犬尿液的生成及原理

尿液的生成机理,長 春 康 寶 動 物 醫 院 Changchun KB animal hospital,学习目标,了解尿液的成分及理化特性掌握肾小球的滤过作用掌握肾小管和集合管的重吸收、分泌和排泄作用掌握影响尿生成的因素了解尿液的排出过程,一.尿液的理化特性,尿液的理化特性,1.尿色：一般为淡黄色2.粘稠度与比重：犬刚排出的尿通常为清凉的水样 比重为1.0151.045 通常尿量越多，比重越低3.酸碱度：通常PH值为5.77.呈酸性4.尿量：每24h排尿24次，尿量为2440ml。,尿的成分,水分：占96%97%。无机物：主要为Nacl、Kcl，其次是碳酸盐、硫酸盐 和磷酸盐。有机物：主要为尿素，其次是尿酸、肌酐、肌酸、氨、尿胆素等,二.尿的生成,尿的生成,尿的生成,肾小球的滤过,肾小管和集合管的重吸收,肾小管和集合管的分泌作用,肾小球的功能介绍,尿生成的环节,肾小球滤过,肾小管的重吸收,肾小管的分泌,一、肾小球的滤过作用,1.概念：肾小球的滤过是指血液流经肾小球毛细血管时，血浆中的水分子、小分子溶质（包括相对分子质量较小的血浆蛋白质）从肾小球毛细血管中转移到肾小囊的过程。,血浆、原尿和终尿主要成分比较(g/L) 成 分 血浆 原尿 终尿 浓缩倍数 水 900 980 960 1.1蛋白质 80 微量 0 -葡萄糖 1 1 0 - Na+ 3.3 3.3 3.5 1.1 Cl- 3.7 3.7 6.0 1.6 K+ 0.2 0.2 1.5 7.5 尿酸 0.02 0.02 0.5 25.0 尿素 0.3 0.3 20.0 67.0 肌酐 0.01 0.01 1.5 150.0 氨 0.001 0.001 0.4 400.0,差 异,蛋白质,血,细,胞,蛋白质,1.原尿的生成的条件,1.肾小球滤过膜的通透性 前提条件2.肾小球有效滤过压 必要动力,1.肾小球的滤过屏障滤过膜,1.最内层的内皮细胞层2.中间层为非细胞结构的基膜层3.肾小囊的上皮细胞层,毛细血管内皮细胞层：窗孔,基膜,肾小囊上皮细胞层：裂孔,内皮细胞层,内皮细胞为胞体布满直径50lOOnm的窗孔(fenestra)的扁平细胞。细胞表面含大量带负电荷的唾液酸糖蛋白。肾小球基膜:中间为较厚的高电子密度的致密层，内外两侧分别为较薄的电子密度较低的内疏松层和外疏松层。是滤过膜的主要屏障，厚325nm，网孔大小为48nm，只有水和部分溶质才能通过。肾小囊上皮细胞：有足突，之间有裂隙小孔，其上有滤过裂隙膜（主要蛋白成分是nephrin），可阻止蛋白通过，是滤过膜的附加屏障。,nephrin为细胞粘附分子中免疫球蛋白超家族成员，特异性表达于肾小球，对于维持肾小球滤过膜的选择通透性具有关键的作用。,溶质分子有效半径4.2nm不能滤过，在2.0-4.2nm时部分滤过,3.滤过屏障的通透性特征：,溶质分子所带电荷带负电溶质不易通过（白蛋白）,有效滤过压（EFP）,EFP=肾小球毛细血管压-（血浆胶体渗透压+囊内压）,肾小球滤过的动力： （向毛细血管外） 肾小球毛细血管血压滤过的阻力：（向毛细血管内）肾小囊内压、血浆胶体渗透压原尿的胶体渗透压当滤过的阻力=滤过的动力 有效滤过压=0 滤过平衡 并不是肾小球毛细血管的全程参与滤过。,有效滤过压为零时, 即达到滤过平衡 时 , 滤过停止.,肾小球滤过率,1.滤过率（glomerular filtration rate,GFR) 概念：单位时间内两肾生成的超滤液量（即滤过的血浆量）。 GFR两肾原尿量 ml/min,2.滤过分数(glomerular filtration fraction GFF) 概念：GFR与每分钟肾血浆流量的百分比。 GFF GFR肾血浆流量100,肾小球滤过率和滤过分数是衡量肾功,能的指标。,(四)影响滤过的因素,1.