人体解剖生理学：第十章 泌尿系统的结构与功能

1、第十章 泌尿系统的结构与功能,第一节 泌尿系统的组成和结构,肾造尿 组 输尿管运尿 成 膀胱贮尿 尿道排尿 泌尿系统是人体代谢产物的主要排泄系统，对维持机体内环境的相对稳定起重要作用；还可产生促细胞生成素、肾素等物质,一、肾 形态 肾是实质性器官，左、右各一。 可分为上、下两端，内、外侧 缘和前、后两面。 位置 肾位于腹后壁上部，脊柱的两 侧。左肾上平12胸椎上端，下 平第3腰椎上端；右肾上、下 各平12胸椎和第3腰椎下端。右 肾略低于左肾半个椎体的高度,肾的被膜,肾筋膜 包在肾和肾上腺以及周围脂肪囊的外面，由腹膜外组织发育而来。 肾脂肪囊 是包在纤维膜外面的脂肪层。 肾纤维膜 由致密结缔组织

2、构成，直接包在肾表面，易于剥离,肾的被膜,肾筋膜前层,肾脂肪囊,肾纤维囊,肾筋膜后层,由外向内：肾筋膜、脂肪囊、纤维囊,水平面观,肾门：肾的内侧缘中部凹陷处，是肾动、静脉，神经，淋巴管和肾盂出入的部位。 肾蒂：进出肾门的肾动、静脉，神经，淋巴管和肾盂被结缔组织包裹形成的结构,肾窦：肾门深入到肾实质之间的较大腔隙。内有肾动、静脉的主要分支和属支、肾小盏、肾大盏、肾盂、脂肪组织等,肾盂出肾门移行为输尿管,肾的结构,肾的结构,肾皮质,肾柱,肾锥体,肾乳头,肾大盏,肾小盏,肾盂,髓放线,皮质迷路,肾的一般组织结构 1)肾被膜： 2)肾实质：包括皮质和髓质。 皮质：皮质迷路、髓放线、肾柱 髓质：肾锥体

3、肾实质由肾单位、集合小管和球旁复合体组成。 3)肾间质：结缔组织,肾小球（毛细血管球） (一) 肾小体 肾单位 肾小囊（内层、囊腔、外层） (Nephron) 近端小管 200万个 肾小管 细段(髓袢) 远端小管,二、肾的组织学构造,二）集合管 （三）球旁复合体,一）肾单位（nephron） 肾单位：肾的结构和功能单位，由肾小体 和肾小管两部分构成。 1、肾小体：包括血管球和肾小囊，主要 功能是以滤过方式生成原尿。 2、肾小管：包括近端小管、髓袢和远端 小管，主要功能是对原尿进行重吸收,肾单位,肾小体,肾小球,肾小囊,肾小管,近端小管,髓袢细段,远端小管,袢升细段,袢升粗段,远曲小管,袢降粗段

4、,近曲小管,袢降细段,1、肾小体(renal corpuscle,入球小动脉,出球小动脉,肾小球,肾小囊,壁层,脏层,尿极,血管极,1）肾小球(glomerulus) 为入球微动脉与出球微动脉间的毛细血管袢，属于有孔毛细血管。 由于入球微动脉的压力较高，血液中的水和小分子物质从毛细血管壁滤出生成原尿，进入肾小囊。平均一昼夜可生成180升原尿,2)血管系膜(mesangium) 为填充于血管球毛细血管之间的组织，包括球内系膜细胞和基质。 A. 球内系膜细胞 ：呈星形多突起，突起可 伸入毛细血管内皮和基膜之间。 功能： （1）合成血管基膜和系膜基质成分。 （2）吞噬作用,2）肾小囊 (renal

5、capsule) 壁层：单层 扁平上皮 脏层：包在 血管球外 面，又称 足细胞,壁层,脏层,足细胞 (podocyte,初级突起,次级突起,裂孔,裂孔膜,血管球基膜：电镜下分三层，中层厚而致密，内外层薄而稀疏,滤过屏障 (filtration barrier) 位于血管球毛细血管腔到肾小囊腔之 间的结构。 组成： (1)有孔毛细血管 内皮细胞 (2)基膜 (3)足细胞的裂孔膜,2、肾小管 (renal tubule) 位于肾小体 和集合小管 之间,各段肾小管的结构特点 近曲小管 髓袢 远曲小管 管 壁 厚，细胞大 极薄 薄，细胞小 管 腔 小而不规则 细小 大而规则 细胞形态 锥体形 扁平 立

