Urine

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

L’urine est l'un des liquides biologiques produits par les animaux et l'homme. Elle constitue la plus grande part des déchets liquides du métabolisme de l'organisme des vertébrés.

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 ». Cette dernière est expulsée hors du corps par le système urinaire. L'élimination d'urine par la vidange de la vessie est appelé miction.

De nombreux produits chimiques inhalés ou ingérés ou intégrés par passage cutané dans l'organisme peuvent être ensuite détectés par analyse d'urine, sous forme de molécule mère et/ou de métabolites, de même que certaines molécules indicatrices d'un état pathologique (albumine par exemple).

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.

Production[modifier | modifier le code]

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 1 500 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, et nécessitent donc une prise en charge médicale spécifique, à la fois pour leur traitement propre, mais également concernant l'adaptation des doses des médicament pour des pathologies associées. La pollakiurie se réfère à de fréquentes, mais courtes mictions.

La parurésie, ou syndrome de la « vessie timide », est une phobie consistant pour un individu en l'impossibilité ou une grande difficulté d'uriner en présence d'autres personnes.

L'urine humaine est habituellement jaunâtre (jaune).

Sur l'’ensemble du globe, les hommes éliminent plus de 10 milliards de litres d'’urine par jour[1].

En moyenne et selon le poids, un homme produit 1,5 à 2 litres d'urine par jour, un chien 0,5 à 3 litres, un cochon 1,5 à 8 litres, un cheval 5 à 15 litres, un bœuf 10 à 25 litres et un éléphant 40 à 80[2].

En une vie, un homme élimine environ 40 000 litres d'urine, soit l'équivalent d'un gros camion citerne ou d'une piscine[3].

Description[modifier | modifier le code]

Composition[modifier | modifier le code]

L'urine contient plus de 3.000 composants chimiques[4].

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[5].
    • 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. Par ailleurs, l'élimination d'ions carbonates dans les urines dépend de l'équilibre acido-basique de l'individu (donc en partie de sa fonction respiratoire) et de l'élimination d'ions ammonium NH4+.

Composants anormaux de l'urine[modifier | modifier le code]

Il n'existe une glycosurie habituellement que lorsque la glycémie est supérieure à 1,8 g/l (en dessous de ce seuil, les reins réabsorbent tout le glucose éliminé dans l'urine primaire).

Il peut aussi y avoir présence de « cylindres »[6] 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.

Sauf en cas d'infection urinaire, l'urine est stérile et est presque inodore. Cette 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[7]). 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.

Le pH urinaire peut varier entre 4.6 et 8, même s'il est le plus souvent plutôt acide (inférieur à 7). Chez les personnes présentant une hyperuricosurie, l'acidification des urines peut provoquer la formation de calculs dans les reins, les urètres ou la vessie (l'acide urique étant moins soluble à pH bas).

Traces[modifier | modifier le code]

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.
  • 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.

Couleur[modifier | modifier le code]

L'urine d'un individu en bonne santé est d'un jaune proche de la bière blonde. Elle se clarifie en fonction de son hydratation (une bonne hydratation entraîne une clarification de l'urine).

Diverses substances peuvent colorer l'urine. Elles sont contenues dans certains aliments [1] et colorants alimentaires. Ces substances sont notamment :

Odeur[modifier | modifier le code]

Initialement inodore, l’urine dégage rapidement une odeur d’ammoniaque quand elle s'oxyde et fermente, suite à l'action de bactéries aérobies et/ou anaérobies. Les microbes qu'elle contient alors rendent ce liquide vecteur potentiel de maladies : l'idée selon laquelle l’urine aurait des propriétés antiseptiques doit donc être rejetée avec vigueur.

Si l'odeur caractéristique d'ammoniaque apparait dès l'émission d'urine, elle est l'un des signes d'une infection urinaire.

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[8], probablement dérivés de l'acide asparagusique contenu dans l'asperge[9]. Cette mauvaise odeur d'urine après l'absorption d'asperges n'est pas une conséquence universelle contrairement à ce que l'on croyait jusqu'à récemment[10]. Certaines personnes ne produisent pas les molécules odorantes et d'autres ne sont pas capables de les sentir[11].

Fonctions de l'appareil urinaire[modifier | modifier le code]

L'une de ses principales fonctions 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, et une autre partie, plus modeste l'est via la transpiration et l'expiration. Le foie et les reins ont donc un rôle complémentaire, ces deux systèmes étant d'ailleurs fonctionnellement liés. Ainsi, c'est le foie qui transforme l'ammoniaque en urée, qui sera éliminée 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.

