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第八章尿的生成和排出肾的功能：1．维持内环境相对稳定：（1）排除代谢终产物及异物；（2）调节细胞外液量和渗透压；（3）维持水、电解质和酸碱平衡。2．内分泌功能：分泌肾素、EPO、1,25-(OH)VitD3、前列腺素、激肽等生物活性物质尿生成的基本过程：生成原尿(不含蛋白质的血浆超滤液)有用成分重吸收回血浆分泌的H+、K+、NH3排出肾小球的滤过肾小管、集合管选择性重吸收肾小管、集合管分泌生成终尿肾小体肾小球（毛细血管球）肾小囊（内层、囊腔、外层）肾单位近端小管近曲小管（曲部）nephron髓袢降支粗段肾小管髓袢细段髓袢降支细段髓髓袢升支细段袢远端小管髓袢升支粗段远曲小管（曲部）第一节肾的功能解剖和肾血流量一、肾的功能解剖（一）肾单位的构成皮质肾单位近髓肾单位数量90%，中外皮质层10%，内皮质层血管入球动脉口径出A肾小管周围毛细血管网入A=出A肾小管周围毛细血管网直小血管髓袢短长，可达内髓球旁器多少功能尿生成、分泌肾素、维持血容量和血压稳定尿浓缩稀释、维持水平衡1．球旁细胞juxtaglomerularcells）：入球小动脉管壁的平滑肌细胞上皮样变,内含分泌颗粒（颗粒细胞），分泌肾素。2．致密斑maculadensa）：远曲小管靠肾小体侧的管壁细胞变为高柱状，紧密排列形成的椭圆形斑状结构。感受小管液中NaCl含量变化(离子感受器)，调节肾素的释放。3．系膜细胞extraglomerularmesangialcells（间质细胞）具有吞噬和收缩功能（二）球旁器（近球小体）（三）滤过膜构成1、滤过膜filtrationmenbrance的结构(分子筛)内层:毛细胞血管内皮细胞层基膜层：微纤维网外层:肾小囊脏层足细胞的足突形态结构(机械屏障)酸性蛋白(唾液蛋白)(电学屏障)滤过膜组成厚度[nm]孔径[nm]毛细血管内皮(窗孔)4050～100异多糖涎基（负电荷）基膜(网孔)3254～8葡萄糖胺硫酸基（负电荷）肾小囊上皮(裂隙膜)404～14异多糖涎基（负电荷）2、滤过膜的分子通透性１）机械屏障(分子量大小的选择性滤器)：有效半径:可通过1.8–4.2nm不能通过白蛋白（有效半径3.6分子量69000）物质分子量有效半径（nm）滤过能力水180.101.0钠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690003.55＜0.01物质有效半径和肾小球滤过能力的关系滤过能力值为1.0表示该物质可自由滤过２）电屏障(分子电荷的选择性滤器)：右旋糖酐(+)——易通过滤过膜右旋糖酐(-)——难通过滤过膜正性中性负性上皮和内皮细胞上的酸性糖蛋白(硫酸类肝素糖蛋白)，涎基带负电基团和基膜上的硫酸肝素负离子基团构成了滤过的电学屏障，限制负电荷的滤过。电中性分子：通透性决定于分子的大小带负电大分子：内层细胞层和基膜内侧部的带负电结构可阻止它通过。带正电大分子：虽可能通过内皮细胞层和基膜内侧部，但基膜外侧部和裂孔膜是它的主要屏障。大量蛋白尿（定性＋3～＋4、定量≥50mg/kg/d）低白蛋白血症(血浆白蛋白≤30g/L)高胆固醇血症（高脂血症）(5.72mmol/L)不同程度的水肿病理：缺氧、中毒、炎症等,滤过膜通透性增大,出现蛋白尿甚血尿。肾炎(nephritis)、肾病综合征(nephroticsyndrom)——蛋白尿(Proteinuria)滤过膜带负电荷的涎基消失，导致带负电荷的血浆白蛋白滤过——蛋白尿（四）肾神经支配和血管分布肾交感神经主要从胸12至腰2脊髓节段发出，其纤维经腹腔神经丛支配肾动脉、肾小管和释放肾素的球旁细胞。肾交感神经末梢释放去甲肾上腺素，调节肾血流量、肾小球滤过率、肾小管的重吸收和肾素释放。情绪高度紧张、剧烈运动、疼痛等交感神经兴奋时,肾血管收缩,肾血流量减少。肾血供特点：1．