6、方形 染 色 深红色 浅 浅红色 边 界 不清楚 不清 清楚 刷 状 缘 明显 无 无 基底纵纹 清楚 无 不清楚 微 绒 毛 密集 短少 短少 质膜内褶 发达 无 发达 侧 突 丰富 无 丰富 功 能 重吸收水 水电解 重吸收水、钠 葡萄糖等 质交换 排出钾、氢等,二）集合管 (collecting duct system) 分弓形集合小管、直集合管和乳头管 上皮：由单层立方 高柱状。 功能：重吸收水、钠离子，排出钾、 氢离子和氨,三）球旁复合体 (juxtaglomerular complex) 位置：肾小体血管极，大致呈三角形,组成：球旁细胞 致密斑 球外系膜细胞,1. 球旁细胞： 入球

7、A膜内的肌细胞呈上皮样变，内含分泌颗粒=肾素； 对牵张刺激敏感感受器； 肾交感N支配,2. 致密斑,入球A与远曲小管联接处，细胞呈立柱样变、斑状突起； 对远曲小管中的Na+、Cl-敏感，并将信息经间质细胞传递至球旁细胞，调节肾素的释放,3、球外系膜细胞：起信息传递作用,两种肾单位比较,皮质肾单位,近髓肾单位,数 量,多(85-90,A口径,少(10-15,体 积,较大,较小,A入 A出 21,A入 A出,A出后的毛细血管,袢长度,分布于皮质部 的肾小管周围,还形成U形 的直小血管,肾素含量,短,长,多,少,主要作用,滤过,浓缩、稀释,三肾的血液循环及其功能特点,一）肾的血液循环 肾A叶间A 弓

8、形A小叶间A 入球小A毛细血管网 出球小A 肾小管毛细血管网 小叶间V 弓形V叶间V 肾静脉,肾两次形成毛细血管： 第一次在肾小体内，其毛细血管血压较高（因入球小动脉粗而出球小动脉细），有利于肾小球的滤过作用； 第二次在肾小管和集合管周围，其毛细血管血压较低（一则由于克服阻力消耗了能量，二则由于血量减少），且血浆胶体渗透压较高（因水分的滤出），这有利于肾小管的重吸收作用,输尿管、膀胱、尿道 （一）输尿管 是一对细长的肌性管道，左、右各一，长约20-30cm，起于肾盂，止于膀胱。 输尿管属于腹膜外位器官。在女性，输尿管入盆腔后经过子宫颈外侧而至膀胱底，在子宫颈外侧约2cm处，有子宫动脉从外侧向内

9、侧越过输尿管前方,输尿管,输尿管的分段及三个生理性狭窄 根据行程可将输尿管分为三段： 腹段、盆段和壁内段。 输尿管全长有三个狭窄： 第一个狭窄：位于肾盂和输尿管移行处； 第二个狭窄：在小骨盆入口与髂血管交叉处； 第三个狭窄：输尿管膀胱壁内段,二) 膀胱 储尿器官。膀胱平均容量， 一般正常成人约为300-500ml膀胱空虚时呈锥体形，充盈时卵圆形。膀胱分四部 膀胱尖：朝向前上方 膀胱底：呈三角形，朝向后下方 膀胱体：尖和底之间 膀胱颈：膀胱下有尿道内口， 围绕尿道内口的部分为膀胱颈,膀胱三角：在膀胱底的内面，位于两个输尿管口和一个尿道内口三者连线之间的一个三角形区域，无论膀胱充盈还是空虚都保持平

10、滑状态。是瘤和结核的好发部位,三) 尿道 女性尿道 女性尿道较男性尿道短、宽和直，长约5cm。易发生逆行性感染，开口于阴道前庭的尿道外口 男性尿道(见生殖系统,第二节 尿生成的过程,一、肾脏功能: (一)泌尿: 排除代谢终产物、过剩的电解质及进入体内的异物; 调节细胞外液量和血液的渗透压; 调节水、电解质和酸碱平衡。 (二)内分泌: 对血容量和血压起调节作用的肾素; 刺激骨髓造血的促红细胞生成素; 具有强烈舒血管作用的前列腺素等,尿的生成过程 1.肾小球的滤过作用 2.肾小管和集合管的重吸收作用 3.肾小管和集合管的分泌作用,概述,一、肾小球的滤过功能,滤过： 指血液流过肾小球时,血浆中水分和

11、小分子物质通过滤过膜进入肾小囊形成原尿的过程,滤过的实验证据: 肾小囊微穿刺抽取液体分析发现,除蛋白质外，所含的成分及其浓度与血浆基本一致,而且渗透压和pH值也与血浆近似,一)滤过屏障滤过膜,1.组成,毛细血管内皮（窗孔） 基膜（网孔） 肾小囊脏层 （裂孔膜之孔,机械屏障决定了溶质分子的大小不同，通透性不同,2.滤过屏障的通透性特征,如:Hb的分子量为64000本可通过，但在血浆中与球蛋白结合成复合物,2.0nm能自由通过 半径 2.04.2nm能部分通过 4.2nm完全不能通过 分子量69000单体可通过,时则不能通过，正常无Hb尿；但当大量溶血时，游离的Hb Hb尿,带正电荷的溶质最易通过

