第8章尿液的生成与调节

1、第8章尿液的生成与调节本章内容第一节 概述第二节 尿生成的过程第三节 尿液的浓缩和稀释第四节 尿生成的调节排泄(excretion) 代谢终产物、过剩物质和异物通过血液循环最终排出体外的过程。排泄途径:肺、肠、皮肤、肾(最主要) 肾小球滤过、肾小管与集合管重吸收与分泌 尿生成基本过程 afferent arteriolefiltrationsecretionreabsorptionexcretion of urineefferent arteriole肾的功能:1、排泄2、内分泌: 肾素、EPO、羟化酶3、饥饿时，糖异生的场所一、肾的功能解剖第一节 概述(一)肾单位肾小体肾小球肾小囊肾小管近端

2、小管髓袢细段远端小管升支细段袢升粗段远曲小管袢降粗段近曲小管降支细段Renal cortexRenal medullaCortical nephron Juxtamedullary nephronVasa recta两类肾单位皮质肾单位近髓肾单位皮质肾单位近髓肾单位数量和体积多(约占90%)而小少(约占10%)而大A入:A出2111小动脉出球后形成的血管几乎全部包绕在皮质部分的肾小管 不仅包绕近端、远曲小管周围，还形成直小血管髓袢短，只达外髓层长，深入内髓层血流量多（90%）少（10%）功能形成原尿浓缩与稀释尿液 两类肾单位的比较Renal cortexRenal medullaCortica

3、l nephron Juxtamedullary nephronVasa recta两类肾单位皮质肾单位近髓肾单位（二）球旁器球外系膜细胞球旁细胞致密斑吞噬功能感受NaCl球旁器组成示意图分泌肾素二、肾血液循环的特点1.血供特点：1）血供丰富，1200ml/分（CO的1/51/4）2）肾血流分布不均(94%皮质, 5%外髓)3）两套cap网肾小球Cap： 高压床 滤过肾小管Cap ： 低压床重吸收2.肾血流量的调节： 动脉血压在80180mmHg范围内变动, 肾血流量相对稳定 意义: 一般情况下, 保证泌尿功能正常进行肾血流量的自身调节示意图180肌源性学说与血管平滑肌的紧张性有关第二节 尿的

4、生成过程肾小球滤过的实验证明原尿血浆一、肾小球的滤过功能(一)滤过膜的结构肾小囊脏层1、三层膜结构血管内皮基膜7090nm窗孔28nm网孔411nm裂孔1）机械屏障：由上述 孔道构成滤过量与有效半径成反比（2.04.2nm）2）电学屏障：滤过膜各层含带负电荷的糖蛋白。肾小球肾炎损伤滤过膜面积（1.5m2） 血尿、少尿损伤电学屏障Pr尿（白蛋白3.6nm，带负电，不通过）2、两种屏障肾小球有效滤过压 = （肾小球Cap压+囊内液胶体渗透压） (血浆胶体渗透压 + 肾小囊内压) （二）有效滤过压前者是滤过动力; 后两者是重吸收动力肾小球有效滤过压= 肾小球Cap压 (血浆胶体渗透压 + 肾小囊内压

5、) 入球小动脉出球小动脉blood囊内压 Cap血压血浆胶体渗透压入球端:有效滤过压=45-(25+10)=10mmHg0有滤液生成出球端:有效滤过压=45-(35+10)=0mmHg0无滤液生成1.滤过率（glomerular filtration rate, GFR) 单位时间内两肾生成的超滤液量2.滤过分数(filtration fraction,GFF) GFR与每分钟肾血浆流量的百分比 GFF GFR肾血浆流量100 125660=19 （三）肾小球滤过功能的评价指标二、影响肾小球滤过因素肾小球Cap血压囊内压血浆胶体渗透压肾血流量滤过系数入球小动脉出球小动脉blood囊内压 Cap

6、血压血浆胶体渗透压本节小结掌握尿生成的三过程。掌握滤过率，滤过分数的概念。掌握有效有效滤过压及其影响因素熟悉滤过膜的两种屏障和肾血流量的自身调节。afferent arteriole180L1.5Lefferent arteriole二、肾小管与集合管的重吸收和分泌（一）转运物质的方式重吸收（reabsorption）分泌（secretion）小管液1、转运功能2、转运途径跨细胞转运途径细胞旁转运途径H+Na+Na+ATPNa+Cl-K+3、转运方式被动转运主动转运原发性主动转运继发性主动转运葡萄糖氨基酸H2OK+、Ca2+三、肾小管和集合管中物质转运功能 6570%12%20%（一）Na+、

