生理學(xué)課件 第八章尿的生成和排出

FormationandExcretionofUrine

第八章尿的生成和排出12023/2/19第一節(jié)腎的功能解剖和腎血流量一、腎的功能解剖（一）腎單位和集合管（nephronandcollectingduct）腎單位

腎小體腎小管腎小球腎小囊近端小管髓袢遠(yuǎn)端小管近曲小管髓袢降粗降細(xì)升細(xì)髓袢升粗遠(yuǎn)曲小管22023/2/19

皮質(zhì)腎單位和近髓腎單位corticalnephrons

juxtamedullarynephrons

數(shù)量腎小球體積髓袢出球A特點(diǎn)腎素功能多少小大短長(zhǎng)入球＞出球，形成腎小管周圍毛細(xì)血管網(wǎng)多分泌少原尿生成尿液稀釋、濃縮分布中外皮質(zhì)層內(nèi)皮質(zhì)層入球≤出球，形成腎小管周圍毛細(xì)血管網(wǎng)和U形直小血管網(wǎng)RenalcortexRenalmedullaCorticalnephron

JuxtamedullarynephronVasarecta32023/2/19（二）球旁器Juxtaglomerularapparatus

球旁細(xì)胞Juxtaglomerularcells

致密斑maculadensa

球外系膜細(xì)胞extraglomerularmesangium

分泌腎素reninNa+感受器，調(diào)節(jié)renin分泌具有吞噬功能

受交感腎上腺素能纖維支配efferentarterioleefferentarterioleJuxta-glomerularcellsvascularsmoothmusclemaculadensaextraglomerularmesangialcellcapillarypodocyteBowman’scapsule42023/2/19（三）濾過膜及其通透性結(jié)構(gòu)毛細(xì)血管內(nèi)皮層基膜腎小囊上皮層窗孔50~100nm網(wǎng)孔4~8nm裂孔4~14nmglomerular

filtration

membrane是濾過的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)52023/2/19機(jī)械屏障(mechanicalbarrier)

有效半徑＜2.0nm的物質(zhì)，完全被濾過有效半徑＞4.2nm的物質(zhì)，完全不被濾過有效半徑在2.0—4.2的物質(zhì)，隨半徑的增加而濾過量減少

分子量＜

6.9萬正電易通過負(fù)電不易通過電中性居中通透性：濾過物通過濾過膜的能力取決于該物質(zhì)的有效半徑和所帶電荷電化學(xué)屏障(electrochemicalbarrier)62023/2/19（四）腎的神經(jīng)支配二、腎的血流量及其調(diào)節(jié)交感神經(jīng)腎上腺素能纖維，支配腎動(dòng)脈、腎小管及球旁細(xì)胞2、兩個(gè)毛細(xì)血管網(wǎng)腎小球毛細(xì)血管血壓高有利于原尿形成。腎小管周圍毛細(xì)血管血壓低有利于重吸收進(jìn)行。1、腎血流量：量大、分布不均心輸出量的20~25%流經(jīng)腎(1200ml/min)，其中94%分布于皮質(zhì)，5~6%供應(yīng)外髓，內(nèi)髓不到1%（一）腎的血液循環(huán)特征72023/2/192、管-球反饋（二）腎血流量的調(diào)節(jié)1、自身調(diào)節(jié)2、神經(jīng)、體液調(diào)節(jié)交感神經(jīng)興奮腎血管收縮腎血流量↓

Adr、NA機(jī)制:1、肌源性學(xué)說A血壓在80—180mmHg范圍內(nèi)變化時(shí)，腎血流量和腎小球?yàn)V過率保持相對(duì)穩(wěn)定。82023/2/19第二節(jié)腎小球的濾過功能腎小球?yàn)V過液是血漿的超濾液證據(jù)：微穿刺，微量分析

濾過率（glomerularfiltrationrateGFR）單位時(shí)間內(nèi)兩腎生成的濾液量。濾過分?jǐn)?shù)（filtrationfraction）腎小球?yàn)V過率與腎血漿流量的比值生理意義：表明流經(jīng)腎臟的血漿中約有1/5由腎小球?yàn)V出到囊腔形成原尿。正常值：125ml/min正常值：19%92023/2/19（二）有效濾過壓（effectivefiltrationpressure）有效濾過壓=腎小球毛細(xì)血管血壓

–

（血漿膠體滲透壓+腎小囊內(nèi)壓）入球小動(dòng)脈端=6–(3.3+1.3)=1.4KPa出球小動(dòng)脈端=6–(4.7+1.3)=0KPa濾過的動(dòng)力有效濾過壓＝0時(shí)為濾過平衡filtrationbalance

