尿的生成与排泄

第 十一 章,尿的生成与排泄,生理教研室,第一节肾的功能解剖与血液供应,髓质medulla,肾盂pelvis,输尿管ureter,皮质cortex,肾单位,肾小体,肾小管,肾小球,肾小囊,近曲小管,降支粗段降支细段升支细段,髓袢,远曲小管,升支粗段,近球小管,远球小管,肾单位是肾脏结构和功能的基本单位。,肾小球,肾单位的类型 皮质肾单位 Cortical nephron 近髓肾单位 Juxtamedullary nephron,球旁器(近球小体):主要分布在皮质肾单位 （juxtaglomerular apparatus),球旁（颗粒）细胞Juxtaglomerular cells致密斑Macula densa球外系膜（间质）细胞Extraglomerular mesangial cells,肾血液循环特征 characteristic of renal circulation 肾血液供应特点,1、血液供应极丰富：1200ml/min 占心输出量的1/5 -1/4 左右。,2、血液分布不均：皮质 94% 外髓 5-6% 内髓 1%3、形成两次毛细血管网,腹主动脉,下腔静脉,肾动脉 肾静脉叶间动脉 叶间静脉弓形动脉 弓形静脉小叶间动脉 小叶间静脉入球小动脉肾小球毛细血管网 肾小管毛细血管网 出球小动脉,肾血流量的调节,自身调节（autoregulation) 使肾血流量与肾脏泌尿机能相适应。,动脉血压: 80 -180 mmHg,肾血流量相对恒定。,第二节 尿的生成过程,肾小球的滤过Glomerular filtration肾小管和集合管的重吸收Tubular reabsorption肾小管和集合管的分泌排泄Tubular secretion,一、肾小球的滤过功能 Glomerular filtration,(一)肾小球滤过率与滤过分数,1、肾小球滤过率（glomerular filtration rate, GFR),单位时间内（min) 两肾生成的超滤液量。 125ml/min,一昼夜超滤液量 = 180L,2、滤过分数(filtration fraction, FF),肾小球滤过率与肾血浆流量的比值。,正常值 : 0.18 0.20,表明:流经肾脏的血浆约1/5形成原尿。,(二)滤过的结构基础（滤过膜）,滤过裂隙膜,2、滤过膜的通透性(permeability),(三)有效滤过压 (effective filtration pressure,EFP),EFP = 动力 阻力,EFP肾小球毛细血管压血浆胶体渗透压肾小囊内压,入球端 EFP = 45 (25 + 10) = 10 (mmHg),出球端 EFP = 45 (35 + 10) = 0,在血液流经肾小球毛细血管时，不断生成滤过液，血浆蛋白浓度就会逐渐增加，血浆胶体渗透压也随之升高。因此，有效滤过压也逐渐下降。当有效滤过压下降到零时，就达到滤过平衡（filtration equilibrium），滤过便停止了。,(四) 影响肾小球滤过的因素,（2）面积area,2、有效滤过压 effective filtration pressure （1）、肾小球毛细血管压 hydrostatic pressure in glomerular capillary,（2）、囊内压 hydrostatic pressure in Bowmans capsule,（3）、血浆胶体渗透压 Plasma oncotic pressure in glomerular capillary,3、肾血浆流量 renal plasma flow,主要影响滤过平衡的位置,只有从入球小动脉端到滤过平衡这一段才有滤过作用。滤过平衡越靠近入球小动脉端，有效滤过面积就越小，肾小球滤过率就低。,肾血浆流量加大，肾小球毛细血管内血浆胶体渗透压的上升速度减慢，滤过平衡就靠近出球小动脉端，肾小球滤过率将随之增加。,二、肾小管与集合管的重吸收Reabsorption of renal tubule and collecting duct,重吸收（reabsorption):小管液中的物质通过小管上皮细胞进入管周毛细血管血液的过程称为肾小管和集合管的重吸收。,原尿流经肾小管和集合管时，99%的液体被重吸收回血。 1、重吸收方式：主动重吸收和被动重吸收 2、重吸收特点：选择性重吸收 3、水重吸收部位： 近曲小管 -65 70% 髓袢 -10 20% 远曲小管和集合管 -10 15%,4、Na+和Cl的重吸收,吸收部位：近端小管6570%远曲小管10%髓袢升支和集合管2025%,吸收方式：,肾小管对葡萄糖、Na+的吸收,泵漏模式,5、葡萄糖的重吸收 吸收方式：继发性主动重吸收 吸收部位：近曲小管 肾糖阈： 近曲小管具有吸收葡萄糖的能力，但重吸收能力有一定限度，当血液中葡萄糖浓度升高超过160 180mg/100ml，尿中即开始出现葡萄糖，这一血糖浓度称为肾糖阈。