12、；中性溶质次之；负电荷溶质不容易通过,静电屏障决定了溶质分子所带电荷的不同， 通透性不同,白蛋白分子量约69000，半径3.6nm，但由于带负电荷，不易通过滤过膜,肾炎时带负电荷的糖蛋白减少或消失，出现蛋白尿,出球端 有效滤过压 =6.0 (4.67+1.33) = 0kPa(0mmHg) 0无滤液生成,二)滤过的动力,有效滤过压=毛细血管压-（血浆胶体渗透压+囊内压,特点：正常时，毛细血管压和囊内压基本不变，胶体渗透压易变（胶体物质滤不出,特点：正常时，出球段除血浆流量快时外，一般无滤出，故为滤过的贮备段,入球端 有效滤过压 =6.0 (2.67+1.33) =2.0kPa(15mmHg)

13、0有滤液生成,三)肾小球滤过功能的度量指标,1.滤过率（glomerular filtration rate,GFR) 概念：单位时间内两肾生成的超滤液量。 GFR两肾原尿量 ml/min/1.73m2 125ml/min/1.73m2 = 180L/d/1.73m2 测定方法：用测定菊糖的血浆清除率代表GFR,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 125660 100 19,四)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：肾炎时因免疫反应蛋白分解酶的

14、释放导致滤过膜孔、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,正常时肾小球都活动滤过面积=1.5m2 （急性肾炎毛细血管腔狭窄或阻塞 滤过面积GFR尿量,肾小球 毛细血管血压,血浆胶体 渗透压,囊内压,有效 滤过压,GFR 尿量,如：大失血交感N(+)、NE Cap.收缩 高BP病晚期肾A入硬化而缩小,如：快速大量输液稀释,血浆胶体渗透压,如：结石、肿瘤,2.有效滤过压,3.肾小球血浆流量,由图可见：三条曲线分别代表不同肾小球血浆流量(RPF)时血浆胶体渗透压(COP)上升的斜率。 曲线A: RPF COP速快 曲线C: RPF COP速慢 曲线B:正常RPF时COP速

15、度,由图可见：沿着毛细血管全长，随着水和溶质的滤出，胶体渗透压渐有效滤过压渐(=0时称滤过平衡)滤过平衡的位置决定着毛细血管滤过的有效长度,结论： RPF快COP速慢滤过平衡位置近出球A端GFR；反之则GFR,二. 肾小管与集合管的转运功能,肾小管与集合管的转运功能是指其重吸收和分泌作用,概 述,分 泌:指小管上皮细胞将自身代谢产物排入管腔的过程,重吸收:指小管上皮细胞将原尿中某些成分重新摄回血液的过程,重吸收和分泌的证据,比较原尿与终尿量： 原尿量=125ml/min6024=180L/d；终尿量=1-2L/d,比较下表原尿与终尿中成分的质和量可见,重吸收的方式,被动： 渗透作用 易化扩散

16、主动： 原发主动、 继发主动 ( 泵、 协同转运,渗透作用,渗透作用,决定重吸收的两个因素：动力与通透性,一、近曲小管中的物质转运,1 近曲小管的重吸收作用,近曲小管具有大量重吸收水和盐的理想的结构。 微绒毛刷状缘，增加膜面积 线粒体 在近曲小管滤液中，约67%的钠离子被主动转运出去，相应数量的水和一些溶质，如氯离子也被动地随着转运出去，葡萄糖、氨基酸、维生素等营养物质几乎全部被重吸收，滤液体积缩小。在近曲小管的末端，滤液缩减到原体积的四分之一,近曲小管是主要的吸收部位,一)Na+的重吸收 1.Na+重吸收机制： 近曲小管前半段：主动过程。 管腔膜：i)Na+分别与葡萄糖、氨基酸、HCO3-、

17、PO43-、等同向耦联转运； ii) Na+与H+逆向耦联转运。 管周膜：Na+-K+-ATP,后半段：被动过程。 Cl-顺浓度差经紧密连接处重吸收管两侧电位差Na+顺电位差经紧密连接处重吸收,2.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+易化扩散入上皮细胞内,管周膜Na+泵将Na+泵出上皮细胞,H20顺渗透压进入上皮细胞间隙,二)Cl-的重吸收 机制:被动过程。 由于Na+、葡萄糖、氨基酸等物质已在近曲小管的前半段主动重吸收后半段的管内外Cl-的

