尿液的生成与排泄

nullnull第二节 尿的生成过程第一节 概 述第三节 尿生成的调节第九章 尿液的生成与排泄第五节 尿 的 排 放第四节 血浆清除率null 排泄的概念及其途径 排泄：由排泄器官将体内一些物质经血液循环排出体外的过程。 肾脏的功能: 产生和排泄尿液 对血液的水和电解质成分进行稳态性调节 内分泌功能 null 人体的排泄途径及排泄物 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 排 泄 器 官 排 泄 物 ─────────────────────── 肾 脏 水、尿素、肌酐、盐类、 药物、毒物、色素等 肺 脏 co2、水、挥发性药物等 皮肤及汗腺 水、盐类、少量尿素等 消 化 道 钙、镁、铁、磷等无机盐, 胆色素,毒物等 唾 液 腺 重金属、狂犬病毒等 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ null 第一节 概 述一、肾的结构特点null（一）肾单位肾小体肾小球肾小囊 肾小管 近球小管髓袢远球小管袢升细段袢升粗段远曲小管袢降粗段近曲小管袢降细段nullnull 肾小体 肾单位 肾小管肾小球：毛细血管球 肾小囊：脏层、壁层和囊腔近端小管 髓袢细段 远端小管近曲小管 髓袢降支粗段髓袢降支细段 髓袢升支细段髓袢升支粗段 远曲小管髓袢null3.肾单位类型皮质肾单位近髓肾单位数 量多(85-90%)A口径少(10-15%)体 积较大较小A入∶ A出＝ 2∶1A入≤ A出A出后的毛细血管袢长度肾小管周围毛细血管网一类为管周毛细血管网,一类形成直小血管肾素含量短长多少功能滤过浓缩和稀释nullnull集合管：与远曲小管相连，收集尿液（二）集合管8-10个皮质集合小管髓质集合小管集合管肾乳头顶部肾盂null（三）近球小体null具有吞噬作用null1.近球细胞： ●入球A膜内的肌细胞呈上皮样变，内含分泌颗粒=肾素； ●对牵张刺激敏感≈感受器； ●肾交感N支配。2. 致密斑： ●入球A与远曲小管联接处，细胞呈立柱样变、 斑状突起； ●对远曲小管中的[Na+]、[Cl-]敏感，并将 信息经间质细胞传递至近球细胞，调节肾素 的释放。null二、肾脏血液循环特征 （一）肾的血液供应特点 ⑴血流量大，主要分布在皮质 皮质∶外髓∶内髓 = 1.00∶0.25∶0.06 ⑵两套毛细血管网，压力高低不同： 肾小球毛细血管网高→利于滤过； 肾小管毛细血管网低→利于重吸收。 ⑶流量大，一定范围内相对稳定： 流量≈心输出量1/4～1/5； 在80-180mmHg范围内，通过自身调节保持稳定。自身调节机制：①肌源学说②管-球反馈null（二）肾血流量的调节⑴自身调节： 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； ②管-球反馈： ⑵N-体液调节： ①应急时交感N兴奋→ 肾血管收缩→ 肾血流量↓； ②应急时NE、E、VP、AⅡ分泌↑→肾血管收缩→ 肾血流量↓。 当肾血流量和肾小球滤过率↑→致密斑感受到远曲小管液[Na+][Cl-]↑→致密斑将此信息反馈至肾小球→肾血流量和肾小球滤过率恢复。null 八、肾脏在内环境稳态中的作用(了解) (一)排泄代废弃产物、外来化合物、药物和 激素的代谢物 (二)调节水和电解质平衡 (三)调节红细胞生成 (四)调节1，25-二羟维生素-D3的生成 (五)葡萄糖的合成(糖原异生) (六)调节动脉血压 (七)调节酸碱平衡null第二节 尿生成过程 尿生成的三个步骤血浆原尿终尿肾小球滤过肾小管、集合管重吸收、分泌null一、肾小球的滤过作用 null滤过的实验证据: 肾小囊微穿刺抽取液体发现,除蛋白质外，所含的成分及其浓度与血浆基本一致,而且渗透压和pH值也与血浆近似。