Le système urinaire comprend les organes urinaires, et est souvent étudié en combinaison avec le système reproducteur, qui comprend les organes génitaux. Ces organes sont souvent étudiés ensemble du fait qu'ils sont situés dans la même région du corps et qu'ils partagent un certain nombre de fonctions. L'appareil urinaire est pratiquement le même chez l'homme et chez la femme, à l'exception notable de l'urètre, qui chez l'homme se prolonge dans le pénis, alors qu'il s'ouvre dans la vulve chez la femme.
Le système urinaire comprend des organes (les reins), différentes structures (la vessie, l'urètre, l'uretère) et de nombreux vaisseaux sanguins permettant d'éliminer les déchets azotés produit par le métabolisme cellulaire. Lors de l'utilisation de molécules, commes les protéines, par les cellules, ces dernières rejettent de l'azote, une substance toxique pour le corps si elle est très concentrée. On se doit donc de l'éliminer, sous forme d'urée. L'urée voyage dans le système circulatoire jusqu'au rein, où le sang est filtré. L'urée ainsi qu'un peu d'eau se retrouve dans le rein lui-même, puis descend l'uretère jusqu'à la vessie, où l'urine est stockée. Lorsqu'accumulée en grande quantité, l'urine descend l'urètre vers l'extérieur du corps. Les glandes surrénales, situées juste au dessus des reins, ne font pas directement partie du système urinaire, bien qu'elles ont un effet indirect sur lui, comme sur le reste du corps.
Voici une description plus détaillée des structures du système urinaire.
Rein
Les reins sont deux organes en forme de haricot situés dans la partie postérieure de l'abdomen, de part et d'autre de la colonne vertébrale, approximativement entre la douzième vertèbre dorsale et la troisième vertèbre lombaire. Il arrive souvent que le rein gauche soit situé jusqu'à 2,5 centimètres plus haut que le rein droit. Le rein mesure 10 à 12,5 centimètres de long et 5 centimètres d'épaisseur environ, pour un poids de 100 à 150 grammes en moyenne chez l'adulte. Les reins sont de couleur rouge-brun foncé en raison de l'abondante présence de vaisseaux sanguins.
Le rein comporte un bord latéral concave sur lequel s'implantent l'artère rénale, la veine rénale, des fibres nerveuses, et l'uretère au niveau d'une ouverture appelée le hile. Le rein contient une cavité, le sinus rénal, qui renferme les unités fonctionnelles de la filtration, les néphrons. Chaque rein en contient plus d'un million.
Néphron
Le sang passe par les capillaires glomérulaires, vaisseaux sanguins au début du néphrons. À cet endroit, tout ce qui peut passer à travers la paroi des capillaires se retrouve dans le néphrons, soit l'eau, l'urée, les sels minéraux et le glucose; c'est la filtration. Par la suite, cette "urine" passe dans le tube contourné proximal, l'anse et le tube contourné distal. À ces endroits, "l'urine" subit une réabsorption, c'est-à-dire que l'eau, le glucose et les sels minéraux retournent dans le sang par les capillaires péritubulaires. Il y a aussi sécrétion, c'est-à-dire que le sang se débarasse d'autres déchets, comme les ions acides H+, et les envoit dans l'urine. Le liquide se rend ensuite dans le tube collecteur, puis vers le calice et le bassinet du rein où il est emmagasiné.
(c)Image tirée de: Le Corps Humain, L'Encyclopédie du corps humain en 3D,
TLC Edusoft, CDrom version 6.0, 1996.
Pour résumer brièvement, le sang qui circule dans le rein libère les déchets solubles dans les néphrons, et le liquide qui en résulte, l'urine, passe ensuite dans l'uretère pour séjourner dans la vessie en attendant d'être évacué lors de la miction*.
Uretère
Les uretères sont des tubes étroits mesurant de 35 à 45 centimètres de long et 3 millimètres de diamètre environ. Elles prennent naissance dans le bassinet du rein, quittent le rein par le hile pour descendre le long de la paroi postérieure de la cavité abdominale et aboutir dans la vessie. Les uretères recueillent l'urine produite par les reins pour la conduire dans la vessie, où elle est stockée jusqu'à la miction. L'urine ne s'écoule pas des reins en un flux ininterrompu, mais est chassée dans les uretères toutes les 20 à 30 secondes environ grâce à des ondes péristaltiques (contractions périodiques) commençant dans le bassinet. Ces ondes péristaltiques commandent l'ouverture de l'orifice urétéral (qui met l'uretère en communication avec la vessie), qui reste ouvert pendant quelques secondes pour laisser passer l'urine, puis se referme jusqu'à la prochaine onde.
Vessie
La vessie est une structure en forme de sac composée de fibres musculo-membraneuses. Située dans le bassin, la vessie accumule l'urine jusqu'à son excrétion. L'urine arrive dans la vessie par les uretères, qui prennent naissance dans les reins, grâce à des mouvements péristaltiques. Durant la miction*, l'orifice urétral situé à la base de la vessie s'ouvre et l'urine s'écoule dans l'urètre. Bien que l'envie d'uriner survienne généralement lorsque la vessie contient environ 250 à 300 millilitres d'urine (un peu plus d'une tasse liquide), la vessie humaine a une capacité moyenne égale à près de deux fois ce volume. L'être humain élimine en moyenne de un à deux litres d'urine par jour, bien que ce chiffre varie fortement selon l'état de santé, le régime alimentaire et les activités de l'individu.
Urètre
La vessie est mise en communication avec l'extérieur par un canal membraneux, l'urètre. L'urètre permet de transporter l'urine de la vessie jusqu'au méat à l'extrémité du pénis chez l'homme, ou jusqu'à un orifice allongé situé au milieu de la vulve, chez la femme. Chez l'homme, le sperme, mélange de spermatozoïdes provenant des testicules et de sécrétions provenant des vésicules séminales, emprunte également ce canal lors de l'éjaculation.
Urine
D'ordinaire, l'urine est claire ou jaune, quoique cela dépende du régime et de la santé du sujet. Par exemple, la prise de diurétique (certains aliments comme l'alcool, ou médicaments) augmente le volume d'urine produite en augmentant la quantité d'eau éliminée, diminue la concentration de l'urée et par le fait même, rend l'urine plus pâle. L'urine dégage une odeur d'ammoniaque caractéristique qui est due principalement aux déchets azotés formant 5 % de son volume. Les déchets sont principalement constitués d'urée, bien que l'on trouve également dans l'urine de l'ammoniaque, de l'acide urique, de la créatinine, et de nombreux autres déchets. L'eau, élément principal de l'urine, est généralement éliminée dans les quatre heures qui suivent sa consommation.