第九章 泌尿生理

第九章泌尿生理概述

一、排泄(excretion)機(jī)體將物質(zhì)代謝尾產(chǎn)

物和機(jī)體不需或過(guò)剩的物質(zhì)經(jīng)血液循環(huán)，通過(guò)排泄器官排出體外的過(guò)程

二、排泄的四個(gè)途徑二、排1.由呼吸器官排出:

CO2、少量水

2.由大腸排出

:膽色素、無(wú)機(jī)鹽

3.由皮膚排出

:

水、NaCl、尿素

4.由腎臟排出

:尿尿的一般理化特性尿量:1000～2000ml/日

>2500ml/日多尿

100～500ml/日少尿

<100ml/日無(wú)尿比重：1.015～1.025波動(dòng)范圍：1.001～1.035pH:5.0～7.0

95～97%水無(wú)機(jī)鹽：NaCl、硫酸鹽等成份3～5%固體物有機(jī)物：尿素、肌酐、 馬尿酸、尿膽素 三、腎排泄的功能意義

1.排除代謝尾產(chǎn)物、異物

2.排除過(guò)剩的電解質(zhì)、H+維持酸堿平衡.3.調(diào)節(jié)細(xì)胞外液量和血液的滲透壓

4.保留體液中某些重要成份：如Na+、K+

、HCO3-、Cl-四、泌尿功能和非泌尿功能

（一）腎泌尿功能——尿生成過(guò)程1.腎小球的濾過(guò)(glomeruluarfiltration)2.腎小管和集合管的重吸收(reabsorptioninrenaltubuleandcollecttubule)3.腎小管和集合管的分泌與排泄(secretionandexcretionoftubuleandcollecttubule)（二）非泌尿功能——分泌生物活性物質(zhì)腎分泌的活性物質(zhì)：1.促紅細(xì)胞生成素(erythropoietin,EPO)—促RBC生成2.腎素(renin)——①調(diào)節(jié)醛固酮(aldosterone)分泌②調(diào)節(jié)血量③調(diào)節(jié)電解質(zhì)濃度3.羥化VitD3——鈣磷代謝4.PGA——舒血管第一節(jié)腎的功能解剖和腎血流量

腎小球

glomerulus（毛細(xì)血管球）

腎小體

腎單位

renalcorpuscle腎小囊

renalcapsule（內(nèi)層、囊腔、外層）

(Nephron)

近端小管

proximaltubule200萬(wàn)個(gè)

腎小管

髓袢

medullarylooprenaltubule

遠(yuǎn)端小管

distaltubule一、腎的功能解剖（一）腎單位的構(gòu)成

腎單位類(lèi)型

1.皮質(zhì)腎單位

(

corticalnephron)：

占80～90%，腎小球小，入球小A口徑>出球小A口徑，故腎小球毛細(xì)血管血壓高，有利于濾過(guò)；腎小管周?chē)?xì)血管血壓低，有利于重吸收。

2.近髓腎單位(juxtamedullarynephron)：占10～20%，腎小球大，入球小A口徑≈出球小A口徑，位于皮質(zhì)深部1/3處，網(wǎng)狀小血管

出球小A直小血管U形集合管(Collectingtubule)：不包括在腎單位內(nèi)，但在尿液濃縮功能中起重要作用。(二)球旁器

(juxtaglomerularapparatus)遠(yuǎn)曲小管穿行于腎小體的入球和出球小動(dòng)脈之間的特殊結(jié)構(gòu)。球旁細(xì)胞（顆粒細(xì)胞juxtaglomerularcells）—合成和分泌腎素(renin)球外系膜細(xì)胞（間質(zhì)細(xì)胞）致密斑（maculardensa）——感受小管內(nèi)Na+含量的變化，調(diào)節(jié)腎素分泌（三）濾過(guò)膜的構(gòu)成

腎小球毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞(70~90nm小孔)

濾過(guò)膜基膜(2~8nm網(wǎng)孔)

腎小囊內(nèi)層上皮細(xì)胞

(裂隙膜上有4~11nm小孔)

濾過(guò)膜是腎小球?yàn)V過(guò)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)1.分子量大小的選擇性濾器（機(jī)械屏障）有效半徑<1.8nm可完全通過(guò)，>3.6nm不能濾過(guò)葡萄糖glucose（180）可通過(guò)，白蛋白albumin（69000）不能通過(guò)2.分子電荷的選擇性濾器（電學(xué)屏障）右旋糖酐(+)——易通過(guò)濾過(guò)膜右旋糖酐(-)