9-1 原尿 = 血浆的超滤液。null一、滤过的结构基础1.滤过膜的组成肾小球毛细血管内皮细胞层基膜层肾小囊上皮细胞层null直径50-100nm,表面蛋白带负电荷微纤维网,通透性大滤过水和小的溶质具有负电荷,对血浆蛋白有排斥作用null2、滤过膜的通透性null①机械屏障 滤过屏障的通透性特征： 如:Hb的分子量为64000本可通过，但在血浆中与球蛋白结合成复合物时则不能通过，∴正常无Hb尿；但当大量溶血时，游离的Hb↑→ Hb尿。 ＜2.0nm能自由通过 半径 2.0～4.2nm能部分通过 ＞4.2nm完全不能通过 白蛋白的半径=3nm,滤过膜孔半径4nm,却难通过,因带负电荷.null 带正电荷的溶质最易通过；中性溶质次之；负电荷溶质不能通过。 ②电学屏障 肾炎时带负电荷的糖蛋白减少或消失，出现蛋白尿。null（二）滤过动力---有效滤过压null入球端 有效滤过压 =60 –(32+18) =10mmHg) ＞0有滤液生成 出球端 有效滤过压 =60–(42+18) = 0mmHg) ≤0无滤液生成有效滤过压 = 毛细血管压-（血浆胶体渗透压+囊内压）说明：肾小球的滤过作用是有区域性的。null1.肾小球滤过率（glomerular filtration rate,GFR) 概念：单位时间内两肾超过的滤液量。 GFR＝两肾原尿量 ml/min/1.73m2 ＝125ml/min/1.73m2 = 180L/d/1.73m2 2.滤过分数(glomerular filtration fraction GFF) 概念：GFR与每分钟肾血浆流量的百分比。 GFF＝ GFR÷肾血浆流量×100％ ＝ 125÷660 × 100％ ＝ 19％ 肾小球滤过率null（三）影响肾小球滤过的因素 3. 滤过膜通透性及面积的改变 面积减小：急性肾小球肾炎时血管腔 狭窄或阻塞，滤过面积减小。 滤过膜的通透性增加：滤过膜上孔裂 增大或负电荷减少，如肾病综合症蛋白尿。null1.有效滤过压改变 （1）肾小球毛细血管血压正常条件下,肾小球毛细血管血压为60mmHg, 是调节GFR的主要形式。 受三种因素的影响 动脉血压 入球小动脉的阻力 出球小动脉的阻力null肾A血压在80～180 mmHg (10.7~24Kpa)间变动，肾血流量不随血压的变化而发生大幅度变化null 静注大量输入生理盐水→血浆胶体渗透压↓→有效滤过压↑→滤过率↑ →尿量↑（3）血浆胶体渗透压:（2）肾小囊内压 肾盂、输尿管结石肿瘤，肾小囊内压↑ null2.肾血浆流量的变化 肾脏血流=（肾动脉血压-肾静脉血压）/肾脏血管总阻力 肾小球血浆流量↑→胶体渗透压上升速度↓→ 参与滤过的Cap段加长→有效滤过面积↑→ 滤过率↑null影响肾小球滤过的因素null 二、肾小管和集合管的重吸收作用　●分 泌:指由管周毛细血管将物质转运到小管腔的过程。　●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。null（一）重吸收的方式 1.重吸收的部位null2.重吸收的方式 被动： 单纯扩散 易化扩散 主动： (原发主动、 继发主动) 泵 协同转运null3.肾小管重吸收和分泌的特征1.重吸收量大2.选择性3.限制性原尿180升/天,终尿1.5升/天,99%被吸收滤过的物质有的全部吸收,有的部分吸收,有的不吸收有的物质超过一定量时,该物质就不能全部重吸收null1.Na+、Cl-和水的重吸收 特点: 1) Na+重吸收分促进Cl-、H2O、葡萄糖、氨基酸、HCO3-、PO43-、等同向转运；(前半段) 2) Na+重吸收促进H+、K+的分泌。 3) Cl-重吸收除髓袢升支粗段为主动重吸收外，其余皆为被动重吸收(后半段)。