第八章尿的生成与排出课件

第八章尿的生成与排出(UrineFormationandMicturition)★肾脏的生理功能:-----维持内环境的相对稳定。（1）排泄:大部分代谢产物和异物；

（2）调节水平衡，调节C外液量和渗透压;（3）调节电解质平衡：保留Na+排H+,维持酸碱平衡。*此外,肾脏还具有内分泌功能:

分泌肾素、促红细胞生成素等。复习、肾脏的结构和血流循环特点

一、肾脏的结构特点（一）肾的解剖学特点

1.肾单位和集合管

肾单位（nephron）:肾的基本功能单位。由肾小体和肾小管组成。皮质肾单位近髓肾单位

皮质肾单位

近髓肾单位分布外、中皮质层内皮质层数量85－90%总数10－15%总数球体积较小较大Ａ口径入球A＞出球A入球A≈出球A髓袢甚短很长第二套在皮质内肾小管周围部份围绕小管周围,

Cap部份与髓袢伴行功能尿生成浓缩与稀释尿液3近球小体*致密斑(感受器):感受小管液中NaCl含量和流量的变化,并将信息传递至球旁细胞,调节后者的肾素分泌.如:小管液Na+量↓和流量↓

激活致密斑致密斑与球旁C的接触减少球旁细胞肾素分泌↑

(二)肾的神经支配

*肾主要受交感神经支配。

肾动脉：使血管收缩;肾交感N支配球旁细胞：促进肾素分泌;

肾小管：促进Na+的重吸收

入球小A二、肾的血液供应（的主要特点）：1.血供丰富，分布不均：1200ml/min；94%分布于皮质。2.两次Cap网，各自血压高低不同。

出球小A肾小球Cap网（高压床）静脉肾小管周围Cap网(低压床)

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

第一节尿的生成

★尿生成的三个基本过程:1.肾小球的滤过2.肾小管和集合管的重吸收3.肾小管和集合管的分泌肾小管和集合管的转运功能

★肾小球滤过率

(GFR)

——单位时间(每分钟)内两肾生成的超滤液的量。正常成人：125ml/min

★滤过分数（filtrationfraction，FF

）——GFR和(每分钟)肾血浆流量的比值。

125正常人：滤过分数＝×100%＝19%660正常值:0.18~0.20

表明:流经肾脏的血浆约1/5形成原尿。(一)肾小球的滤过作用

基膜:微纤维网网孔:4~8nm肾小囊上皮C:足突间滤过裂隙膜孔:4-14nm毛细血管内皮C:窗孔:50~100nm滤过膜的组成（一）肾小球滤过膜及其通透性滤过膜的屏障作用：(1)机械屏障：*滤过膜上有“孔”；*物质分子的大小(有效半径)。(2)电学屏障：*滤过膜中的带电物质：糖蛋白带负电荷；*滤过分子所带电荷。*各种分子有效半径不同电中性物质经肾小球滤过膜的滤过情况：有效半径＜2.0nm的分子:可自由滤过;

有效半径＞4.2nm的分子:完全不能滤过。有效半径2.0~4.2nm的分子:滤过量随有效半径的增加而降低；滤过膜的电屏障作用滤过膜的各层都覆盖一层带负电荷的糖蛋白，使带负电荷的物质不易通过。例如：白蛋白1.83.03.43.84.22.22.60.20.800.40.61.0相对滤过能力有效半径(nm)正电荷电中性负电荷成分血浆(P)肾小囊液终尿(U)U/PNa+3.33.33.51.1K+0.20.21.57.5Cl-3.73.76.01.6碳酸根1.51.50.070.05磷酸根0.030.031.240.0尿素0.30.320.067.0尿酸0.020.020.525.0肌酐0.010.011.5150.0氨0.0010.000.4400.0葡萄糖1.01.000蛋白质60~80微量00水血浆、肾小囊液和终尿成份比较（g/L）入球小动脉

出球小动脉

Cap血压囊内压血浆胶体渗透压二、有效滤过压(EFP)———肾小球滤过的动力有效滤过压

(effectivefiltrationpressure,EFP)

EFP=动力–阻力

EFP=（肾小球毛细血管压+囊内液胶体渗透压）

–（血浆胶体渗透压+肾小囊内压）Cap血压(kPa)001.3102.7204.0305.36.74050Cap血压(mmHg)毛细血管长度入球小动脉端出球小动脉端有效滤过压滤过平衡囊内压血浆胶体渗透压肾小球Cap-BP

