醫(yī)學文庫網(wǎng)-【生理學】尿的生成和排出課件

第八章尿的生成和排出

＊腎臟的功能：（1）泌尿功能

腎臟泌尿功能的意義：

①排除機體代謝終產(chǎn)物以及進入機體過剩余的物質(zhì)和異物；②調(diào)節(jié)水、電解質(zhì)、酸堿平衡；③調(diào)節(jié)細胞外液量和滲透壓；（2）分泌生物活性物質(zhì):

腎素、前列腺素、活性維生素D3、促紅細胞生成素第一節(jié)腎的功能解剖和腎血流量◆腎的功能解剖（A、B）

一、腎單位的構(gòu)成

腎單位：是腎的基本功能單位，它與集合管共同完成泌尿功能。人的兩側(cè)腎約有170-240萬個腎單位（圖）。集合管：

在尿液濃縮過程中起著重要作用，每一集合管接受多條遠曲小管運來的液體。許多集合管又匯入乳頭管，最后形成的尿液經(jīng)腎盞、腎盂、輸尿管而進入膀胱，由膀胱排出體外。

(圖)皮質(zhì)腎單位和近髓腎單位（圖）

（表）

腎單位：皮質(zhì)腎單位近髓腎單位（髓旁腎單位）二、球旁器：主要分布在皮質(zhì)腎單位（圖）顆粒細胞：分泌腎素系膜細胞致密斑：感受小管液中NaCl含量的變化三、濾過膜的構(gòu)成濾過膜是指腎小球毛細血管內(nèi)的血液與腎小囊中超濾液之間的隔膜。由內(nèi)皮細胞、基膜和臟層足細胞的足突構(gòu)成。

物質(zhì)的通透性決定于

分子大?。?.0-4.2nm）

所帶電荷濾過膜帶負電（電屏障）帶負電的血漿蛋白(3.6nm)難于濾過。

(圖)腎的神經(jīng)支配

腎交感神經(jīng)：遞質(zhì)是NE，調(diào)節(jié)腎血流量、腎小球濾過率、腎小管的重吸收和腎素釋放。未發(fā)現(xiàn)腎有副交感神經(jīng)支配。多巴胺可擴張腎血管。腎的血液供應（圖）腹主動脈腎動脈葉間動脈弓形動脈小葉間動脈入球動脈腎小球毛細血管網(wǎng)出球小動脈腎周毛細血管網(wǎng)小葉間靜脈弓形靜脈葉間靜脈腎靜脈

肌源學說:

當腎灌注壓增高時，血管平滑肌的緊張性加強，入球小動脈口徑縮小，保持腎血流量穩(wěn)定；反之亦然。

管-球反饋：小管液流量變化影響腎血流量和腎小球濾過率的現(xiàn)象。

通過致密斑感受器(圖)腎局部RAAS及腎內(nèi)產(chǎn)生的前列腺素、腺苷和NO等也參與管-球反饋。第二節(jié)腎小球的濾過功能

尿的生成包括三個基本過程:

腎小球濾過、腎小管和集合管的重吸收、腎小管和集合管的分泌。

濾過：循環(huán)血液流經(jīng)腎小球毛細血管時，血漿中的水分和小分子溶質(zhì)濾入腎小囊腔而形成濾過液（原尿）的過程。

血漿與原尿比較（圖）腎小球濾過率（GFR）：單位時間內(nèi)（每分鐘）兩腎生成的超濾液量。體表面積為1.73m2的個體，其腎小球濾過率為125ml/min。濾過分數(shù)（FF）：腎小球濾過率和腎血漿流量的比例。腎小球濾過率大小決定于濾過系數(shù)和有效濾過壓?！魹V過系數(shù)（Kf）：即濾過膜的面積及其通透性的狀態(tài)◆有效濾過壓（圖）

