生理-尿的生成与排出(本科)精品文档

主讲：胡德辉hudehui163第八章尿的生成和排出Urineformationandexcretion机体通过血液循环把体内的代谢终产物、过剩的物质以及进入机体的异物等排出体外的过程。排泄(excretion)泌尿系统皮肤呼吸道消化道排泄排泄途径（excretionpathway）①排出大部分代谢终产物、异物；②调节细胞外液量、血液渗透压；③维持水、电解质和酸碱平衡。肾脏的排泄功能:肾素、促红细胞生成素、活化VitD3等肾脏的内分泌功能：尿生成的基本过程示意图尿液形成的三个过程:①肾小球的滤过。②肾小管和集合管的重吸收。③肾小管和集合管的分泌。Functionalanatomyofkidneyandrenalbloodflow第一节肾的功能解剖和肾血流量一、肾的功能解剖肾脏解剖图(一)肾单位（Nephron）肾单位近端小管髓袢细段远端小管肾小体肾小管肾小球肾小囊1.肾单位的构成髓袢升支粗段远曲小管髓袢降支细段髓袢升支细段近曲小管髓袢降支粗段肾单位示意图2.肾单位的分类皮质肾单位近髓肾单位数量多少体积小大血管口径入球小A口径出球小A入球小A=出球小A出球小A形成管周毛细血管网管周毛细血管网、直小血管髓袢短长球旁器无分布外、中皮质层内皮质层有皮质肾单位和近髓肾单位③球外系膜细胞(extraglomerularmesangialcell)（二）球旁器juxtaglomerularapparatus②致密斑（maculadensa）感受小管液中NaCl含量的变化。①球旁细胞（juxtaglomerularcell）分泌肾素。球旁器示意图①血流量大，主要分布于肾皮质；②两套串联的毛细血管网，且压力不同；③有直小血管。肾小球毛细血管压高→利于肾小球的滤过管周毛细血管压低→利于肾小管的重吸收（一）肾血流量(renalbloodflow,RBF)的特点二、肾血流量及其调节1.自身调节(autoregulation)（二）肾血流量的调节调节范围：80~180mmHg自身调节作用的机制：①肌源性学说②管-球反馈2.神经和体液调节肾血流量在动脉血压一定的变动范围内能保持相对恒定的现象。肾血流量的自身调节第二节肾小球的滤过功能Functionofglomerularfiltration血液流经肾小球时,血浆的水分和小分子物质通过滤过膜进入肾小囊形成原尿的过程。滤过（filtration）：滤过的实验证据:肾小囊微穿刺示意图成分血浆原尿水900980蛋白质80微量葡萄糖11Na+3.33.3Cl-3.73.7K+0.20.2尿酸0.020.02尿素0.30.3肌酐0.010.01氨0.0010.001血浆与原尿主要成分比较(g/L)原尿=血浆的超滤液肾小球滤过率(Glomerularfiltrationrate,GFR)：单位时间内两肾生成的超滤液量滤过分数(Filtrationfraction,FF)：肾小球滤过率和肾血浆流量的比值正常值：125ml/min正常值：125/660×100%=19%滤过的评价指标:125660535一、滤过的结构基础——滤过膜1.滤过膜(filtrationmembrane)的组成滤过膜毛细血管内皮细胞层基膜层肾小囊脏层上皮细胞层肾小球滤过膜示意图2.滤过膜的通透性（permeability）①分子的有效半径②带电荷状态3.滤过膜的面积有效滤过压(effectivefiltrationpressure,EFP)=肾小球毛细血管血压-（血浆胶体渗透压+肾小囊内压）二、滤过的动力—有效滤过压1.肾小球毛细血管血压——动力2.血浆胶体渗透压——阻力3.肾小囊内压——阻力有效滤过压示意图0103545毛细血管长度滤过平衡毛细血管血压血浆胶体渗透压入球端出球端囊内压25三、影响肾小球滤过的因素1.滤过膜的改变(1)通透性的改变(2)总面积的改变2.有效滤过压的改变(1)肾小球毛细血管血压(2)血浆胶体渗透压(3)肾小囊内压甲3.