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第十章泌尿系统第一节泌尿系统的构成及其神经调节基本功能肾脏是结构复杂的代谢器官，每天要过滤190升的血液，分离出1.5升的代谢废物和过量的水，废舞和水变成尿，进入膀胱后排出体外。正常人每分钟血流量约1200ml，经肾小球滤出的滤液（原尿）约120ml。原尿流经肾小管时，水和溶质在醛固酮、心钠素等调控之下被选择性重吸收，钾、氢、氨和一些药物或毒物等则被排入肾肾小管液中，随机体代谢废物组成终尿被排出体外。原尿在逆流倍增机制及抗利尿激素等作用下99%的水被重吸收，故正常人每日尿量约1500ml。生理功能（泌尿功能和分泌功能）其主要生理功能是生成尿液，借以排泄代谢废物及毒物，同时通过重吸收功能保留对机体有用物质，调节水、电解质及酸碱平衡，以及分泌内分泌激素，其结果是维持机体内环境的稳定，使新陈代谢正常进行。肾脏作为重要的内分泌器官，可分泌多种生物活性物质，如促红细胞生成素、肾素、羟化的维生素D3和前列腺素等，参与相应生理活动的调节。肾脏的解剖结构披膜纤维囊脂肪囊肾筋膜分前后两层，包绕肾和肾上腺肾实质和肾盂构成肾皮质肾单位（约有100万～200万）→肾小体和一条与其相连通的肾小管组成→肾小球和肾小囊。髓质髓质→十几个锥体构成，锥体的尖端称为肾乳头，伸入肾小盏。每个乳头有许多乳头孔，为乳头管的开口，形成筛区，肾内形成的尿液由此进入肾小盏。肾小管、肾小球和肾小囊的解剖结构两种肾单位比较皮质肾单位近髓肾单位分布外皮质层和中皮质层内皮质层数量多，占85%-90%少，占10%-15%肾小球体积体积小体积大血管口径入球小动脉口径出球小动脉入球小动脉口径=出球小动脉第二次毛细血管网分布在皮质部分的肾小管周围不仅分布在邻近的近曲或远曲小管，还形成直小血管髓袢短，只达外髓质层长，深入到内髓质层近球小体有无交感神经丰富少肾素含量多少皮质肾单位和远髓肾单位的差别肾小囊与进球小体球旁细胞球外系膜细胞致密斑肾小囊有两层，均由单层上皮细胞构成，外层(壁层)与肾小管管壁相通，内层(脏层)紧贴在肾小球毛细血管壁外面，内外两层上皮之间的腔隙称为囊腔，与肾小管管腔相通肾脏的神经支配肾交感神经主要从胸12至腰2(T12-L2)节段的脊髓侧角发出，其纤维经腹腔神经丛支配肾动脉（尤其是入球小动脉和出球小动脉的平滑肌）、肾小管和颗粒细胞。肾交感神经通过末梢释放去甲肾上腺素，调节肾血流量、肾小球滤过率、肾小管重吸收和肾素释放。肾的各种感受器可经肾神经传入纤维进入脊髓，并从脊髓投射到中枢的不同部位。肾脏的血液循环图8-1-6肾脏的两套毛细血管网肾动脉-肾段动脉-叶间动脉-弓形动脉-小叶间动脉------皮膜下毛细血管网入球小动脉入球小动脉近髓肾单位血管球皮质肾单位血管球直小动脉出球小动脉出球小动脉直小静脉肾小管周围毛细血管网肾小管周围毛细血管网肾静脉-叶间静脉-弓形静脉-小叶间静脉星型静脉肾血液循环流程肾脏血液循环的特点①肾血流量大，占心输出量的1/5～1/4，血流分布不均，皮质血供丰富，占94％左右，髓质血供少，且越向内髓血供越少，这与皮脂主要完成滤过功能有关。②肾血液流经两次毛细血管，首先流经肾小球毛细血管，然后流经肾小管周围的毛细血管。肾小球毛细血管压较低，有利于重吸收的进行。③肾血流量在动脉血压为80～180mmHg范围内，通过自身调节作用，基本维持稳定，这对保持肾小球滤过率的恒定是非常重要的。第二节肾脏生成尿的过程①肾小球滤过、②肾小管的重吸收和③分泌三个相联系的环节一、肾小球滤过的含义、结果和评价含义：肾小球滤过是指循环血液经过肾小球毛细血管时，血浆中的水和小分子的溶质（包括少量分子量较小的血浆蛋白），滤入肾小囊形成超滤液（原尿）的功能，即肾脏清除代谢产物、毒物和体内过多的水分的功能。结果：形成原尿评价：肾脏滤过功能以肾小球滤过率（glomerularfiltrationrate，GRF）来衡量，正常约为125ml/min.GFR受肾血流量、肾小球有效滤过压及肾小球滤过膜的面积和通透性等因素的影响。