——難通過(guò)濾過(guò)膜電中性分子：通透性決定于分子的大小帶負(fù)電大分子：內(nèi)層細(xì)胞層和基膜內(nèi)側(cè)部的帶負(fù)電結(jié)構(gòu)可阻止它通過(guò)。帶正電大分子：雖然可能通過(guò)內(nèi)皮細(xì)胞層和基膜內(nèi)側(cè)部，但基膜外側(cè)部和裂孔膜是它的主要屏障。內(nèi)皮細(xì)胞表面帶負(fù)電荷的糖蛋白和基膜上帶負(fù)電荷的蛋白質(zhì)（硫酸肝素）構(gòu)成了濾過(guò)的電學(xué)屏障，限制負(fù)電荷的濾過(guò)。二、腎血流量及其調(diào)節(jié)

（一）腎臟的血液供應(yīng)特點(diǎn)

1.血液供應(yīng)豐富

成人安靜時(shí)1200ml/min

（占心輸出量的1/5~1/4）２.腎內(nèi)血流量分布不均勻

皮質(zhì)：94%外髓：5～6%內(nèi)髓：1%

３.兩套毛細(xì)血管網(wǎng)

腎A——葉間A——弓形A——小葉間A——入球小A—

—毛細(xì)血管網(wǎng)——出球小A——毛細(xì)血管網(wǎng)——小葉間V——弓形V——葉間V——腎V

-（二）腎血流量的自身調(diào)節(jié)(regulation)

灌注壓(perfusionpressure)20～80mmHg（2.7～10.7Kpa）時(shí)，腎血流量隨腎A壓升高而升高灌注壓80～180mmHg（10.7～24Kpa）時(shí)，腎血流量相對(duì)穩(wěn)定在一個(gè)水平灌注壓>180mmHg（>24Kpa）時(shí)，腎血流量又隨腎A壓升高而升高動(dòng)脈血壓

入球小動(dòng)脈血管壁受到牽張刺激

血管平滑肌收縮舒張血管口徑

血流阻力

血流量

腎血流量相對(duì)恒定罌粟鹼、水合氯醛—抑制血管平滑肌后自身調(diào)節(jié)現(xiàn)象消失，提示自身調(diào)節(jié)與血管平滑肌活動(dòng)有關(guān)。機(jī)制：細(xì)胞分流學(xué)說(shuō)、組織壓力學(xué)說(shuō)、肌原反應(yīng)學(xué)說(shuō)、反饋調(diào)節(jié)學(xué)說(shuō)肌原反應(yīng)學(xué)說(shuō):(三)腎血流的神經(jīng)和體液調(diào)節(jié)腎交感神經(jīng)（發(fā)自T12至L2）節(jié)后纖維支配腎A，腎小管與球旁細(xì)胞（入球小A的N末梢分布密度大），末梢釋放去甲腎上腺素，調(diào)節(jié)腎血流量，腎小管的重吸收和腎素釋放。迷走N纖維對(duì)尿生成的影響尚未肯定。體液因素：腎上腺素與去甲腎上腺素、升壓素、血管緊張素——腎血管收縮（靜滴Adr.10微克/分，腎血流量減少30%）腎交感N興奮球旁細(xì)胞腎素血管緊張素腎血管收縮腎血流量意義安靜正常：通過(guò)自身調(diào)節(jié)使腎血流量相對(duì)穩(wěn)定，泌尿活動(dòng)正常進(jìn)行。運(yùn)動(dòng)或異常如高溫、出血缺氧時(shí)：通過(guò)神經(jīng)、體液調(diào)節(jié)使血流量減少，保證重要器官的血流供應(yīng)。第二節(jié)腎小球的濾過(guò)功能血漿、濾液的比較微穿刺技術(shù)獲取囊內(nèi)液，微量化學(xué)分析表明系血漿的超濾液（各種晶體物質(zhì)的成分和濃度與血漿基本相似）

