第八章尿的生成和排出副本

第八章尿的生成和排出副本第1页，共63页。

肾小球的滤过尿生成基本过程肾小管和集合管选择性重吸收肾小管和集合管的分泌第一节肾的功能解剖和肾血流量一、肾的功能解剖(一)肾单位和集合管肾小球肾小体肾小囊肾单位近端小管:近曲、近端小管肾小管髓袢细段:降、升支细段

远端小管:升支粗段、远曲集合管第2页，共63页。第3页，共63页。(二)

皮质肾单位和近髓肾单位第4页，共63页。(二)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＝2∶1A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皮质肾单位近髓肾单位第5页，共63页。

(三)

球旁器

斑第6页，共63页。(四)肾的神经支配肾交感神经

肾动脉肾小管球旁细胞

①调节肾血流量；

②调节滤过率、重吸收

③调节肾素的释放NE第7页，共63页。二、肾脏血液循环的特征

(一)血供特点

1.流量大，但分布不均

1200ml/min

占心输出量1/5～1/4

皮质：94%

分布外髓：5%～6%

内髓：<1%2.两次毛细血管网肾小球毛细血管网：压力高，利于滤过肾小管周围毛细血管网：压力低，利于重吸收第8页，共63页。(二)肾血流量的调节

1.自身调节:动脉血压80～180mmHg范围变

动时，肾血流量相对恒定。

肌源学说:血管平滑肌紧张性随灌注压变化

管－球反馈:小管液流量的变化影响肾血流

量和肾小球滤过率的现象。

2.神经－体液调节：紧急状态下发挥作用。

肾交感神经兴奋→肾血流量↓

NE、E、ADH、血管紧张素→肾血流量↓

PG、NO→肾血流量↑

第9页，共63页。第二节肾小球的滤过机能

1.实验根据：滤过液成分分析

2.衡量肾滤过功能的指标：第10页，共63页。滤过：指血液流经肾小球毛细血管时,除蛋白质分子外血浆中其他成分通过滤过膜进入肾小囊腔形成原尿的过程第11页，共63页。原尿=血浆的超滤液第12页，共63页。①肾小球滤过率（glomerularfiltrationrate,GFR)：单位时间(每min)两肾生成的超滤液量。正常值：125ml/min(7.5L/h,180L/d)②滤过分数(filtrationfraction)

肾小球滤过率与肾血浆流量的比值。正常值：125/660×100%≈19%第13页，共63页。一、滤过膜及其通透性

1.

滤过膜的结构毛细血管内皮细胞层(窗孔)

基膜层(网孔)

肾小囊上皮细胞层(裂隙孔)

2.

滤过膜的通透性①分子量选择性:>7万不通过②电荷选择性:负电荷不通过第14页，共63页。

二、滤过的动力有效滤过压(effectivefiltrationpressure)

有效滤过压=肾小球毛细血管血压

—(血浆胶体渗透压＋肾小囊内压)入球端有效滤过压=10mmHg出球端有效滤过压=0mmHg

第15页，共63页。第16页，共63页。滤过平衡：有效滤过压下降为零时第17页，共63页。三、影响肾小球滤过的因素

1.

滤过膜(面积1.5m2、通透性)

2.

有效滤过压①肾小球毛细血管血压②血浆胶体渗透压③囊内压

3.

肾血浆流量第18页，共63页。第三节肾小管和集合管物质的转运功能重吸收(reabsorption)：物质从肾小管液(原尿)中转运至血液中的过程。重吸收的质和量上,近端小管居首位。进入肾小官的原尿称为小管液。分泌(secretion)：上皮细胞将本身产生的或血液中的物质转运至肾小管腔内的过程。第19页，共63页。一、肾小管和集合管的重吸收机能(一)重吸收方式

1.被动重吸收(渗透、扩散)

2.主动重吸收(离子泵、吞饮)(二)

Na+、Cl-和水的重吸收1.近端小管几乎全部的G、AA；绝大部分Na+、Cl-

、K+和水。因此重吸收量大、种类多。

第20页，共63页。

①Na+的重吸收

A.前半段：主动过程。管腔膜：Ⅰ.Na+分别与葡萄糖、氨基酸、HCO3-、PO43-等同向偶联转运；

Ⅱ.Na+与H+逆向偶联转运。

管周膜：Na+-K+泵。

B.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。第21页，共63页。第22页，共63页。②Cl-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-的浓度差↑(高20～40%)→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。