肾功能不全可能是有关肾小球滤过功能的因素发生改变的结果。正常成人终尿和血浆中一些物质浓度的比较血浆（g/100ml）原尿（g/100ml）终尿（g/100ml）水959896蛋白质80.030葡萄糖0.10.10钠0.320.320.35钾0.020.020.15尿素0.030.032肌酐0.0010.0010.1硫酸根0.0030.0030.18磷酸根0.0030.0030.12血浆、原尿和终尿的成分比较上都存在有不同直径的微孔（图8-2-1）。（一）滤过膜的组成毛细管内皮细胞防止血细胞流过50-100nm基膜2-8nm主要滤过屏障肾小囊上皮细胞4-14nm裂隙膜是最后屏障滤过膜的通透性机械屏障电学屏障一些物质的有效半径和肾小球滤过能力的关系物质分子量有效半径（nm）滤过能力H2O180.101.0Na+230.141.0尿素600.161.0葡萄糖1800.361.0蔗糖3420.441.0菊粉55001.480.98肌球蛋白170001.950.75卵白蛋白430002.850.22血红蛋白680003.250.03血浆白蛋白690003.550.01滤过膜的机械屏障小于2nm中性化合物全滤过2-4nm的化合物部分滤过4nm的化合物不滤过滤过膜的电学屏障滤过膜各层含有许多带负电荷的物质，主要为糖蛋白。这些带负电荷的物质排斥带带负电荷的血浆蛋白，限制它们的滤过。肾在病理情况下，滤过膜上带负电荷的糖蛋白减少或消失，就会导致带负电荷的血浆蛋白滤过量比正常时明显增加，从而出现蛋白尿。不同的有效半径和带不同电荷对右旋糖酐滤过能力的作用（二）肾小球滤过的动力肾小球滤过作用的动力是有效滤过压。肾小球有效滤过压=(肾小球毛细血管压+囊内液胶体渗透压)-(血浆胶体渗透压+肾小囊内压)。=有效滤过压=肾小球毛细血管压-(血浆胶体渗透压+肾小囊内压)。肾小球毛细血管平均值为6.0kPa(45mmHg)(为主动脉平均压的40%左右)；用微穿法还发现，由肾小球毛血管的入球端到出球端，血压下降不多，两端的血压几乎相等。肾小囊内压与近曲小管内压力相近。囊内压为1.3kPa(10mmHg)。有效滤过压EFP=肾小球毛细血管血压-（血浆胶体渗透压+肾小囊内压）图10-12（三）影响肾小球毛细血管滤过的因素除滤过膜的通透性和滤过面积的改变对肾小球滤过功能的有影响外。肾小球毛细血管血压、血浆胶体渗透压、囊内压和肾血浆流量变化对肾小球滤过功能也有影响。(1)肾小球毛细血管血压全身动脉血压如有改变，理应影响肾小球毛细血管的血压。由于肾血流量具有自身调节机制，动脉血压变动于80-180mmHg范围内时，肾小球毛细血管血压维持稳定，人而使肾小球滤过率基本保持不变。但当动脉血压降到80mmHg以下时，肾小球毛细血管将相应下降，于是有效滤过压降低，肾小球滤过率也减少。当动脉血压降到40-50mmHg以下时，肾小球滤过率将降低到零，因而无尿。在高血压病晚期，入球小动脉由于硬化而缩小，肾小球毛细血管血压可明显降低，于是肾小球滤过率减少而导致少尿。(2)囊内压在正常情况下，肾小囊内压是比较稳定的。肾盂或输尿管结石、肿瘤压迫或其他原因引起的输尿管阻塞，都可使肾盂内压显著升高。此时囊内压也将升主，致使有效滤过压降低，肾小球滤过率因此而减少。有些药物如果浓度太高，可在肾小管液的酸性班干部析出结晶；某些疾病时溶血过多，血红蛋白过可堵塞肾小管，这些情况也会导致囊内压升高而影响肾小球滤过。(3)血浆胶体渗透压人体血浆胶体渗透压在正常情况下不会有很大变动。但若全身血浆蛋白的浓度明显降低时，血浆胶体渗透压也将降低。此时有效滤过压将升高，肾小球滤过率也随之增加。例如由静脉快速注入生理盐水时，肾小球滤过率将增加，其原因之一可能是血浆胶体渗透压的降低。(4)肾血浆流量肾血浆流量对肾小球滤过率有很大影响，主要影响滤过平衡的位置。如果肾血浆流量加大，肾小球毛细血管内血浆胶体渗透压的上升速度减慢，滤过平衡就靠近出球小动脉端，有效滤过压和滤过面积就增加，肾小球滤过率将随之增加。