滤过膜, 面积,通透性,机械屏障作用血尿（如：肾炎时导致滤过膜孔、裂增大）,静电屏障作用蛋白尿（如：肾炎时带负电荷的糖蛋白减少或消失）,正常时肾小球滤过膜滤过面积=1.5m2急性肾炎毛细血管腔狭窄或阻塞 滤过面积GFR尿量,GFR决定于肾小球滤过膜的面积（S）、滤过膜的通透性（K）和有效滤过压（Puf）关系如下：GFR=S*K*Puf=Kf*Puf Kf：滤过系数,2.有效滤过压,肾小球动脉血压,血浆胶体渗透压,囊内压,有效滤过压, GFR 尿量,=,如：大失血肾血流量减小 高血压肾入球小动脉硬化而缩小,例：快速大量输液稀释胶渗压,例：结石、肿瘤,小结：影响滤过的因素,肾小管的重吸收与分泌,肾小管的重吸收,重吸收： 肾毛细血小管上皮细胞将物质从小管液中经上皮细胞转运至管周毛细血管的过程。特点： 选择性、对某些物质的有限度的重吸收。机制： 主动重吸收与被动重吸收,1.物质转运方式： (1)被动重吸收： 扩散、渗透、易化扩散、溶剂拖曳（随水转运） 2)主动重吸收： 原发性、继发性主动转运,2.小管液物质转运的通路 (1) 跨细胞： 溶质 小管上皮细胞 基底外侧膜 组织间隙 (2) 细胞旁： 水分子、Cl- 、Na+ 小管上皮细胞间紧密连接,特点：选择性重吸收 各种物质被重吸收的情况： 葡萄糖、氨基酸：全部被重吸收 Na+ 、Cl-、K+、HCO3-等：大部分被重吸收 尿素：部分被重吸收 肌酐：不被重吸收,几种电解质和水的重吸收,Na+Cl-H2OK+,(一)Na+的重吸收,1、Na+的重吸收机制：（1）小管液Na+被动扩散进入细胞内（2）主动转运到管周组织间液,肾小管各个节段对Na+的不同重吸收率：约60%-70%在近端小管，25%-30%在髓袢升支，10%在远曲小管和集合管,主动重吸收,（1） 近端小管： 管腔膜同向转运体 管腔膜逆向转运体,2、Na+在不同部位的转运方式,（2）髓袢降支细段： 对尿素、Na+不通透；（3）髓袢升支细段： 对Na+高度通透（顺浓度差被动重吸收 渗透压渐）（4）髓袢升支粗段： Na+ 、 K+ 、 2Cl-同向转运体 被呋塞米抑制,（5）Na+在远曲小管的重吸收,远曲小管后段和集合管： 管腔膜：Na+通道 被阿米洛利抑制（保钾利尿药） 管周膜：Na+泵泵出细胞。,远曲小管初段： 管腔膜：Na+-Cl-同向转运 被噻嗪类利尿剂所抑制 管周膜：Na+泵泵出细胞。,重吸收的特征: 无泵-漏现象: 紧密连接的通透性低。 重吸收的量可被调节：醛固酮(保钠排钾) 增加管腔膜上的Na+通道数目； 增强管周膜Na+泵的活性。,3.近曲小管Na+重吸收特点：存在泵-漏现象。 (即：净Na+重吸收量主动重吸收量回漏量),细胞间隙内Na+渗透压,细胞间隙内静水压,部分Na+和H2O回漏入管腔内,上皮细胞的紧密连接被撑开,管腔膜Na+易化扩散入上皮C内,管周膜Na+泵将Na+泵出上皮C,H20顺渗透压进入上皮C间隙,肾小管和集合管Na+重吸收的总结部 位 量 机制 特点 近曲 60-70% 初段主动(管腔膜Na+-X 定比重吸收 小管 偶联转运，管周膜Na+泵) (泵-漏现象) 后段被动(顺电位差经 不受调节 细胞旁路) 髓袢 25-30% 升支细段被动(顺浓度差) 降支细段对Na+不通透 升支 粗段主动(Na+-K+-2Cl- 重吸收量与尿浓缩有关 同向转运体复合物) 远曲管 10% 管腔膜Na+-Cl-交换 无泵-漏现象 集合管 管周膜Na+泵 受调节,肾小管和集合管Na+重吸收的总结部 位 量 机制 特点 近曲 60-70% 初段主动(管腔膜Na+-X 定比重吸收 小管 偶联转运，管周膜Na+泵) (泵-漏现象) 后段被动(顺电位差经 不受调节 细胞旁路) 髓袢 25-30% 升支细段被动(顺浓度差) 降支细段对Na+不通透 升支 粗段主动(Na+-K+-2Cl- 重吸收量与尿浓缩有关 同向转运体复合物) 远曲管 10% 管腔膜Na+-Cl-交换 无泵-漏现象 集合管 管周膜Na+泵 受调节,(二)Cl-的重吸收,近曲小管的前半段：Na+、葡萄糖、氨基酸主动重吸收,近曲小管的后半段：Cl-的浓度差,Cl-顺浓度差经紧密连接进入细胞间隙液,被动：近球小管、远曲小管、集合管,继发性主动重吸收：髓袢升支粗段,重吸收机制: 被动重吸收 （渗透作用）。 