7、Cl- 、 H2O的重吸收前半段：跨细胞途径，2/31、近端小管葡萄糖氨基酸 Na+泵作用 Na+ -葡萄糖、 Na+ -氨基酸同向转运入细胞，易化扩散入血液。葡萄糖氨基酸 Na+ - H+逆向转运HCO3- 重吸收（CO2) H2O被渗透性重吸收Cl- 不被重吸收后半段：跨细胞途径和细胞旁途径Cl-顺浓度差扩散Na+顺电位差扩散水: 随溶质重吸收等渗性重吸收2、髓袢降支细段：对NaCl不通透，对H2O通透。小管液渗透压升高升支：对NaCl 通透，对H2O不通透。小管液渗透压下降 呋喃苯胺酸(呋塞米, furosemide)可抑制此转运体K+升支粗段（主要）NaCl被主动重吸收 Na+-K+-

8、2Cl同向转运体升支细段：扩散3、远曲小管和集合管重吸收量: NaCl约12%, 水不等(可调);Na+受醛固酮调节;水受血管升压素(ADH)调节小管液Na+Na+Cl-Cl-K+H2O远曲小管初段远曲小管始段: Na+-Cl同向转运水不被重吸收噻嗪类利尿药抑制主细胞: Na+通道(基底侧膜钠泵) 抑制剂: 氨氯吡咪(阿米洛利, amiloride)闰细胞: 质子泵(H+-K+ATP酶)集合管: 水孔蛋白(aquaporin)远曲小管后段与集合管:Na+K+K+主细胞闰细胞CO2+H2OCAHCO3-H+远曲小管后段和集合管Cl-ATPNa+开放受ADH调节髓袢升支：对水不通透近端小管：657

9、0%，比例恒定，不可调远曲小管和集合管： H2O通道（调节性重吸收） ADH4、H2O顺渗透梯度被重吸收（二） HCO3-的重吸收与H+的分泌1、近端小管：80%的HCO3-被重吸收HCO3-以CO2形式被重吸收。H+通过Na+ - H+交换分泌入管腔。2、髓袢：发生在升支粗段，机制同上。3、远端小管和集合管闰细胞CO2+H2OCAHCO3-H+ATP闰细胞主动泌H+:H+-K+-ATP酶; H+- ATP酶CA的活性受小管液pH影响（三）葡萄糖的重吸收3、肾糖阈(renal threshold for glucose): 1、部位: 近端小管(主要前半段)100%2、机制: 继发性主动转运产

10、生尿糖的最低血糖浓度,称为肾糖阈。血糖浓度180mg/100ml 300mg/100ml小管重吸收达极限，尿糖随血糖升高而平行升高。4、原因：Na+-G同向转运体数目有限1、G只能在近端小管重吸收2、NaCl和水在近端小管定比重吸收3、髓袢降支细段不能重吸收NaCl4、髓袢升支不能重吸收水 小 结6570%NaCl不吸收5、远曲小管和集合管Na+受醛固酮调节;水受ADH调节 第三节 尿液的浓缩和稀释概 述 正常：501200mOsm/(KgH2O)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 尿量 正常：

11、10001500ml/24h多尿：多于2500ml/24h少尿：100400ml/24h无尿：少于100ml/24h一、尿液的稀释1.主要部位：远曲小管和集合管2.调节因素：抗利尿激素(ADH)远曲小管和集合管对水的通透性尿量增多3.尿崩症： ADH或其受体缺乏。20L/dNaCl不吸收二、尿液的浓缩（1200mOsm)1.主要部位：2.调节因素：3、原理：远曲小管和集合管抗利尿激素(ADH)肾髓质间质高渗尿浓缩的必备条件肾髓质高渗梯度的形成机制U形结构(逆流系统) 溶质或水的单向通透U形髓袢, 肾小管各部通透性差异。cortexouter medullaInnermedulla 4、肾髓质高

12、渗梯度的形成1.物质：外髓层: NaCl内髓层: NaCl 尿素cortexouter medullaInnermedullavasa recta降支: 溶质进, 水出升支: 溶质出, 水进 越往底部, 溶质越多 留住溶质, 带走水份5、直小血管在维持髓质高渗中的作用第四节 尿生成的调节一、神经调节二、体液调节三、肾内自身调节（一）肾交感神经的作用 1、支配肾血管平滑肌(a受体)收缩肾A，入球A出球A，GFR；2、支配近球细胞(受体) 肾素释放 血管紧张素和醛固酮保钠排钾3、刺激近端小管和髓袢 Na+、Cl、水重吸收一、神经调节（二）肾交感神经参与的反射1、容量感受性反射血容量容量感受器交感神