L'appareil respiratoire régule aussi le pH du sang, en éliminant le dioxyde de carbone du réseau sanguin.

Analyse[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Uroscopie.
Personnes présentant leur urinal pour le diagnostic d'un échantillon de leur urine au médecin Constantin l'Africain au XIe siècle.

Bon nombre de médecins dans l'histoire ont eu recours à l'uroscopie, inspection et examen de l'urine de leurs patients. Hippocrate décrivait déjà l'examen d'urine, mirant et observant la situation des dépôts urinaires dans un récipient spécial, la matula, mais il préférait tâter le pouls, unique intervention de diagnostic manuel direct[12].

La pratique de l'uroscopie en tant qu'examen visuel disparaît au XVIIIe siècle avec l'avènement de la chimie mais persiste l'usage de la « roue des urines » (à l'origine nuancier d'une vingtaine de couleurs des urines aux teintes différentes selon l'état de santé suivant la théorie des humeurs, l'urine étant non seulement mirée, mais aussi sentie, touchée et goûtée) au XIXe siècle, cette roue étant alors employée pour détailler les différentes saveurs d'urine[13].

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 chez une personne néanmoins déshydratée.

De nos jours, l'examen cytobactériologique des urines (ECBU) est un examen médical de routine permettant de détecter d'éventuelles infections. Lorsqu'un médecin suspecte une infection urinaire (cystite, prostatite, ou pyélonéphrite), l'examen cytobactériologique des urines, éventuellement couplée à une prise de sang (pour hémoculture), retrouvera le germe responsable, ce qui orientera le traitement.

La plupart des laboratoires modernes utilisent des 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 rénale, globule rouge, levure ou bactérie.

Utilisation[modifier | modifier le code]

  • Les Aztèques (parmi de nombreux peuples) 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[14].
  • 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.
  • Une forme d'excitation sexuelle lors d'un rapport sexuel, est l'ondinisme.
  • L'urine est utilisée comme source d'énergie dans des cellules électrolytiques, dans des piles à combustible microbiennes[15].

Recyclage en engrais[modifier | modifier le code]

Certains systèmes de toilettes sans eau, collectent séparément les excréments (alors plus facile à déshydrater) et l'urine (valorisable comme engrais liquide)[16]

L’urine contient surtout de l'urée qui constitue 60 à 80 % de l’azote contenu dans nos déjections. Elle contient aussi une quantité significative de phosphore, qui est un élément parfois rare dans le haut des bassins-versant (car rapidement lessivé vers la mer) et indispensable pour les organismes vivant. Le phosphore était autrefois extrait de l'urine.

Récupérer l'urine humaine à la source faciliterait aussi l'épuration des eaux usées des ménages (ou des toilettes de lieux recevant beaucoup de public), car l'urine est dans ces eaux usées la première source d'azote (80%) et de phosphore (55%), bien que ne représentant que moins de 1% du volume total des eaux usées des ménages[16]. La biodisponibilité des nutriments présents dans l'urine est en outre élevée, en comparaison de celle d'un engrais chimiques[16]. Plusieurs études ont montré que la séparation de l'urine diminue les émissions gazeuses du système de transport et traitement des eaux usées et leur consommation de ressources fossiles[16].

Grâce à l’action d’une enzyme produite naturellement dans l'urine à la suite de 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 ; L'urine est donc une excellente source d'azote, très bio-assimilable, pour les plantes[17] et un excellent accélérateur pour le compost[18]. Formée par la combinaison indirecte de sous-produits de désamination (2 molécules NH3) et de la respiration cellulaire (1 molécule de CO2), l'urée est beaucoup moins toxique que l'ammoniac.

Certains jardiniers utilisent 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"[19] et des expériences sont actuellement en cours en Afrique[20]. L'effet fertilisant est amélioré en ajoutant de la cendre de bois (riche en potassium sous forme de potasse et en phosphore) à l'urine.

L'urine dans l'art[modifier | modifier le code]

De 1977 à 1978, Andy Warhol réalise une série de tableaux appelés Oxidation paintings ou Piss paintings. ce sont des peintures sur plaques de cuivre dont il oxyde la surface au moyen de sa propre urine ou de celle de ses amis[21]. De nombreux artistes contemporains comme Pierre et Gilles ou Kiki Smith ont également traité ce thème dans leurs œuvres[22].