18、浓度差(高2040%)Cl-顺浓度差经紧密连接处(称细胞旁路途径)进入细胞间隙。 由于Cl-的被动重吸收后半段的管内外电位差Na+在后半段顺电位差的被动重吸收,三)H2O的重吸收 重吸收机制:被动过程（渗透作用）。 重吸收途径： 细胞旁路； H2O通道（水孔蛋白APQ,aquaporin，2003，Nobel Prize, Peter Agre, John Hopkins ） 重吸收特点： 类同Na+，具球-管平衡现象，即重吸收量始终为滤过量的6570%（后述）。 重吸收量不随机体的需要而被调节，故近曲小管水的重吸收量对终尿量的影响不大，而终尿量主要取决于远曲小管和集合管对水的重吸收量,四)H

19、CO3-的重吸收 1.重吸收的机制：被动过程。 2.重吸收的特点,不是以HCO3-的形式而是以CO2的形式重吸收的； HCO3-的重吸收优先于Cl-的重吸收； HCO3-的重吸收与Na+-H+逆向交换呈正相关(H+分泌重吸收HCO3,五)K+的重吸收 原尿中的K+绝大部分(70)在近端小管被重吸收入血,终尿中的K+主要是由远曲小管和集合管分泌的。 近端小管K+重吸收的机制:主动过程(尚不清楚)。 K+管内 K+管外140 是逆浓度差进行的，故认为是主动的,4mmol/L,150mmol/L,六)葡萄糖的重吸收 1.重吸收部位:仅限于近曲小管(尤其前半段)。 2.重吸收机制:继发主动,葡萄糖,小

20、管上皮细胞内,K,Na,管腔膜： 葡萄糖与Na+依赖载体的同向耦联转运入细胞内,管周膜： 葡萄糖顺浓度差经载体易化扩散进入细胞间隙(单一转运,Na+被管周膜Na+泵泵出Na+i为管腔膜葡萄糖协同转运提供动力。 因此，将管周膜Na+泵的活动称原发主动；将葡萄糖在管腔膜的协同转运称继发主动,管周膜泵,载体,葡萄糖,3.葡萄糖重吸收的特点： 具有一定的限度(可能与协同转运载体的数目有限有关,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)。 正常值：160180mgd（8.910.1mmol/L）。 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,尿中的糖量与滤

21、出的增多量相等时的血糖浓度。 正常值：成人男性为375mg(2.68mmol)/min/1.73m2, 成人女性为300mg(1.67mmol)/min/1.73m2,附：尿糖相关因素: 血糖尿糖 如：型、型(胰岛素依赖、非依赖性)糖尿病。 血糖无尿糖 如：糖尿病久肾小球损害GFR。 而当严重脱水糖尿病，虽出现糖尿性昏迷，但无尿糖，是GFR所致。 血糖正常尿糖 如：根皮苷中毒时它与协同转运载体结合，竞争抑制葡萄糖和氨基酸的重吸收,七)其它物质的重吸收和分泌 1.氨基酸的重吸收同葡萄糖。 微量蛋白质通过肾小管上皮细胞的吞饮作用被重吸收。 2.HPO42-、SO42-是与Na+同向转运重吸收的。

22、3.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,二、髓袢中的物质转运,髓袢降支： 对尿素、Na+不通透； 对水高度通透：水经水通道以渗透方式重吸收渗透压渐,髓袢升支细段： 对水不通透； 对尿素中等通透； 对Na+高度通透：顺浓度差被动重吸收渗透压渐,髓袢升支粗段： 对水、尿素不通透； 对Na+通透性低； 但能以Na+2Cl-K+同向转运体方式的继发主动转运,影响Na+2Cl-K+同向转运体转运的因素: 应用amiloride选择性阻断Na+泵时，Cl-和Na+的重吸收就明显减少。说明管周膜Na+泵的活动对管腔膜同向转运体的转

23、运具有重要作用。因此，将Na+泵的活动称原发主动，而将同向转运体的转运称继发主动；故Cl-在髓袢升支粗段的重吸收是主动的。 同向转运体对速尿（呋塞米）和利尿酸很敏感，即它们能与Cl-竞争结合位点，从而抑制Na+、Cl-、K+的同向转运，干扰尿浓缩机制(后述)，导致利尿。因此，将速尿称髓袢利尿剂,三、远曲小管和集合管的物质转运,远曲小管和集合管的重吸收、分泌作用特点,远曲小管的重要机能是将钾离子、氢离子和氨转运进管内，而将钠离子、氯离子和碳酸氢根转运出肾单位。 集合管从管内的低渗溶液中吸收水，使尿的渗透浓度为血浆的四倍，形成高渗的尿。集合管还通过主动转运重吸收钠离子，分泌钾离子、氢离子和氨。集合

