Le fait de pouvoir produire une urine hyperosmotique au plasma permet aux mammifères, y compris l’homme, d’excréter dans l’urine des déchets solubles, minéraux et organiques, en minimisant les besoins en eau. La capacité de concentration de l’urine dépend en premier lieu d’une disposition anatomique particulière en « épingle à cheveux » des néphrons et de certains vaisseaux, propre aux mammifères. Elle dépend aussi de l’action de l’hormone antidiurétique qui agit sur la perméabilité à l’eau du canal collecteur, sur toute sa longueur, et sur la perméabilité à l’urée dans sa partie tout à fait terminale, dans la médulla interne. Elle nécessite aussi : (1) un « moteur » produisant un transport actif capable de générer une différence de concentration transépithéliale, créant une augmentation de la concentration de solutés dans l’interstitium environnant ; et (2) l’expression de transporteurs ou de canaux sélectifs localisés de façon très spécifique sur des portions limitées de certains segments du néphron, des canaux collecteurs et des vasa recta artériels, permettant d’accélérer considérablement le transport d’eau ou le passage de certains solutés à travers les membranes cellulaires. Même si certains segments du néphron et du système collecteur sont présents dans le cortex et dans la médulla (notamment le tubule proximal, le segment large ascendant et le canal collecteur), leurs fonctions dans ces différentes zones ne sont pas totalement identiques en raison de leur environnement péritubulaire différent, de la composition du fluide qui les traverse, et de certaines différences de l’épithélium qui les borde. Cet article décrit quelques caractéristiques et fonctions particulières de ces structures dans la médulla rénale, par opposition aux structures correspondantes dans le cortex. Ces fonctions spécifiques des segments de néphron et du canal collecteur dans la médulla ont des conséquences qui peuvent se révéler néfastes dans certaines situations pathologiques.

The ability to produce hyperosmotic urine allows mammals, including humans, to excrete their soluble mineral and organic waste products in the urine with a limited amount of water. The urinary concentrating capacity depends primarily on a special “loop-shaped” architecture of the nephrons and vessels, observed only in mammals. It also depends on the influence of antidiuretic hormone on the permeability to water of the collecting ducts on their entire length, and on the permeability to urea limited to the terminal portion of these ducts in the inner medulla. The ability to concentrate urine also requires (1) an “engine” able to produce an active (energy demanding) transport that generates a transepithelial concentration difference leading to increase the solute concentration in the surrounding interstitium; and (2) the expression of several membrane transporters or channels localized very specifically to limited portions of some nephron segments, collecting ducts and arterial vasa recta. These transporters and channels greatly accelerate the transport of water and some solutes across the cell membranes. Even if some nephron segments and parts of the collecting system are present in both the renal cortex and medulla (namely, the proximal tubule, the thick ascending limb and the collecting duct), their functions in the two renal zones may not be strictly similar, owing to their different peritubular environment, to the composition of the fluid running in their lumen, and to some differences in their epithelium. This paper describes some characteristics and specific functions of these structures in the renal medulla, as opposed to their corresponding structures in the cortex. These specific functions operating in the medulla may lead to various adverse consequences in some pathological situations.