第八章尿的生成与排出

（urineformationandexcretion)第八章尿的生成和排出肾脏的结构和肾血流量1肾小球的滤过功能2肾小管和集合管的物质转运功能3尿液的浓缩和稀释4第八章尿的生成和排出尿生成的调节5肾小球的滤过功能2清除率6清除率6肾小球的滤过功能2本章学习目标1.掌握肾脏滤过膜的结构及屏障、肾脏血流量的调节2.了解肾脏的功能解剖3.掌握尿生成的过程；肾小球的滤过及影响滤过的因素4.熟悉几种主要物质的重吸收5.掌握肾小管重吸收的概念、主要部位和特点6.掌握NH3、H+、K+在肾小管和集合管的分泌7.熟悉尿液的浓缩与稀释8.掌握尿生成的调节9.熟悉排尿反射；排尿异常肾的功能解剖肾脏的功能：1.泌尿①滤过②重吸收③分泌意义：1）排出机体代谢终产物及进入体内的异物2）调节机体水平衡肾素促红细胞生成素羟化的维生素D3前列腺素2.分泌生物活性物质电解质平衡酸碱平衡第一节肾的功能解剖和肾血流量一.肾的功能解剖二.肾血流量的特点及其功能肾小体肾小球肾小囊近端小管髓袢细段远端小管降支细段升支细段髓袢升支粗段远曲小管近曲小管髓袢降支粗段肾小管●肾单位(nephron)第一节肾的功能解剖和肾血流量一、肾的功能解剖（一）肾单位的构成两类肾单位皮质肾单位近髓肾单位分布部位外、中皮质层内皮质层数量和体积多(约占90%)而小少(约占10%)而大入球与出球小动脉口径之比2∶11∶1小动脉出球后形成的血管几乎全部包绕在皮质部分的肾小管不仅包绕近端、远曲小管周围，还形成直小血管髓袢短，只达外髓质层长，深入内髓质层肾素含量多几乎不含功能侧重于滤过和重吸收侧重于尿的浓缩与稀释表-1两类肾单位的比较球旁细胞系膜细胞致密斑入球小动脉出球小动脉入球小动脉出球小动脉致密斑球旁细胞／颗粒细胞Distaltubulecapillaries球外系膜细胞（二）球旁器（二）球旁器1．球旁细胞：分泌肾素入球小A膜内的肌细胞呈上皮样变异，内含分泌颗粒=肾素；对牵张刺激敏感≈感受器；肾交感N支配（二）球旁器2．致密斑：远端小管起始部，细胞呈高柱状上皮细胞对远曲小管中的NaCl敏感，并将信息传递至球旁细胞，调节肾素的释放（二）球旁器3．球外系膜细胞（间质细胞）：位于入球A、出球A和致密斑之间，成锥形，底部朝向致密斑功能：吞噬和收缩(三）滤过膜及其通透性1．滤过膜结构毛细血管内皮+毛细血管基膜+肾小囊脏层上皮细胞2．滤过膜通透性1）机械屏障：可通过1.8-3.6nm不能通过2）电屏障：正性中性负性外层中层内层葡萄糖小分子阴离子水分子阳离子白蛋白蛋白质机械屏障：由滤过膜的三层组织各种孔、裂构成静电屏障：由各层含有带负电荷的糖蛋白构成。P5*(四)肾脏的神经支配和血管分布肾交感神经：调节肾血流量、肾小球滤过率、肾小管的重吸收和肾素释放。肾的血管分布，即血液循环途径腹主A→叶间A→弓形A→小叶间A→入球小A→肾小球Cap网→出球小A→肾小管周围毛细血管网或直小血管→小叶间V→弓形V→叶间V→肾V两套毛细血管网二、肾血流量的特点及其调节第一节肾的功能解剖和肾血流量（一）肾血流量的特点1．血供丰富，主要分布在皮质2.流量大，一定范围内相对稳定流量1200ml/min≈心输出量1/4～1/5；肾小管周围毛细血管网：血压较低，利于肾小管重吸收肾小球毛细血管网：血压较高，利于肾小球滤过肾小管周围毛细血管网肾小球毛细血管网肾出球小A肾入球小A肾A肾V3．两套毛细血管网（一）肾血流量的特点1.肾血流量的自身调节定义：肾动脉压在80-160mmHg内变动时，肾血流量保持相对恒定-4（二）肾血流量的调节①肌源学说：当A压↑→A管壁平滑肌紧张性↑而收缩→血流阻力↑→肾血流量保持稳定罂粟碱，水合氯醛，氰化钠可抑制平滑肌活动，自身调节作用减弱或消失。