24、管的髓质内层节段的重要特性是对尿素的高通透性,一)远曲小管和集合管的重吸收 1.Na+的重吸收 重吸收的机制：是主动重吸收过程,远曲小管初段：Na+在管腔膜由Na+-Cl-同向转运进入细胞内，然后在管周膜由Na+泵泵出细胞而被重吸收。Na+-Cl-的同向转运可被噻嗪类(thiazide)利尿剂所抑制,伴有负离子重吸收和Na+-H+ 、Na+-K+交换,远曲小管后段和集合管：Na+在管腔膜主要通过Na+通道进入细胞内，然后在管周膜由Na+泵泵出细胞而被重吸收。管腔膜的Na+通道可被阿米洛利(amiloride)抑制,重吸收的特征: 无泵-漏现象:因远曲小管和集合管上皮细胞的紧密连接对小离子(如N

25、a+、K+、Cl-)的通透性低。 重吸收的量可被调节：醛固酮可增加管腔膜上的Na+通道数目，促进Na+易化扩散进入细胞；还可增强管周膜Na+泵的活性,2.水的重吸收,特点: 重吸收量根据机体的需要而被调节； 重吸收量对终尿量的影响很大,水通道,机制: 远曲小管初段：同髓袢升支细段一样，对水仍不通透 远曲小管后段和集合管：管腔膜有ADH调控的水通道(当ADH作用时，水通道便从胞浆镶嵌到管腔膜上)，调节水的重吸收,水通道,二)肾小管和集合管的分泌,1.K+的分泌 K+分泌机制: 是Na+-K+交换。 K+管内K+管 管周膜Na+-K+泵引起的Na+主动重吸收管外为正、管内为负的电位差 K+顺电-化

26、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,K+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 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

27、)。 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,3.NH3的分泌 机制:单纯扩散,小管上皮细胞内 谷氨酰胺,脱氨,NH3(氨,脂溶性,肾小管腔：NH3H,NH4+Cl-NH4Cl,单纯扩散,脱氢酶,NH3分泌特点: 泌NH3与泌H+呈正相关：即泌NH3促进H+-Na+交换，促进排酸保碱,调节机体酸碱平衡。 NH3扩散的量决定于管腔液与管周液的pH值：管腔液pH值较低时，NH3较易扩散。 正常时NH3只在远曲小管和集合管分泌;酸中毒时,近曲小管也分泌,小 结,肾小管和集合管的重吸收与分泌是两个同时进行但方向相反的过程； 重吸

28、收的意义在于为机体保留水份和一些有用的物质； 分泌的意义在于排出一些代谢终产物、毒物和体内过剩的物质； 大多数物质的重吸收和分泌都与钠离子的重吸收过程有关，钠泵的主动转运是原动力； 重吸收和分泌最终将改变尿液的量和成分，对维持机体的水平衡、电解质平衡、渗透压平衡、酸碱平衡有重要意义,第三节 尿液的浓缩和稀释 概 述 尿渗压血渗压高渗尿尿浓缩 如：大量出汗、呕吐、腹泻缺水 尿渗压血渗压低渗尿尿稀释 如：大量输液、饮水多水 尿渗压血渗压等渗尿肾功 如：肾衰,正常尿液的渗透压：501200mOsm/(KgH2O,一、尿液浓缩、稀释的机制,研究发现，尿液的浓缩和稀释决定于： 髓袢、集合管U形结构的逆流

29、系统（结构基础）； 肾髓质高渗梯度的状况(先决条件)； 血液ADH的浓度（对水重吸收的调节作用,1、肾髓质渗透浓度梯度的形成原理 逆流系统是指两管并列(升支和降支)且下端相连的U形管道。 在逆流系统中的两管间以隔膜相通，隔膜对溶质具有通透性，允许溶质在逆流过程中从升支进入降支，这样随液体的流动，使降支中溶质的浓度逐渐升高，而升支中溶质的浓度逐渐降低，导致两管从顶端至底端之间形成明显的浓度梯度，即为逆流倍增作用,髓,2.肾髓质高渗梯度形成机制,髓袢降支细段：对NaCl不易通透 水高度通透,水被重吸收 管内NaCl浓度倍增 (管内为高渗梯度) (钠盐管内 钠盐管外,髓袢升支细段： 对NaCl高度通

30、透 对尿素中等通透 对水不通透,由肾内髓高渗梯度已初步形成,NaCl向管外扩散 尿素向管内扩散 管内浓度倍减 (但仍为高渗梯度) (管外为高渗梯度) (管内钠盐 渐) (管内尿素 渐,髓袢升支粗段： 对NaCl主动转运 对尿素不通透 对水不通透 NaCl向管外扩散 管内浓度倍减 (管内为低渗液) (管外为高渗梯度) (钠盐管内钠盐管外,因此肾外髓高渗梯度已形成,髓,远曲小管和皮质集合管： 对NaCl主动转运 对尿素不通透 对水不通透 (有ADH时通透) NaCl向管外扩散 管内浓度倍减 (管内为低渗液) (管内尿素浓度增加,髓,髓质集合管： 对NaCl主动转运 对尿素易通透 (尿素浓度高) 对

