《人体解剖生理学》下篇 课件 第八章 尿的生成与排出

第八章尿的生成与排出人体解剖生理学

下篇生理学

第一节概述第二节尿生成的过程第三节尿液的浓缩与稀释第四节尿生成的调节第五节血浆清除率第六节尿的排放目录第一节

概述一、排泄（一）排泄的概念

机体将代谢产物和进入体内的多余物质排出体外的过程，称为排泄（excretion）。（二）排泄的途径1.呼吸系统：以气体形式排出CO2和少量水；2.消化系统：唾液腺通过分泌唾液排出少量铅和汞，肝脏通过分泌胆汁排出胆色素；3.皮肤：通过分泌汗液排出水、电解质和少量代谢产物；4.肾脏：以生成尿的方式排出大部分代谢产物、进入体内的异物以及多余的物质，是机体最重要的排泄器官。（三）

正常尿液的成分和尿量尿液中水占95％~97％溶质以电解质和非蛋白含氮化合物为主。

电解质：Cl-、Na+和K+，磷酸盐和硫酸盐次之；

非蛋白含氮化合物：尿素为主，还有肌酐、尿酸和氨等。正常成年人24h尿量1.5-2.5L，超过2.5L称为多尿，少于400mL称为少尿，若少于100mL称为无尿。少尿和无尿是急性肾功能衰竭的重要表现，代谢产物堆积导致内环境稳态失衡，病人出现中毒症状。二、肾脏的功能解剖（一）肾单位和集合管图肾单位和集合管示意图

又称近球小体，位于肾小球周围，由致密斑、近球细胞及球外系膜细胞三部分组成，是调控肾单位的重要结构。（二）球旁器图球旁器的结构示意图（三）肾脏血液循环的特点1.肾血流量大

约1000-1200mL/min。2.肾血流量分布不均匀

肾皮质的血流量非常丰富，占肾血流量的94%；

肾髓质血流量仅占6%

内髓血流量少于1%3.肾脏有两级毛细血管

肾小球毛细血管血压高，利于血浆超滤

肾小管周围毛细血管，血压低而胶体渗透压高，

利于重吸收与分泌。第一节概述-小结1.需识记和理解的名词：排泄、排泄的主要途径肾单位、肾小体、肾小球、肾小囊、肾小管、集合管、近曲小管、髓袢、远曲小管肾小球毛细血管、肾小管周围毛细血管2.肾单位和集合管的结构3.球旁器的结构4.肾脏血液循环的特点致

谢第八章尿的生成与排出编者

济宁医学院

刘梅芳

人体解剖生理学

下篇生理学

第一节概述第二节尿生成的过程第三节尿液的浓缩与稀释第四节尿生成的调节第五节血浆清除率第六节尿的排放目录第二节

尿生成的过程一、肾小球的滤过功能（一）肾小球滤过率和滤过分数肾小球滤过：血液流经肾小球毛细血管时，血浆中的水和小分子溶质透过滤过膜，进入小囊腔形成原尿的过程。肾小球滤过率（glomerularfiltrationrate,GFR）：单位时间内（每分钟）两肾形成的原尿量称为肾小球滤过率。据测定，体表面积为1.73m2的个体，其肾小球滤过率为125mL/min左右。滤过分数：肾小球滤过率除以肾血浆流量得到的百分比，125/660×100%＝19%成分血浆(g/L)原尿(g/L)终尿(g/L)尿中浓缩倍数水9009809601.1蛋白质70~900.30微量-葡萄糖1.001.00极微量-Na+3.303.303.501.1K+0.200.201.507.5Cl-3.703.706.001.6H2PO4-,HPO42-0.040.041.5037.5尿素0.300.3018.060.0尿酸0.040.040.5012.5肌酐0.010.011.00100.0氨0.0010.0010.4400原尿是血浆的超滤液（ultrafiltrate）表

血浆、原尿及终尿主要成分比较1.滤过膜的组成（1）内层--肾小球毛细血管内皮-有孔内皮-窗孔-70-90nm（2）中层--肾小球基底膜-水合凝胶微纤维网-网孔-2-8nm（3）外层--肾小囊脏层上皮---足细胞足细胞的长突起交错对插，构成滤过裂隙-25nm此裂隙覆盖有滤过裂隙膜，膜上有裂隙孔-4-14nm2.滤过膜的屏障功能（1）滤过膜孔的大小——机械屏障（2）滤过膜所带的电荷—电学屏障（二）滤过膜及其屏障作用图