二、几种物质的重吸收null近端小管的超微结构和主要的转运性质nullNa+H +血管 肾小管Na+水XX（G、aa） (1) 近端小管：K + Na+泵近端小管前半段Na + 、葡萄糖、 氨基酸主动重吸收载体协同转运： 同向转运 逆向转运null近端小管后半段NaCl的吸收：被动重吸收1、Na+-H+交换的反向转运、 Cl--A-反向转运2、K+-Cl-同向转运 Cl-通道跨膜出细胞 3、小管液高浓度Cl-跨越紧密 连接进入细胞间隙null(2）髓袢升支粗段机制： Na+ ：2 Cl- ：K+ 同向转运（主动 转运） 在此段被吸收，在尿的浓缩与稀释中有重要意义 转运体对速尿、利尿酸敏感null H2O的重吸收 ●重吸收机制:被动（渗透作用） 　 ●重吸收特点： ①近端小管:重吸收量始终为滤过量65～70%。伴随Na+的重吸收而重吸收,与体内是否缺水无关。（渗透性吸收） ②远曲小管和集合管对水的重吸收量不随机体的需要而受ADH等激素的调节。 null2.HCO3-的重吸收 1.重吸收的机制：被动过程。 2.重吸收的特点： ⑴ 以CO2的形式重吸收的； ⑵ HCO3-的重吸收优先于Cl-的重吸收； ⑶ HCO3-的重吸收与Na+-H+逆向交换呈正相关(H+ 分泌↑→重吸收HCO3-↑)。nullnull3.K+的重吸收 原尿中的K+绝大部分(≈80％)在近端小管被重吸收入血,终尿中的K+主要是由远曲小管和集合管分泌的。 K+重吸收的机制:主动过程(尚不清楚)。 ∵[K+]管内∶ [K+]管外＝1∶40(4mol/L)(150mol/L)∴是逆浓度差进行的，故认为是主动的。null4.葡萄糖的重吸收： 重吸收部位:仅限于近曲小管。 继发于Na＋的主动重吸收（全部重吸收） 肾糖阈：尿中出现葡萄糖的最低血糖浓度。 与同向转运体数目和结合位点有限有关 血糖＞160～180mg /100ml 多余的糖不被重吸收，尿糖 　null葡萄糖的重吸收null5.其他物质的重吸收 AA、HPO4 2- 、SO4 2-也与Na+同向转运 蛋白质则通过上皮细胞的吞饮作用而被重吸收 青霉素、酚红和利尿药等均在近球小管被分泌null1.小管液中溶质的浓度 ∵小管液中溶质浓度所形成的渗透压,是对抗肾小管对水重吸收的力量(排出1g溶质，约需溶解于15ml水)。 ∴当[溶质]↑→渗透压↑→肾小管(尤其近曲小管)对水的重吸收↓→→尿量↑。 这种利尿方式称为渗透性利尿。 如:糖尿病的多尿； 渗透性利尿剂-甘露醇、山梨醇(可被滤过而不被重吸收)。（三）影响肾小管和集合管重吸收的因素null血糖增高 静脉输入甘露醇肾小管内[溶质]↑、渗透压↑肾小管细胞对水的重吸收↓尿 量↑增加小管液溶质的浓度null2.球-管平衡Glomerulotubular Blance 球-管平衡：不论滤过率如何变化，近球小管的重吸收率始终占滤过率的65~70% 机制：Na＋的定比重吸收 当肾血流量不变, 滤过率↑→管周Cap.压↓血浆胶体渗透压 ↑→Na+、H2O入血↑ →管周静水压↓→重吸收↑null（一）H+的分泌H+分泌机制: CO2+H2O H++HCO3-H+分泌特点: ①泌H+促进HCO3-、Na+的重吸收→排酸保碱。 ②泌H+与泌K+具有竞争抑制现象。 来源:肾小管和集合管细胞代谢产生的CO2，分泌H+三、肾小管与集合管的分泌和排泄作用null (二)NH3的分泌 ⑴机制:单纯扩散 小管上皮细胞内 谷氨酰氨脱氨NH3(氨)脂溶性肾小管腔：NH3＋H+NH4+＋Cl-→NH4Cl单纯扩散脱氢酶null⑵NH3分泌特点: 泌NH3与泌H+呈正相关：即泌NH3促进H+-Na+交换，促进排酸保碱,调节机体酸碱平衡。 NH3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。 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。