31、水不易通透 (有ADH时通透) NaCl向管外扩散 尿素向管外扩散 形成肾内尿素循环 (管内外为高渗梯度,尿素循环进一步增强肾内髓高渗梯度,尿素,肾内尿素循环： 条件： .髓袢升支粗段、远曲小管、皮质与外髓集合管尿素均不通透； .髓袢升支细段对尿素易通透； .内髓集合管对尿素易通透+尿素高(当ADH时远曲小管和集合管对水的通透性尿素)。 过程：尿素出内髓集合管入髓袢升支细段经髓袢升支粗段、远曲小管、皮质与外髓集合管内髓集合管。 作用：进一步增强肾内髓高渗梯度,水,小结： 形成肾髓质高渗梯度的物质： 外髓质： 主要是NaCl。 内髓质： 主要是NaCl+尿素 形成肾髓质高渗梯度的决定因素： 逆流

32、系统+各段对物质的选择性通透逆流倍增现象,水出钠进,水进钠出,3.肾髓质高渗梯度的维持 直小血管的逆流交换作用,直小血管的逆流交换作用直小血管通透性高+降支与升支彼此靠得很近+与髓袢并行； 当直小血管的血液逆流时,降支 升支,同水平组织间液的渗透压 直小血管 直小血管,尿素和NaCl 尿素和NaCl 入直小血管 出直小血管 水出直小血管 水入直小血管,当升支离开外髓时带走的溶质水维持髓质高渗梯度,尿液在逆流系统内流动,髓质高渗梯度,ADH,ADH,集合管对水通透性,集合管对水重吸收,低渗尿(尿稀释,集合管对水通透性,集合管对水重吸收,高渗尿(尿浓缩,二、尿液浓缩和稀释的过程,尿液渗透压的变化为

33、：髓袢降支细段由等渗递增式高渗髓袢升支细段为递减式高渗髓袢升支粗段为递减式高渗远曲小管为低渗皮质部集合管由低渗高渗髓质部集合管为递增式高渗,三、影响尿液浓缩和稀释的因素 (一)髓质高渗梯度的破坏 1.髓袢结构与功能： 慢性肾盂肾炎引起肾髓质纤维化 或 肾囊肿引起肾髓质萎缩时 髓袢的逆流倍增作用减弱破坏髓质高渗梯度 尿液的浓缩能力降低,2.利尿药： 呋塞米（速尿）、利尿酸 抑制髓袢升支粗段对Na+和Cl-的主动重吸收 髓质高渗梯度 尿液的浓缩能力降低,3.尿素浓度： 营养不良,蛋白质摄入不足尿素生成量髓质高渗梯度尿液的浓缩能力。 老年人蛋白质代谢率降低,尿浓缩机能也会减弱,4.直小血管的血流速度

34、： 高血压合并肾损害：血流速过快逆流交换所带走的溶质髓质高渗梯度尿液的浓缩能力。 血高粘滞综合征：血流速过慢逆流交换所带走水髓质高渗梯度尿液的浓缩能力,第四节 肾对机体水盐代谢的调节,尿的生成由：肾小球的滤过、肾小管和集合管的重吸收与分泌三个环节构成。机体对尿生成的调节是通过上述三个环节实现的。 本节主要讨论影响肾小管、集合管的重吸收和分泌因素：即肾内自身调节和神经-体液调节,肾在保持水及电解质平衡中的作用（控制尿量,一、肾内自身调节 (一)小管液中溶质的浓度 小管液中溶质浓度所形成的渗透压,是对抗肾小管对水重吸收的力量(排出1g溶质，约需溶解于15ml水)。 当溶质渗透压肾小管(尤其近曲小管

35、)对水的重吸收小管液中Na+(因被稀释)Na+重吸收(扰乱球-管平衡)尿量。 这种利尿方式称为渗透性利尿(晶体性利尿,如:糖尿病的多尿； 渗透性利尿剂-甘露醇、山梨醇(可被滤过而不被重吸收,二）肾血流量的调节,1)肌源学说：当A压A管壁平滑肌紧张性而收缩血流阻力肾血流量保持稳定,2)管-球反馈：当肾血流量和肾小球滤过率致密斑感受到远曲小管液Na+Cl-致密斑将此信息反馈至肾小球肾血流量和肾小球滤过率恢复,三)球-管平衡 1.概念： 指近曲小管对溶质、水的重吸收量与肾小球滤过量之间保持一定的平衡关系的现象。 实验证明，无论GFRor近曲小管对溶质和水的重吸收量是定比重吸收的： 重吸收量/滤过量6