●特点：除髓袢升支粗段为主动重吸收外，其余皆为被动重吸收。第23页，共63页。

③H2O的重吸收

●重吸收机制:被动过程（渗透作用）

●重吸收途径：①细胞旁路；②H2O通道。

●重吸收特点：

A.类同Na+，具球-管平衡现象，即重吸收量始终为滤过量的65%～70%。

B.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端小管、集合管的重吸收与体内是否缺水有关，受ADH调节。调节机体水平衡。第24页，共63页。④HCO3-重吸收与H-的分泌A.近端小管的重吸收80%HCO3-的重吸收以CO2形式进行的，故HCO3-重吸收率明显大于Cl-的重吸收率。过程：Na+-H+交换的H+进入小管液+滤液中的NaHCO3分解为Na+和HCO3-

→H2CO3→H2O+CO2进入细胞

B.H-的分泌：Na+-H+交换→H+进入小管液(碳酸酐酶抑制剂乙酰唑胺可抑制H+的分泌)第25页，共63页。近端小管重吸收HCO3-细胞机制第26页，共63页。⑤K+重吸收:65%~70%在近端小管，25%~30%在髓袢重吸收，且比例固定。⑥葡萄糖重吸收：100%在近端小管由

Na+-葡萄糖转运体继发动重吸收。肾糖阈：尿中开始出现糖的血糖最低值。

180mg/100ml⑦氨基酸重吸收：机制同glucose。⑧其他物质：HPO42–、SO42

–与Na+同向转运；少量蛋白质——吞饮。第27页，共63页。二、肾小管和集合管的分泌功能

分泌(secretion)：上皮细胞将本身产生的物质或血液中的物质转运到肾小管腔内的过程。

第28页，共63页。(一)H+的分泌和H+-Na+交换，小管细胞中：

CO2＋H2O碳酸酐酶H2CO3→HCO3-＋H+

分泌部位及机制：①近端小管：分泌80%的H+,H+-Na+逆向交换②远曲小管和集合管的闰细胞：

H+泵泌H+

入小管液，H+与HPO42-和NH3

结合排出

；胞内HCO3-与Na+一起入血。

第29页，共63页。第30页，共63页。(二)

K+的分泌部位：远曲小管、集合管的主细胞。摄多排多，摄少排少，不摄也排。动力：

①Na+

重吸收造成小管液的负电位;

②远曲小管后段和集合管的主细胞内

[K+]高于胞外[K+];

③基侧膜Na+泵活动进一步提高了胞内[K+],均使K+扩散入管腔。刺激K+分泌因素：①细胞外液K+升高;

②醛固酮分泌增加;

③小管液流量增加。

第31页，共63页。细胞外液K+升高,可：①刺激Na+泵，加速K+通过基侧膜进入细胞的过程,有利于K+从管腔膜分泌入小管液;②提高管腔膜对K+的通透性,有利于K+的分泌；③刺激醛固酮分泌，促进K+的分泌第32页，共63页。第33页，共63页。(三)NH3的分泌

部位：近端小管、髓袢升支粗段、远曲小管和集合管在近端小管：来源：谷氨酰胺脱氨，NH3脂溶性扩散入管腔中NH3+H+→NH4+形成铵NH3的分泌与H+

的分泌密切相关。第34页，共63页。

第四节尿液的浓缩和稀释

▲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：50～200mOsm/(Kg·H2O)第35页，共63页。一、尿浓缩和稀释机制——逆流学说

(countercurrenttheory)

（一）逆流系统逆流倍增第36页，共63页。逆流系统模式图逆流交换作用示意图第37页，共63页。（二）肾髓质的渗透压梯度现象

(osmoticgradient)第38页，共63页。1.肾皮质→外髓→内髓，渗透压逐渐升高

2.肾髓质渗透压梯度与尿浓缩、稀释的关系：

①髓质高渗对小管液中水有抽吸力②远曲小管和集合管上皮细胞对水的通透性受ADH调节

第39页，共63页。二、髓质渗透压梯度形成机制1.外髓渗透压梯度：髓袢升枝粗段主动重吸收NaCl形成的；(主要动力)2.内髓渗透压梯度：内髓部集合管扩散出的尿素和髓袢升枝细段扩散出的NaCl共同形成的；3.尿素的再循环促成了整个髓质渗透压梯度的建立。第40页，共63页。第41页，共63页。三、直小血管维持髓质渗透压梯度的作用①降枝渗透压低于髓质：NaCl、尿素进入降枝，水进入髓质。②升枝渗透压高于髓质：NaCl、尿素进入髓质，水进入升枝。意义：使髓质中的溶质不被血流带走,