腎小球?yàn)V過(guò)率（glomerularfiltrationrate）單位時(shí)間內(nèi)（每分鐘）兩腎生成的超濾液量

125ml/min/1.73m2

125×1440（24h）=180000ml

180L/24h

濾過(guò)分?jǐn)?shù)（filtrationfraction）腎小球?yàn)V過(guò)率和腎血漿流量的比值

125ml/

660ml×100%=19%

可見(jiàn)流過(guò)腎臟的血漿約1/5由腎小球?yàn)V到腎小囊腔中。GFR與FF是衡量腎功能的指標(biāo)。一、有效濾過(guò)壓（EFP．effectivefiltrationpressure）

有效濾過(guò)壓是腎小球?yàn)V過(guò)的動(dòng)力。

有效濾過(guò)壓=腎小球毛細(xì)血管壓-（血漿膠體滲透壓+腎小囊內(nèi)壓)

用直接法測(cè)出，腎小球毛細(xì)血管壓平均值約45mmHg

，為主A平均壓的40%入球端與出球端毛細(xì)血管壓基本相等(下降1～2mmHg)

入球端

25mmHg.血漿膠體滲透壓出球端

35mmHg.腎小囊內(nèi)壓10mmHg（1.3KPa）入球端有效濾過(guò)壓=45-（25+10）=10出球端有效濾過(guò)壓=45-（35+10）=0mmHg通常超濾液在入球端毛細(xì)血管段中濾過(guò)壓較高，出球端有效濾過(guò)壓為零，無(wú)法生成超濾液。

二、影響腎小球?yàn)V過(guò)的因素1.濾過(guò)膜：（１）濾膜通透性腎炎、腎病綜合征——濾過(guò)膜機(jī)械屏障減弱以及濾過(guò)膜帶負(fù)電荷的蛋白減少或消失，導(dǎo)致帶負(fù)電荷的血漿白蛋白濾過(guò)——

蛋白尿（２）濾膜面積正常1.5m2以上．急性腎小球腎炎病人，腎小球毛細(xì)血管口徑變窄或完全阻塞，濾膜面積減少２．有效濾過(guò)壓（１）腎小球毛細(xì)血管的血壓全身動(dòng)脈血壓波動(dòng)在80～180mmHg（10.7～24Kpa）時(shí)，通過(guò)自身調(diào)節(jié)，入球小A口徑改變，使腎小球毛細(xì)血管壓相對(duì)穩(wěn)定，GFR基本保持不變。血容量減少，劇烈運(yùn)動(dòng)，強(qiáng)烈傷害性刺激等，交感N興奮，入球小A強(qiáng)烈收縮，腎血漿流量和腎小球毛細(xì)血管壓，有效濾過(guò)壓，超濾液，少尿或無(wú)尿。

AP<40～50mmHg（5.3～6.7Kpa）時(shí)，有效濾過(guò)壓為零，GFR=0,無(wú)尿．

高血壓晚期，入球A硬化，GFR減少．（２）腎小囊內(nèi)壓正常情況下比較穩(wěn)定病理情況如:腎盂、輸尿管結(jié)石、腫瘤腎小囊內(nèi)壓有效濾過(guò)壓超濾液（３）血漿膠體滲透壓正常情況下變化不大，如靜脈注如大量生理鹽水或全身血漿蛋白血漿膠滲壓有效濾過(guò)壓超濾液３．腎血漿流量：增大血漿膠滲壓在入球—出球小A之間的上升速度慢，具有濾過(guò)作用的毛細(xì)血管段加長(zhǎng)，GFR減少血漿膠滲壓上升速度加快，縮短了具有濾過(guò)作用的毛細(xì)血管段，GFR應(yīng)激狀態(tài)（如嚴(yán)重缺氧，中毒性休克）——交感N興奮——腎內(nèi)血管收縮——腎血流量——腎血漿流量——GFR三、清除率定義和計(jì)算方法１．定義：兩腎在單位時(shí)間內(nèi)（１分鐘）能將多少毫升血漿中所含的某物質(zhì)完全清除，這個(gè)被完全清除了該物質(zhì)的血漿毫升數(shù)，即為該物質(zhì)的清除率。