36、570% 2.机制： 除与近曲小管对Na+、H2O重吸收的泵-漏现象有关外，主要与管周毛细血管压和胶体渗透压的改变有关。如,在肾血流量不变的前提下,当GFR时,管周毛细血管压,小管旁组织间液的静水压Na+、H2O回漏,Na+、H2O重吸收,重吸收率/滤过率6570 （球-管平衡,胶体渗透压,小管旁组织间液入毛细血管量,3.意义：使尿中排出的溶质和水不会因GFR的增减而出现大幅度的变动,渗透性利尿的机制,静脉输入甘露醇,血容量,G F R （但管周毛细血管的血流量与血压的程度 以及血浆胶渗压的程度不明显,肾小管内溶质、渗透压,肾小管(尤其近曲小管)对水的重吸收,小管液中Na+(因被稀释,Na+重

37、吸收(扰乱球-管平衡,尿 量,当动脉血压,肾灌注压和血流量 出球小动脉的代偿性收缩,管周毛细血管血流量、血压、血浆胶渗压,Na+、H2O重吸收,Na+、H2O 潴留水肿,充血性心衰水肿的原因,小管旁组织间液入毛细血管量,小管旁组织间液的静水压Na+、H2O回漏,GFR仍能保持原水平(即滤过分数,二、神经体液调节 (一)肾交感神经的作用: 肾交感N兴奋(运动、高温、大出血、缺O2、剧痛)释放NE： 激活受体入球与出球小A收缩(收缩程度：A入A出)肾毛细血管压、肾血浆流量有效滤过压GFR； 激活受体近端小管和髓袢上皮细胞重吸收水和NaCl ； 激活受体球旁细胞释放肾素血管紧张素-醛固酮系统远曲小管

38、和集合管对水、NaCl的重吸收,1.刺激ADH分泌的因素,血浆晶体渗透压 (1-2,循环血量 (5-10,ABP,Ang、低血糖 疼痛、应激,中枢 渗透压感受器,心房容量 感受器,动脉压力 感受器,下丘脑 视上核 (主) 室旁核 (次,中枢 渗透压感受器,血浆晶体渗透压 (1-2,循环血量 (5-10,心房容量 感受器,动脉压力 感受器,ABP,心房钠尿肽,下丘脑-垂体束,A D H,垂体后叶,二)抗利尿激素（ADH）/血管升压素（VP,2.ADH对尿生成的调节作用,ADH与远曲小管和集合管的管周膜V2受体结合,激活 腺苷酸环化酶,c-AMP,激活 蛋白激酶A,水通道从胞浆 镶嵌到管腔膜上,水

39、重吸收,内髓集合管尿素通透性 袢升粗段主动重吸收NaCl,内髓高渗梯度,尿浓缩,小管液,血液,适宜刺激,下丘脑 释放 A D H,ADH,尿 量,血浆晶渗压 (1-2,循环血量 (5-10,ABp,A、低血糖 疼痛、应激,中枢渗感器,心房容感器,动脉压感器,下丘脑: 视上核 (主) 室旁核 (次,下丘脑-垂体束,与远曲小管和集合管的管周膜V2受体结合,激活腺苷酸环化酶,c-AMP,激活蛋白激酶A,水通道从胞浆镶嵌到管腔膜上,内髓集合管尿素通透性 袢升粗段主动重吸收NaCl,内髓高渗梯度,尿浓缩,尿 量,水重吸收,注： ADH缺乏 垂体性尿崩症,血浆晶渗压 (1-2,循环血量 (5-10,ABP

40、,A、低血糖 疼痛、应激,中枢渗感器,心房容感器,动脉压感器,下丘脑: 视上核 (主) 室旁核 (次,A D H,与远曲小管和集合管的管周膜V2受体结合,激活腺苷酸环化酶,c-AMP,激活蛋白激酶A,水通道从胞浆镶嵌到管腔膜上,尿 量,水重吸收,3.ADH的作用特点,高渗性脱水,ADH的有效刺激主要是,晶体渗透压,循环血量(尤为主,循环血量与晶体渗透压可相互拮抗或协同,晶体渗透压,晶体渗透压,循环血量,ADH(单独之和,低渗性脱水,循环血量,ADH(循抗渗,先给高渗盐水 再给右旋糖酐,晶体渗透压,循环血量,ADH(渗抗循,附：一次大量饮清水与饮生理盐水尿量为何不同,一次大量饮清水后尿量增加的现

41、象称水利尿。 其原因是：大量饮清水后血液稀释血浆晶体渗透压和血容量对下丘脑渗透压感受器的刺激 ADH释放明显肾小管对水的重吸收尿量；同时因血容,量GFR尿量,而饮等量的生理盐水后，因仅改变血容量，对ADH释放抑制程度轻，故尿量不会出现饮清水后的水利尿现象尿量变化不大,循环血量 等适宜刺激,三)肾素-血管紧张素-醛固酮系统(RAAS,1. 肾素分泌的刺激因素； 2.血管紧张素对尿生成的调节； 3. 醛固酮分泌的刺激因素 4.醛固酮对尿生成的调节,1. 肾素分泌的刺激因素,循环血容量,入球小动脉 牵张感受器,致密斑感受器,肾动脉压 肾血流量,球 旁 细 胞,肾交感N兴奋,GFR,远曲小管 Na+、