一但達(dá)到濾過平衡，濾過停止102023/2/19二、影響腎小球?yàn)V過的因素（一）腎小球毛細(xì)血管血壓

Glomerularcapillarypressue80~180mmHg，隨Bp↑RBF(-)GFR(-)Urine(-)＞180mmHg，隨Bp↑RBF↑GFR↑Urine↑80~50mmHg，隨Bp↓RBF↓GFR↓Urine↓<40～50mmHg，隨Bp↓RBF↓↓GFR0Urine0112023/2/19（二）血漿膠體滲透壓

Plasmacolloidosmoticpressure

Iv生理鹽水20ml稀釋血漿蛋白濃度血漿膠體滲透壓↓有效濾過壓↑GFR↑尿量↑（三）腎小囊內(nèi)壓

Capsularpressure腎小囊內(nèi)壓↑有效濾過壓↓GFR↓尿量↓122023/2/19（四）腎血漿流量renalplasmaflow

A：腎血漿流量正常B：腎血漿流量↓C：腎血漿流量↑具有濾過作用的腎小球毛細(xì)血管的長(zhǎng)短取決于血漿膠體滲透壓上升的速率腎血漿流量通過影響血漿膠體滲透壓上升的速率來影響濾過平衡的位置0血漿膠體滲透壓

腎小球毛細(xì)血管長(zhǎng)度ABC35mmHg132023/2/19（五）濾過系數(shù)濾過系數(shù)(Kf)是在單位有效濾過壓的驅(qū)動(dòng)下，單位時(shí)間內(nèi)經(jīng)濾過膜濾過的液體量。K：濾過膜的有效通透系數(shù)PermeabilityofglomerularfiltrationmembranceS：濾過膜面積AreasofglomerularfiltrationmembraneKf=K*S影響尿液成分影響尿量142023/2/19第三節(jié)腎小管和集合管的轉(zhuǎn)運(yùn)功能轉(zhuǎn)運(yùn)功能包括重吸收和分泌重吸收:物質(zhì)從腎小管中轉(zhuǎn)運(yùn)到血液中

分泌:上皮細(xì)胞將細(xì)胞本身產(chǎn)生的物質(zhì)或血液中的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)至腎小管腔內(nèi)

選擇性重吸收（reabsorption）原尿終尿量180升/天1.5升/天GS、aa有無Na+500g/d3-5g/d肌苷（+）（++）152023/2/19轉(zhuǎn)運(yùn)方式主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)

被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)

逆電化學(xué)梯度跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)耗能原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)能量由ATP水解提供繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)能量由其他物質(zhì)順電化學(xué)梯度跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)釋放順電化學(xué)梯度跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)不耗能轉(zhuǎn)運(yùn)途徑跨細(xì)胞途徑小管液→上皮細(xì)胞→組織液→血液旁細(xì)胞途徑小管液→細(xì)胞間隙→組織液→血液水:逆滲透壓剃度被動(dòng)重吸收162023/2/19二、腎小管與集合管中各種物質(zhì)的重吸收與分泌（一）Na+、Cl-和水的重吸收部位：近端小管60—70%遠(yuǎn)端小管、集合管10%機(jī)制：近端小管前半段：近端小管后半段：Na+、Cl-被動(dòng)重吸收伴隨Na+主動(dòng)重吸收，HCO3-和水被動(dòng)重吸收，Gs、AA主動(dòng)重吸收。髓袢升支粗段：1Na+：2

Cl-：1K+同向轉(zhuǎn)運(yùn)遠(yuǎn)端小管、集合管：伴隨Na+主動(dòng)重吸收，Cl-被動(dòng)重吸收,K+分泌除髓袢降支細(xì)段外，其余各段腎小管、集合管均可吸收Na+172023/2/19Summary：Na+：除髓袢降支細(xì)段外，其余各段腎小管、集合管均可吸收Na+除近端小管后半段被動(dòng)重吸收Na+，其余各段均主動(dòng)重吸收Na+。Cl-:

除髓袢升支粗段和遠(yuǎn)曲小管初段是主動(dòng)重吸收外,其余各段均為被動(dòng)重吸收182023/2/19H2O：由溶質(zhì)吸收后造成的滲透壓差導(dǎo)致其被動(dòng)重吸收

proximaltubuledistaltubuleandcollectingduct

吸收量大67%量小，10~30%吸收百分比較穩(wěn)定，與體內(nèi)是否缺水無關(guān)