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Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Thierry Berrod, documentaire « Les superpouvoirs de l'urine » sur Arte, 14 novembre 2014, 45 sec.
  2. (en) William Alexander Osborne, The Elements of Animal Physiology, T.C. Lothian,‎ 1909, p. 111
  3. (en) Richard Walker, Pocket Eyewitness Human Body, Dorling Kindersley Ltd,‎ 2013, p. 147
  4. Slate - 09/09/2013
  5. 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.
  6. Il s'agit d'agglomérats de protéines d'origines diverses (globules blancs ou rouges, autres protéines) qui forment ensemble des cylindres microscopiques.
  7. « http://resmed.univ-rennes1.fr/mgcampus/campusuro/sterilite_des_urines.html » (ArchiveWikiwixArchive.isGoogleQue faire ?). Consulté le 2013-03-29
  8. (en) Waring RH, Mitchell SC and Fenwick GR, « The chemical nature of the urinary odour produced by man after asparagus ingestion », Xenobiotica, vol. 17, no 11,‎ 1987, p. 1363–1371 (PMID 3433805, DOI 10.3109/00498258709047166)
  9. (en) S.C. Mitchell, « Food Idiosyncrasies: Beetroot and Asparagus », Drug Metabolism and Disposition, vol. 29, no 4 Pt 2,‎ 2001, p. 539–534 (PMID 11259347, lire en ligne)
  10. 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.
  11. (en) Marcia Levin Pelchat, Cathy Bykowski, Fujiko F. Duke, and Danielle R. Reed, « Excretion and Perception of a Characteristic Odor in Urine after Asparagus Ingestion: a Psychophysical and Genetic Study », Chemical Senses, vol. 36, no 1,‎ 2011, p. 9-17 (DOI 10.1093/chemse/bjq081, lire en ligne)
  12. V. L. Saulnier, « Médecins de Montpellier », Bibliothèque d'Humanisme et Renaissance, vol. 19, no 3,‎ 1957, p. 425-479
  13. Laurence Moulinier-Brogi, L’uroscopie au Moyen Âge. Lire dans un verre la nature de l’homme, Honoré Champion,‎ 2012 (ISBN 978-2-7453-2305-7), p. 67
  14. A Weaver's Garden par Rita Buchanan, Steve Buchanan
  15. Agnès Guillot, Jean-Arcady Meyer, Poulpe fiction. Quand l'animal inspire l'innovation, Dunod,‎ 2014, p. 201
  16. a, b, c et d Jönsson, H., Vinneras, B., Höglund, C., & Stenström, T. A. (1999) Source separation of urine. Wasser und Boden, 51(11), 21-25.
  17. Recommandations pour un usage sans risques de l'urine
  18. Des fumiers considérés comme engrais de Jean Girardin - Langlois et Leclercq, 1847
  19. (en) Stored Human Urine Supplemented with Wood Ash as Fertilizer in Tomato (Solanum lycopersicum) Cultivation and Its Impacts on Fruit Yield and Quality
  20. Zambie: Transformation de l'urine en or liquide
  21. Jon Thompson, Le sens cache de la peinture moderne. De Courbet a Warhol, Ludion,‎ 2007, p. 372
  22. Piss Art : une histoire de l'urine dans l'art

Bibliographie[modifier | modifier le code]

  • Dr Alain Prigent, Approche cellulaire des mécanismes responsables de l'acidification de l'urine terminale, Thèse, Paris 12, 1980.
  • Association d'aide aux personnes incontinentes, L'incontinence d'urine : guide des moyens palliatifs et autres aides et conseils pour les personnes incontinentes, Boulogne, AAPI, 1998, 49 p.
  • Jérôme Lehmann, Ce que peut révéler une analyse des urines, Ecole de médecine, 1999, 64 p.
  • (en) Nancy A. Brunzel, Fundamentals of urine and body fluids analysis, Philadelphia, Saunders, 2° éd. 2004, X-454 p.
  • Collège français des urologues, Urologie (2006), Elsevier/Masson, 2° éd., 2014.
  • L. Moulinier, "Un flacon en point de mire. La science des urines, un enjeu culturel dans la société médiévale (XIII°-XV° siècles)", Annales. Histoire, sciences sociales, 65/1, 2010, p. 11-37.
  • Gisèle Frenette, Les 5 messagers du corps. Comment la peau, les ongles, les selles, l'urine et les règles vous informent sur votre santé, Dauphin Blanc, 2014.

Voir aussi[modifier | modifier le code]

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Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]