肾血流量大，分布不均匀占心输出量的1/5-1/4左右成人安静时,两肾血流量1200ml/min（血浆流量660ml/min）皮质(cortex)94%外髓(outerzone)5～6%内髓(innerzone)1%2．两套串联毛细血管网肾小管周围毛细血管网肾小球毛细血管网肾出球小A肾A肾入球小A肾V-3RenalcortexRenalmedullaCorticalnephronJuxtamedullarynephronVasarecta二.肾血流量的特点及其调节（一）肾血流量的自身调节肾动脉压在80-180mmHg时，肾血流量保持相对恒定。灌注压(perfusionpressure)20～80mmHg时，肾血流量随肾动脉压升高而增加。灌注压80～180mmHg时，肾血流量稳定在一个水平。灌注压180mmHg时，肾血流量又随灌注压升高而增加。机制：肌源性自身调节(入球小动脉舒缩与跨壁压变化直接相关)罂粟碱、水合氯醛——抑制血管平滑肌后自身调节现象消失。当动脉压↑→动脉管壁平滑肌紧张性↑而收缩→血流阻力↑→肾血流量保持稳定；当动脉压↑↑或↓↓→平滑肌舒缩能力达极限→自身调节能力丧失（﹤80mmHg）（﹥180mmHg）管-球反馈tubulogomerularfeedback小管液流量变化影响肾血流量和GFR的现象动脉压↑→致密斑小管液流量↑→离子转运速率↑→致密斑反馈信息到肾小球↑→血管收缩→血流量↓意义：正常生理状态下，使肾血流量与泌尿机能相适应，GFR不会因血压波动而改变，有利于维持肾小球滤过率的相对稳定。（二）肾血流量的神经和体液调节（正常时作用不明显）１）肾交感神经兴奋：肾交感神经末梢释放去甲肾上腺素，调节肾血流量、肾小球滤过率、肾小管的重吸收和肾素释放。２）意义：紧急情况下，保证机体活动器官或重要器官的血供。迷走神经纤维对尿生成的影响尚未肯定。体位性肾血液量改变，可能是反射性交感神经兴奋所致。体液因素：肾上腺素(adnephrin)与去甲肾上腺素(norepinephrine)、升压素、血管紧张素(angiotensin)——肾血管收缩（静滴Adr.10微克/分，肾血流量减少30%）。PGI2、PGE2、NO和缓激肽——肾血管舒张。第二节肾小球的滤过功能微穿刺技术(micropuncturetechnique)获取囊内液，微量化学分析表明系血浆的超滤液(ultrafiltrate)成分血浆(克%)原尿(克%)终尿(克%)浓缩倍数水90-939795蛋白质7-90.030葡萄糖0.10.10钠0.320.330.351钾0.020.020.157氯化物0.370.370.62尿素0.030.03260尿酸0.0040.0040.0512氨0.0010.00010.0440肌酐0.0010.0010.07575原尿(primaryurine)：肾小球滤液，除蛋白质含量极少外，其他成分与血浆基本一致，渗透压与酸碱度也相似,是血浆的超滤液。小管液(tubularfluid):进入肾小管的原尿。终尿(endurine)：小管液在流经肾小管和集合管时，经过肾小管和集合管的重吸收与分泌作用最终形成终尿。1．肾小球滤过率glomerularfiltrationrateGFR1）单位时间内（每分钟）两肾生成的原尿量。2）正常值：125ml/min2．滤过分数filtrationfractionFF：GFR与肾血浆流量的比值FF=GFR/RPF=125/660×100%=19%GFR与FF是衡量肾功能的指标。正常值:0.18-0.20一、有效滤过压—滤过的动力有效滤过压=肾小球毛细血管血压-（血浆胶体渗透压＋肾小囊内压）入球端与出球端毛细血管相近(下降1～2mmHg)血浆胶体渗透压入球端25mmHg出球端35mmHg肾小囊内压10mmHg入球端有效滤过压=45-（25+10）=15mmHg出球端有效滤过压=45-（35+10）=0mmHg滤过平衡：血液从入球到出球，滤过阻力等于滤过动力时，有效滤过压降低到零二、影响肾小球滤过的因素（一）肾小球毛细血管血压全身动脉血压改变：80～180mmHg（10.7～24Kpa）时，通过自身调节，入球小动脉口径改变，肾小球毛细血管压相对稳定，GFR基本保持不变。