生理學(xué)課件：8-第八章 腎的排泄功能

第八章

腎臟的排泄功能Chapter8ExcretoryFunctionoftheKidneys扁豆兄弟的故事排泄途經(jīng)腎臟：機(jī)體主要的排泄器官

呼吸系統(tǒng)：CO2、H2O和一些揮發(fā)性物質(zhì)消化系統(tǒng)：汞、鉛，膽色素、鈣、鎂、鐵等皮膚：不感蒸發(fā)、汗液（水、無機(jī)鹽和尿素等）排泄(excretion):

機(jī)體將代謝終產(chǎn)物、進(jìn)入機(jī)體過剩的物質(zhì)和異物等經(jīng)血液循環(huán)由相應(yīng)途經(jīng)排出體外的過程。血液透析血液凈化/Soft/ShowSoft.asp第一節(jié)概述第二節(jié)腎小球的濾過功能第三節(jié)腎小管與集合管的重吸收和分泌功能第四節(jié)尿液的濃縮和稀釋第五節(jié)尿生成的調(diào)節(jié)第六節(jié)血漿清除率第七節(jié)尿的排放

內(nèi)容簡介第一節(jié)概述尿液生成的部位/health-dictionary/nephron-function-kidney-definition.htm（一）腎單位（nephron）一、腎的結(jié)構(gòu)特征腎臟基本的結(jié)構(gòu)、功能單位，每腎約100萬個(gè)。腎小體腎小管集合管（二）球旁器

(juxtaglomerularapparatus)組成：球旁細(xì)胞、球外系膜細(xì)胞、致密斑h(yuǎn)ttp://virtual.yosemite.cc.ca.us/rdroual/Lecture%20Notes/Unit%206/urinary_system%20Spring%202007%20with%20figures.htm腎素吞噬、收縮氯化鈉Mesangialcells（二）球旁器

(juxtaglomerularapparatus)InterlobararteryInterlobarvein（一）腎的血液供應(yīng)二、腎的血液循環(huán)的特點(diǎn)流經(jīng)腎臟的血液1200ml/min（占心輸出量？）；腎臟重量僅占體重1％。皮質(zhì)94%

分布外髓5%～6%

內(nèi)髓<1%（二）血流量大且血流分布不均勻二、腎的血液循環(huán)的特點(diǎn)腎臟供血很豐富：/detail/82844878

腎小球毛細(xì)血管網(wǎng)

血壓高，與腎小球的濾過有關(guān)；

腎小管周圍毛細(xì)血管網(wǎng)

血壓低，膠體滲透壓高，與腎小管的重吸收有關(guān)。（三）兩套毛細(xì)血管網(wǎng)二、腎的血液循環(huán)的特點(diǎn)/bio/humananat/excretoryvocab.htm（四）腎血流量的自身調(diào)節(jié)概念：在沒有外來神經(jīng)支配的情況下，動脈血壓在一定范圍內(nèi)變動時(shí)，腎血流量通過調(diào)節(jié)仍然保持相對恒定。入球小動脈阻力6.6713.320.026.7021腎容積流量（ml/min.g）腎血流量(RBF)腎小球?yàn)V過率(GFR)小管液流量變化影響GFR和腎血流量的現(xiàn)象?！≡磳W(xué)說（入球小動脈平滑肌緊張性)——管-球反饋(Tubuloglomerularfeedback)

（致密斑小管液流量變化）意義：在安靜情況下維持腎小球?yàn)V過率相對恒定。（四）腎血流量的自身調(diào)節(jié)機(jī)制：

腎交感神經(jīng)興奮→腎血管收縮→腎血流量↓

NE、VP、AT-Ⅱ、內(nèi)皮素→腎血管收縮→腎血流量↓

NO、PG、緩激肽→腎血管舒張→腎血流量↑（五）腎血流量的神經(jīng)和體液調(diào)節(jié)