變化大。吸收量由機(jī)體是否缺水而定，若缺水，重吸收↑，反之↓不受ADH調(diào)節(jié)受ADH調(diào)節(jié)伴溶質(zhì)吸收而等滲性重吸收

非等滲性重吸收,與溶質(zhì)吸收無關(guān)

與尿的稀釋濃縮無關(guān)

與尿稀釋濃縮有關(guān)192023/2/19㈡HCO3-

的重吸收與H+的分泌HCO3-

的重吸收機(jī)制：以CO2的形式被吸收近端小管細(xì)胞通過Na+-H+交換分泌H+遠(yuǎn)端小管和集合管通過H+泵泵出H+腎小球?yàn)V過的HCO3-

幾乎全被腎小管、集合管吸收。約80%的HCO3-

在近端小管被吸收。腎臟排酸保堿的方式：1，分泌H+，重吸收HCO3-

；2，分泌NH3，重吸收HCO3-

202023/2/19（三）NH3的分泌與H+、

HCO3-的轉(zhuǎn)運(yùn)關(guān)系銨鹽的形成不僅可促進(jìn)H+和NH3的分泌，還可促進(jìn)NaHCO3的重吸收。lumenepithelialcellsISF212023/2/19（四）K+的重吸收與分泌H＋-Na+交換、Na+

-K+交換競(jìng)爭(zhēng)性抑制原尿中K+來自血K+濾過，幾乎全被重吸收。其中67%左右的K+在近端小管被重吸收；尿中的K+主要是由遠(yuǎn)曲小管和集合管分泌；酸中毒時(shí)常伴有高血鉀癥K+的分泌意義：維持血[K+]抑制排酸保堿222023/2/19葡萄糖和氨基酸的吸收機(jī)制：與Na+一道進(jìn)行協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)（六）葡萄糖和氨基酸的重吸收部位：僅有近端小管特別是近端小管前半段具有重吸收葡萄糖的能力腎糖閾：尿中不出現(xiàn)Gs的最高血糖濃度特征:有限重吸收正常值:160~180mg/100ml(200-220mg/min)232023/2/19GS的最大吸收限量：男性:375mg/min女性:300mg/min重吸收量=濾過量-尿中排出量18018002202200250240103503005037030070葡萄糖吸收極限：是指全部近端小管對(duì)葡萄糖的吸收均已達(dá)到極限的量。

242023/2/19第四節(jié)尿的濃縮與稀釋尿滲透壓＞血漿滲透壓，稱濃縮尿尿滲透壓＜血漿滲透壓，稱稀釋尿尿滲透壓＝血漿滲透壓，稱等滲尿尿的濃縮與稀釋與下列因素有關(guān)：1、腎小管各段對(duì)水和溶質(zhì)的通透性不同2、腎髓質(zhì)滲透壓梯度現(xiàn)象濃縮能力決定尿液的濃縮或稀釋程度3、ADH對(duì)集合管水的重吸收的調(diào)節(jié)作用濃縮動(dòng)力252023/2/19一、尿液的稀釋部位:在遠(yuǎn)曲小管和集合管進(jìn)行。

原理:髓袢升支粗段對(duì)水不通透+主動(dòng)重吸收NaCl→低滲小管液;

ADH釋放↓→遠(yuǎn)端小管和集合管水重吸收↓→低滲尿尿液稀釋程度與ADH的分泌多少有關(guān)。ADH分泌越少尿越稀釋；缺乏ADH每天尿量可達(dá)20L，形成尿崩癥.262023/2/19二、尿液的濃縮