腎小球濾過的動力是有效濾過壓。

有效濾過壓=腎小球毛細血管壓－（血漿膠體滲透壓+腎小囊內(nèi)壓）。

濾過平衡：有效濾過壓下降到0（圖）◆影響腎小球濾過的因素

腎小球毛細血管血壓

囊內(nèi)壓

血漿膠體滲透壓

腎血漿流量：影響濾過平衡的位置濾過系數(shù)（Kf）：即濾過膜的面積及其通透性的狀態(tài)第三節(jié)腎小管與集合管的轉(zhuǎn)運功能正常人兩腎生成的超濾液180L/D，而終尿為1.5L?！艮D(zhuǎn)運方式重吸收：物質(zhì)從腎小管液中轉(zhuǎn)運至血液中分泌：上皮細胞本身產(chǎn)生的物質(zhì)或血液中的物質(zhì)轉(zhuǎn)運至腎小管腔內(nèi)被動轉(zhuǎn)運：溶質(zhì)順電化學梯度通過腎小管上皮細胞的過程包括擴散、滲透和易化擴散，水的溶質(zhì)拖曳主動轉(zhuǎn)運：溶質(zhì)逆電化學梯度通過腎小管上皮細胞的過程。

原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運（質(zhì)子泵、鈉泵、鈣泵）

繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運◆腎小管與集合管中各種物質(zhì)的重吸收與分泌（一）Na+、Cl-和水的重吸收（圖）（圖2）

1、近端小管重吸收約70%Na+、CI-和水；其中約2/3經(jīng)跨細胞轉(zhuǎn)運途徑，主要發(fā)生在近端小管前半段；約1/3經(jīng)細胞旁途徑被重吸收，主要發(fā)生在近端小管后半段。80%的HCO3-，葡萄糖、氨基酸全部被重吸收；泌H+。

重吸收的動力：基側(cè)膜的Na+泵近端小管前半段：大部分Na+與GS、AA同向轉(zhuǎn)運、與H+逆向轉(zhuǎn)運主動重吸收。HCO3-被重吸收。近端小管后半段：由于前半段Cl-不被重吸收，所以后半段小管液中的Cl-濃度高，同時，頂端膜上有Na+-H+交換和Cl--HCO3-逆向轉(zhuǎn)運體，進入胞內(nèi)的由基底側(cè)膜上的K+-Cl-同向轉(zhuǎn)運至細胞間隙，再吸收入血。

Na+為順電勢差擴散，Cl-為順濃度差擴散。（圖）

水的重吸收是被動的，是靠滲透作用經(jīng)跨上皮細胞和緊密連接而進入細胞間隙后再進入血管中的。此段是等滲重吸收。

3、遠曲小管和集合管

重吸收12%Na+、Cl-和水，同時也分泌K+和H+。該部位對Na+、Cl-和水重吸收受機體水鹽代謝的需要而調(diào)節(jié)。

Na+和K+的轉(zhuǎn)運受醛固酮調(diào)節(jié)。水的重吸收受抗利尿激素(ADH)調(diào)節(jié)。Na+多進多排，少進少排，不進不排。

遠曲小管初段（圖）逆電化學梯度主動轉(zhuǎn)運Na+機制：Na泵是動力

NaCl同向轉(zhuǎn)運體（噻嗪類阻斷）

遠曲小管后段和集合管

主細胞：基底側(cè)膜的鈉泵活動，促使頂端膜上Na+內(nèi)流K+外流（Na+-K+交換）。（圖）（氯氨吡咪可抑制此Na+通道）閏細胞：頂端膜的H+泵，主動泌H+。集合管主細胞內(nèi)有水通道蛋白，受ADH的控制。（三）NH3分泌與H+、HCO3-的轉(zhuǎn)運的關(guān)系（圖）近端小管、髓袢升支粗段和遠端小管上皮細胞內(nèi)的谷氨酰胺在谷氨酰胺酶及谷氨酸脫氫酶作用下生成NH3和HCO3-；NH3的分泌與H+的分泌密切相關(guān)；H+分泌增加促使NH3分泌及NaHCO3的重吸收，實現(xiàn)排酸保堿的作用。集合管細胞膜對NH3有高度通透，對NH4+低通透。（四）K+的重吸收和分泌