只在失血、劇烈運(yùn)動等緊急情況下起作用，使腎血流量與全身血液循環(huán)相配合，引起血液重新分配，保證心、腦、骨骼肌等器官血液供應(yīng)。三、尿生成的基本過程腎小球的濾過腎小管與集合管的選擇性重吸收腎小管與集合管的分泌入球小動脈腎小球Cap.第二節(jié)腎小球的濾過功能一、腎小球的濾過概念二、濾過膜三、有效濾過壓四、腎小球?yàn)V過功能的評價(jià)五、影響腎小球?yàn)V過的因素一、腎小球的濾過成分血漿（%）原尿（%）終尿（%）水90-939995-97蛋白質(zhì)7-9----------葡萄糖0.10.1-----尿素0.030.032尿酸0.0020.0020.05氯化物0.370.370.6鈉0.320.320.35鉀0.020.020.15氨0.00010.00010.14一、腎小球的濾過二、濾過膜（一）濾過膜的面積正常人體兩腎全部腎小球毛細(xì)血管總面積≥1.5m，利于血漿的濾過。eg.急性腎小球腎炎外層中層內(nèi)層水分子陽離子葡萄糖小分子陰離子白蛋白蛋白質(zhì)（二）濾過膜的通透性1.物質(zhì)分子的大小

r﹤2.0nm（分子量﹤1000）中性物質(zhì)，eg葡萄糖自由濾過

r﹥4.2nm（分子量﹥70000）不能濾過

2.0﹤r﹤4.2nm濾過量∝1/半徑(右旋糖酐)（二）濾過膜的通透性——機(jī)械屏障作用基膜、臟層為主

濾過膜的結(jié)構(gòu)毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞層（-）：窗孔50－100nm

基膜層（-）：微纖維網(wǎng)孔4-8nm

腎小囊臟層足細(xì)胞足突層：濾過裂隙膜孔4-14nm（二）濾過膜的通透性機(jī)械屏障物質(zhì)分子量有效半徑（nm）濾過能力水180．101．0鈉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血紅蛋白680003．250．03血漿白蛋白690003．55<0．01（二）濾過膜的通透性2.物質(zhì)帶電性質(zhì)——電荷屏障3.6白蛋白

血管內(nèi)皮細(xì)胞表面：唾液酸蛋白（負(fù)電荷）

基膜層：硫酸肝素和蛋白聚糖（負(fù)電荷）腎病綜合征免疫介導(dǎo)炎性損害電學(xué)屏障，血漿白蛋白大量滲出，形成蛋白尿，導(dǎo)致低白蛋白血癥和水腫。三、有效濾過壓——濾過的動力。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。血漿膠體滲透壓囊內(nèi)壓毛細(xì)血管血壓入球小動脈出球小動脈Effectivefiltrationpressure有效濾過壓囊內(nèi)壓10203040500毛細(xì)血管長度入球端出球端10020304050血壓(mmHg)濾過平衡毛細(xì)血管血壓膠體滲透壓濾過平衡：有效濾過壓下降為零四、腎小球?yàn)V過功能的評價(jià)腎小球?yàn)V過率(glomerularfiltrationrate,GFR)

單位時(shí)間（min)兩腎生成的超濾液(原尿)量。

正常值：125ml/min濾過分?jǐn)?shù)（filtrationfraction，F(xiàn)F)

腎小球?yàn)V過率與腎血漿流量的比值。

正常值：125/660×100%≈19%

⑵面積:⑴通透性機(jī)械屏障作用↓→血尿（如：腎炎時(shí)導(dǎo)致濾過膜孔、裂增大）靜電屏障作用↓→蛋白尿（如：腎炎時(shí)帶負(fù)電荷的糖蛋白減少或消失）急性腎炎→毛細(xì)血管腔狹窄或阻塞→

濾過面積↓→GFR↓→尿量↓

五、影響腎小球?yàn)V過的因素1.濾過膜的面積和通透性

1.濾過膜的面積和通透性2.有效濾過壓①腎小球毛細(xì)血管血壓（80-180mmHg）②血漿膠體滲透壓③囊內(nèi)壓五、影響腎小球?yàn)V過的因素有效濾過壓腎小球Cap.血壓血漿膠體滲透壓囊內(nèi)壓有效濾過壓→GFR→尿量=––※如：大失血→交感N+、NE↑→Cap.收縮