null（三）K+的分泌 K+分泌机制: Na+-K交换。K+通道Na+通道Na+-K+泵Na+-K+交换nullK+分泌特点: ①Na+-K+交换与Na+-H+交换具有竟争抑制。 酸中毒:Na+-H+↑,Na+-K+↓→泌K+↓→高血钾症 高血钾症:Na+-K+↑,Na+-H+↓→泌H+↓→酸中毒 ②多吃多排、少吃少排、不吃也排。 ∴当大量使用利尿药时,应注意适当补钾，以防止低血钾症的发生。null 四、尿的浓缩和稀释 概 述 ▲尿渗压＞血渗压＝高渗尿＝尿浓缩 如：大量出汗、呕吐、腹泻→缺水 ▲尿渗压＜血渗压＝低渗尿＝尿稀释 如：大量输液、饮水→多水 ▲尿渗压＝血渗压＝等渗尿≈肾功↓ 如：肾衰 正常尿液的渗透压：50～1200mOsm/(Kg·H2O)null（一）尿液浓缩和稀释的机制研究发现，尿液的浓缩和稀释决定于： ① 结构基础：髓袢、集合管U形结构的逆流系统；髓袢愈长浓缩能力愈强 ② 先决条件：髓质的渗透梯度的建立（冰点降 低法） ③血液ADH的浓度（对水重吸收的调节作用）null尿液在逆流系统髓质高渗梯度集合管对水通透性↓集合管对水重吸收↓低渗尿(尿稀释)集合管对水通透性↑集合管对水重吸收↑高渗尿(尿浓缩)↓ADHADH↑null（1）肾髓质渗透压梯度的形成 1.在间隙环境中NaCl选择性积存 2.尿素扩散到髓质间隙保证高渗环境的形成和维持. 3.ADH的调节作用null水出钠进水进钠出(2)肾髓质渗透压梯度的保持 ——直小血管的逆流交换作用 1、将溶质大部分保留 2、重吸收的水份送回体循环null直小血管的逆流交换作用： ∵直小血管通透性高+降支与升支彼此靠得很近+与髓袢并行； ∴当直小血管的血液逆流时： 降支 升支同水平组织间液的渗透压 ∨ ∧ 直小血管 直小血管 尿素和NaCl 尿素和NaCl 入直小血管 出直小血管 水出直小血管 水入直小血管当升支离开外髓时→带走的溶质＜水→维持髓质高渗梯度H2ONaCl 尿素null尿液在逆流系统内流动髓质高渗梯度↓ADHADH↑集合管对水通透性↓集合管对水重吸收↓低渗尿(尿稀释)集合管对水通透性↑集合管对水重吸收↑高渗尿(尿浓缩)尿液浓缩和稀释的过程尿液渗透压的变化为：髓袢降支细段由等渗→递增式高渗；→髓袢升支细段为递减式高渗；→髓袢升支粗段为递减式低渗；→远曲小管为低渗；→皮质部集合管由低渗→高渗；→髓质部集合管为递增式高渗。null小结 ①形成肾髓质高渗梯度的物质： ●外髓质：主要是NaCl。 ●内髓质： 主要是NaCl+尿素 动力：髓袢升支粗段对Na+和CI-的主动重吸收。 　主要溶质：尿素和NaCI 　皮质部渗透浓度低；内髓部渗透浓度高 ②形成肾髓质高渗梯度的决定因素： ●逆流系统+各段对物质的选择性通透→逆流倍增现象。null （二）影响尿液浓缩和稀释的因素 髓质高渗区及渗透梯度是动力， ADH是不可少的条件 (一)髓质间隙液渗透压的影响 1.髓袢结构与功能： 慢性肾盂肾炎引起肾髓质纤维化 或 肾囊肿引起肾髓质萎缩时 ↓ 髓袢的逆流倍增作用减弱→破坏髓质高渗梯度 ↓ 尿液的浓缩能力降低 2.影响髓袢升支粗段主动重吸收NaCl的因素：利尿药：速尿、利尿酸 ↓ 抑制髓袢升支粗段对Na+和Cl-的主动重吸收 ↓ 髓质高渗梯度↓ ↓ 尿液的浓缩能力降低null 3.影响尿素浓度的因素 ●营养不良,蛋白质摄入不足→尿素生成量↓→髓质高 渗梯度↓→尿液的浓缩能力↓ ●老年人蛋白质代谢率降低,尿浓缩机能也会减弱。 （二）集合管通透性的影响 ●ADH↓→远曲小管、集合管对水通透性↓→远曲小管、集合管对水重吸收↓→尿液浓缩↓→垂体性尿崩症 ●远曲小管、集合管对ADH不敏感→远曲小管、集合管对水重吸收↓→尿液浓缩↓→肾性尿崩症null（三）直小血管血流影响：　 ●高血压合并肾损害：血流速过快→逆流交换所带走的溶质↑→髓质高渗梯度↓→尿液的浓缩能力↓ ●血高粘滞综合症：血流速过慢→逆流交换所带走水↓→髓质高渗梯度↓→尿液的浓缩能力↓null 第三节 尿生成的调节 尿的生成：肾小球的滤过、肾小管和集合管的重吸收与分泌三个环节构成 前文已述影响肾小球的滤过因素，本节主要讨论影响肾小管、集合管的重吸收和分泌因素：即肾内自身调节和神经-体液调节。