65-70%被近球小管重吸收(其機制尚不清楚，但應為主動過程)，25-30%在髓袢重吸收。尿中的K+主要是由遠曲小管和集合管分泌的，并受許多因素的影響。遠曲小管后段和集合管

主細胞：基底側(cè)膜的鈉泵活動，促使頂端膜上Na+內(nèi)流K+外流（Na+-K+交換）。（圖）泌K+量受細胞外鉀濃度、醛固酮分泌量及小管液流量的影響。閏細胞：頂端膜的H+泵（圖），主動泌H+時重吸收K+

，即H+-K+ATP酶（五）鈣的重吸收和排泄約70%在近端小管被重吸收，與Na+的重吸收平行；20%在髓袢，9%在遠端小管和集合管被重吸收，小于1%的Ca2+隨尿排出。近端小管：約80%由溶質(zhì)拖曳經(jīng)細胞旁路，20%經(jīng)跨膜細胞重吸收。髓袢升支粗段：重吸收少許；遠端小管和集合管：小管液為負電位，故鈣的重收為跨膜細胞途徑的主動轉(zhuǎn)運。第四節(jié)尿液的濃縮和稀釋

高滲尿．低滲尿．等滲尿◆尿液的稀釋(最低可至50mmol/L)

在髓袢升支粗段小管液的溶質(zhì)被重吸收而水不易被重吸收造成◆尿液的濃縮(最高可至1200mmol/L)

水被重吸收而溶質(zhì)仍留在小管液中造成髓質(zhì)的滲透梯度的建立（冰點降低法）結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：髓袢，髓袢愈長濃縮能力愈強。

逆流：指兩個并列的管道，其中液體流動的方向相反。（圖）逆流系統(tǒng)：兩管下端是連通的，而且兩管間的隔膜容許液體中的溶質(zhì)或熱能在兩管間交換。（圖）逆流倍增：由于管壁通透性和管道周圍環(huán)境的作用，形成溫度遞度，這就是逆流倍增現(xiàn)象。(圖)

髓袢、集合管的結(jié)構(gòu)與逆流倍增的模型很相似。1、外髓部滲透梯度的形成主要由升支粗段對NaCl的重吸收所形成2、內(nèi)髓部滲透梯度的形成與尿素的再循環(huán)和NaCl重吸收有關(guān)動力：髓袢升支粗段對Na+和CI-的主動重吸收。主要溶質(zhì)：尿素和NaCl皮質(zhì)部滲透濃度低；內(nèi)髓部滲透濃度高（圖）◆直小血管—維持髓質(zhì)高滲遞度（圖）1、將溶質(zhì)大部分保留2、重吸收的水份送回體循環(huán)?！粲绊懩蛞簼饪s和稀釋的因素

髓質(zhì)高滲區(qū)及滲透梯度是動力ADH是不可少的條件1．影響髓袢升支粗段主動重吸收NaCl的因素2．影響尿素再循環(huán)的因素3．髓袢的長度及近髓腎單位的數(shù)量4．直小血管血流速度5．ADH的分泌和作用第五節(jié)尿生成的調(diào)節(jié)通過對濾過、重吸收、分泌的調(diào)節(jié)實現(xiàn)。濾過的調(diào)節(jié)：1.濾過膜的面積和通透性

2.影響有效濾過壓的因素小管液中溶質(zhì)的濃度小管液中溶質(zhì)↑→滲透壓↑→近曲小管重吸收水↓→NaCl濃度↓→

NaCl重吸收↓，水重吸收↓。

滲透性利尿：臨床上給病人使用能被腎小球濾過但不被腎小管重吸收的物質(zhì)（如甘露醇），來提高小管液中溶質(zhì)的濃度而達到利尿的目的。球-管平衡

1、球-管平衡(glomerulotubularbalance)：近球小管的重吸收率始終占腎小球濾過率的65%-70%左右的現(xiàn)象。是定比重吸收。(圖)