高Bp病晚期→腎A入硬化而縮小如：快速大量輸液→稀釋膠滲壓如：結(jié)石、腫瘤※※

五、影響腎小球?yàn)V過的因素1.濾過膜的面積和通透性2.有效濾過壓①腎小球毛細(xì)血管血壓②血漿膠體滲透壓③囊內(nèi)壓3.腎血漿流量

濾過平衡有效濾過壓囊內(nèi)壓毛細(xì)血管血壓膠體滲透壓10203040500毛細(xì)血管長度入球端出球端10020304050血壓(mmHg)濾過平衡入球小動脈腎小球Cap.終尿分泌(secretion)重吸收(reabsorption)第三節(jié)腎小管與集合管的重吸收和分泌功能超濾液進(jìn)入腎小管后，性質(zhì)、成分改變，改稱小管液(tubularfluid)轉(zhuǎn)運(yùn)途徑腎小管和集合管的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)方式上皮細(xì)胞小管腔血管跨細(xì)胞細(xì)胞旁轉(zhuǎn)運(yùn)方式腎小管和集合管的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)方式上皮細(xì)胞小管腔血管被動轉(zhuǎn)運(yùn)(passivetransport)2.繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運(yùn)1.原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運(yùn)主動轉(zhuǎn)運(yùn)(activetransport)（一）Na＋、Cl-

和水的重吸收髓袢細(xì)段近曲小管髓袢降支粗段近端小管集合管遠(yuǎn)曲小管髓袢升支粗段腎小體腎小球腎小囊上皮細(xì)胞小管腔毛細(xì)血管Na+XNa+H+Na+K+XH2OH2O[Cl-]↑HCO3-1.近端小管中的重吸收（65-70％）前半段(跨細(xì)胞)（一）Na＋、Cl-

