尿的生成和排出

第八章尿的生成和排出排泄：由排泄器官将体内一些代谢产物或进入机体的异物排出体外的过程。排泄器官排泄物肺CO2、水、挥发性药物消化系器官钙、镁、铁、磷等无机盐,胆色素,毒物皮肤及汗腺水、无机盐、少量尿素唾液腺水、无机盐、重金属、狂犬病毒肾脏(主要)水、无机盐、肌酐、尿素、药物、毒物、色素肾脏的功能：（1）泌尿功能：排出机体代谢终产物以及进入机体过剩的物质和异物;调节三大平衡：①水平衡；②电解质平衡；③酸碱平衡；（2）分泌生物活性物质:①肾素；②促红细胞生成素；③1α-羟化酶；④生成激肽、前列腺素尿生成的三个过程：①血浆在肾小球处的滤过形成超滤液；②肾小管和集合管的选择性重吸收；③肾小管和集合管的分泌肾静脉renalv.肾动脉renala.肾盂renalpelvis肾实质分为肾皮质、肾髓质肾皮质renalcortex肾乳头renalpapillae肾柱renalcolumns肾小盏minorrenalcalices肾大盏majorrenalcalices肾锥体renalpyramids髓质一、一、肾的功能解剖（一）肾单位的构成肾单位的分类项目近髓肾单位皮质肾单位主要分布内皮质层外、中皮质层数量10%--15%85%--90%体积较大较小小A口径入/出＝1/１入/出＝2/１髓袢甚长甚短功能浓缩与稀释泌尿（二）球旁器/球旁复合体/近球小体/球旁装置1.球旁细胞（颗粒细胞）分泌肾素2.致密斑感受小管液中的[NaCl]的变化,调节肾素的释放和肾小球滤过率3.系膜细胞吞噬、收缩作用球旁细胞致密斑系膜细胞(三)滤过膜毛细血管内皮细胞层:有70～90nm窗孔，有带负电的糖蛋白。小分子溶质及小分子血浆蛋白可通过,血细胞不能通过；基膜层:有直径为２～8nm的网孔，决定可滤过的分子；有带负电的蛋白聚糖、硫酸肝素;阻碍血浆蛋白滤过的主要屏障；足突细胞层:足突之间形成滤过裂隙膜,膜上有直径4～14nm的小孔；有nephrin蛋白正常人体两肾全部肾小球滤过面积达1.5m2以上。不同物质通过肾小球滤过膜的能力取决于被滤过物质的大小及其所带的电荷.＜2.0nm能自由通过Ⅰ有效半径＞4.2nm完全不能通过2.0～4.2nm能部分通过机械屏障Ⅱ被滤过物质所带电荷:带正电荷易被滤过带负电荷较难被滤过电学屏障1、肾交感神经T12-L2发出支配肾动脉、肾小管、球旁细胞；调节肾血流量、肾小球滤过率肾小管的重吸收和肾素释放。（三）肾的神经支配2、副交感神经:未发现支配(五)肾的血液供应有两套毛细血管网肾小球毛细血管网，压力高→利于滤过；肾小管毛细血管网压力低→利于重吸收。肾Cap网与Cap血压高压床，利滤过肾A入球小A肾小球Cap网出球小A肾V肾小管周围Cap网U形直小血管低压床，利重吸收二、肾血流量的特点及调节（一）肾血流的特点1.血流量大：占心输出量的20-25%（安静时）2.血液分布不均匀：皮质∶外髓∶内髓=94∶5∶13.肾小球毛细血管网血压高→利于滤过肾小管毛细血管网血浆胶渗压高→利于重吸收（二）肾血流量的调节1.肾血流量的自身调节安静状态下,当肾动脉灌注压一定范围(80-160mmHg)变动时,肾血流量能保持相对稳定.肌源学说机制：平滑肌舒张和收缩均有一定的极限。肾灌注压增高入球小动脉平滑肌紧张性加强血管口径缩小血流的阻力增大保持肾血流量稳定管-球反馈：肾血流↑\GFR↑→致密斑小管液流量↑、NaCl↑→致密斑反馈信息至肾小球↑→入球和出球小动脉收缩→血流量↓\GFR↓这种小管液流量变化影响肾血流量和肾小球滤过率的现象,称为管-球反馈.2.肾血流量的神经－体液调节肾交感N肾血管肾血流收缩减少缩血管体液因子E、NE、ADH、Ang舒血管体液因子PGE2、PGI2、NO舒张增多第二节肾小球的滤过功能一、滤过：指血液流过肾小球毛细血管时,除蛋白质外的血浆成份通过滤过膜进入肾小囊腔形成超滤液的过程。