GFRRBF0408012016020024028060504030201006005004003002001000RENALARTERIALPRESSURE(mmHg)mlper100gkidneyperminGFRRBF(dog)Autoregulationoftherenalbloodflow,whichaffectsglomerularfiltrationrate②管-球反馈：当肾血流量和肾小球滤过率↑→致密斑感受到远曲小管液流量及[Na+][Cl-]转运↑→致密斑将此信息反馈至肾小球→入球小A出球小A收缩→肾血流量和GFR恢复除了通过致密斑感受器，还可通过肾内产生的前列腺素、腺苷和儿茶酚胺等也参与管-球反馈自身调节意义：使肾血流量变化而与泌尿机能想适应，使GFR不会因血压波动而改变，利于维持GFR相对稳定。2肾血流量的神经和体液调节①神经因素应急时交感N兴奋→NE释放↑→肾血管收缩→肾血流量↓(如大失血)②体液因素应急时NE、E、VP、AⅡ、ET分泌↑→肾血管收缩→肾血流量↓；PGI2、PGE2、NO和缓激肽等→肾血管舒张→肾血流量↑；腺苷→入球小动脉收缩→肾血流量↓神经体液调节的意义：在通常情况下通过自身调节保持肾血流量的相对稳定；在紧急情况下，通过交感神经及体液因素使血液重新分配，肾血流量↓，脑、心脏血流量↑第二节肾小球的滤过功能一.肾小球的滤过功能二.有效滤过压三.影响肾小球滤过的因素第二节肾小球的滤过功能尿生成的基本步骤：肾小囊微穿刺抽取液体分析发现,除蛋白质外，所含的成分及其浓度与血浆基本一致,而且渗透压、pH值也与血浆近似。原尿=血浆的超滤液一.肾小球的滤过功能（一）概念1．肾小球滤过率（GFR）2．滤过分数：GFR与肾血浆流量的比值（19%）4/5进入肾小管周围毛细血管网1/5的血浆经肾小球滤过生成原尿1）定义：单位时间内（每分钟）两肾生成的原尿量2）正常值：125ml/min肾小球的巨量滤过有何生理意义?1.快速反复过滤,清除废物和毒物,如酒精中毒时,2.快速精确调控体液成分和渗透压二.有效滤过压（滤过动力）有效滤过压=肾小球毛细血管压–+肾小囊囊内压）血浆胶体渗透压（+囊内液胶体渗透压（）滤过平衡：入球端：有效滤过压＝45-（25＋10)＝10mmHg出球端：有效滤过压＝45-（35＋10）＝0mmHg滤过平衡点三、影响滤过的因素(一)滤过膜⑵面积⑴通透性机械屏障作用↓→血尿（如：肾炎时因免疫反应蛋白分解酶的释放导致滤过膜孔、裂增大）静电屏障作用↓→蛋白尿（如：肾炎时带负电荷的糖蛋白减少或消失）正常时肾小球都活动滤过面积=1.5m2急性肾炎→毛细血管腔狭窄或阻塞→滤过面积↓→GFR↓→尿量↓（二）有效滤过压肾小球Cap.血压血浆胶体渗透压囊内压有效滤过压→GFR→尿量=––如：大失血→交感N+、NE↑→Cap.收缩高Bp病晚期→肾A入硬化而缩小如：快速大量输液→稀释胶渗压肾病综合症如：结石、肿瘤(三)肾血浆流量肾血浆流量↑，滤过平衡点向出球小动脉端移动，肾小球滤过率↑；反之，肾血浆流量↓，滤过平衡点向入球小动脉端移动，肾小球滤过率↓影响因素滤过率的变化①滤过膜滤过膜的孔径↑滤过率↑（血尿）滤过膜带负电荷↓滤过率↑（蛋白尿）滤过膜面积↓滤过率↓（肾炎）②有效滤过压毛细血管血压↓滤过率↓（大失血）血浆胶体渗透压↓滤过率↑（快速大量输液）囊内压↑滤过率↓（结石、肿瘤）③肾小球血浆流量↓滤过率↓（中毒性休克）小结：影响滤过的因素第三节肾小管和集合管的重吸收及其分泌功能一.肾小管和集合管的重吸收二.肾小管和集合管的分泌作用•肾小管集合管的转运重吸收（F)分泌•转运方式：1.被动转运2.主动转运原发性主动转运继发性主动转运•转运途径(F)：1.跨上皮细胞:2.细胞旁途径:一、肾小管和集合管的物质转运方式(F)P10继发性主动转运•选择性重吸收1）H2O：99%重吸收2）电解质（Na+、Cl-、K+、HCO3-）绝大部分重吸收3）有机物（GS、AA）：100%重吸收•部位：近端小管为主（种类多，数量大）一、肾小管和集合管的物质转运方式二.