多余水被带走，从而维持髓质渗透压梯度。第42页，共63页。第五节尿生成的调节包括：1.对肾小球滤过的调节

(前面已讨论)2.肾小管重吸收和分泌的调节第43页，共63页。(一)小管液中溶质的浓度

溶质浓度高→渗透压高→肾小管对水和Na+重吸收少→尿多。用可被肾小球滤过而不被肾小管重吸收的物质增加肾小管溶质浓度，达到利尿和消除水肿的目的，称为渗透性利尿(osmoticdiuresis)。例：甘露醇利尿。

一、肾内自身调节第44页，共63页。(二)

球－管平衡

glomerulotubularbalance

1.近端小管对Na+定比重吸收:constantfractionreabsorption

近端小管对溶质(特别是Na+)和水的重吸收随肾小球滤过率变化而改变，当肾小球滤过率↑，近端小管对Na+和水的重吸收↑；反之，亦然。始终保持占肾小球滤过率的65%~70%。

2.机制:肾小球滤过率↑→管旁毛细血管Bp↓，胶渗压↑→组织间液→毛细血管→间隙静水压↓→肾小管重吸收↑第45页，共63页。二、神经和体液调节(一)肾交感神经的作用①激活肾血管α受体→入、出球小动脉收缩→血浆流量↓

→滤过率↓②激活β受体→球旁细胞分泌肾素→angⅡ、醛固酮↑→促进NaCl和水重吸收↑和K+的分泌。③直接刺激近端小管和髓袢增加Na+、Cl-和水重吸收。第46页，共63页。

(二)抗利尿激素antidiuretichormone，ADH来源：下丘脑视上核和室旁核神经元分泌，神经垂体贮存、释放作用：①提高远曲小管和集合管对水的通透性；②增加髓质组织间液的溶质浓度

机制：ADH→V2→GS→AC→cAMPPKA→使AQP-2镶嵌在管腔膜上形成水通道，增加水的重吸收第47页，共63页。第48页，共63页。ADH分泌的调节：

1.血浆晶体渗透压

①血浆晶体渗透压↑→兴奋下丘脑渗透压感受器→ADH分泌↑②大量饮清水→ADH↓→水利尿

(waterdiuresis)第49页，共63页。一次饮一升清水(实心)和饮一升等渗盐水(空心)

后的排尿率(箭头示饮水时间)第50页，共63页。2.循环血量的改变①血量过多→心肺感受器(+)→迷走神经(+)→下丘脑(-)→ADH↓→尿多②Bp<正常→压力感受器(+)→ADH↑→尿少

3.其他因素

①恶心、疼痛、应激刺激、低血糖、血管紧张素II→ADH↑→尿少

②尼古丁、吗啡→ADH↑③下丘脑病变→垂体→ADH↓(尿崩症)

↓第51页，共63页。(三)肾素—血管紧张素—醛固酮系统(renin-angiotensin-aldosterone)1.肾素：

⑴来源及作用：近球细胞→renin→水解

angiotensinogen生成angI→肺部转换酶→angII→aldosterone⑵分泌的调解：BP↓，循环血量↓使：①入球小A牵张刺激↓②到达致密斑[Na+]↓球旁细胞→肾素③肾交感神经兴奋第52页，共63页。

2.angiotensinII对尿生成的调节:

①刺激近端小管对NaCl的重吸收；②改变肾小球滤过率；③刺激肾上腺皮质球状带分泌醛固酮；④刺激神经垂体释放ADH；第53页，共63页。3.醛固酮(aldosterone)

⑴来源：肾上腺皮质球状带⑵作用：促进远曲小管，集合管主细

胞排K+、保Na+、保水⑶机制：基因调控—醛固酮诱导蛋白①生成管腔膜Na+通道，增加Na+数目,有利于小管液中Na+向胞内扩散；②增加ATP，为基底侧膜Na+泵提供能量；第54页，共63页。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管腔膜通道数量↑管周膜上Na+-K+泵活动↑排2K+、保3Na+、保H2O第55页，共63页。

③增强基底侧膜Na+泵活性,加速胞内

Na+泵出和K+泵入细胞过程，扩大细胞内、外K+浓度差，有利于K+

的分泌。⑷分泌的调节:①renin-angiotensin-aldosterone②血中[K+]↑和[Na+]↓→醛固酮↑第56页，共63页。(四)心钠素

(atrialnatriureticpeptide，ANP)

分泌部位:由心房肌细胞合成和释放的肽类激素。

作用:使血管舒张、促进肾脏排钠和水。①对肾小球滤过率的影响：通过cGMP

使血管平滑肌胞质[Ca2+]↓,使入球小

A舒张，滤过率↑。②通过cGMP使集合管管周膜Na+通道关闭，抑制NaCl重吸收。③抑制肾素、醛固酮、ADH的分泌;