2、生理意義：使尿中排出的溶質(zhì)和水不因腎小管濾過率的增減而出現(xiàn)大幅度變動。

3、機制：與管周毛細血管血壓和血漿膠體滲透壓改變有關(guān)。

4、球-管平衡打亂：如滲透性利尿◆神經(jīng)和體液調(diào)節(jié)

腎交感神經(jīng)興奮的作用①入球小動脈收縮大于出球小動脈收縮②腎素釋放增多→血管緊張素Ⅱ和醛固酮增加→腎小管對NaCI和水的重吸收↑③增加近球小管、髓袢升支粗段、遠球小管重吸收NaCl和水。抗利尿激素（antidiuretichormone,ADH）又稱血管升壓素(vasopressin,AVP)，由下丘腦的視上核和室旁核分泌。作用：1、提高遠曲小管和集合管對水的通透性(圖)2、增加髓袢升支粗段對NaCl的主動重吸收，增加內(nèi)髓部集合管對尿素的通透，利于尿濃縮。3、腎小球系膜細胞收縮，有效濾過面積減少。作用機制：與V2受體結(jié)合，使水通道內(nèi)移。ADH分泌調(diào)節(jié)：血漿晶體滲透壓（圖水利尿）和循環(huán)血量、動脈血壓、痛刺激、冷刺激、缺氧、乙醇等。（圖）分泌的調(diào)節(jié)：＊

BP↓→入球小A壓力↓血流↓→入球小A處的牽張感受器↓→腎素分泌↑＊

BP↓→入球小A壓力↓血流↓→濾過↓→流經(jīng)腎小管的鈉量↓→致密斑鈉感受器興奮→腎素分泌↑＊BP↓→腎交感神經(jīng)興奮腎素的釋放＊

E和NE直接刺激顆粒細胞釋放腎素腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)1、腎素：由顆粒細胞分泌作用：使血管緊張素原生成血管緊張素I

2、血管緊張素Ⅱ的作用：①刺激醛固酮的合成和分泌②直接刺激近球小管對NaCl的重吸收③刺激垂體后葉釋放ADH

3．醛固酮：由腎上腺皮質(zhì)球狀帶分泌

作用：保Na+、保水、排K+

(圖)

分泌調(diào)節(jié)：⑴腎內(nèi)機制、⑵神經(jīng)機制、⑶體液機制⑷血K+、血Na+濃度。心房尿鈉肽atrialnatriureticpeptide(ANP)由心房肌合成，當心房壁受牽拉或血中有Ach\NE\ADH等物質(zhì)時可促進其釋放。作用：促進NaCl、水排出

①抑制集合管對NaCl的重吸收②出球小動脈舒張大于入球小動脈舒張，增加腎血漿流量和腎小球濾過率。③抑制腎素的分泌④抑制醛固酮的分泌⑤抑制抗利尿激素的分泌第六節(jié)清除率◆清除率的概念和計算方法清除率

（clearance,C）：指腎在單位時間（每分鐘）內(nèi)能將多少毫升血漿中所含的某些物質(zhì)完全清除出去，這個被完全清除了某物質(zhì)的血漿毫升數(shù)就稱該物質(zhì)的清除率（ml/min）。

C=U×V/P◆測定清除率的理論意義

測定腎小球濾過率1.菊粉清除率

腎排出量為腎小球濾過量與腎小管、集合管的重吸收量和分泌量的代數(shù)和。

U×V=F×P-R+E

某物質(zhì)濾過后，不被重吸收，也不被分泌則

U×V=F×P，∴F=U×V/P=C2.內(nèi)生肌酐清除率

C肌酐＝[尿肌酐（mg/L）×24小時尿量（L）/血漿肌酐（mg/L）]（L/24h)正常值：128L/24h測定腎血流量血漿中某一物質(zhì)（如碘銳特、對氨基馬尿酸），經(jīng)過腎循環(huán)一周后可以被完全清除:U×V=X×P，則C=U×V/P=X