,三、肾小管和集合管的分泌与排泄,1、K+的分泌： K+-Na+交换 2、H+的分泌： H+-Na+交换,血管,肾小管,CO2,CO2+H2O,H2CO3,H+,HCO3-,H+,Na+,Na+,Na+,Na+,HCO3-,+,NaHCO3,3、NH3的分泌,小管上皮细胞,影响肾小管重吸收的因素：1、小管液的溶质浓度：,在整个肾小管中，水的重吸收是通过渗透方式吸收的若小管液中溶质浓度升高，其所产生的渗透压升高，从而阻止水的重吸收，使尿量增多。,肾小管,溶质,H2O,肾小管周围间质,渗透性利尿：通过增加小管液中溶质浓度而引起尿量增加称为渗透性利尿。糖尿病人的多尿高渗糖利尿甘露醇利尿,2、球管平衡：近球小管对原尿的重吸收量总是保持在滤过量的6570%，称为球管平衡。3、肾小管上皮功能的变化：,第三节尿的浓缩与稀释,将尿液的渗透压与血浆渗透压相比：高于血浆的称为高渗尿低于血浆的称为低渗尿等于血浆的称为等渗尿,尿液浓缩与稀释的机理 尿液浓缩和稀释的主要原因是肾内组织液存在明显的渗透压梯度，用冰点下降法测定大鼠肾分层组织液的渗透压，发现从皮质到髓质渗透压逐步升高，与血浆的渗透压相比依次为1.0，2.0，3.0和4.0，表明肾髓质组织液呈高渗状态，而且越接近乳头，其渗透压越高。,逆流倍增现象,3、肾髓质渗透压梯度的形成机制： 各段肾小管对水、 NaCl和尿素的通透性不同。,肾小管各段对溶质和水的通透性,NaCl 尿素水,髓袢降支细段不易通透不易通透高度通透,髓袢升支细段高度通透中等通透不通透,髓袢升支粗段不易通透不通透不通透 （主动吸收）,远球小管不易通透不通透不通透（有ADH时通透）,集合管皮质部不易通透不通透不通透（有ADH时通透）,集合管髓质部不易通透易通透不易通透（有ADH时水易通透，并增加尿素通透）,肾髓质高渗梯度形成的过程（1) 升支粗段：小管液经升支粗段向皮质方向流动时，由于升支粗段主动重吸收NaCl而对水不通透，其结果是小管液的渗透压逐渐降低，而小管周围组织中的渗透压升高。(2) 降支细段：降支对水通透而对溶质不通透，故尿液在往下流的过程中，水不断被渗出，尿液的渗透压渐升高。,(3) 升支细段：髓袢升支细段对水不通透而对NaCl通透，对尿素为中等通透。故尿液从升支细段往上流时，NaCl不断向组织扩散。(4) 髓质集合管：在远曲小管和集合管，随着水的不断被吸收，尿素的浓度会逐渐升高，到达内髓集合管时，便向组织中扩散，从而使内髓组织液渗透压升高。,尿素的再循环：从集合管扩散到髓质的尿素，一小部分可以进入髓袢升支细段，随原尿到达集合管后重新扩散至髓质，这个过程称为尿素的再循环。,髓质组织液产生高渗的物质,外髓：NaCl,内髓：NaCl和尿素,4、直小血管在维持肾髓质高渗中的作用,300,600,900,1200,1150,850,550,270,逆流交换,4、影响尿液浓缩的因素：,（1）髓袢升支粗段的重吸收。（2）尿素的浓度（3）直小血管的逆流交换。,第四节 肾脏泌尿功能的调节Regulation of the renal function,肾内自身调节,小管液溶质浓度球管平衡,神经调节交感神经的作用,体液调节,抗利尿激素醛固酮,一、抗利尿激素：(antidiuretic hormone,ADH)1、来源：由下丘脑视上核和室旁核合成，经下丘脑垂体束运送至神经垂体贮存，然后释放入血。2、作用部位：远曲小管和集合管3、作用：增加远曲小管和集合管上皮细胞对水的通透性，促进原尿中水的重吸收。,4、作用机理：,5、分泌的调节： （1）血浆晶体渗透压的改变 （2） 循环血量的改变,大量出汗严重呕吐 腹 泻,机体失水,血浆晶体渗透压,ADH分泌释放,肾脏重吸收水,尿量,保留体内水,大量饮清水,排出多余水,（）,（）,osmorecepter,血浆晶体渗透压改变对ADH分泌的影响,大量饮清水后尿量增多的现象，称为水利尿(water diuresis)。,血量,左心房受到 牵张刺激,容量感受器,迷走传入冲动,下丘脑-神经垂体系统,ADH,尿量,体内水,血量,大失血,（）,（）,（+）,（）,（+）,（）,血量改变对ADH分泌的影响,下丘脑病变,累及下丘脑-神经垂体系统,ADH,尿量(30 35L/日),“尿崩症”,二、醛固酮aldosterone1、来源：由肾上腺皮质球状带合成并分泌2、作用：增加远曲小管和集管对钠的重吸收，同时促进钾的分泌。（保钠排钾）3、影响醛固酮分泌的因素：（1）肾素-血管紧张素-醛固酮系统（2）血钠和血钾浓度,肝脏,血管紧张素原,血管紧张素(10肽),血管紧张素(8肽),血管紧张素(7肽),肾 素(蛋白水解酶),球旁器中 球旁细胞,转换酶(肺组织),血管紧张素酶A,肾上腺皮质球状带细胞,醛固酮,第六节 血浆清除率,一、概念： 肾脏在单位时间内能将多少毫升血浆中的某物质完全清除出去，这个被完全清除了某物质的血浆毫升数，就是该物质的清除率。,二、计算方法： C=,UV,P,三、测定血浆清除率的意义： 1、测定肾小球滤过率 UV=GFRP-R+S 2、测定肾血流量 UV=YP-Y P,第七节 尿的排放