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（filtrationequilibrium），滤过便停止了。肾小球有效滤过压＝肾小球Cap压－(血浆胶体渗透压＋囊内压）入球端：肾小球有效滤过压＝45－(25＋10)＝10(mmHg)出球端：肾小球有效滤过压＝45－(35＋10)＝0(mmHg)（达到滤过平衡）三、影响肾小球滤过的因素(一)肾血流量:正变。(影响较大)(二)滤过膜的通透性和滤过面积:正变;(三)肾小球Cap血压:正变;(一定范围内稳定)(四)血浆胶渗压:反变;(正常时变动不大)(五)囊内压:反变;(正常时较稳定)（一）肾血流量的调节1、肾血流量的自身调节★动脉血压在一定范围内(80-180mmHg，10.7-24kPa)变动时，肾血流量仍能保持

相对稳定。肾血流量自身调节的机制：

（1）假说1:肌源学说A血压↑肾灌注压↑血管平滑肌被牵张↑、紧张性(收缩)↑

血管口径变小

血流阻力↑

进入肾小球的血流量不因血压升高而增多

（2）假说2:管-球反馈管-球反馈━━小管液流量变化影响肾血流量和肾小球滤过率的现象。 （负反馈）2、肾血流量的神经和体液调节1.交感N(+)→肾血管收缩→肾血流量↓

2.体液调节因素:

E、NE、VP、Ang

内皮素(旁分泌)

NOPG血管收缩血管舒张（二）有效滤过压的改变

★肾小球毛细血管血压:正变*肾血流量的自身调节当A-BP在10.7~24kPa(80~180mmHg)范围内变动时,肾小球Cap血压可保持稳定。例：急性大失血→A-BP明显下降(<80mmHg)→肾小球Cap-BP↓→滤过率↓→尿量↓

快速大量静脉注射生理盐水血浆蛋白浓度相对

血浆胶渗压

EFP

GFR

尿量

★血浆胶渗压★囊内压（反变，比较稳定）肾盂或输尿管结石、肿瘤压迫输尿管阻塞肾盂内压力增高，囊内压增高有效滤过压降低GFR减少

滤过膜的通透性肾小球肾炎

滤过膜结构受损机械屏障作用

通透性

红细胞进入滤液血尿带负电糖蛋白

电学屏障作用

通透性

血浆白蛋白进入滤液蛋白尿(三)滤过膜的改变面积急性肾小球肾炎肾小球毛细血管口径血流量

活动的肾小球数目滤过面积

GFR

尿量（少尿）二、肾小管和集合管的重吸收、分泌和排泄例：人两肾每天生成的肾小球滤过液为：125ml/min×60min/h×24h/d=180升/d而每日终尿量为：1.5升/d

即:滤过液中的178.5升(99%)被重吸收回血。肾小管和集合管的转运功能：重吸收(reabsorpion)——物质从小管液中转运至血液中的过程。分泌(secretion)-----上皮细胞将本身产生的物质或血液中的物质转运至肾小管腔内的过程。

转运方式1.被动转运━━指溶质顺化学梯度(浓度差)、电位差或渗透压差而转运的过程。2.主动转运━━指溶质逆化学梯度(浓度差)或逆电位差通过肾小管上皮C细胞的过程。分为:*原发性主动转运(泵分解ATP直接供能）*继发性主动转运(供能与泵有间接关系）各种物质重吸收部位部位水的重吸收近曲小管65-70%髓袢10%远曲小管10%集合管10-20%各种物质的重吸收全部：G,aa大部：67%水，Na+,K+,Cl-,85%HCO3-部分：硫酸盐，尿素，尿酸部分：Na+,Cl-，水部分：Na+,HCO3-，水部分：水，钠盐，尿素近端小管中的物质转运★近端小管是最重要的重吸收部位：*可重吸收(肾小管可重吸收的)各种物质;*重吸收量占总重吸收量的大部甚至全部。★重吸收特点：等渗性

★分泌H+。血液小管液

(一)Na＋、Cl－和水的重吸收前半段后半段钠泵XNa+Na+Cl-Na+

X同向H+逆向[Na+]Na+K+

[Na+]

水水Cl-

A.前半段跨上皮途径Na+:管腔膜上的Na+-H+交换体

Na+-葡萄糖同向转运体基侧膜上的Na+泵细胞间隙高静水压CL:顺电位差和浓度差被动转运H2O：渗透压被动重吸收

B.后半段细胞旁路途径+跨上皮途径HCO3-和Cl-在顺电位差被动重吸收HCO3-重吸收先于Cl-Cl-顺浓度梯度→细胞旁路→毛细血管Na+顺电位差↗

(3).特点定比重吸收(67%)

近端小管吸收的特点

1、水被动重吸收（与体内是否缺水无关）

2、等渗重吸收

二、髓袢中的物质转运*髓袢重吸收约20%的Na＋、Cl－和K＋,其机制为Na＋:2Cl-:K＋同向转运的继发性主动转运。*髓袢各段对不同物质的通透性不一致；*其中的髓袢升支粗段的NaCl重吸收在尿液稀释和浓缩机制中具有重要意义。降支细段：NaCl几乎不通透，对H2O通透性高升支细段：NaCl通透顺浓度扩散至管周组织液，对H2O不通透升支粗短：NaCl主动重吸收（管腔膜Na＋:2Cl-:K＋同向转运体和基底侧膜上的Na+泵），对H2O不通透

