Au reste, ces caractères varient suivant une foule de circonstances; celles du matin, celles des boissons, celles des aliments présentent de nombreuses différences; mais l'urée est toujours la substance constitutive la plus remarquable, et auquel l'urine doit une grande partie de ses caractères les plus essentiels. L'acide urique, autre substance constitutivede l'urine, en est encore un des éléments les plus intéressants à connaître.

L'urine n'est pas seulement une voie éliminatoire par laquelle sont rejetés au dehors certains éléments des substances alimentaires ou des tissus de l'organisme, mais encore des matières étrangères qui ont pu être introduites accidentellement. C'est par l'urine que le sang se débarrasse des matériaux en excès et par conséquent susceptibles de devenir nuisibles à l'organisme; c'est par l'urine qu'est éliminée une grande partie de l'eau superflue introduite par les boissons et les aliments. Ajoutons ici que les éléments de l'urine existent tout formés dans le sang. 

Matières inorganiques.
Elles consistent en sels minéraux, principalement en chlorures, sulfates et phosphates acides de soude, de potasse et de magnésium donnant à l'urine sa réaction acide (20 g). Le chlorure de sodium à lui seul y existe dans la proportion de 10-12 g par litre, deux fois plus que dans le sang; il provient de l'alimentation. Les sulfates proviennent pour une faible partie des aliments et pour le reste de l'oxydation du soufre des matières albuminoïdes des tissus et des aliments azotés. Les phosphates proviennent principalement du phosphore que renferment certaines substances de l'organisme, particulièrement la substance des noyaux cellulaires et la lécithine (substance grasse phosphorée existant surtout dans le jaune d'oeuf, le foie, la substance blanche du cerveau 11%, les muscles, etc.).

Matières organiques. 
Les matières organiques de l'urine sont des matières colorantes, de l'urée, de l'acide urique et de la créatinine.

1° Les matières colorantes comprennent d'abord un pigment azoté et jaune appelé l'urochrome, puis de l'urobiline qui provient de la transformation de la petite partie de la matière colorante de la bile ou bilirubine qui a traversé la muqueuse intestinale pour pénétrer dans le sang.

2° L'urée CO(NH2)2 est une substance azotée, cristallisable, provenant de la destruction des substances protéiques de l'organisme et qui se forme dans la proportion moyenne de 25 grammes par jour; elle augmente avec un régime carnivore et atteint 40 et même 50 grammes chez ceux qui consomment beaucoup de viande; avec un régime végétal elle tombe à 20 grammes. Elle mesure ainsi la quantité de matières albuminoïdes détruites dans l'organisme et c'est pour cela que son dosage fournit toujours des indications précieuses dans le traitement de beaucoup de maladies. Il s'en forme dans toutes les parties du corps, mais principalement dans le foie, qui est le véritable centre de sa production. Séparé du corps cet organe continue pendant quelques heures à former de l'urée tout comme il continue à produire du sucre. Le tissu nerveux, qui consomme aussi beaucoup d'aliments albuminoïdes, produit de même une grande quantité d'urée, qui augmente avec le travail cérébral. Au contraire, les muscles consomment surtout des glucides et des graisses et n'engendrent qu'une très faible proportion de déchets azotés; un travail musculaire soutenu n'augmente pas la production de l'urée.

3° L'acide urique C5H4N4O3 qui accompagne l'urée, provient de la décomposition de matières albuminoïdes particulières, les nucléo-protéides, constituant la substance des noyaux cellulaires, mais il n'y en a guère qu'un demi-gramme par litre. Fort peu soluble dans l'eau, il n'est maintenu en dissolution dans l'urine que grâce à la présence du phosphate acide de soude; la plus grande partie y existe sous la forme d'urates de sodium et de calcium. Aussi lorsque l'alimentation est trop riche en albuminoïdes, la quantité d'acide urique augmente dans l'organisme au point qu'il ne se dissout plus en totalité dans le sang et qu'il se précipite, surtout dans les cartilages articulaires, sous la forme de petites aiguilles assemblées en oursins c'est la goutte.

4° Enfin, la créatinine est une autre substance azotée C4H7N3O, dont la proportion varie de 6 à 120 centigrammes par litre d'urine et qui provient de la destruction d'une substance albuminoïde des muscles, la créatine C4H9N3O2 dont elle ne diffère que par H2O en moins.

Chez les herbivores, elle est alcaline, trouble (urines jumenteuses) et l'acide urique y est remplacé par l'acide hippurique. Lorsqu'on fait jeûner un lapin, son urine qui est normalement trouble et alcaline ne tarde pas à devenir claire et acide, parce que dans ces conditions il se nourrit aux dépens de son sang et de sa graisse, devenant ainsi un véritable carnivore. Le malade qui, dans le cas de fièvre, ne prend pas d'aliments, se nourrit aussi aux dépens de ses propres tissus, et son urine devient beaucoup plus acide. Inversement, l'urine de l'humain peut devenir alcaline sous l'influence d'un régime végétarien.

L'urine des Vertébrés' ovipares (poissons, batraciens, reptiles et oiseaux) est presque solide parce qu'elle renferme très peu d'eau, et que chez la plupart d'entre eux l'urine se mélange aux excréments dans une poche terminale du rectum, le cloaque, où viennent déboucher les deux uretères au lieu de s'ouvrir au dehors. Celle des oiseaux, très épaisse, constitue le guano (mélange d'urine et d'excréments); de plus elle ne renferme guère que de l'acide urique et de la guanine au lieu d'urée; la guanine est un autre déchet azoté provenant tout comme l'acide urique de la décomposition de la substance des noyaux cellulaires.