肾小球滤过率（GFR）：两肾每分钟生成的超滤液量（125ml/min）;取决于有效滤过压和滤过系数。滤过分数(FF)肾小球滤过率和肾血浆流量的比值(19%)二、滤过动力-----有效滤过压有效滤过压：促进超滤的动力和对抗超滤的阻力之间的差值.有效滤过压=毛细血管血压+囊内胶体渗透压（ΔPf）-（血浆胶体渗透压+囊内压）入球端：ΔPf=45–(25+10)=10mmHg---生成滤液滤过有效长度：入球小A端----滤过平衡点ΔPf=0时，滤过停止滤过平衡三、滤过系数(Kf)是指在单位有效滤过压的的躯动下，单位时间内经过滤过膜的滤液量。Kf＝滤过膜通透系数（K）×滤过膜有效面积（S）四、影响肾小球滤过的因素(一)肾小球毛细血管压全身血压在80~180mmHg范围内,滤过率保持不变；血压低于80mmHg,有效滤过压,滤过减少；血压降至40~50mmHg,有效滤过压为零,无滤液生成；高血压病晚期入球小A硬化肾小球毛细胞血管压↓GFR↓少尿（二）血浆胶体渗透压血浆白蛋白浓度明显血浆胶渗压GFR(三)囊内压一般较稳定,当输尿管阻塞时可增高，GFR下降(四)肾血浆流量：主要影响滤过平衡的位置肾血浆流量毛细血管胶体渗透压增加的速度减慢滤过平衡靠近出球端GFR⑴通透性机械屏障作用↓→血尿静电屏障作用↓→蛋白尿⑵面积：急性肾炎→毛细血管腔狭窄或阻塞→滤过面积↓→GFR↓→尿量↓(五)肾小球毛细血管滤过系数：Kf＝滤过膜通透性×滤过膜有效面积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：影响滤过的因素成分血浆原尿终尿水900980960Na+3.303.303.50Cl-3.703.706.00K+0.200.201.50蛋白质80.0微量0.00葡萄糖1.001.000.00尿酸0.020.020.50尿素0.300.3020.0肌酐0.010.011.50氨0.0010.0010.40血浆、原尿和终尿主要成分比较(g/L)复习思考题1.原尿是如何生成的？2.简述影响肾小球滤过的因素。●分泌:肾小管上皮细胞将代谢产物排入管腔的过程。●重吸收:肾小管上皮细胞将原尿中某些成分重新摄回血液的过程。第三节肾小管与集合管的物质转运功能一、物质转运方式与途径被动转运与主动转运同向转运与逆向转运电中性转运与生电性转运是否耗能方向是否相同小管内外电位是否改变跨细胞途径和细胞旁途径是否直接进入组织间隙一、肾小管和集合管中物质转运的特点①近端小管居首位，吸收物质总类多，数量大②重吸收量大，肾小球滤过180/天，终尿1-2L③选择性重吸收（一）Na+、Cl-和H2O的重吸收二、肾小管和集合管中物质的重吸收与分泌1.近端小管重吸收70％Na+、Cl-和水，约2/3发生在近端小管前半段，约1/3发生在近端小管后半段。1）Na+重吸收：⑴前半段：主动过程①管腔膜：易化扩散Ⅰ.同向偶联转运；Ⅱ.与H+逆向偶联转运②管周膜：Na+-K+泵。⑵后半段：细胞旁路途径因Cl-顺浓度差扩散而Na+顺电位差扩散顶端膜基底侧膜组织间隙钠泵Na+同向转运体Na+-氨基酸Na+-葡萄糖葡萄糖或氨基酸前半段Na+-葡萄糖、Na+-氨基酸顶端膜基底侧膜组织间隙钠泵Na+逆向转运体Na+-H+H+前半段Na+-H+顶端膜基底侧膜组织间隙Cl-Na+Cl-++++++++++++++++Na+Na+-H+逆向转运体Cl-—HCO3-Cl-Na+钠泵K+-Cl-同向转运体Na+2）后半段：被动过程为主Cl-①细胞旁路途径②Na+-H+细胞间隙内[Na+]↑→渗透压↑细胞间隙内静水压↑Na+、H20进入毛细血管管腔膜Na+易化扩散入上皮细胞管周膜Na+泵将Na+泵出上皮细胞H20顺渗透压进入上皮细胞间隙2）Cl-的重吸收:★前半段不被重吸收★后半段：经细胞旁路扩散经HCO3--Cl-跨细胞转运3）H2O的重吸收●重吸收机制:渗透作用(Na+、Cl-、HCO3-、G、氨基酸的重吸收造成组织间液成高渗，小管液成低渗)●重吸收途径：①细胞旁路；②H2O通道。