira par l’urètre (2).
5. Quel volume d’urine les reins produisent-ils en 24 h ? mL
60 × 24 = 1 440 mL, soit environ 1,4 L.
6. Combien d’heures faut-il pour que la vessie, vide, se remplisse jusqu’à l’envie d’uriner ? h
300 ÷ 60 = 5 h.

Problème 2 · Ce que les reins filtrent et ce qu’ils rendent★★★Moyen

Document 1 — Bilan des reins sur 24 heures chez un adulte en bonne santé.

Substance	Dans le liquide filtré	Dans l’urine
Eau	180 L	1,5 L
Glucose	180 g	0 g
Urée	54 g	30 g
Sels minéraux	1 620 g	18 g

Document 2 — Les protéines. Le plasma contient environ 75 g de protéines par litre ; le liquide filtré n’en contient presque pas.

1. Volume d’eau réabsorbé en 24 h : L.
180 − 1,5 = 178,5 L.
2. Masse d’urée réabsorbée : g.
54 − 30 = 24 g : l’urée n’est reprise qu’en partie.
3. Masse de sels minéraux réabsorbée : g.
1 620 − 18 = 1 602 g : presque tous les sels filtrés retournent dans le sang.
4. La substance entièrement réabsorbée est le .
180 g filtrés, 0 g dans l’urine : le glucose retourne en totalité dans le sang.
5. Les protéines ne passent presque pas le filtre, car ce sont de molécules.
Ce sont de grosses molécules, retenues par le filtre du néphron, comme les cellules du sang.

Problème 3 · Trois journées d’Hugo★★★Moyen

Document 1 — L’urine d’Hugo sur trois jours.

Jour	Ce qu’il a fait	Volume d’urine	Couleur	Urée éliminée
Lundi	une journée de classe, 1,5 L de boissons	1,5 L	jaune clair	27 g
Mercredi	un après-midi de vélo au soleil, 1,2 L de boissons	0,9 L	jaune foncé	27 g
Samedi	une fête où il a beaucoup bu, 3 L de boissons	2,7 L	très pâle	27 g

Document 2 — Les repas. Hugo a mangé à peu près les mêmes repas les trois jours.

1. Concentration de l’urée dans l’urine du lundi : g/L.
27 ÷ 1,5 = 18 g/L.
2. Concentration de l’urée dans l’urine du mercredi : g/L.
27 ÷ 0,9 = 30 g/L.
3. Concentration de l’urée dans l’urine du samedi : g/L.
27 ÷ 2,7 = 10 g/L.
4. Le jour où ses reins ont repris le plus d’eau est le .
Le mercredi : il a beaucoup transpiré et peu bu ; l’urine est la plus rare et la plus concentrée.
5. La masse d’urée est la même les trois jours : d’après le cours, elle dépend surtout des mangées.
Des protéines : les mêmes repas donnent la même urée ; seule l’eau de l’urine s’adapte à ce qu’Hugo boit et perd.

Problème 4 · Deux semaines de repas différents★★★Difficile

Document 1 — L’expérience. Pendant une semaine, Chloé mange chaque jour environ 60 g de protéines. La semaine suivante, elle suit un régime très riche en viande, en poisson et en œufs : environ 120 g de protéines par jour. On mesure son urine chaque jour.

	Semaine 1	Semaine 2
Volume d’urine par jour	1,6 L	1,6 L
Urée éliminée par jour	20 g	40 g

Document 2 — Des protéines à l’urée. Protéines des aliments → digestion → acides aminés → sang → un organe transforme les acides aminés en trop → urée → sang → organes excréteurs → urine.

1. D’une semaine à l’autre, la masse d’urée éliminée a été multipliée par .
40 ÷ 20 = 2, comme la masse de protéines mangées (120 ÷ 60 = 2).
2. Concentration de l’urée dans l’urine de la semaine 1 : g/L.
20 ÷ 1,6 = 12,5 g/L.
3. Concentration de l’urée dans l’urine de la semaine 2 : g/L.
40 ÷ 1,6 = 25 g/L.
4. L’organe qui fabrique l’urée à partir des acides aminés en trop est le .
Le foie ; les reins, eux, la retirent du sang.
5. L’urée produite est retirée du sang par les .
Par les reins, qui la rejettent dans l’urine : c’est une excrétion.

Problème 5 · Quand les reins ne filtrent plus★★★Difficile

Document 1 — La dialyse. Quand les reins sont trop abîmés, les déchets, l’eau et les sels minéraux s’accumulent dans le sang : c’est l’insuffisance rénale. Le malade peut être traité par dialyse : trois fois par semaine, pendant environ quatre heures, son sang circule dans une machine, le long d’une fine membrane percée de pores minuscules. De l’autre côté coule un liquide sans déchets. Les petits déchets dissous dans le sang traversent la membrane et passent dans ce liquide, qui est jeté ; la machine retire aussi l’eau accumulée depuis la séance précédente. Les cellules du sang restent dans le sang, qui retourne dans le corps.

Document 2 — La greffe. L’autre solution est d’implanter le rein d’un donneur. Une greffe réussie permet de retrouver une vie presque normale, sans séances de dialyse.

Document 3 — En France (Agence de la biomédecine, rapport REIN 2022).

Au 31 décembre 2022	Nombre de patients
traités par dialyse	51 662
vivant avec un rein greffé	41 422

1. Combien d’heures de dialyse un patient fait-il environ par semaine ? h
3 × 4 = 12 h par semaine.
2. Le principal déchet qui traverse la membrane, fabriqué par le foie, est l’.
L’urée : la machine fait le travail de filtration du rein.
3. Comme le filtre du rein, la membrane retient les cellules du sang et les .
Les protéines, grosses molécules, restent dans le sang, comme dans un néphron.
4. Entre deux séances, le patient doit limiter ce qu’il boit, car il ne produit presque plus d’.
Ses reins ne fabriquent presque plus d’urine : l’eau bue s’accumule jusqu’à la séance suivante.
5. Nombre total de patients traités fin 2022 : .
51 662 + 41 422 = 93 084 patients.
6. De combien les patients dialysés sont-ils plus nombreux que les patients greffés ?
51 662 − 41 422 = 10 240.

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