null一、肾交感神经 肾交感N兴奋(运动、高温、大出血、缺O2、剧痛)→释放NE： ①激活α受体→入球与出球小A收缩(收缩程度：A入＞A出)→肾毛细血管压↓、肾血浆流量↓→有效滤过压↓→GFR↓ ②激活α受体→近端小管和髓袢上皮细胞重吸收水和NaCl↑ ③激活β受体→近球细胞释放肾素→血管紧张素-醛固酮系统↑→远曲小管和集合管对水、NaCl的重吸收↑null二、抗利尿激素来源nullADH的作用机制：null 抗利尿激素作用机制示意图null（二）影响ADH的分泌和释放的因素 血浆晶渗压和血容量的改变机体失水（呕吐、腹泻、发汗）水利尿 大量饮清水后，血浆渗透压降低，ADH 分泌减少，水重吸收减少的利尿方式。血浆晶渗压下丘脑渗透 压感受器ADH合成 释放提高远曲小管和集合管对H2O通透性 水重吸收 尿量 nullnull血浆晶体渗透压↑ (1-2％)循环血量↓ (5-10％)ABp↓AⅡ、低血糖 疼痛、应激中枢 渗透压感受器心房容量 感受器动脉压力 感受器下丘脑 视上核 (主) 室旁核 (次)中枢 渗透压感受器血浆晶体渗透压↓ (1-2％)循环血量↑ (5-10％)心房容量 感受器动脉压力 感受器ABp↑心房钠尿肽+++++++———————A D H增加远曲小管和集合管对水的通透性 抗利尿激素尿量减少null 循环血量 其它因素：提高远曲小管和集合管对H2O通透性 水重吸收 尿量 null 下丘脑 神经垂体渗透压感受器容量感受器抗利尿激素 肾小管 对水的重吸收血浆晶体渗透压降低血浆晶体渗透压升高循环血量增加循环血量减少(+)(-)(+)(-)(+)(+)(-)尿量null循环血量↓ 等适宜刺激（三）醛固酮来源null（一）醛固酮作用：作用：促进远曲、集合管重吸收Na+, 排出K+ (保Na+排K+ , 保H2O, Cl-)null1.肾素-血管紧张素-醛固醛系统（二）醛固酮分泌的调节nullnull(五)心房钠尿肽（ANP)适宜刺激： 来源： 作用： 抑制肾素的分泌 抑制ADH的释放 抑制醛固酮的分泌血容量↑中心静脉压心 房 肌合成释放 心 房 钠 尿 肽 利 尿、排 钠抑制集合管 重吸收NaCl (Na+通道关闭)舒张A出、A入(尤其A入) 肾血浆流量↑和GFR↑ 原尿生成↑水钠重吸收↓null 第五节 尿的排放 尿的生成是持续性的,但尿的排放是间断性的,因有膀胱的贮存和排尿反射的活动。 当膀胱内尿量＜300ml时，膀胱内压基本保持稳定； 当膀胱内尿量＞400～500ml时，膀胱内压急剧上升。 正常成人，当膀胱贮留尿液100～150ml→充盈感，150～250ml→尿意，350～450ml→不适感，700ml→胀痛感。nullnull一、膀胱和尿道的神经支配nullnull膀胱内尿量 400-500ml 内压1.5kpa膀胱壁 感受器 兴奋大脑皮层脑干颈、胸髓骶髓初级 排尿中枢膈肌、腹壁 肌收缩膀胱逼尿肌收缩 尿道内括约肌 舒张尿道外括约肌 舒张排尿腹内压 升高尿液流 经尿道刺激尿道壁感受器盆神经盆神经（+）（+）正反馈阴部神经（-）二、排尿反射null三、排尿异常 1.遗尿:夜间不能控制排尿(小儿皮层的发育尚未完善,对初级排尿中枢的控制能力较弱)。 2.尿频:尿失禁排尿次数多叫尿频(膀胱炎症或膀胱结石)。 3.尿潴留:膀胱充满尿液而不能排出叫尿潴留(损伤初级排尿中枢或排尿反射通路、尿路受阻造成)。 4.尿失禁:主观意识不能控制排尿叫尿失禁(初级排尿中枢与大脑皮层失去功能联系)。