髓袢升支粗段对水分相对不可通透，水分不能回吸收而留在小管内，使管液成低渗，而使管周组织间液成高渗。

速尿抑制Na+：2Cl-：K+同向转运体转运功能，使Na+、Cl-、K+回吸收减少，结果排出大量等渗尿。

三.远曲小管和集合管对NaCl和H2O重吸收量占总量的12%，缺盐缺水对NaCl的主动重吸收增多。

含两类细胞：主细胞和闰细胞闰细胞：主要分泌H+

主细胞：重吸收钠和水，分泌钾

机制跨上皮途径A.远曲小管初段管腔膜——Na+、Cl-同向转运体基侧膜——Na+泵

B.远曲小管后段和集合管管腔膜——Na+通道基侧膜——Na+泵血液小管液

钠泵Na+

Cl-同向[Na+][Na+]Na+

Na+K+

Cl-

Cl-H2O

远曲小管初段对NaCl的重吸收(二)HCO3-的重吸收与H+的分泌管腔：小管液细胞间液HCO3-血液钠泵Na+HCO3HCO3-H2CO3H2O+CO2CO2

H2CO3HCO3-碳酸酐酶

+

H20氢泵H+H+Na+逆向NaHCO3NaNa+血液小管液

钠泵Na+

Na+K+

Cl-主细胞闰细胞K+

K+

Na+

Na+

HCO3-NaHCO3

+

H20CO2CAHCO3-H+K+K+▔▔▔NH3NH4++氢泵H+H+

HPO42

-H2PO4+K+★分泌H+的生理意义:分泌H+(排酸)，促进重吸收NaHCO3(保碱)，调节酸碱平衡。

葡萄糖的重吸收

1.肾小球滤过液中的葡萄糖全部在近端小管重吸收(尤其是其前半段)。2.机制：与Na＋重吸收相伴联的继发性主动转运。3.饱和现象：近端小管对葡萄糖重吸收有一定的限度。★肾糖阈——尿中开始出现葡萄糖时的血浆葡萄糖(血糖)浓度.(此时,一部分肾小管对葡萄糖的吸收已达极限)。正常值:8.96~10.08mmol/L（180mg/100ml。）★葡萄糖吸收极限量——尿葡萄糖排出量

刚能随血浆葡萄糖浓度升高而平行增加时的肾小球葡萄糖滤过量。(此时,全部肾小管对葡萄糖的吸收均已达极限)。正常值：男:375mg/min;女:300mg/min。200360540720900血糖(mg/100ml)400600800100000180mg/min肾小管滤过负荷尿糖排出量肾小管重吸收率葡萄糖吸收极限量:375mg/min肾糖阈

NH3的分泌小管液细胞间液血液钠泵Na+NaClNa+HCO3-NaHCO3HCO3-氢泵H+H+Na+逆向谷氨酰胺

Cl_NH3谷氨酰胺酶

NH3H+NH4+Cl_NH4ClNH3只在远端小管和集合管分泌与H+分泌密切相关NH3的分泌取决于管腔与管周液的PH值生理意义：参与调节酸碱平衡(排酸保碱)：分泌NH3，可促进排H+(排酸)及促进NaHCO3的重吸收(保碱)。K+的分泌分泌部位：远端小管和集合管分泌与Na+的重吸收有关Na+—K+交换Na+—K+交换与Na+—H+交换存在竞争抑制性

第三节肾泌尿功能的调节

*通过对肾小球滤过和肾小管转运功能来调节。*对肾小球滤过的调节前面已述；*本节主要讨论对肾小管和集合管转运功能的调节。

一、肾内自身调节(一)小管液中溶质的浓度小管液溶质浓度↑小管液渗透压↑

阻碍肾小管对水和NaCl的重吸收尿量增多

(渗透性利尿)（二）肾小球滤过率（球-管平衡）★定义:——近端小管(对Na+等溶质和水)的重吸收存在定比重吸收的现象,重吸收率始终占肾小球滤过率的65－70%左右。★生理意义：使尿中排出的溶质和水不致因肾小球滤过率的增减而大幅度变动。*某些情况下球-管平衡可被打破:例:渗透性利尿时(此时肾小球滤过率不变)小管液溶质浓度↑

阻碍对Na+和水的重吸收近端小管的重吸收率↓(<65%~70%)

