第8章尿的生成和排出

第八章尿的生成和排出成都醫(yī)學(xué)院生理學(xué)教研室

唐瑜1教學(xué)目的1.掌握：腎血流量的調(diào)節(jié)；腎小球的濾過及其影響因素；腎小管和集合管的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能及特點(diǎn)；尿生成的調(diào)節(jié)。2.熟悉：腎血液循環(huán)的特征，尿液的濃縮和稀釋機(jī)制，排尿反射。3.了解：尿的生成和排出在維持機(jī)體內(nèi)環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定中的意義。2腎的主要功能

排出機(jī)體代謝終產(chǎn)物及異物調(diào)節(jié)細(xì)胞外液量及滲透壓調(diào)節(jié)細(xì)胞外液的電解質(zhì)平衡參與機(jī)體酸堿平衡的調(diào)節(jié)生成與分泌激素3③腎小管和集合管的分泌，最后形成尿液尿生成包括三個(gè)基本過程：①血漿在腎小球毛細(xì)血管處的濾過，形成超濾液(ultrafiltrate)②超濾液在流經(jīng)腎小管和集合管的過程中經(jīng)過選擇性重吸收(selectivereabsorption)4第一節(jié)

腎的功能解剖和腎血流量一、腎的功能解剖

（一）腎單位的構(gòu)成腎單位和集合管的結(jié)構(gòu)5腎小體腎單位腎小管腎小球：毛細(xì)血管球腎小囊：臟層、壁層和囊腔近端小管髓袢細(xì)段遠(yuǎn)端小管近曲小管髓袢降支粗段髓袢降支細(xì)段髓袢升支細(xì)段髓袢升支粗段遠(yuǎn)曲小管髓袢集合管：與遠(yuǎn)曲小管相連，收集尿液6兩種腎單位7分布數(shù)量大小髓袢功能皮質(zhì)腎單位外皮質(zhì)中皮質(zhì)多85~90%小短小濾過近髓腎單位內(nèi)皮質(zhì)少10~15%大長(zhǎng)大尿濃縮兩種腎單位的特點(diǎn)8（二）腎小球旁器

9球旁器的作用：球旁細(xì)胞分泌腎素致密斑感受小管中NaCl含量變化，調(diào)節(jié)腎素分泌腎小球外系膜細(xì)胞在管—球反饋的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中起關(guān)鍵作用10

Cap.內(nèi)皮細(xì)胞層

Cap.基膜層腎小囊上皮細(xì)胞層

各層均有孔裂，并有帶負(fù)電物質(zhì)（糖蛋白）存在。（三）濾過膜的構(gòu)成

11通透性特點(diǎn)

對(duì)分子大小的選擇性通透——機(jī)械濾器。對(duì)不同電荷物質(zhì)的選擇性通透——電荷濾器。毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞基膜腎小囊上皮細(xì)胞窗孔裂隙網(wǎng)孔濾過膜的結(jié)構(gòu)示意圖12（四）腎臟的神經(jīng)支配和血管分布

腎交感神經(jīng)纖維：支配腎血管，球旁器，腎小管與集合管未發(fā)現(xiàn)腎副交感神經(jīng)腎臟血管分布的特點(diǎn)：

有兩套相互串聯(lián)的毛細(xì)血管網(wǎng)

腎動(dòng)脈由腹主動(dòng)脈垂直分出，分支形成葉間動(dòng)脈、弓狀動(dòng)脈、小葉間動(dòng)脈、入球小動(dòng)脈

13腎血液循環(huán)的特征

1.血流量大2.血液分布不均勻二、腎血流量的特點(diǎn)及其調(diào)節(jié)此外，兩套毛細(xì)血管網(wǎng)的血壓差異大14

腎A血壓在80～180mmHg間變動(dòng)，腎血流量不隨血壓的變化而發(fā)生大幅度變化。（一）腎血流量的自身調(diào)節(jié)15

機(jī)制：肌源學(xué)說：入球?。帘谏掀交【o張性變化是腎血流量自身調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)。灌注壓血管緊口徑阻力血流張性量穩(wěn)定灌注壓，則相反16