几种主要物质的重吸收（一）H2O近端小管：占65-70%，等渗性重吸收远端小管、集合管：为调节性重吸收（ADH）1）部位：除髓袢升支的各段肾小管2）方式：被动转运（渗透）P7近端小管：主动重吸收（泵漏模式）远端小管和集合管：受醛固酮调节部位：除髓袢降支细段的各段肾小管髓袢升支：粗段：主动重吸收（Na+-K+2Cl转运体）细段：被动扩散Na+重吸收量：99%（近端小管占65%）（二）几种主要电解质的重吸收1.Na+、Cl-：其中Na+是各种物质转运的核心近端小管呋塞米（速尿）、依他尼酸布美他尼髓袢升支粗段①圭巴因：选择性阻断Na+泵，Cl-和Na+的重吸收就明显减少.将Na+泵的活动称原发主动，而将同向转运体的转运称继发主动；故Cl-在髓袢升支粗段的重吸收是主动的。②速尿和利尿酸：与Cl-竞争结合位点，抑制Na+、Cl-、K+的同向转运，干扰尿浓缩，导致利尿。影响同向转运体转运的因素:远曲小管和集合管B:远曲小管后段和集合管的物质转运A:远曲小管前段的重吸收机制2.HCO3-以CO2形式被动重吸收大部分在近端小管被重吸收NaHCO3重吸收H+分泌=11HCO3-重吸收速度Cl-利尿剂:乙酰唑胺3.K+：大部分在近端小管主动重吸收（三）葡萄糖的重吸收2.方式：为继发性主动转运1.部位：100%近球小管葡萄糖小管上皮细胞内K+Na+○管周膜泵载体因此，将管周膜Na+泵的活动称原发主动；将葡萄糖在管腔膜的协同转运称继发主动。（三）葡萄糖的重吸收3.肾糖阈★当血浆GS180mg/100ml，部分肾小管对GS的重吸收达极限，尿中开始出现GS，此时血浆GS浓度即肾糖阈。4.葡萄糖重吸收的极限量当血浆GS300mg/100ml，全部肾小管对GS的重吸收达极限，此时血浆GS浓度即葡萄糖最大转运率。三、影响重吸收的因素（一）小管液中溶质的浓度小管液溶质浓度渗透压H2O重吸收尿量(渗透性利尿)如:糖尿病的多尿渗透性利尿剂-甘露醇、山梨醇球-管平衡不论肾小球滤过率增加或减少，近端小管Na+和水重吸收率始终占GFR的65-70%左右——定比重吸收意义：使尿量不致因肾小球滤过率的增减而出现大幅度的变动，保持尿钠、尿量相对稳定。（二）肾小球滤过率肾小管和集合管物质重吸收的总结一、Na+重吸收部位量机制特点近曲小管60-70%①初段主动(管腔膜Na+-X偶联转运，管周膜Na+泵)②后段被动(顺电位差经细胞旁路)①定比重吸收(泵-漏现象)②不受调节髓袢升支25-30%①细段被动(顺浓度差)②粗段主动(Na+-K+-2Cl-同向转运体复合物)①降支细段对Na+不通透②重吸收量与尿浓缩机制有关远曲管集合管10%①管腔膜Na+-Cl-交换②管周膜Na+泵①无泵-漏现象②受调节二、H2O重吸收部位量机制特点近曲小管65%被动(渗透作用)①细胞旁路②水通道①球-管平衡②不受调节髓袢15%降支细段被动(渗透作用)升支对水不通透远曲管集合管10%9.3%被动(水通道)①远曲管初段水不通透②受ADH调节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曲小管和集合管对水的重吸收量。三.肾小管和集合管的分泌（一）H+的分泌（F)1．部位：2．方式：主动转运，Na+-H+与Na+-K+竞争抑制各段肾小管，NaHCO3重吸收H+分泌=11，3.意义:保碱排酸。（二）NH3的分泌1.部位：远曲小管，集合管，来源于谷氨酰胺脱氨。2.方式：被动扩散(H+、NH3分泌相互促进)三.肾小管和集合管的分泌3.意义:排酸保碱。P11（三）K+的分泌1．部位：远曲小管、集合管2．方式：Na+—K+交换三.肾小管和集合管的分泌阿米洛利：抑制钠的重吸收，钾分泌——保钾利尿剂3.意义:维持恒定的血钾浓度P12第四节尿的浓缩和稀释一.尿液的稀释机制二.尿液的浓缩机制三.影响尿液浓缩和稀释的因素一、尿浓缩稀释过程（一）尿浓缩与稀释机体缺水小管液水被重吸收↑尿量，排出高渗尿尿浓缩大量饮水、输液小管液中水不易被重吸收尿量,排出低渗尿尿稀释正常尿液的渗透压：50～1200mOsm/(Kg·H2