尿中Na+和水排出明显增多(利尿)二、神经和体液调节*神经调节:肾交感神经*体液调节:1.抗利尿激素2.肾素-血管紧张素-醛固酮系统(一)抗利尿激素

(antidiuretichormone,ADH)*一种神经激素；9肽(水溶性)。*又名血管升压素(AVP)；*来源:下丘脑的视上核和室旁核的神经元合成，经下丘脑-垂体束运输至神经垂体内贮存，需要时释放入血。★

(一)ADH的作用*生理浓度时(浓缩尿液，抗利尿)：

★1.提高远曲小管和集合管上皮细胞对水

的通透性,增加水的重吸收，…;

2.提高髓质的渗透浓度:增加髓袢升支粗段对NaCl的主动重吸收和内髓集合管对尿素的通透性。*高浓度时的作用:收缩血管，升高血压。

(二)ADH分泌的调节★1.血浆晶体渗透压:(正相关);★2.循环血量:(负相关);3.动脉血压：

A-BP↑→颈A窦压力感受器→ADH↓4.其他体液因素:心房钠尿肽(－)、血管紧张素II(+)(下丘脑)渗透压感受器容量感受器下丘脑视上核和室旁核神经垂体ADH分泌↑

集合管和远曲小管对水的重吸收↑体内水分↑、尿液被浓缩、尿量↓血浆晶体渗透压↑(+)循环血量↓

(－)迷走N时间(h)0481216排尿率(ml/min)1023一次饮1000ml等渗盐水后尿量一次饮1000ml清水后尿量★水利尿——大量饮用清水后引起尿量增多的现象。★产生机制:大量饮用清水血浆晶体渗透压↓ADH分泌↓远曲小管和集合管对水的重吸收↓尿量↑(二)肾素-血管紧张素-醛固酮系统(renin-angiotensin-aldosterone,R-A-A系统)血管紧张素原(肝脏合成和释放)

肾素(由肾球旁细胞分泌的一种蛋白水解酶)血管紧张素Ⅰ(十肽)

血管紧张素转换酶(血液、组织中)血管紧张素Ⅱ(八肽)血管紧张素酶A(血浆和组织)血管紧张素Ⅲ(七肽)

肾上腺皮质球状带分泌醛固酮★对尿生成的调节作用：1.血管紧张素Ⅱ:增加肾对水钠重吸收,尿量↓(1)刺激醛固酮的合成和分泌；(2)直接刺激近端小管对NaCl的重吸收；(3)促进神经垂体释放ADH;2.醛固酮:保Na＋排K＋保水

增加远曲小管和集合管对Na＋、Cl－、水的重吸收和K＋的分泌，使细胞外液量增多。醛固酮分泌肾上腺皮质球状带

血[K+

]↑或血[Na+

]↓

钠保排钾保水醛固酮分泌的调节血[K+

]

↓血[Na+

]↑循环血量↑A-BP

↑

循环血量↓,A-BP↓

肾素↑

血管紧张素↑

↑(三)肾交感N的作用:肾交感N兴奋导致:滤过↓、水钠重吸收↑(1)血管收缩:入球小A收缩→肾血浆流量↓→肾Cap压↓→有效滤过压↓→GFR↓;(2)肾素释放:肾素→血管紧张素Ⅱ↑→醛固酮↑→肾小管对NaCl和水的重吸收↑;(3)增加Na+、Cl-和水的重吸收:释放NE→…α1受体→对Na+、Cl-和水的重吸收↑

第三节尿液的浓缩和稀释现象：*机体缺水时，机体排出比血浆渗透浓度

明显高的尿液(高渗尿)(尿液被浓缩);*机体水过多时，机体排出比血浆渗透浓度低的尿液(低渗尿)(尿液被稀释)。生理意义：维持体液平衡和渗透压恒定。

髓质高渗梯度尿液的浓缩…管对水的通透性↑体内缺水ADHADH释放↑水小管液中的水被髓质高渗梯度吸出管外(被重吸收)水水尿被浓缩,尿量↓,体内水↑尿液的稀释

水水水尿被稀释,尿量↑体内水↓小管液中的水不易被吸收而随尿排出髓袢升支粗段、远曲小管和集合管：NaCl被主动重吸收ADH释放↓远曲小管和集合管对水的通透性↓体内水过多Na+Cl-★(一)尿的浓缩的两个基本要素：1.基础条件:肾髓质存在渗透梯度；2.调节因素:在抗利尿激素(ADH)调节下，远曲小管和集合管对水通透。组织液渗透浓度血浆渗透浓度

1.02.03.04.0皮质髓质渗透压梯度

肾髓质渗透梯度示意图肾髓质渗透梯度的形成机制：

——逆流倍增学说逆流倍增学说基于：*肾小管各段对水和溶质的通透性不同；*小管液的逆流现象。逆流倍增作用模型肾髓质渗透梯度主要形成机制要点:(1)形成的主要动力:髓袢升支粗段对