AP40～50mmHg（5.3～6.7Kpa）时，有效滤过压为零，GFR=0,无尿。（二）囊内压：肾盂、输尿管结石(calculusofureter)、肿瘤(tumor)—肾小囊内压,有效滤过压—GFR（三）血浆胶体渗透压血浆胶体渗透压在正常情况下较稳定。在肝、肾疾病→血浆蛋白减少或静脉快速注入生理盐水→血浆蛋白稀释等情况下，血浆胶体渗透压下降，有效滤过压升高，肾小球滤过率随之增加。囊内压↑(四)肾血浆流量:影响滤过平衡位置肾血浆流量滤过平衡点后移GFR•应激状态（如严重缺氧，中毒性休克）——交感神经兴奋——肾内血管收缩——肾血流量——肾血浆流量——GFR（五）滤过系数单位有效滤过压作用下，单位时间内经过滤过膜滤过的量。1、滤过膜通透性滤过膜结构受损机械屏障作用通透性红细胞进入滤液带负电糖蛋白电学屏障作用通透性血浆白蛋白进入滤液肾小球肾炎血尿蛋白尿急性肾小球肾炎肾小球毛细血管口径血流量活动的肾小球数目滤过面积GFR尿量（少尿）2、滤过膜面积正常两肾1.5m2以上第三节肾小管和集合管的物质转运功能一、肾小管和集合管中物质转运的方式１)被动重吸收：H2O、HCO3-被动重吸收：指小管液中的水和溶质借电化学差通过肾小管上皮细胞重吸收的过程。水──借渗透压之差被动重吸收。溶质──浓度差和电位差（电化学差）。溶剂拖曳：溶剂伴随水渗透被动转运的方式2）主动重吸收：指肾小管上皮细胞逆电化学差，将小管内溶质主动转运到小管外组织间的过程。Na+、K+（原发）、GS、AA（继发）重吸收主要部位在近端小管（多占总量的65-70%）3）转运途径：跨细胞转运细胞旁转运二、肾小管和集合管中各物质的重吸收与分泌（一）Na+、Cl-和水的重吸收肾脏重吸收的主要物质：1）H2O：99%重吸收2）电解质（Na+、Cl-、K+、HCO3-）：绝大部分3）有机物（GS、AA）：100%重吸收主要在近端小管。1、近端小管(proximaltubule):机制:前半段和后半段不同前半段:Na+与葡萄糖或氨基酸同向转运Na+与H+逆向转运(Na+-H+交换)Cl不被重吸收水:随溶质重吸收—等渗性重吸收近球小管后半段：顶端膜Na+-H+交换Cl-—HCO3ˉ逆向转运体基底侧膜K+-Cl-同向转运体。Cl-：被动重吸收，造成小管腔内带正电荷,管外带负电荷,Na+顺电位梯度经紧密连接被重吸收。水：细胞旁路和跨上皮细胞渗透压差作用下而被动吸收等渗重吸收（isotonicreabsorption）（定比重吸收）2、髓袢(loopofHenle):降支细段：Na+、Cl-不易通透，水通透性较高升支细段：Na+、Cl-易通透，水不通透Na+Cl-H2ONa+Cl-H2O降支细段升支细段升支粗段：1Na+:2Cl-:1K+同向转运体继发性主动重吸收。用微穿刺实验：管腔内正电位微灌流实验：灌流液中去Na+，Cl-重吸收消失，正电位消失。灌流液中去Cl-，Na+重吸收减少。灌流液中去K+，Na+、Cl-重吸收都显著减少。用哇巴因(-)钠泵。特点：Na+主动转运，Cl-继发性主动转运，同时伴随Na+、K+和Ca2+经细胞旁途径重吸收。呋喃苯胺酸（呋塞米、速尿furosedon)、利尿酸(crinuryl)(-)3、远曲小管和集合管：Na＋、Cl－、水重吸收与机体水盐平衡有关。Na＋、Cl－重吸收受醛固酮调节水重吸收受抗利尿激素调节A：远曲小管初段：水不透过。Na＋—Cl－同向转运噻嗪类利尿药（双氢克尿噻）B：远曲小管后段与集合管：主细胞：基底侧膜Na＋泵泵出Na＋，顶端膜Na＋通道进入细胞。在电位差作用下Cl－经细胞旁重吸收，同时K＋分泌入小管液。氨氯吡咪（阿米洛利）抑制顶端膜Na＋通道