重吸收途径： 细胞旁路 （近端小管） H2O通道（远曲小管和集合管） 重吸收特点：各段重吸收率各不相同，近端小管最大，比例约为6570%，同时远端小管水的重吸收量受VP的影响,(三)H2O的重吸收,肾小管和集合管H2O重吸收的总结 部位 量 机 制 特 点 近曲 65% 被动(渗透作用) 球-管平衡 小管 细胞旁路 不受调节 水通道 对终尿量的影响不大 髓袢 15% 降支细段被动 升支对水不通透 (渗透作用) 远曲管 10% 被动(水通道) 远曲管初段水不通透 集合管 ADH调节被动(水通道) 影响终尿量,(四)K+的重吸收,1.部位：近端小管：约65-70%髓袢：25-30%远曲小管、集合管：重吸收、分泌钾2.远曲小管和集合管对K+重吸收与K+的摄入量有关,二、有机物的重吸收与排出,（一）葡萄糖的重吸收,部位：在近曲小管重吸收，尤其是初段。 机制：继发性主动重吸收 特点：肾糖阈、吸收极限量 正常时肾小管可将滤出的全部葡萄糖重吸收回血，如果在近端小管以后的小管液中仍含有葡萄糖，则尿中将出现葡萄糖。,葡萄糖,小管上皮细胞内,K+,Na+, 管腔膜：与Na+依赖载体的同向偶联, 管周膜：易化扩散进入细胞间隙(单一转运)。,管周膜泵,载体,葡萄糖重吸收机制：继发性主动重吸收,葡萄糖重吸收的特点： 具有一定的限度(协同转运载体的数目有限),肾糖阈:尿中刚刚出现糖时的血糖浓度(或不出现尿糖的最高血糖浓度)，代表一部分肾小管对葡萄糖的重吸收已达到饱和。 正常值：160180mg/dl。 葡萄糖吸收极限量(TMG): 当全部肾小管对葡萄糖的吸收能力都达到极限 时的血糖浓度。 正常值：当血糖浓度增加到300mg/dl时， 葡萄糖滤过量为375mg/dl时。,（二）.氨基酸的重吸收：1、自由通过滤过膜进入囊腔，并于近端小管全部被重吸收 2、继发性主动转运，与通过管腔膜载体偶联转运进入细胞,（三）.微量蛋白质的重吸收：1、正常生理状况下，在近端小管被全部重吸收2、滤过机制：胞饮作用3、蛋白尿的形成,（四）.尿素的重吸收与排出,1、机制：被动重吸收2、肾小管对尿素的重吸收受到水的重吸收与肾小管对尿素通透性的影响3、尿素的排泄量与尿量的多少有关,(五)其它物质的重吸收和分泌 1.HPO42-、SO42-与Na+同向转运重吸收。 2.进入体内的某些物质如青霉素、酚红和大多数利尿药等，由于与血浆蛋白结合而不能通过肾小球滤过，均在近曲小管被主动分泌。,肾小管和集合管物质重吸收的总结,(二)肾小管和集合管的分泌,1.K+的分泌（1）分泌的部位： 远曲小管和集合管（2）K+分泌机制:Na+-K+交换K+管内K+管外管周膜Na+-K+泵的主动重吸收管外为正管内为负的电位差K+顺电-化学梯度分泌(易化扩散)入小管液,K+通道,Na+通道,Na+-K+泵,Na+-K+交换,（3）分泌特点: 泌K+与泌H+呈负相关。 Na+-K+交换与Na+-H+交换具有竟争抑制。 酸中毒:Na+-H+,Na+-K+泌K+高血钾症 高血钾症:Na+-K+,Na+-H+泌H+酸中毒 K+的分泌决定于K+的摄入量 多吃多排、少吃少排、不吃也排。,当大量使用利尿药时,应注意适当补钾，以防止低血钾症的发生。,Na+-K+交换与Na+-H+交换,2.H+的分泌,H+分泌机制: 是主动分泌。Na+-H+交换 H+泵,H+,NH3 +,NH4+,H+的分泌,H+泵,=泌H+助碱贮(泌H+促HCO3-重吸收排酸保碱)。 泌H+与泌K+呈负相关(竞争抑制)。 泌H+是有限度的:当小管液pH值4.5时,泌H+则停止。,H+分泌特点: 泌H+与重吸收HCO3-、Na+呈正相关,(三)NH3 的分泌与 H+ 、HCO3-的转运关系 ： 来源：谷氨酰胺脱氨基近端小管机制： 通过上皮细胞顶 部膜逆向转运体 Na+ -H+转运体进 入小管液 分子的谷氨酰胺脱氨，生