管-球反饋：遠(yuǎn)曲小管小管液流量變化通過致密斑反饋至腎小球，改變腎血流量及腎小球?yàn)V過率。17（二）腎血流量的神經(jīng)和體液調(diào)節(jié)：體液：E、NE、血管升壓素和血管緊張素Ⅱ等——使腎血管收縮神經(jīng)：交感Ｎ腎血管收縮，流量18第二節(jié)

腎小球的濾過功能19濾過（filtration）

血液流經(jīng)腎小球時(shí)血漿中的水分和小分子物質(zhì)通過濾過膜濾入腎小囊形成原尿的過程。濾過的依據(jù)：微穿刺取液分析。腎小球的濾過作用20腎小球?yàn)V過率（Glomerularfiltrationrat）單位時(shí)間內(nèi)兩腎生成的原尿量。濾過分?jǐn)?shù)（Filtrationfraction）腎小球?yàn)V過率與每分腎血流量之比，約19%（腎血漿流量的1/5）。腎小球?yàn)V過率的大小取決于有效濾過壓和濾過系數(shù)

21一、有效濾過壓

2245mmHg入：25mmHg10mmHg出：35mmHg入球端EFP=45-(25+10)=10mmHg濾過生成原尿出球端EFP=45-(35+10)=0無濾過作用（濾過平衡點(diǎn)）腎小球EFP＝小球Cap壓-（血漿膠滲壓＋囊內(nèi)壓）23有效濾過壓對(duì)腎小球?yàn)V過率的影響24二、影響腎小球?yàn)V過的因素（一）腎小球毛細(xì)血管血壓正常情況下，當(dāng)血壓在80~180mmHg范圍內(nèi)變動(dòng)時(shí)，由于腎血流量的自身調(diào)節(jié)機(jī)制，腎小球毛細(xì)血管血壓可保持穩(wěn)定，故腎小球?yàn)V過率基本不變

（二）腎小囊內(nèi)壓當(dāng)腎盂或輸尿管結(jié)石、腫瘤壓迫或任何原因引起輸尿管阻塞時(shí)，小管液或終尿不能排出，可引起逆行性壓力升高

25（三）血漿膠體滲透壓大量靜注生理鹽水→血漿膠體滲透壓↓→有效濾過壓↑→濾過率↑→尿量↑26（四）腎血漿流量腎血漿流量↑→膠體滲透壓上升速率↓→濾過平衡點(diǎn)遠(yuǎn)移→參與濾過的Cap.段加長(zhǎng)→有效濾過面積↑→濾過率↑27

曲線B：正常腎血漿流量時(shí)，血漿膠體滲透壓的上升速率曲線A：腎血漿流量↓時(shí)→血漿膠體滲透壓上升速率快曲線C：腎血漿流量↑時(shí)→血漿膠體滲透壓上升速率慢28（五）濾過系數(shù)面積減?。毙阅I小球腎炎時(shí)血管腔狹窄或阻塞），濾過率降低。通透性增加（濾過膜上孔裂增大或負(fù)電荷減少），濾過率增加。29兩腎在1分鐘內(nèi)能將多少毫升血漿中所含的某種物質(zhì)完全清除出去，這個(gè)被完全清除了這種物質(zhì)的血漿毫升數(shù)，就稱為該物質(zhì)的清除率(clearance，C)第六節(jié)清除率一、清除率的定義和計(jì)算方法30U：尿中濃度V：每分尿量P：血中濃度C：清除率C=U·VP計(jì)算：U·V=P·C意義：測(cè)定GFR和腎血流量清除率只是一個(gè)推算的數(shù)值指1min內(nèi)所清除的該物質(zhì)的量來自多少毫升血漿，或相當(dāng)于多少毫升血漿中所含的這種物質(zhì)。31如果某物質(zhì)能被腎小球自由濾過，且在腎小管中既不被重吸收也不被分泌。F=U·VP=C