13、经肾血流量尿量2、压力感受性反射Bp压力感受器交感神经尿量3、肾-肾反射 刺激一侧肾的传入神经，可反射性改变同侧和对侧交感神经的活动，改变肾功能。（一）抗利尿激素（ADH）1、来源：下丘脑视上核、室旁核（合成）下丘脑-垂体束神经垂体（贮存）入血PVNSONcollecting ductH2Oneuro-hypophysisdistal tubule二、体液调节2、作用ADH+V1受体血管平滑肌收缩血压ADH+V2受体 提高远曲小管和集合管上皮细胞对水的通透性， 水的重吸收尿量 3、ADH释放的调节：血浆晶体渗透压 ：血浆晶体渗透压刺激渗透压感受器ADH合成、释放 远曲小管和集合管重吸收水尿量下

14、丘脑，对Na+ 、Cl- 引起的渗透压的改变敏感。水利尿（water diuresis）排尿率（ml/min）血浆晶体渗透压（mOsm/L）时间（min）口服生理盐水1000ml尿量轻度排尿率（ml/min）血浆晶体渗透压（mOsm/L）时间（min）血浆晶体渗透压不变快速口服清水1000ml血浆晶体渗透压尿量明显饮盐水与清水的区别大量饮清水后引起的尿量增加。血容量：血容量增加ADH中枢 回心血量心肺感受器兴奋动脉血压压力感受器大失血？其他因素： 下丘脑病变垂体 ADH尿崩症冷刺激ADH分泌尿量ACE-A（二）肾素-血管紧张素-醛固酮系统（renin-angiotensin-aldostero

15、ne） 1、肾素-血管紧张素-醛固酮系统：球旁细胞 肾素（蛋白水解酶）血管紧张素原（肝）Ang（10肽） ACE（肺）Ang（8肽）Ang肾上腺皮质球状带醛固酮2、Ang的功能：促进近端小管对NaCl的重吸收。促进ADH的分泌。收缩肾血管，影响肾小球滤过。 低浓度：出球A收缩出球，滤过不变 高浓度：入球A收缩明显，滤过减少 系膜C收缩，滤过系数，滤过减少3、醛固酮的功能：生成管腔膜Na+通ATP的生成量基侧膜Na+泵活性促进远曲小管和集合管保钠、保水、排钾4、肾素分泌的调节BP循环血量致密斑感受器（+）入球A牵张感受器（+）交感神经（+）颗粒细胞肾素分泌 AD、NE （+） 血K+和血Na+浓

16、度（血K+浓度改变对醛固酮分泌的调节更为灵敏） 醛固酮分泌 一、肾内自身调节1、小管液中溶质的浓度小管液中溶质浓度小管液渗透压管内外渗透梯度水重吸收尿量渗透性利尿（osmotic diuresis） 小管液中溶质浓度所形成的渗透压,能对抗肾小管对水重吸收例：糖尿病多尿，甘露醇脱水2、球-管平衡（glomerulotubular balance）定义：近端小管对溶质和水的重吸收随肾小球滤过率的变化而变化，始终为肾小球滤过率的6570%，也称定比重吸收。生理意义：使终尿量不会因GFR的增减而出现大幅度波动。例： 125 87.5(70%) 37.5GFR(ml/min) 近 远 150( 25)

17、105(70%) 45( 7.5)100 70 30 机制： 肾血流量不变，GFR 近端小管旁cap压血浆胶渗压小管旁组织间液入cap 组织间隙静水压 水和钠重吸收盆神经: 传入膀胱充胀感、 传出支配膀胱逼 尿肌(收缩)和 内括约肌(舒张)腹下神经: 传入膀胱痛觉、 传出支配膀胱逼 尿肌(舒张)和 内括约肌(收缩)阴部神经: 传入尿道感觉、 传出支配外括约 肌(收缩)排尿反射脑干或大脑皮层骶髓的初级排尿中枢尿道感受器（+）尿道感受器（-）盆N(正反馈)盆N(+)盆N(+)阴部N(-)膀胱充盈达400500ml膀胱壁牵张感受器膀胱逼尿肌(+)尿道内括约肌(-)尿液进入后尿道排尿炎症或结石尿频尿失禁尿潴留