和水的重吸收后半段（細(xì)胞旁為主）1.近端小管中的重吸收（65-70％）（一）Na＋、Cl-

和水的重吸收上皮細(xì)胞小管腔毛細(xì)血管＋Cl-Cl-Na+Na+上皮細(xì)胞小管腔毛細(xì)血管H2ONaCl2.髓袢中的重吸收（

NaCl20％，H2O15％）

——

髓袢細(xì)段（一）Na＋、Cl-

和水的重吸收上皮細(xì)胞小管腔組織間隙Na+K+1Na+、1K+2Cl-2Cl-H2O＋K+Na+呋塞米——髓袢升支粗段2.髓袢中的重吸收（

NaCl20％，H2O15％）（一）Na＋、Cl-

和水的重吸收——髓袢升支粗段2.髓袢中的重吸收（

NaCl20％，H2O15％）（一）Na＋、Cl-

和水的重吸收上皮細(xì)胞小管腔組織間隙Na+K+Na+Cl-2Cl-H2O噻嗪類利尿劑3.遠(yuǎn)曲小管和集合管中的重吸收（

NaCl12％，H2O不定）遠(yuǎn)曲小管初段（一）Na＋、Cl-

和水的重吸收上皮細(xì)胞小管腔組織間隙Na+K+Na+主細(xì)胞閏細(xì)胞3.遠(yuǎn)曲小管和集合管中的重吸收（

NaCl12％，H2O不定）遠(yuǎn)曲小管后段和集合管（一）Na＋、Cl-

和水的重吸收K+Na＋主動轉(zhuǎn)運(yùn)Cl-被動轉(zhuǎn)運(yùn)H+H+HCO3-H2OCO2Cl-Cl-（二）HCO3

-的重吸收

重吸收HCO3

-，分泌H+

腎臟分泌NH3，回收HCO3

-

維持體內(nèi)酸堿平衡上皮細(xì)胞小管腔毛細(xì)血管Na+H+（二）HCO3

-的重吸收近端小管80%-85%Na+HCO3-HCO3-H2CO3CO2CO2H2O+CAH2OCAH2CO3H+HCO3-

近端小管65－70％髓袢25－30％遠(yuǎn)端小管后半段和集合管(閏細(xì)胞)少量且受調(diào)節(jié)比例固定（三）K＋的重吸收重吸收分泌遠(yuǎn)端小管和集合管鉀的分泌量——尿鉀排出量上皮細(xì)胞小管腔毛細(xì)血管Na+K+Na+SGGluGluGGlu近端小管（前半段）100%（四）葡萄糖的重吸收腎糖閾(renalglucosethreshold)：

當(dāng)血糖濃度達(dá)到180mg/100ml（即葡萄糖的濾過量達(dá)220mg/min）時(shí)，部分腎小管對Glu吸收已達(dá)極限，尿中開始出現(xiàn)葡萄糖，此時(shí)的血糖濃度為腎糖閾。葡萄糖的最大轉(zhuǎn)運(yùn)率(maximalrateoftransport,Tm)：血糖濃度升至300mg/100ml(375mg/min)時(shí)，全部腎小管對Glu吸收均已達(dá)極限。此時(shí)葡萄糖的濾過量即為Tm。（四）葡萄糖的重吸收二、腎小管和集合管的分泌功能H＋H＋K＋NH3H＋K＋NH3（一）H+的分泌近端小管上皮細(xì)胞小管腔毛細(xì)血管Na+H+Na+HCO3-Na+K+CO2HCO3-H2CO3CO2H2O+CAH2OCAH2CO3H+HCO3-（一）H+的分泌遠(yuǎn)端小管和集合管上皮細(xì)胞小管腔組織間隙閏細(xì)胞H+HCO3-H2OCO2CAH+H＋的緩沖劑：HPO42-NH3（二）NH+的分泌遠(yuǎn)曲小管和集合管上皮細(xì)胞小管腔組織間隙NH4+谷氨酰胺谷氨酸根NH4+a酮戊二酸NH3HCO3-NH3H++Cl－NH4Cl泌NH3與泌H+、HCO3-轉(zhuǎn)運(yùn)的關(guān)系腎臟分泌H+的50%由NH3緩沖※泌NH3與泌H+相互促進(jìn)※泌NH3與泌H+促進(jìn)HCO3-重吸收酸中毒H+→谷氨酰胺代謝→NH4+

、

NH3分泌→HCO3-重吸收（三）K＋的分泌遠(yuǎn)端小管集合管通透性高負(fù)電位K+通道Na+通道Na+-K+泵主細(xì)胞Na+-K+泵上皮細(xì)胞小管腔組織間隙不食也排多食多排少食少排第四節(jié)尿液的濃縮和稀釋機(jī)體水過剩低滲尿機(jī)體水過剩高滲尿機(jī)體水不足低滲尿機(jī)體水不足高滲尿正常人尿液的滲透壓的變動范圍50-1200mOsm/L機(jī)體根據(jù)水代謝，適當(dāng)改變水的排出量，改變尿液滲透壓第四節(jié)尿液的濃縮和稀釋機(jī)體水過剩低滲尿機(jī)體水不足高滲尿正常人尿液的滲透壓的變動范圍50-1200mOsm/L機(jī)體根據(jù)水代謝，適當(dāng)改變水的排出量，改變尿液滲透壓一、尿液濃縮與稀釋的機(jī)制（一）逆流倍增與逆流交換的概念（二）髓袢的結(jié)構(gòu)、功能特點(diǎn)及髓質(zhì)滲透壓梯度（三）腎髓質(zhì)滲透壓梯度的形成（四）髓質(zhì)滲透壓梯度與尿液濃縮和稀釋的關(guān)系（五）腎髓質(zhì)高滲梯度的維持逆流系統(tǒng)1001030706050204080逆流交換NaClNaCl溶液逆流倍增（一）逆流倍增與逆流交換的概念（二）髓袢的結(jié)構(gòu)、功能特點(diǎn)及髓質(zhì)滲透壓梯度