42、Cl-负荷,NE和E PGE2,肾动脉压,心房容量感受器 动脉压力感受器,肾 素,反射性,_,NE,b受体,肾上腺皮质球状带,血K+、Na,肾素,2.血管紧张素对尿生成的调节,血管紧张素原,血管紧张素,血管紧张素,血管紧张素,最小浓度刺激近曲小管重吸收NaCl； 中等浓度进一步刺激肾上腺皮质合成与释放醛固酮； 较高浓度进一步收缩血管、升高血压； 另外：刺激肾上腺髓质和交感N分泌释放NE、E；刺激ADH、ACTH释放,醛 固 酮,ACTH,血管紧张素转换酶,管腔膜Na+通道数量 管周膜上Na+-K+泵活动,3.醛固酮对尿生成的调节,醛固酮,小管上皮细胞内,单纯扩散,胞浆内形成 激素-受体复合物,

43、细胞核内调节 特异mRNA转录,醛固酮诱导蛋白,远曲小管和集合管,排2K+、保3Na+、保H2O,4.RAAS的调节特点: 肾素的适宜刺激: 少量失血(血压未变):肾交感N兴奋； 中量失血(血压):牵张感受器兴奋； 大量失血(血压80mmHg):致密斑兴奋 。 醛固酮的适宜刺激： 肾素-血管紧张素的刺激能力血K+； 肾上腺皮质球状带对血K+的变化十分敏感，对血Na+不敏感；而致密斑对Na+十分敏感； 正常时促肾上腺皮质激素（ACTH）不起重要作用。 血管紧张素的作用比较： Ang：刺激ADH、交感N、肾上腺髓质的分泌释放； Ang：缩血管作用Ang，但对醛固酮的合成与分泌Ang,四)心房钠尿肽

44、（ANP）对尿生成的调节,适宜刺激： 来源： 作用,抑制肾素的分泌 抑制ADH的释放 抑制醛固酮的分泌,血容量、内皮素、ADH,心 房 肌,合成释放,心 房 钠 尿 肽,利 尿、排 钠,抑制集合管 重吸收NaCl (Na+通道关闭,舒张A出、A入(尤其A入) 肾血浆流量和GFR 原尿生成,水钠重吸收,缓激肽（bradykinin）：利钠利尿作用 内皮素（endothelin）：肾小球率过滤降低，Na+重吸收减少。刺激心房分泌ANP很抑制肾素释放。 NO：舒张入球小动脉，肾小球率过滤增大,第五节 血 浆 清 除 率(自学,一、概念： 指单位时间内肾排出某一物质的总量与血浆中这一物质浓度的比值。

45、从理论上讲，血浆清除率相当于单位时间内肾能够将多少ml血浆中所含的某物质完全清除出体外的能力，即单位时间内完全被清除了某物质的血浆毫升数。 二、方法和意义： (一)方法,血浆清除率(C,血浆某物质浓度(P,尿中某物质浓度(U,每分钟尿量(V,二)意义： 血浆清除率是评价肾对某一物质排泄功能的一个重要指标。 由于尿生成是通过肾小球滤过、肾小管重吸收与分泌的过程完成的。因此，应用不同特性的测定工具药物(标记物)，就可推算出肾小球滤过率、肾血流量和肾小管的功能,1.菊糖： 即能自由滤过又不被重吸收与分泌，故菊糖的血浆清除率=肾小球滤过率(GFR,2.葡萄糖： 即能自由滤过又能全部重吸收，故葡萄糖的血

46、浆清除率=0时的最大血糖浓度为肾糖阈,3.碘锐特、对氨基马尿酸(PAH): 即能自由滤过又能被分泌(90%/流过肾一周)，故PAH的血浆清除率=有效肾血浆流量。 有效肾血浆流量=肾血浆流量的90%， 肾血浆流量=有效肾血浆流量90,4.酚红(PSP)： 由于PSP与血浆蛋白结合不能被肾小球滤过,而是通过近曲小管主动分泌排出体外，故PSP试验可检查肾小管的分泌功能是否正常。 5.内生肌酐: 临床常用内生肌酐清除率代表GFR。 内生肌酐指体内组织代谢产生的肌酐。试验前禁食肉类和禁剧烈运动(避免因摄入和产生过多外来肌酐对测定结果的影响)。以代替因菊糖试验操作的繁琐,第六节 尿液及其排放,一、尿 液 (一)尿量正常：10001500ml/24h 多尿：尿量长期保持在2500ml/24h以上 少尿：100500ml/24h 无尿：少于100ml/24h,二)尿的理化性质 1.比重,正常尿1.0121.025 稀释