Enfin, l'urine des reptiles est à peu près solide et renferme des cristaux d'acide urique libre; les boas rejettent de l'acide urique presque pur.

Toxicité de l'urine.
L'urine est toxique, mais dix fois moins que la bile; on tue un lapin en lui injectant 50 cm³ d'urine humaine par kilogramme de son poids : la mort est précédée de troubles nerveux accompagnés de convulsions. En deux jours un humain produit une quantité d'urine suffisante pour s'empoisonner lui-même; aussi l'ablation des deux reins n'est-elle jamais pratiquée en chirurgie : l'un des deux doit toujours être conservé. Chez le lapin la suppression des reins amène la mort au bout d'un jour ou deux et chez le chien au bout de quatre jours. Les accidents provoqués par l'accumulation dans le sang des divers produits de l'urine constituent l'affection appelée l'urémie.

L'urée n'étant pas un poison, on pense que la toxicité de l'urine est due en partie à ses matières colorantes et en partie à ses sels de potasse; elle est beaucoup moindre après décoloration. Il faut peut-être aussi faire intervenir l'action de certaines autres substances organiques dont la présence a été décelée dans l'urine, et qui se comporteraient à la façon des alcaloïdes.

Lieux de formation des éléments de l'urine. 
La composition comparée du plasma sanguin et de l'urine s'établit ainsi : 

1° L'analyse du sang sortant de n'importe quel organe montre qu'il renferme toujours une certaine quantité d'urée et d'acide urique, et toujours moins que le sang afférent ; c'est le foie qui en forme le plus.

2° Si l'on extirpe les reins à un animal ou si l'on ligature tout simplement les deux uretères, les principes toxiques de l'urée s'accumulent dans le sang et amènent même rapidement la mort, surtout dans le premier cas.

3° L'expérience la plus précise qui démontre le rôle excréteur des reins consiste à doser l'urée du sang à son entrée dans le rein puis à sa sortie : ce dernier en renferme toujours moins que le sang artériel, la différence a été retenue par le rein. Les muscles en contiennent autant que le sang. Il n'y a que l'acide hippurique, dont il existe environ 0,60 g par litre d'urine chez l'humain, qui se forme dans les reins mêmes. 

1° Le sang ne renferme normalement que 1 g. à 1,5 g de glucose par litre et quand cette proportion dépasse 1,75, les reins interviennent toujours pour éliminer l'excès. Cette présence anormale du sucre dans les urines a lieu dans le cas de glycosurie et de diabète sucré.

Il y a simplement glycosurie quand le sucre est rejeté temporairement par l'urine sans aucun trouble dans le fonctionnement général de l'organisme. Dans le diabète sucré au contraire la filtration du sucre dans les reins est accompagnée d'une série de troubles plus ou moins graves : appétit exagéré ou polyphagie, soif ardente et émission d'urines abondantes pouvant atteindre une dizaine de litres par jour (polyurie), parfois amaigrissement général, grande proportion de sucre dans le sang ou glycémie, et enfin rejet exagéré de glucose urinaire, jusqu'à 200 et même 300 g par jour.

Tous ces accidents sont dus soit à une altération du foie qui ne remplit plus son rôle régulateur du sucre, ou soit à une altération du pancréas qui ne sécrète plus l'insuline nécessaire pour l'utilisation du sucre par les tissus, soit enfin à des troubles dans le fonctionnement de la glande thyroïde, de l'hypophyse ou des capsules surrénales.

Rappelons que l'on provoque un diabète expérimental par l'ablation totale du pancréas ou par la piqûre du bulbe vers la pointe du 4^e ventricule, à l'origine des nerfs pneumogastriques; cette excitation détermine une exagération de la fonction glycogénique du foie, qui laisse alors passer dans l'organisme une quantité de sucre supérieure aux besoins de la consommation; mais elle n'est que passagère et le glucose disparaît des urines au bout de cinq à six jours.

2° L'albuminurie ou présence de l'albumine dans les urines indique une altération plus ou moins profonde des parois des tubes urinifères, dont les cellules sont devenues incapables de s'opposer à la filtration de l'albumine du sang. On peut la déterminer expérimentalement en piquant le bulbe un peu au-dessus du centre de la glycosurie, en avant de l'origine des pneumogastriques.

3° L'acétone est un des produits intermédiaires de la destruction des graisses; celles-ci paraissent se dédoubler d'abord en glycérine et acides gras; ces derniers donnent ensuite plusieurs produits intermédiaires parmi lesquels se trouve l'acétone, qui est finalement oxydée en produisant CO2 et H2O. L'urine normale en renferme toujours de 5 à 30 milligrammes par litre.

Mais il arrive que dans certaines affections, et particulièrement dans le diabète, l'acétone n'est pas brûlée, auquel cas elle passe dans l'urine où elle se décèle facilement par son odeur de chloroforme et où sa proportion peut atteindre jusqu'à une dizaine de grammes.

4° Calculs urinaires.  Quand l'urine est abandonnée dans un vase, elle produit un dépôt orangé composé d'acide urique, d'urates et de phosphates ammoniaco-magnésiens. Toutes les fois que ces produits sont formés en excès dans l'organisme, ils peuvent se précipiter de la même façon dans la vessie, sous la forme de petites granulations (sable urinaire) que l'urine entraîne au dehors; mais certaines peuvent rester dans la vessie, s'y recouvrir à la longue de nouvelles couches concentriques et devenir autant de concrétions dures et volumineuses capables de s'opposer à l'émission de l'urine par l'urètre; c'est ce que l'on appelle la pierre, la gravelle ou encore les calculs urinaires.