髓袢的結(jié)構(gòu)及功能特點(diǎn)超濾液髓袢降支U形直小血管升支髓袢升支U形直小血管降支集合管遠(yuǎn)曲小管血液Urea（二）髓袢的結(jié)構(gòu)、功能特點(diǎn)及髓質(zhì)滲透壓梯度/Photo/sl/dissection/urinarysystem/Index.html

腎髓質(zhì)滲透壓梯度外髓內(nèi)髓皮質(zhì)H2O尿素尿素尿素濃縮H2ONa＋Cl-Na＋Cl-Na＋Cl-Na＋Cl-尿素（三）腎髓質(zhì)滲透壓梯度的形成H2OH2ONa＋Na＋Na＋UreaUreaNaCl內(nèi)髓皮質(zhì)外髓H2OH2OH2O問題：1.形成腎髓質(zhì)高滲梯度的物質(zhì)：外髓：內(nèi)髓：NaCl+尿素NaCl2.形成腎髓質(zhì)高滲梯度的決定因素：逆流倍增

腎髓質(zhì)高滲梯度是尿液濃縮的先決條件（四）髓質(zhì)滲透壓梯度與尿液濃縮和稀釋的關(guān)系

ADH是決定尿液濃縮或稀釋的關(guān)鍵因素尿液稀釋H2OH2ONa＋Na＋Na＋UreaUreaNaCl內(nèi)髓皮質(zhì)外髓H2OH2OH2OADHH2OH2OH2OH2OH2O尿液濃縮水出鈉進(jìn)水進(jìn)鈉出

——直小血管的逆流交換（五）腎髓質(zhì)高滲梯度的維持300mOsm/kg·H2ONaClH2O1200mOsm/kg·H2O300mOsm/kg·H2ONaClH2O1200mOsm/kg·H2O第五節(jié)尿生成的調(diào)節(jié)一、腎內(nèi)自身調(diào)節(jié)二、神經(jīng)體液調(diào)節(jié)二、神經(jīng)調(diào)節(jié)——腎交感神經(jīng)一、腎內(nèi)自身調(diào)節(jié)小管液中溶質(zhì)的濃度球-管平衡(glomerulotubularbalance)三、體液調(diào)節(jié)抗利尿激素(antidiuretichormone，ADH)醛固酮(aldosterone)心房鈉尿肽（atrialnatriureticpeptide，ANP)一、腎內(nèi)自身調(diào)節(jié)（一）小管液中溶質(zhì)的濃度

——滲透性利尿（osmoticdiuresis）

小管液中溶質(zhì)所產(chǎn)生滲透壓是對抗腎小管重吸收的力量，可以妨礙水分和NaCl等溶質(zhì)的重吸收，使得尿量增加。

如糖尿病病人的多尿；臨床經(jīng)常使用利尿劑：如甘露醇、山梨醇。一、腎內(nèi)自身調(diào)節(jié)（二）球-管平衡機(jī)制：腎小管周圍毛細(xì)血管內(nèi)血漿膠體滲透壓變化。意義：使尿中排出的鈉和水不會隨腎小球?yàn)V過率的增減而出現(xiàn)大幅度的變化，保持尿量和尿鈉的相對穩(wěn)定。125ml/min87.5ml/min37.5ml/min150ml/min105ml/min45ml/min100ml/min70ml/min30ml/minGFR近端小管重吸收遠(yuǎn)端部分的量概念：不論腎小球?yàn)V過率是增是減，近端小管的重吸收量總是占腎小球?yàn)V過率的65～70%。也叫定比重吸收。二、神經(jīng)調(diào)節(jié)

腎交感神經(jīng)的作用：

1、入球小動脈和出球小動脈血管平滑肌收縮

2、促進(jìn)球旁細(xì)胞釋放腎素→AT-Ⅱ、醛固酮↑→Na+重吸收

3、促進(jìn)近端小管和髓袢對NaCl、H2O的重吸收2.生理作用：

遠(yuǎn)端小管和集合管對水的通透性↑,水分重吸收↑,使尿量↓（一）抗利尿激素（antidiuretichormone,ADH)