那么：U·V=P·F

（血漿物質(zhì)濃度=P）菊粉的C=125ml/min(一)測(cè)定腎小球?yàn)V過率二、測(cè)定清除率的意義

32（二）測(cè)定腎血漿流量（X）如果某物質(zhì)在經(jīng)過腎臟后可以被完全清除掉（包括濾過和分泌），即在腎動(dòng)脈中該物質(zhì)具有一定濃度，但在腎靜脈中的濃度接近于零

那么：U·V=P·XX=U·VP=C如碘銳特或?qū)Π被R尿酸的鈉鹽33第三節(jié)腎小管和集合管的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能原尿腎小管、集合管重吸收、分泌

終尿一、腎小管和集合管中物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的方式

34腎小管的重吸收作用小管液內(nèi)的水與溶質(zhì)通過腎小管上皮細(xì)胞的轉(zhuǎn)運(yùn)而進(jìn)入管周毛細(xì)血管的過程腎小管的分泌作用腎小管上皮細(xì)胞能將細(xì)胞生成的或血液中的某些溶質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)到小管液中3536轉(zhuǎn)運(yùn)方式被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)同向逆向方式37

1.鈉的重吸收主要在近端小管（60~70％）機(jī)制：被動(dòng)擴(kuò)散主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)（一）幾種電解質(zhì)和水的重吸收38

Na+—G.S、AA、HCO3-(X)同向轉(zhuǎn)運(yùn)體—入細(xì)胞

H+-Na+交換體Na+與H+逆向轉(zhuǎn)運(yùn)Na+XNa+H+Na+K+xATP主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)管腔膜外側(cè)細(xì)胞間隙基底外側(cè)膜緊密連接在近端小管39組織間液Na+、K+

2Cl-

K+Na+K+ATP小管液Na+2Cl-髓袢升支粗段：Na+：2Clˉ：K+同向轉(zhuǎn)運(yùn)40

管腔膜特性性的鈉離子通道被動(dòng)擴(kuò)散遠(yuǎn)曲小管與集合管：41

腔內(nèi)Cl–濃度高—

Cl–緊密連接被動(dòng)重吸收近端小管后段、遠(yuǎn)曲小管、集合管

Na+Cl–血液小管液2.氯的重吸收髓袢升支粗段：Na+：2Clˉ：K+同向轉(zhuǎn)運(yùn)424.Ｋ+的重吸收

近端小管，Ｋ＋逆電-化學(xué)梯度主動(dòng)重吸收（管腔膜），然后擴(kuò)散入管周組織（吸收近67%）。3.水的重吸收

水是被動(dòng)重吸收，大部分在近端小管完成431.葡萄糖的重吸收在近曲小管，繼發(fā)于Na＋的主動(dòng)重吸收正常血糖濃度——全部重吸收血糖濃度＞200mg/100ml，部分重吸收，出現(xiàn)尿糖。腎糖閾：尿中出現(xiàn)葡萄糖的最低血糖濃度。與同向轉(zhuǎn)運(yùn)體數(shù)目和結(jié)合位點(diǎn)有關(guān)。（二）有機(jī)物的重吸收與排出44

AA在近曲小管與Na+同向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白質(zhì)在近端小管，通過上皮細(xì)胞的吞飲作用而被重吸收血液Na+XNa+H+Na+K+xATP小管液2.氨基酸和蛋白質(zhì)的重吸收45（三）腎小管的分泌作用1.鉀離子的分泌遠(yuǎn)曲小管與集合管的分泌決定于攝入量分泌方式：Na＋

—Ｋ+交換管腔內(nèi)負(fù)電位，是分泌的動(dòng)力46部位：近端小管，遠(yuǎn)曲小管和集合管

主要：近端小管，繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)2.分泌H+Na+HCO3-管腔細(xì)胞管周H+Na+Na+HCO3-H++HCO3-H2CO3H2CO3H2O+CO2H2O+CO2碳酸酐酶473.分泌氨部位：近端小管與遠(yuǎn)曲小管和集合管