肾血浆流量的改变肾血浆流量对肾小球滤过的影响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↓（少尿）②有效滤过压肾小球Cap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肾血浆流量↓滤过率↓（中毒性休克）影响肾小球滤过的因素第二次课第三节肾小管和集合管的物质运输(OR:Transportofsubstancesthroughrenaltubulesandcollectingducts)g/24hH2ONa+K+G尿素肌酐氨原尿180L50028140531.80.45终尿1.5L3~53~50252.21.2重吸收（reabsorption）:物质从小管液中转运到血液中。分泌(secretion):小管上皮细胞将本身产生的物质或血液中的物质转运到小管液中。一、肾小管和集合管的物质转运方式主动转运被动转运如扩散、易化扩散、渗透、溶剂托曳原发性主动转运和继发性主动转运肾小管和集合管的物质转运途径跨细胞转运途径和细胞旁转运途径肾小管重吸收和分泌的示意图（一）Na+、Cl-和水的重吸收1.近端小管①前半段Na+主动重吸收：Na+-葡萄糖、氨基酸同向转运Na+-H+逆向交换二、几种主要物质的重吸收与分泌②后半段Na+被动重吸收：主要随Cl-的重吸收被动转运③水的重吸收：靠渗透作用被动吸收H2O渗透作用G、AANa+重吸收特点：存在泵-漏现象净Na+重吸收量＝主动重吸收量－回漏量钠主动重吸收的泵-漏模式2.髓袢H2ONaCl髓袢重吸收Na＋、Cl-、H2O的示意图髓袢升支粗段机制：Na+:2Cl-:K+同向转运模式呋喃苯胺酸（速尿）Cl-K+Na+细胞内呋塞米（速尿）髓袢升支粗段继发性主动重吸收Na＋、K+、Cl-的示意图3.远曲小管和集合管(1)远曲小管初段机制：Na+-Cl-同向转运(2)远曲小管后段和集合管水的重吸收主要受血管升压素的调节Na+的重吸收主要受醛固酮的调节机制：Na+通道噻嗪类┄┄┄┄┄┄→Cl-氨氯吡咪（二）HCO3-的重吸收与H+的分泌1.近端小管机制:①HC03-重吸收与泌H+相结合②优先于Cl-的重吸收③碳酸酐酶对HC03-的重吸收起重要作用特点：HCO3-以CO2的形式被重吸收近端小管HCO3-重吸收和H+分泌的示意图2.髓袢主要在升支粗段，机制同上。3.远曲小管和集合管闰细胞经H+-ATP酶和H+-K+ATP酶主动泌H+肾小管泌H+的意义:近端小管HCO3-重吸收和H+分泌的示意图排酸保碱增加碱储促进泌NH3（三）NH3的分泌与H+、HCO3-转运的关系机制：单纯扩散集合管分泌NH3示意图谷氨酰胺泌NH3的意义:促进泌H+促进HCO3-重吸收排酸保碱（四）K+的重吸收和分泌◆K+大部分在近端小管主动重吸收,尿中的K+主要由远曲小管和集合管分泌。◆K+分泌伴随Na+的重吸收(Na+-K+交换)。◆Na+-K+交换与Na+-H+交换竞争抑制。远端小管后段和集合管重吸收NaCl、分泌K+和H+的示意图K+通道Na+通道Na+-K+泵远端小管后段和集合管重吸收NaCl、分泌K+和H+（五）Ca2+的重吸收和排泄①Ca2+主要在近端小管以溶剂拖曳的方式被重吸收。②Ca2+的重吸收主要受甲状旁腺激素的调节。（六）葡萄糖的重吸收肾糖阈（renalthresholdforglucose）：不出现尿糖的最高血糖浓度，称为~。1.部位:100%重吸收，仅限于近端小管2.特点：①与Na+的重吸收相耦联，是继发性主动转运②葡萄糖的重吸收有一定限度葡萄糖吸收极限量:男375mg/min女300mg/min160~180mg/100ml葡萄糖细胞内K+Na+○载体葡萄糖在近端小管的重吸收第四节尿液的浓缩和稀释Urineconcentrationanddilution高渗尿:尿渗透压血浆渗透压低渗尿:尿渗透压血浆渗透压等渗尿:尿渗透压=血浆渗透压肾浓缩稀释功能↓尿量100ml/d：无尿尿量400ml/d：少尿尿量2.5L/d：多尿尿量≈1.5L/d：正常尿液被浓缩尿液被稀释一、尿液浓缩与稀释的机制肾髓质渗透压梯度示意图（一）肾髓质高渗梯度的形成1.