●重吸收特点：1、类同Na+，具有球管平衡现象2、重吸收的量不随机体需要而被调节，故近曲小管对水的重吸收量对终尿量影响不大顶端膜基底侧膜组织间隙Na+-H+逆向转运体Na+Na+钠泵葡萄糖转运体Na+同向转运体Na+-葡萄糖葡萄糖葡萄糖水通道H20渗透压升高H20H20H20H20吸收机制:渗透作用H2O的重吸收水髓2、髓袢重吸收20％NaCl，15％水●髓袢降支细段：对Na+不通透；对水高度通透：水经水通道以渗透方式重吸收→渗透压渐↑●髓袢升支细段：对水不通透；对NaCl易通透：顺浓度差被动重吸收→渗透压渐↓Na+Na+高Na+K+Cl-水髓●髓袢升支粗段：对水不通透；对Na+通透性低；以Na+∶2Cl-∶K+同向转运体继发性主动转运方式Na+、K+、Cl-去向不同：Na+在Na+泵的作用下进入组织间液K+返回小管，促进阳离子经细胞旁途径重吸收Cl-经Cl-通道进入组织间液Na+∶2Cl-∶K+同向转运体阻断剂：呋塞米（速尿）顶端膜基底侧膜组织间隙钠泵Na+同向转运体Na+-K+-2Cl-K+2Cl-K+通道Cl-通道K+K+Na+Na+2Cl-2Cl-升支粗段总速尿+++++++++++++3.远曲小管和集合管重吸收12％NaCl的部分水，对NaCl和水的重吸收可调节1）NaCl的重吸收⑴远曲小管初段：管腔膜：Na+-Cl-同向转运（可被噻嗪类利尿剂所抑制）管周膜：Na+泵泵出细胞。⑵远曲小管后段和集合管：管腔膜：Na+通道（被氨氯吡咪抑制）Cl-细胞旁途径重吸收管周膜：Na+泵泵出细胞⑶重吸收的特征:a.远曲小管和集合管上皮细胞的紧密连接对Na+、Cl-、K+的通透性低。b.重吸收的量可被调节醛固酮增加管腔膜上的Na+通道数目；醛固酮增强管周膜Na+泵的活性。2）水的重吸收⑵特点:①重吸收量根据机体的需要而调节；②重吸收量对终尿量的影响很大⑴机制:①远曲小管初段：对水仍不通透。②远曲小管后段和集合管：水通道，受ADH调控1)近端小管：主要（1）重吸收的机制：（2）重吸收的特点：①以CO2的形式；②优先于Cl-的重吸收③与Na+-H+逆向交换呈正相关（二）HCO3-的重吸收和H+的分泌：1.HCO3-的重吸收2）髓袢：升支粗段(机制同近端小管)3）远端小管和集合管2.H+的分泌⑴机制:主动分泌①Na+-H+交换（近端小管）②H+泵（远曲小管和集合管的闰细胞）②泌H+与HPO42-、NH3的结合，缓解小管液pH的下降③泌H+是有限度的:当小管液pH＜4.5时,泌H+停止④泌H+与泌K+呈负相关(竞争抑制)；⑵特点:①泌H+与重吸收HCO3-、Na+正相关(泌H+→促HCO3-重吸收→排酸保碱)（三）NH3的分泌1.部位：近端小管、髓袢升支粗段、远端小管、集合管2.机制：管周毛细血管近端小管上皮细胞小管腔近端小管上皮细胞分泌氨管周毛细血管集合管上皮细胞小管腔集合管上皮细胞分泌氨3.NH3分泌特点:①泌NH3与泌H+呈正相关，促进排酸保碱；②NH3扩散的量决定于管腔液与管周液的pH值：管腔液pH值较低时，NH3较易扩散。③正常时NH3只在远曲小管和集合管分泌;酸中毒时,近曲小管也分泌。4.NH3分泌的作用：肾分泌NH3不但促进了H+的排泄还获得了HCO3-（新生成的）（四）K+的重吸收和分泌1.重吸收:（1）重吸收部位:65~70%在近端小管，25~30%在髓袢，约1%在远端小管和集合管（2）重吸收方式:主动转运近端小管(尚不清楚)、髓袢(Na+∶2Cl-∶K+)，远端小管和集合管的重吸收可能与管腔膜上的H+-K+-ATP酶的作用有关K+通道Na+通道Na+-K+泵（1）K+的分泌部位：远端小管和集合管（2）K+分泌的机制：主细胞2.K+的分泌Na+-K+交换①细胞为正管内为负的电位差②管周膜Na+-K+泵的主动重吸收→[K+]细胞＞[K+]管↓K+