來源：谷胺酰胺

方式：Na+—NH4+泵

意義：促進(jìn)了NaHCO3的重吸收，H+的排出48機(jī)體缺水時(shí)，尿液滲透壓＞血漿（濃縮尿）機(jī)體水過?；駻DH↓，尿滲透壓＜血漿(稀釋尿)第四節(jié)

尿液的濃縮和稀釋49尿液的稀釋過程：溶質(zhì)重吸收，水不重吸收尿液的濃縮過程：水重吸收，溶質(zhì)留在小管液一、尿的濃縮、稀釋過程及其機(jī)制（一）尿的濃縮與稀釋過程501.腎髓質(zhì)高滲梯度現(xiàn)象導(dǎo)致高滲的物質(zhì)：NaCl腎皮質(zhì)與髓質(zhì)連接部NaCl和尿素內(nèi)髓乳頭512.尿的稀釋過程尿濃縮和稀釋的過程表現(xiàn)為腎小管節(jié)段對(duì)水與溶質(zhì)的重吸收是分離的

近端小管對(duì)水與溶質(zhì)是等滲吸收

近端小管以后發(fā)生稀釋和濃縮52降支細(xì)段升支細(xì)段升支粗段遠(yuǎn)曲小管和皮質(zhì)集合管髓質(zhì)集合管533.尿的濃縮過程

主要差異在集合管重吸收量取決于管壁對(duì)水和尿素的通透性，受ADH調(diào)節(jié)54（1）逆流倍增作用（二）腎髓質(zhì)高滲梯度形成和維持的機(jī)制1.腎髓質(zhì)高滲梯度的形成機(jī)制5556外髓：NaCl主動(dòng)重吸收（袢升粗）57（2）腎內(nèi)尿素循環(huán)內(nèi)髓高滲梯度形成中起重要作用582.直小血管在保持髓質(zhì)高滲梯度中的作用59第五節(jié)

尿生成的調(diào)節(jié)一、腎內(nèi)自身調(diào)節(jié)滲透性利尿小管液中溶質(zhì)濃度升高是對(duì)抗腎小管水重吸收的力量

(一)小管液中溶質(zhì)的濃度對(duì)腎小管功能的調(diào)節(jié)60(二)球—管平衡

近端小管對(duì)溶質(zhì)(特別是Na+)和水的重吸收可隨腎小球?yàn)V過率的變化而改變

近端小管中Na+和水的重吸收率總是占腎小球?yàn)V過率的65％~70％，稱為定比重吸收形成機(jī)制：與管周圍毛細(xì)血管的血漿膠體滲透壓變化有關(guān)

生理意義：保持尿量和尿鈉的相對(duì)穩(wěn)定

61通過腎臟血管平滑肌的α受體，引起腎血管收縮而減少腎血流量，小動(dòng)脈收縮→EFP↓→GFR↓通過激活β受體，使近球細(xì)胞釋放腎素直接刺激近端小管和髓袢(主要是近端小管)對(duì)Na+、Cl-和水的重吸收。（一）腎交感神經(jīng)的作用二、神經(jīng)和體液調(diào)節(jié)遞質(zhì)：去甲腎上腺素

62來源：下丘腦視上核和室旁核分泌受體：V1,V2作用：提高遠(yuǎn)曲小管和集合管（主要）上皮細(xì)胞對(duì)水的通透性，促進(jìn)重吸收→尿量↓增強(qiáng)髓袢升支粗段對(duì)鈉離子與氯離子的主動(dòng)重吸收（二）抗利尿激素（Antidiuretichormone,ADH）63作用機(jī)制：

ADH+V2→

G蛋白及AC激活→cAMP↑→蛋白激酶激活→蛋白質(zhì)磷酸化→？→水通道與管腔膜融合→水的通透性↑64分泌的調(diào)節(jié)：體液晶滲壓和血容量

機(jī)體失水（嘔吐、腹瀉、發(fā)汗）→體液晶體滲透壓↑→滲透壓感受器興奮→ADH釋放↑→水的重吸收↑→尿量↓1.體液滲透壓調(diào)節(jié)血管升壓素分泌的最重要因素