。2．測(cè)量方法：

需先測(cè)量三個(gè)值

Ｕ（尿中某物質(zhì)濃度、ｍg%）；

Ｖ（每分鐘尿量、ｍｌ／min）；

Ｐ（血漿中該物質(zhì)濃度、ｍg%）。

Ｃ(清除率)＝ＵＶ／Ｐ

如某物質(zhì)可以自由濾過(guò)，但不被重吸收和分泌，那么該物質(zhì)清除率，應(yīng)等于腎小球?yàn)V過(guò)率

(即濾過(guò)的量)如菊粉：Ｖ＝１ml/min；Ｕ＝１２５ｍｇ%;Ｐ＝１ｍｇ％；Ｃ＝１２５×１／１＝１２５ml/min

3．測(cè)定清除率的意義清除率反映腎臟對(duì)不同物質(zhì)的清除能力。測(cè)定清除率可衡量腎臟生理活動(dòng)情況。

(1)腎小球?yàn)V過(guò)率的測(cè)定：菊粉濾過(guò)后，既不被重吸收也不被分泌，故測(cè)定菊粉的血漿清除率可代表腎小球?yàn)V過(guò)（125ml/min）（(2)腎血流量的測(cè)定

碘銳特、對(duì)氨基馬尿酸靜脈注射后，經(jīng)腎循環(huán)一周后幾乎完全清除掉（通過(guò)濾過(guò)和分泌）。即在腎動(dòng)脈中該物質(zhì)有一定濃度，流到腎靜脈中其濃度接近0，那么該物質(zhì)每分鐘的尿中排出量（U·V），應(yīng)約等于每分鐘通過(guò)腎臟的血漿中所含的量，故該物質(zhì)血漿清除率約為每分鐘通過(guò)腎臟的血漿量。

實(shí)測(cè)對(duì)氨基馬尿酸清除率是594ml/min

故

RPF＝594ml/min÷

90%＝

660ml/min

血漿占全血的55%，故腎血流量660ml／min

55%＝1200ml/min

RBF

＝3.對(duì)腎小管功能的推測(cè)一種物質(zhì)C>125ml/min提示腎小管必定有分泌排泄

某種物質(zhì)Ｃ＜125ml/min提示腎小管必定有重吸收第三節(jié)腎小管與集合管的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能

（Reabsorptionintherenaltubuleandcollectingduct

）一.腎小管與集合管物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的方式重吸收的途徑:跨細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)、細(xì)胞旁轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)方式

:被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)(水──借滲透壓之差;溶質(zhì)

──借濃度差和電位差)

主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)(原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)和繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)）重吸收的部位:主要在近曲小管

腎小球?yàn)V過(guò)液流經(jīng)近端小管后67%的Na+、Cl-、K+和水被重吸收，85%的HCO3-也被重吸收，葡萄糖、氨基酸被全部重吸收,H+則分泌到小管中。

二.腎小管和集合管各種物質(zhì)的重吸收與分泌

超濾液量與終尿相比:

180L/日1.5L/日,提示水99%被重吸收鈉,鈣,尿素等減少,提示被不同程度地重吸收葡萄糖,氨基酸在終尿中為0,提示被全部重吸收肌酐,H+,K+等增加，提示腎小管還有分泌和排泄功能

(一)Na+、Cl-和水的重吸收

1.近端小管(占濾過(guò)量65～70%）

近端小管前半段：

Na+與葡萄糖、氨基酸同向轉(zhuǎn)運(yùn)主動(dòng)重吸收

Na+與H+

逆向轉(zhuǎn)運(yùn)

近端小管前半段重吸收Na+的示意圖水順滲透壓差，伴溶質(zhì)而重吸收；Cl-不被重吸收

近端小管后半段

Na+、Cl-——細(xì)胞旁路被動(dòng)重吸收水順滲透壓差，伴溶質(zhì)而重吸收

近球小管前半段，Na+、HCO3-以及葡萄糖，氨基酸重吸收后，使小管液中Cl-濃度升高。在近球小管的后半段Cl-順濃度差經(jīng)緊密連接被重吸收。由于管腔中的電位變正，又促使Na+順電位差被吸收。+