血管升壓素（vasopressin,VP）V1受體（血管）V2受體（遠(yuǎn)端小管后段、集合管）三、體液調(diào)節(jié)1.合成、釋放部位:九肽激素下丘腦視上核和室旁核神經(jīng)元合成，神經(jīng)垂體儲存、釋放。髓袢升支粗段對NaCl重吸收↑,內(nèi)髓部集合管對尿素的通透性↑3.機(jī)制：第二信使學(xué)說，增加水通道數(shù)目。上皮細(xì)胞小管腔組織間隙ACATPcAMPProteinkinasePhosphoproteinH2OH2OH2OH2O4.ADH分泌的調(diào)節(jié)下丘腦前部室周器——

滲透壓感受器血漿晶體滲透壓

→(

)滲透壓感受器→ADH分泌

(NaCl

)水利尿(waterdiuresis)：一次飲用大量清水后尿量增多的現(xiàn)象。（1）血漿晶體滲透壓：（大量出汗、嘔吐、腹瀉等）↑↑↑+（大量飲清水）↓↓↓-一次飲1升清水或飲1升等滲鹽水(0.9%NaCl溶液)后的利尿率飲清水飲等滲鹽水（1）血漿晶體滲透壓：下丘腦AV3V——滲透壓感受器

（2）血容量和血壓：心肺感受器、動脈壓力感受器敏感性低：血容量和血壓降低5～10％循環(huán)血量↓→(-)心肺感受器→(+)ADH釋放動脈血壓↓→(-)壓力感受器→(+)ADH釋放ADH4.ADH分泌的調(diào)節(jié)（1）血漿晶體滲透壓：下丘腦AV3V——滲透壓感受器

（2）血容量和血壓：心肺感受器、動脈壓力感受器

（3）其他:+:惡心、疼痛、應(yīng)激、低血糖；嗎啡

-:乙醇4.ADH分泌的調(diào)節(jié)

2.生理作用：促進(jìn)遠(yuǎn)曲小管和集合管對對Na＋、H2O

的重吸收和K＋的排出，即保鈉保水排鉀。（二）醛固酮1.合成釋放部位：腎上腺皮質(zhì)球狀帶，屬類固醇激素。3.作用機(jī)制：基因調(diào)節(jié)機(jī)制，醛固酮誘導(dǎo)蛋白質(zhì)合成。

上皮細(xì)胞小管腔組織間隙Na+K+ATPNa+蛋白質(zhì)mRNA（二）醛固酮1）腎素－血管緊張素－醛固酮系統(tǒng)4.分泌的調(diào)節(jié)循環(huán)血量↓等適宜刺激AngⅠAngⅡ醛固酮腎素ACEAngⅢ(1)腎內(nèi)機(jī)制

①牽張感受器—入球小動脈壁的牽張程度②致密斑—流經(jīng)該處小管液的鈉含量腎素分泌的調(diào)節(jié)(3)體液機(jī)制

—E和NE、腎內(nèi)PGE2和PGI2均可刺激球旁細(xì)胞釋放腎素。

(2)神經(jīng)機(jī)制

—腎交感神經(jīng)興奮-β受體-腎素釋放量增加。2）血K+和血Na+的濃度血[K+]↑血[Na+]↓醛固酮合成分泌↑（保Na+排K+）血[K+]↓血[Na+]↑→4.分泌的調(diào)節(jié)→醛固酮的分泌對血K+濃度升高很敏感。（三）心房鈉尿肽（atrialnatriureticpeptide，ANP）

部位：心房肌細(xì)胞合成釋放的肽類激素作用：利尿、利鈉、擴(kuò)血管、降壓機(jī)制：入球小動脈舒張→GFR↑集合管上皮細(xì)胞頂端膜Na＋通道減少→NaCl重吸收↓抑制腎素分泌，使ANGⅡ減少抑制醛固酮