65

大量飲用清水，則相反，尿量↑——水利尿66血容量↑→容量感受器興奮→ADH釋放↓→水的重吸收↓→尿量↑2.血容量動(dòng)脈血壓在正常范圍時(shí)，壓力感受器傳入沖動(dòng)抑制ADH，當(dāng)血壓低于正常水平時(shí)，ADH↑673.其它因素痛、精神緊張→促進(jìn)ADH釋放下丘腦病變→ADH↓→尿↑↑（尿崩癥）心房鈉尿肽→ADH↓AII→ADH↑68（三）腎素-血管緊張素-醛固酮

1．腎素一血管緊張素一醛固酮系統(tǒng)的組成成分

2．血管緊張素Ⅱ的功能

腎素A轉(zhuǎn)化酶A酶A血管緊張素原A.ⅠA.ⅡA.ⅢA.Ⅱ最小生理濃度，促進(jìn)腎近端小管對(duì)Na+重吸收A.Ⅱ中等生理濃度，刺激合成與釋放醛固酮A.Ⅱ較高生理濃度，全身微動(dòng)脈收縮和動(dòng)脈壓升高69醛固酮來源：腎上腺皮質(zhì)球狀帶作用：促進(jìn)遠(yuǎn)曲小管、集合管上皮細(xì)胞重吸收Na+排出K+（保Na+排K+保H2O）3.醛固酮的功能70作用機(jī)制：醛固酮+胞漿受體→進(jìn)入細(xì)胞核→調(diào)節(jié)特異性mRNA的轉(zhuǎn)錄→合成多種醛固酮誘導(dǎo)蛋白（Na+通道、Na+泵、ATP合成酶）→Na+主動(dòng)重吸收↑、K+分泌↑71

4．腎素分泌的調(diào)節(jié)

(1)腎內(nèi)機(jī)制：

感受器是位于入球小動(dòng)脈的牽張感受器和致密斑當(dāng)腎動(dòng)脈灌注壓降低時(shí)，入球小動(dòng)脈壁受牽拉的程度減小，可刺激腎素釋放當(dāng)流經(jīng)致密斑的小管液中Na+量減少時(shí)，腎素釋放增加72

(2)神經(jīng)機(jī)制：腎交感神經(jīng)興奮時(shí)釋放去甲腎上腺素，作用于近球細(xì)胞的β受體，刺激腎素釋放

(3)體液機(jī)制：

兒茶酚胺(腎上腺素和去甲腎上腺素)，PGE2和PGI2，均可刺激近球細(xì)胞釋放腎素AngⅡ、血管升壓素、心房鈉尿肽、內(nèi)皮素和NO則可抑制腎素的釋放。73球旁細(xì)胞釋放腎素RAAS激活A(yù)TⅡ、ATⅢ↑醛固酮↑腎動(dòng)脈壓↓致密斑處小管液Na+量↓交感神經(jīng)興奮循環(huán)血量減少腎小管、集合管對(duì)水、鈉的重吸收↑循環(huán)血量恢復(fù)腎動(dòng)脈壓↑抑制（-）促進(jìn)（＋）74（四）心房鈉尿肽（ANP）血管平滑肌舒張和促進(jìn)NaCl和水的排出機(jī)制：

ANP→鳥苷酸環(huán)化酶激活→cGMP↑→集合管腔膜Na+通道關(guān)閉→Na+重吸收↓入球小動(dòng)脈舒張→腎血流量、濾過率↑

抑制腎素的分泌，抑制醛固酮和ADH的分泌75第七節(jié)

尿的排放尿液（一）尿量正常1000～1500ml/24h

多尿尿量長(zhǎng)期保持在2500ml/24h以上少尿100～500ml/24h

無尿少于100ml/24h76（二）尿的理化性質(zhì)

1.比重：正常尿≈1.012～1.025

稀釋尿＜1.003

濃縮尿＞1.025，可高達(dá)1.035