2.髓袢

：

Na+、Cl-20%被重吸收，水15%被重吸收。

髓袢降支細(xì)段：對(duì)Na+、Cl-

不易通透，對(duì)水通透性較高。髓袢升支細(xì)段：對(duì)水不通透性，對(duì)Na+、Cl-

易通透，擴(kuò)散入組織間液。

髓袢升支粗段：對(duì)水不通透性，對(duì)Na+、Cl-主動(dòng)重吸收。

由于髓袢升支粗段管腔內(nèi)為正電位（+2～+10mV）故Cl-的重吸收是繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)。用哇巴因(-)鈉泵，轉(zhuǎn)運(yùn)受阻，提示Na+泵參與此過(guò)程。呋噻米可抑制Na+-K+-2Cl-同向轉(zhuǎn)運(yùn)體而利尿。3.遠(yuǎn)曲小管和集合管：

NaCl約12%調(diào)節(jié)性重吸收。Na+主動(dòng)重吸收，主要受醛固酮調(diào)節(jié)。水也是調(diào)節(jié)性(被動(dòng))重吸收（約20%），主要受ADH調(diào)節(jié)。

在遠(yuǎn)曲小管始段，Na+和Cl-經(jīng)Na+-Cl-同向轉(zhuǎn)運(yùn)體轉(zhuǎn)運(yùn)，噻嗪類(lèi)利尿劑可抑制。在遠(yuǎn)曲小管后段和集合管，Cl-細(xì)胞旁被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)（P225）（二）HCO3-的重吸收與H+的分泌

1.近端小管

被動(dòng)重吸收HCO3-（約80%），以CO2的形式進(jìn)行。

HCO3-比Cl-優(yōu)先重吸收，因?yàn)镃O2能迅速透過(guò)管腔膜。

H+

的分泌主要在近端小管發(fā)生，是主動(dòng)過(guò)程（H+–Na+

交換及H+–ATP酶分泌）。

2.髓袢：

HCO3-的重吸收主要發(fā)生在升支粗段，機(jī)制同近端小管。

3.遠(yuǎn)曲小管和集合管：閏細(xì)胞

分泌，主動(dòng)過(guò)程（質(zhì)子泵及H+–K+_ATP酶分泌）。（三）NH3的分泌與H+

，HCO3-的轉(zhuǎn)運(yùn)關(guān)系

近端小管，髓袢升支粗段，遠(yuǎn)曲小管和集合管的上皮細(xì)胞在代謝過(guò)程中產(chǎn)生NH4+

和NH3，其分泌的同時(shí)回收NaHCO3,,并與H+

的分泌正相關(guān)。血液上皮細(xì)胞小管液

Na+

Na+

2

NH4+

H+

NH4+

Cl-

谷氨酰胺(脫氫）

NH3

2HCO3-

2

HCO3-

NH4

Cl

Na+

Na+（集合管除外)

腎臟通過(guò)分泌H+和NH3?；厥誑aHCO3，對(duì)機(jī)體酸堿平衡的維持起重要調(diào)節(jié)作用。（四）K+的重吸收與分泌

K+在近端小管(約65～70%），髓袢(約25～30%）主動(dòng)重吸收，尿中K+主要來(lái)自遠(yuǎn)曲小管和集合管主細(xì)胞的分泌，是被動(dòng)過(guò)程（順電化梯度），凡能影響基底側(cè)膜上Na+-K

+

–ATP酶活性和頂端膜Na+、K+通透性的因素，均可影響K+的分泌（P225）（五）葡萄糖的重吸收：

全部在近端小管（主要在近曲小管），借助Na+的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)而繼發(fā)性主動(dòng)重吸收。

近端小管對(duì)葡萄糖的重吸收能力有限。

當(dāng)血中葡萄糖濃度>160～180mg/mL時(shí)，超過(guò)部分腎小管重吸收葡萄糖的能力，出現(xiàn)尿糖（腎糖閾renalglucosethreshold

：尿中不出現(xiàn)糖的最高血糖濃度）。.當(dāng)血糖濃度增高到令全部腎小管對(duì)糖重吸收的能力到達(dá)極限時(shí)，此值叫葡萄糖吸收極限量。（男375mg/min，女300mg/min）第四節(jié)尿液的濃縮和稀釋

(concentrationanddilutionofurine)

尿的滲透濃度可由于體內(nèi)缺水或水過(guò)剩等不同情況而出現(xiàn)大幅度的變動(dòng)

(濃縮或稀釋)。尿液滲透壓>血漿滲透壓濃縮尿尿液滲透壓<血漿滲透壓稀釋尿

尿液滲透壓=血漿滲透壓等滲尿一.尿濃縮和稀釋的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)

腎髓質(zhì)高滲