滤过膜的结构示意图1.肾小球有效滤过压是肾小球滤过的动力，2.肾小球有效滤过压的计算超滤的动力与阻力之差

动力：肾小球毛细血管血压

阻力：血浆胶体渗透压

囊内压（三）小球滤过的动力图

肾小球有效滤过压示意图3.滤过平衡

从入球端到出球端，随着超滤的进行，毛细血管中血浆蛋白的浓度逐渐升高，血浆胶体渗透压增加，有效滤过压逐渐降低。当有效滤过压下降为零时滤过停止，称为滤过平衡。（三）小球滤过的动力图肾小球毛细血管血压、胶体渗透压和囊内压对肾小球有效滤过压的影响（四）影响肾小球滤过率的因素

影响肾小球滤过率的因素包括所有影响有效滤过压、肾血流量、滤过膜面积及通透性的因素。肾小球毛细血管血压血浆胶体渗透压囊内压滤过膜的通透性和面积肾脏血浆流量图

肾血流量的自身调节一、肾小球的滤过功能小结1.名词和概念肾小球滤过、原尿、超滤液肾小球滤过率、滤过分数、肾小球有效滤过压滤过膜、机械屏障、电学屏障、肾小囊脏层上皮、足细胞肾血血流量、肾血浆流量2.描述滤过膜的三层结构和屏障特点。3.列出有肾小球效滤过压的计算公式。4.列举影响肾小球滤过率的因素。二、肾小管和集合管的重吸收与分泌功能物质转运的方式重吸收:将肾小管液中的物质运至血中被动:顺电化学梯度主动:逆电化学梯度原发性:ATP泵供能继发性:Na泵供能

分泌：肾小管上皮细胞产生的或血中物质运至肾小管液物质转运的途径

跨细胞途径：经过小管上皮细胞

细胞旁途径：经过上皮细胞之间的紧密连接进入组织肾小管和集合管物质转运方式与途径（一）肾小管和集合管各段重吸收和分泌的特点（二）Na+、Cl-和水的重吸收1.近端小管（1）原尿中65%的Na+、Cl-和水在近端小管被等比例重吸收，（2）近端小管前半段Na+、Cl-经跨细胞途径重吸收（Na+-葡萄糖同向转运体、Na+-氨基酸同向转运体、以及Na+-H+逆向转运体）（3）近端小管后半段Na+、Cl-经细胞旁途径重吸收（4）近端小管对水具很高的通透性，随着溶质的重吸收，小管液中的通过跨细胞途径和细胞旁途径被重吸收。图

近端小管的物质转运示意图（二）Na+、Cl-和水的重吸收2.髓袢（1）髓袢降支细段上皮细胞顶端膜和基底侧膜均富含水孔蛋白AQP1，对水具有很高的通透性，但是对溶质的通透性很低

重吸收原尿中20%的水（2）髓袢升支细段对水不易通透，对Na+、Cl+易通透（3）髓袢升支粗段对水依然没有通透性，但是富含Na+-K+-2Cl-同向转运体，可以主动重吸收小管液中的Na+、Cl+和K+

（2）和（3）共重吸收25%的Na+、K+和Cl-

（4）小管液流经髓袢的过程中，渗透压先升高再降低图

髓袢的物质转运示意图（二）Na+、Cl-和水的重吸收2.远曲小管和集合管（1）远曲小管对水没有通透性，顶端膜上的Na+-Cl+同向转运体可主动重吸收NaCl，小管液渗透压在此段进一步降低。（2）集合管依靠主细胞的Na+-K+交换机制，重吸收Na+、分泌K+。（3）尿中最终排出的K+主要源于主细胞的Na+-K+交换，此过程受醛固酮的调节。（4）集合管对水的重吸收取决于主细胞对水的通透性，主细胞对水的通透性受ADH的调节。图