如果肾血流量进一步增加，血浆胶体渗透压上升速度就进一步减慢，肾小球毛细血管的全长都达不到滤过平衡，全长都有滤过，肾小球滤过率就进一步增加。相反，肾血浆流量减少时，血浆胶体渗透压的上升速度加快，滤过平衡就靠近入球小动脉端，有效滤过压和滤过面积就减少，肾小球滤过率将减少。在严重缺氧、中毒性休克等病理情况下，由于交感神经兴奋，肾血流量和肾血浆流量将显著减少，肾小球滤过率也因而显著减少。二、肾小管与集合管的转运功能肾小管与集合管的转运功能是指其分泌和重吸收作用。分泌:指小管上皮细胞将自身代谢产物排入管腔的过程。重吸收:指小管上皮细胞将原尿中某些成分重新摄回血液的过程。各段肾小管和集合管的重吸收和分泌血浆、原尿和终尿主要成分比较(g/L)成分血浆原尿终尿浓缩倍数水9009809601.1蛋白质80微量0-葡萄糖110-Na+3.33.33.51.1Cl-3.73.76.01.6K+0.20.21.57.5尿酸0.020.020.525.0尿素0.30.320.067.0肌酐0.010.011.5150.0氨0.0010.0010.4400.0重吸收和分泌的证据：①比较下表原尿与终尿中成分的质和量可见：蛋白质、葡萄糖原尿中有→终尿中无(=重吸收)；肌酐、氨原尿中微量→终尿中大量(=分泌)。②比较原尿与终尿量：原尿量=125ml/min×60×24=180L/d终尿量=1-2L/d(=重吸收)重吸收的方式方式被动：Passivereabsorption单纯扩散、渗透、易化扩散、溶剂拖曳(溶质随水分子一起转运)主动：Passivereabsorption原发主动转运(H+泵、Na+-K+泵、钙泵等)继发主动转运（Na+-葡萄糖、Na+-氨基酸、K+-Na+-2Cl-、同向转运；Na+-H+、Na+-K+逆向转运）途径跨细胞转运途径细胞旁转运途径如水分子和部分Na+、2Cl-的重吸收。肾小管各段对物质的转运水平：近端小管约重吸收67%的Na+、2Cl-、K+、和水，85%的HCO3-、全部的GS、AA、分泌H+。约有20%的Na+、2Cl-、K+等物质在髓襻被重吸收。远曲小管，结合管重吸收约12%的Na+、2Cl-，分泌不同量的K+、H+，管重吸收不同量的水。(一)Na+的重吸收Na+重吸收机制⑴前半段：主动过程。①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。②管周膜：Na+-K+泵。主动2/3一、近曲小管中的物质转运Na+、Cl-、水的重吸收⑵后半段：被动过程。①Cl-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。被动1/3②Na+与H+逆向偶联转运。XX同向转运逆向转运①Na+泵泵出钠细胞内带负电荷②电化学梯度为动力③同①④易化扩散回到血液(二)Cl-的重吸收机制:⑴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。⑵Cl--HCO3-同向交换体●特点：被动重吸收;先于Na+被重吸收伴随Na+与H+逆向偶联转运。Cl-HCO3K+Cl-(三)H2O的重吸收●重吸收机制:被动过程（渗透作用）。●重吸收途径：①细胞旁路途径；②跨细胞旁路途径。●重吸收特点：①类同Na+，具球-管平衡现象，即重吸收量始终为滤过量的65～70%。②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曲小管和集合管对水的重吸收量。(四)HCO3-的重吸收与H+的分泌1.重吸收的机制：被动过程。2.重吸收的特点：⑴不是以HCO3-的形式而是以CO2的形式重吸收的；⑵HCO3-的重吸收优先于Cl-的重吸收；⑶HCO3-的重吸收与Na+-H+逆向交换或H+泵呈正相关(H+分泌↑→重吸收HCO3-↑)。（碳酸酐酶的抑制剂为乙酰唑氨）H+泵(五)K+的重吸收原