腎髓質(zhì)滲透壓梯度的形成：兩個(gè)因素逆流倍增現(xiàn)象主要在集合管內(nèi)進(jìn)行，與ADH分泌量和腎髓質(zhì)滲透壓梯度有關(guān)腎內(nèi)尿素循環(huán)272023/2/19外髓部滲透壓梯度形成:髓袢升支粗段主動(dòng)重吸收Na+和Cl－內(nèi)髓部滲透壓梯度形成:與尿素的再循環(huán)和NaCl重吸收有關(guān)282023/2/19直小血管是U形管，U形的直小血管也是逆流系統(tǒng)，有逆流倍增和交換現(xiàn)象直小血管對(duì)水和溶質(zhì)都有很高的通透性當(dāng)升支離開外髓時(shí),帶走的溶質(zhì)＜水，從而保持腎髓質(zhì)的組織液滲透濃度相對(duì)穩(wěn)定降支升支三、直小血管在保持腎髓質(zhì)高滲中的作用在同一水平管內(nèi)溶質(zhì)濃度大于組織間液在同一水平管內(nèi)溶質(zhì)濃度小于組織間液292023/2/19第五節(jié)尿生成的調(diào)節(jié)包括腎內(nèi)自身調(diào)節(jié)、神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)一、腎內(nèi)自身調(diào)節(jié)㈠小管液中溶質(zhì)的濃度eg：iv20%GS10ml血糖濃度↑小管液糖濃度↑滲透壓↑水重吸收↓尿量↑滲透性利尿（Osmoticdiuresis）小管液中溶質(zhì)所形成的滲透壓，是對(duì)抗腎小管重吸收水分的力量由于小管液中溶質(zhì)濃度增加而使尿量增加的現(xiàn)象稱如：糖尿病人的多尿；臨床上用甘露醇利尿。302023/2/19近端小管重吸收率始終占腎小球?yàn)V過率的65~70%，這種現(xiàn)象稱為球一管平衡（glomerulotubularbalance）

即近端小管的重吸收是定比重吸收生理意義：使尿中排出的溶質(zhì)和水不會(huì)因腎小球?yàn)V過率的增減而有大幅度變化。GFR近端小管重吸收量余下量125ml/min87.5ml/min37.5ml/min100ml/min70ml/min30ml/min150ml/min105ml/min45ml/min312023/2/19二、神經(jīng)和體液調(diào)節(jié)（一）腎交感神經(jīng)的作用交感神經(jīng)通過釋放NA；與α1受體結(jié)合從三方面影響尿生成①入球小動(dòng)脈收縮:腎血流量↓→GFR↓②球旁細(xì)胞釋放腎素↑→腎小管對(duì)NaCl,水重吸收↑③促進(jìn)近球小管和髓袢上皮C重吸收NaCl、水尿量↓322023/2/19（二）抗利尿激素（antidiuretichormoneADH）合成部位：視上核、室旁核儲(chǔ)存部位：神經(jīng)垂體后葉生理作用：增加遠(yuǎn)曲小管、集合管對(duì)水的通透性，促進(jìn)水的重吸收，減少尿量下丘腦病變累及視上核和室旁核或下丘腦－垂體束時(shí)，ADH合成，釋放障礙→尿量↑↑(可達(dá)20L/d)，此時(shí)稱尿崩癥。332023/2/192、分泌調(diào)節(jié)（1）血漿晶體滲透壓（2）循環(huán)血量血漿晶體滲透壓↑滲透壓感受器（+）ADH釋放促進(jìn)水的重吸收尿量↓↓（—）抑制抑制↑循環(huán)血量↑容量感受器（+）抑制ADH釋放水的重吸收↓尿量↑↓（—）促進(jìn)↑↓342023/2/19(3)其它因素●牽拉頸總A頸A竇壓力receptor（+）抑制ADH釋放●疼痛，情緒緊張

→ADH↑水重吸收↓尿量↑

水重吸收↑

尿量↓搏動(dòng)性St

↑352023/2/19（三）腎素-血管緊張素-醛固酮（aldosterone）系統(tǒng)(RAAS)分泌部位：腎上腺皮質(zhì)球狀帶作用：促進(jìn)遠(yuǎn)曲小管和集合管對(duì)Na+的主動(dòng)重吸收，同時(shí)促進(jìn)K＋的排出(保鈉排鉀保水)1、醛固酮（aldosterone）362023/2/19入球小A牽張感受器興奮致密斑感受器興奮交感神經(jīng)興奮球旁細(xì)胞腎素分泌↑血管緊張素原血管緊張素Ⅰ血管緊張素Ⅱ血管緊張素Ⅲ腎上腺皮質(zhì)球狀帶醛固酮↑保鈉排鉀保水①循環(huán)血量↓Adr、NA②血[K+]↑或血[Na+]↓2、分泌調(diào)節(jié)372023/2/19(四)心房鈉尿肽(atrialnatriureticpeptide,ANP)產(chǎn)生部位：心房肌生理作用：促進(jìn)鈉和水的排出作用機(jī)理：①濾過增加（入球動(dòng)脈舒張）②重吸收下降(抑制集合管重吸收NaCl)③抑制：腎素、醛固酮、ADH的分泌尿量↑382023/2/19392023/2/19謝謝！ThankYou!402023/2/19血管緊張素II對(duì)尿生成的調(diào)節(jié)①刺激醛固酮的合成和分泌③刺激垂體后葉釋放ADH②直接刺激近球小管對(duì)NaCl的重吸收尿量↓412023/2/19順濃度差順電位差管腔膜管周膜細(xì)胞旁路途徑近端小管前半段(A)