远曲小管和集合管的物质转运示意图（三）HCO3-的重吸收、新生成与H+和NH3的分泌HCO3-是血浆中最重要的缓冲物质，近端小管可重吸收原尿中85%的HCO3-。机体代谢产生的固定酸消耗血浆中的HCO3-，肾脏排出H+并生成新的HCO3-，以补充血浆中的缓冲物质。肾小管和集合管上皮细胞具有多种转运体，将HCO3-的重吸收和新生成，与H+和NH3的分泌关联在一起，实现排酸保碱。

HCO3-的重吸收的特点：HCO3-是以CO2的形式被重吸收的过程：顶端膜Na+-H+交换分泌H+→H+与小管液中的HCO3-结合变成H2CO3，H2CO3迅速分解为CO2和H2O→CO2以单纯扩散的方式跨过顶端膜进入胞浆→CO2与H2O重新结合变成H2CO3，并解离出HCO3-和H+→HCO3-和Na+通过基底侧膜上的转运体进入组织间液，H+则通过顶端膜Na+-H+交换再次进入小管液。1.近端小管H+的分泌与HCO3-的重吸收

图

近端小管重吸收HCO3-的机制示意图2.集合管闰细胞H+的分泌和HCO3-的重吸收闰细胞顶端膜质子泵H+-ATP酶H+-K+ATP酶图

集合管闰细胞分泌H+的示意图3.近端小管、髓袢升支粗段和远曲小管NH3的分泌图

肾小管HCO3-的重吸收与H+和NH3分泌机制示意图（四）葡萄糖的重吸收葡萄糖重吸收的特点：仅限于近端小管属于继发性主动转运正常情况下100%重吸收重吸收有一定限度肾糖阈：尿中不出现葡萄糖的最高血糖浓度（180

mg/100ml）葡萄糖最大转运率：全部肾小管对葡萄糖的重吸收均已达到极限的血糖浓度（300mg/100mL）图

近端小管的物质转运示意图（五）K+的重吸收与分泌正常情况下，原尿中K+的总量约为36g，每日随尿排出的K+约2~4g，与摄入量保持平衡近端小管重吸收65％~70％髓袢升支粗段重吸收25%~30%远曲小管和集合管既可以重吸收K+，也可以分泌K+。集合管对K+的重吸收可能与H+-K+交换体有关，K+的分泌与主细胞Na+-K+交换机制有关。醛固酮可以通过增强主细胞的Na+-K+交换，促进Na+重吸收和K+分泌。二、肾小管和集合管的重吸收与分泌小结1.需识记和理解的名词：主动转运、被动转运继发性主动转运、原发性主动转运单纯扩散、跨细胞途径、细胞旁途径肾糖阈、碳酸酐酶、排酸保碱肾髓质渗透梯度、髓袢升支粗段、NKCC主细胞、Na+-K+机制；闰细胞、质子泵2.总结各段小管重吸收的特点。3.简述肾脏排酸保碱的机制致

谢第八章尿的生成与排出编者

济宁医学院

刘梅芳

人体解剖生理学

下篇生理学

第一节概述第二节尿生成的过程第三节尿液的浓缩与稀释第四节尿生成的调节第五节血浆清除率第六节尿的排放目录第三节

尿的浓缩和稀释一、肾髓质渗透压梯度原尿的渗透压与血浆接近，约300mOsm/(Kg·H2O)，但是正常人终尿渗透压可在50~1200mOsm/(Kg·H2O)之间。这说明肾脏对尿液具有很强的浓缩和稀释能力，在机体水平衡的维持中发挥重要作用。肾髓质渗透压梯度在尿液浓缩和稀释中发挥重要作用。（一）肾髓质高渗现象及渗透压梯度图

肾髓质渗透压梯度示意图（二）肾髓质渗透压梯度的形成过程肾髓质内的渗透压梯度是逐渐建立起来的，外髓部渗透压梯度主要由NaCl形成，内髓部渗透压梯度由尿素和NaCl共同形成。肾小管和集合管是形成肾髓质渗透压梯度的结构基础，髓袢升支粗段的主动转运是建立肾髓质渗透压梯度的始动因素和主要动力；髓袢的逆流倍增作用和尿素循环是肾髓质渗透压梯度形成的主要机制。各段小管水Na+尿素髓袢降支细段易通透不易通透中等通透髓袢升支细段不易通透易通透不易通透髓袢升支粗段不易通透主动重吸收不易通透远曲小管不易通透主动重吸收不易通透皮质部和外髓部集合管有ADH时对水易通透主动重吸收不易通透内髓部集合管同上主动重吸收易通透（二）肾髓质渗透压梯度的形成过程图