逆流交换与逆流倍增（countercurrentmultipation）Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+甲乙丙M1M2H2O逆流交换逆流倍增2.髓质高渗梯度的形成①外髓部：髓袢升支粗段主动重吸收NaCl—主要动力②内髓部：NaCl和尿素的扩散等渗性重吸收尿素水肾内尿素的再循环（二）浓缩尿和稀释尿的产生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)(水过多)ADH↓集合管对水通透性↑集合管对水重吸收↑高渗尿(尿浓缩)ADH↑(缺水)（三）肾髓质高渗梯度的维持——直小血管逆流交换：带走水分，保留溶质。直小血管.swf肾髓质渗透梯度形成和维持示意图髓质高渗的形成原始动力:髓袢升支粗段主动重吸收NaCl基本条件:髓袢细段不同的通透性及平行逆流特点物质基础:NaCl和尿素（再循环）髓质高渗的保持直小血管的逆流交换作用ADH的浓度二、影响尿液浓缩的因素(一)肾髓质高渗梯度4.直小血管血流3.尿素浓度——内髓高渗2.利尿剂(速尿)——外髓高渗1.髓袢结构与功能(二)血液ADH的浓度——尿崩症垂体性尿崩症肾性尿崩症第三次课第五节尿生成的调节Regulationofurineformation一、肾内自身调节渗透性利尿Osmoticdiuresis：由小管液溶质浓度增加，渗透压升高，阻碍了肾小管对Na+和水的重吸收而引起尿量增多的现象。（一）小管液中溶质的浓度（二）球管平衡1.概念：近端小管的重吸收率始终占GFR的65～70%℅左右。（定比重重吸收）3.意义：维持尿量和溶质的相对稳定2.机制：660125NaClH2O150535Cap血压胶渗压↓↑(510)球管平衡示意图2.球旁细胞→1.入球小动脉收缩出球小动脉收缩→GFR↓3.近端小管和髓袢→二、神经体液调节(一)肾交感神经的作用血管紧张素Ⅱ↑，醛固酮↑NaCl和水的重吸收↑肾素↑→下丘脑视上核`室旁核下丘脑垂体束神经垂体（贮存、释放）（合成）(二)血管升压素(VP,抗利尿激素ADH)1.产生部位：2.主要作用：①提高远曲小管和集合管对水的通透性②增加髓袢升支粗段对NaCl的重吸收③提高内髓部集合管对尿素的通透性ADH的产生部位示意图ADHADH的作用原理3.ADH分泌的调节：水利尿waterdiuresis：大量饮清水后尿量增多的现象。(1)血浆晶体渗透压的改变—最敏感刺激有效刺激：血浆晶体渗透压↑和循环血量↓大量饮水血浆晶体渗透压体内缺水ADH远曲小管集合管对水的通透性水的重吸收尿量下丘脑渗透压感受器+(2)血容量的改变(3)其他因素动脉血压↑压力感受器+循环血量迷走神经ADH尿量心房容量感受器+ADH尿量抗利尿激素的产生、调节及其作用示意图血浆晶体渗透压↑循环血量↓动脉血压↓应激、疼痛、情绪激动渗透压感受器+容量感受器-压力感受器-中枢神经系统+下丘脑视上核、室旁核下丘脑-垂体束神经垂体抗利尿激素↑肾远曲小管、集合管对水通透性↑水重吸收↑尿量↓血浆晶体渗透压恢复循环血量、动脉血压恢复+（三）肾素-血管紧张素-醛固酮系统RAAS1.RAAS的组成血管紧张素原AngⅠAngⅡAngⅢ转换酶氨基肽酶肾上腺皮质球状带醛固酮肾素2.血管紧张素Ⅱ的功能(1)刺激近端小管对NaCl的重吸收(2)入球小动脉收缩，肾小球滤过率↓(3)刺激醛固酮、ADH的释放3.醛固酮（aldosterone，ADS）的功能(1)主要作用：(2)作用机制：保Na+、排K+、保水(3)分泌调节：R-A-A-S血Na+↓、血K+浓度↑4.肾素分泌的调节(1)肾内机制(2)神经机制：(3)体液机制：入球小动脉牵张感受器致密斑感受器肾交感神经E、NE球旁细胞肾素血K+/血Na+循