近端小管后半段(B)AB逆向轉(zhuǎn)運(yùn)：H＋

-Na+交換、Na+

-K+交換Na+的重吸收，伴HCO3－的重吸收。在近端小管，HCO3－的重吸收速率明顯大于Cl-。細(xì)胞旁路:Na+與Cl-均為被動(dòng)重吸收水隨NaCl等溶質(zhì)的重吸收而被重吸收。

[Cl-]同向轉(zhuǎn)運(yùn)：Gs、AA細(xì)胞內(nèi)Na+被主動(dòng)泵至細(xì)胞間隙，提高該處的滲透壓，吸引小管液中水分移動(dòng)近端小管后半段NaCl通過細(xì)胞旁路和跨上皮細(xì)胞兩條途徑被重吸收H2OH2O+—422023/2/19近端小管重吸收HCO3-

的機(jī)制Na+H++

HCO3-Na+HCO3-H2CO3H2O+CO2CO2+

H2OH2CO3管腔細(xì)胞管周碳酸酐酶乙酰唑胺可抑制碳酸酐酶的活性，使Na+

和HCO3-重吸收減少?gòu)亩顾匚諟p少Na+HCO3-+H+432023/2/191Na+：2Cl-：1K+同向轉(zhuǎn)運(yùn)體的離子去向：

Na+泵泵出1Na+(Na+主動(dòng)重吸收)1Na+等正離子順電位差從細(xì)胞旁路進(jìn)入組織間液(Na+被動(dòng)重吸收)2Cl-通過通道進(jìn)入組織間液1K+順濃度梯度經(jīng)管腔膜返回管腔內(nèi)被動(dòng)主動(dòng)低滲高滲1Na+：2Cl-：1K+同向轉(zhuǎn)運(yùn)體的活動(dòng)結(jié)果：繼發(fā)性主動(dòng)重吸收了2Cl－，同時(shí)伴有2Na+的重吸收(1個(gè)主動(dòng)，1個(gè)被動(dòng))速尿（呋噻米）可抑制1Na+：2Cl-：1K+同向轉(zhuǎn)運(yùn)體442023/2/19遠(yuǎn)曲小管初段通過Na+-Cl-同向轉(zhuǎn)運(yùn)體重吸收Na+Na+-Cl-同向轉(zhuǎn)運(yùn)體可被噻嗪類利尿藥抑制Na+-Cl-同向轉(zhuǎn)運(yùn)體遠(yuǎn)曲小管后段和集合管含有兩類細(xì)胞主細(xì)胞：重吸收Na+和水，分泌K+閏細(xì)胞：分泌H+

452023/2/19H2PO4—

ACO2

＋

H2O

CAH2CO3H+＋

HCO3–HCO3-HPO4++＋H+

尿酸化

遠(yuǎn)曲小管、集合管的閏細(xì)胞

近

曲

小

管

CA

H2CO3Na+

Na+

H+

HCO3-

HCO3

—＋

H+

H2CO3H2O＋

CO2

CO2

HCO3-ATPNa+Na+ATP遠(yuǎn)球小管和集合管通過H+泵泵出H+機(jī)制：H+——Na+交換腎小管每分泌1個(gè)H+

，可促進(jìn)一個(gè)NaHCO3重吸收462023/2/19證據(jù)：用冰點(diǎn)降低法測(cè)定鼠腎分層切片的滲透壓表明：腎髓質(zhì)部組織液是高滲的，而且越近乳頭部滲透壓越高腎髓質(zhì)滲透壓梯度的建立是形成濃縮尿的必要條件。髓袢是建立腎髓質(zhì)滲透壓梯度的重要結(jié)構(gòu)472023/2/19腎小球的濾過作用是指當(dāng)血液流經(jīng)腎小球毛細(xì)血管時(shí)，血漿中的水分和小分子溶質(zhì)透過腎小球?yàn)V過膜進(jìn)入囊腔形成原尿的過程原尿是血漿的超濾液原尿血漿超濾液482023/2/19分泌機(jī)制：1、Na+泵活動(dòng)造成細(xì)胞內(nèi)K+可依其濃度差易化擴(kuò)散進(jìn)入小管液；2、小管