肾内尿素再循环示意图（三）直小血管在肾髓质渗透压梯度维持中的作用肾髓质渗透压梯度的保持依赖于直小血管的逆流交换作用。当血液沿直小血管降支向下流动时，组织间液中的NaCl和尿素扩散至血液，血液中的水进入组织间液，血液中的NaCl和尿素浓度逐渐升高；当血液沿直小血管升支向上流动时，血液中的溶质扩散进入髓质间液，组织间液的水进入血液，血液中的NaCl和尿素浓度逐渐降低；最终直小血管仅将肾髓质中多余的溶质和水带回血液循环，从而维持肾髓质内渗透压梯度。二、尿液的浓缩与稀释人类尿液一般为高渗尿，所以正常情况下尿液生成的过程也是尿液浓缩的过程。肾髓质内渗透压梯度是尿液浓缩和稀释的基础，所以人类可排出尿液的最高渗透压不超过肾髓质内最高渗透压。尿液渗透压的高低是与血浆渗透压相比，尿液的渗透压高于血浆渗透压，称为高渗尿或浓缩尿；若低于血浆渗透压，称为低渗尿或稀释尿；若等于血浆渗透压，称为等渗尿。ADH决定集合管对水的重吸收，影响最终的尿量，在尿液的浓缩中发挥重要作用。1.尿液的浓缩过程图

尿液浓缩机制示意图2.尿液浓缩和稀释的机制和生理意义尿液浓缩的生理意义：在于在机体缺水的情况下充分保持体内的水，以维持机体的水平衡。

机制：当机体缺水时，血浆晶体渗透压升高，引起ADH分泌增加，集合管对水的通透性升高，水重吸收增加，尿量减少，代谢产物高度浓缩，排出高渗尿。尿液稀释生理意义：在排出机体多余的水。机制：当机体水过多时，血浆晶体渗透压降低，引起ADH分泌减少，集合管对水的通透性降低，水的重吸收减少，尿中代谢产物被稀释，可排出等渗尿，甚至低渗尿液。第三节尿的浓缩和稀释小结1.需识记和理解的名词：肾髓质渗透梯度、尿素循环逆流系统、逆流交换作用、逆流倍增作用高渗尿、低渗尿、等渗尿肾小球毛细血管、肾小管周围毛细血管2.肾髓质渗透压梯度的物质基础和生理意义3.尿素循环的过程和生理意义4.尿液浓缩和稀释的机制和生理意义致

谢第八章尿的生成与排出人体解剖生理学

下篇生理学

编者

湖北中医药大学李美平

目录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第五节血浆清除率第六节尿的排放第四节

尿生成的调节一、肾内自身调节（一）小管液中溶质浓度（二）球-管平衡小管液溶质浓度↑水的重吸收↓

小管液渗透压升高而对抗肾小管重吸收水分所引起的尿量增多现象，称为渗透性利尿。糖尿病50%葡萄糖小管液渗透压↑（一）小管液中溶质浓度血糖浓度超过肾糖阈不能被近曲小管全吸收甘露醇尿量↑

⒈概念：近球小管的重吸收率始终占肾小球滤过率的

65%～70%

2.意义：终尿的排出量不会因肾小球滤过率改变出现较大波动（二）球-管平衡一、体液调节（一）抗利尿激素（二）醛固酮（一）抗利尿激素（antidiuretichormone,ADH）

--血管升压素

1.来源2.作用3.合成和释放的调节1.来源：下丘脑视上核（多）、室旁核（少）

2.作用：ADH与集合管上V2受体结合→水通透性↑

→水重吸收↑、尿量↓3.ADH合成和释放的调节（1）血浆晶体渗透压（2）循环血容量、动脉血压（1）血浆晶体渗透压---感受器渗透压感受器（+）←血浆晶体渗透压↑血浆晶体渗透压有1%-2%的改变，即可灵敏感受。渗透压感受器视上核和室旁核ADH↓