測得腎血漿流量為660ml/min腎血流量=660/55×100=1200ml/min為腎有效血漿流量和腎有效血流量推測腎小管的功能

C小于125ml/min，重吸收大于分泌

C大于125ml/min，重吸收小于分泌第七節(jié)尿的排放

尿的生成是連續(xù)，排尿是間歇的?！舭螂着c尿道的神經(jīng)支配（圖）

傳出N

1、盆N（副交感N）興奮使逼尿肌收縮、膀胱內(nèi)括約肌松馳，促進排尿。

2、腹下N（交感N）興奮使逼尿肌松馳、內(nèi)括約肌收縮，阻抑尿的排放。

3、陰部N（軀體N）興奮使膀胱外括約肌收縮，受意識控制。傳入N：

盆N：膀胱充脹感覺腹下N：傳導膀胱痛覺陰部N：傳導尿道感覺◆排尿反射在正常情況下，膀胱內(nèi)壓經(jīng)常保持在10cmH2O，當尿量增加到400-500ml時膀胱內(nèi)壓明顯升高（圖）。膀胱內(nèi)尿量增加到700ml，膀胱內(nèi)壓增加至35cmH2O，逼尿肌便出現(xiàn)節(jié)律性收縮，排尿欲增加，可控制排尿。當膀胱內(nèi)壓達到70cmH2O以上時，便出現(xiàn)明顯的痛感以致不得不排尿。排尿反射途徑：尿量充盈（400-500ml）→牽張感受器興奮→盆神經(jīng)→骶髓的排尿反射初級中樞→腦干和大腦皮層的排尿反射高位中樞→盆神經(jīng)→逼尿肌收縮、內(nèi)括約肌松馳→

尿液進入后尿道。尿液刺激尿道感受器→陰部神經(jīng)→脊髓排尿中樞，進一步加強其活動，使外括約肌開放，于是尿注被強大的膀胱內(nèi)壓（150cmH2O）驅(qū)出。這是一種正反饋。（圖1）（圖2）排尿異常：1、尿頻：排放次數(shù)過多。膀胱炎癥或機械性刺激（如結(jié)石）引起

2、尿潴留：膀胱尿液充盈過多而不能排出。由排尿反射初級中樞的活動發(fā)生障礙或尿流受阻所致。

3、尿失禁：排尿失去了大腦皮層意識控制。謝謝球旁器組成示意圖濾過膜示意圖RBF：腎血流量RPF：腎血漿流量GFR：腎小球濾過率腎血流量的自身調(diào)節(jié)有效濾過壓示意圖腎小球毛細血管血壓、膠體滲透壓和囊內(nèi)壓對腎小球濾過率的影響近球小管對GS、AA、磷酸鹽等的重吸收示意圖近端小管前半段重吸收NaCl示意圖X代表GS、AA、磷酸鹽Cl－等近端小管后半段重吸收NaCl示意圖髓袢升支粗段重吸收Na+、K+、Cl-示意圖遠曲小管初段重吸收NaCl示意圖遠曲小管后段和集合管重吸收NaCl、泌H＋和K＋示意圖銨的排泄示意圖逆流系統(tǒng)與逆流倍增示意圖尿濃縮機制示意圖ADH作用機制示意圖一次飲一升清水和一升生理鹽水后的排尿率醛固酮作用機制示意圖膀胱和尿道的神經(jīng)支配膀胱充盈與壓力的關(guān)系血漿、濾過液、尿液成分比較成分血漿(g%)P濾液(g%)尿(g%)U水909896Pr80.030GS0.10.10Na+0.330.330.35K+0.020.020.15Cl-0.370.370.6H2PO4-HPO42

-0.0040.0040.15尿素0.030.030.18尿酸0.0040.0040.05肌酐0.0010.0010.10氮0.00010.00010.04腎小球（毛細血管球）腎小體腎小囊近曲小管近端小管髓袢降支粗段腎單位髓袢降支細段髓袢細段髓袢腎小管髓袢升支細段髓袢升支粗段遠端小管遠曲小管皮質(zhì)腎單位和近髓腎單位的比較