大量饮入清水下丘脑渗透压感受器-集合管水通透性↓水的重吸收↓尿量↑

血浆晶体渗透压↓（1）血浆晶体渗透压---调节过程

水利尿：大量饮入清水引起尿量增多的现象

问题：大量饮用生理盐水尿量为何没有变化？视上核和室旁核ADH？大量出汗下丘脑渗透压感受器+集合管水通透性？水的重吸收？尿量？血浆晶体渗透压？（1)血浆晶体渗透压---调节过程(2)循环血容量、动脉血压---感受器容量感受器（+）←牵拉↑←血流量↑颈动脉窦和主动脉弓压力感受器（+）←牵拉↑←BP↑感受器视上核和室旁核ADH↑

集合管水通透性↑水的重吸收↑尿量↓BP↓压力感受器(-)

血流量↓容量感受器(-)（2）循环血容量、动脉血压---调节过程（二）醛固酮1.来源2.作用3.分泌调节肾上腺皮质球状带1.来源2.作用：保钠、保水、排钾问题：醛固酮增多，血钠、血钾、血容量、尿量？3.分泌调节（1）肾素-血管紧张素-醛固酮系统（2）血Na+、血K+浓度（1）肾素-血管紧张素-醛固酮系统概念：影响肾素分泌的因素肾素醛固酮肾内两种感受器肾交感神经肾上腺素及去甲肾上腺素问：肾素增多，醛固酮？尿量？入球小动脉牵张感受器:位于入球小动脉血管壁对入球小动脉的牵张降低而兴奋入球小动脉的灌流压↓→牵张感受器兴奋→肾素释放↑影响肾素分泌的因素---肾内两种感受器致密斑化学感受器：位于远曲小管起始处对远曲小管Na+量降低而兴奋远曲小管液中Na+含量↓→致密斑化学感受器兴奋→肾素释放↑影响肾素分泌的因素---肾内两种感受器血管紧张素原血管紧张素I血管紧张素II血管紧张素III肾素BP↓血量↓球旁细胞牵张感受器(+)肾血流量↓

致密斑感受器(+)肾交感神经(+)醛固酮影响肾素分泌的因素---肾内两种感受器远曲小管液中Na+含量↓入球小动脉的血量↓影响肾素分泌的因素---肾交感神经

球旁细胞的受交感神经支配+β1受体→肾素分泌增加

β1肾上腺素和去甲肾上腺素可直接刺激球旁细胞，促进肾素分泌影响肾素分泌的因素---E、NE血Na+↓或血K+

↑→直接刺激

肾上腺皮质球状带→醛固酮分泌？

（2）血Na+、血K+浓度

血K+浓度改变对醛固酮分泌的调节更为灵敏血Na+或血K+

醛固酮分泌（一）

作用于肾入、出球小动脉α受体，使血管收缩。入球A＞出球A，GFR↓。（二）作用于球旁细胞β1受体，使分肾素泌，使血管紧张素Ⅱ↑醛固酮↑→水钠重吸收↑。（三）直接作用于肾小管α1受体，增加近端小管、髓袢重吸收Na+、Cl-、水。三、神经调节致

谢第八章尿的生成与排出人体解剖生理学

下篇生理学

编者

湖北中医药大学李美平

目录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第五节血浆清除率第六节尿的排放第五节

血浆清除率一、概念血浆清除率（plasmaclearance,C)是指两肾在单位时间内（每分钟）将一定毫升血浆中所含的某种物质完全清除出去，这种被完全清除的某物质血浆毫升数，称为该物质的清除率。二、测定及计算方法尿中排出某物质总量=尿中该物质浓度（U）×尿量/分（V）=血中该物质浓度（P）×血浆量（C）=滤过量－重吸收量＋分泌量U:mmol/LV,L/minP,mmol/L

三、测定意义（一）测定肾小球滤过率1.菊粉清除率

菊粉可被肾小球自由滤过，但不被肾小管重吸收和分泌，完全随尿排出，所以它的血浆清除率就是肾小球滤过率。根据U·V=F·P2.内