第8章尿液的生成與調(diào)節(jié)

1、第8章尿液的生成與調(diào)節(jié)本章內(nèi)容第一節(jié) 概述第二節(jié) 尿生成的過(guò)程第三節(jié) 尿液的濃縮和稀釋第四節(jié) 尿生成的調(diào)節(jié)排泄(excretion) 代謝終產(chǎn)物、過(guò)剩物質(zhì)和異物通過(guò)血液循環(huán)最終排出體外的過(guò)程。排泄途徑:肺、腸、皮膚、腎(最主要) 腎小球?yàn)V過(guò)、腎小管與集合管重吸收與分泌 尿生成基本過(guò)程 afferent arteriolefiltrationsecretionreabsorptionexcretion of urineefferent arteriole腎的功能:1、排泄2、內(nèi)分泌: 腎素、EPO、羥化酶3、饑餓時(shí)，糖異生的場(chǎng)所一、腎的功能解剖第一節(jié) 概述(一)腎單位腎小體腎小球腎小囊腎小管近端

2、小管髓袢細(xì)段遠(yuǎn)端小管升支細(xì)段袢升粗段遠(yuǎn)曲小管袢降粗段近曲小管降支細(xì)段Renal cortexRenal medullaCortical nephron Juxtamedullary nephronVasa recta兩類腎單位皮質(zhì)腎單位近髓腎單位皮質(zhì)腎單位近髓腎單位數(shù)量和體積多(約占90%)而小少(約占10%)而大A入:A出2111小動(dòng)脈出球后形成的血管幾乎全部包繞在皮質(zhì)部分的腎小管 不僅包繞近端、遠(yuǎn)曲小管周圍，還形成直小血管髓袢短，只達(dá)外髓層長(zhǎng)，深入內(nèi)髓層血流量多（90%）少（10%）功能形成原尿濃縮與稀釋尿液 兩類腎單位的比較Renal cortexRenal medullaCortica

3、l nephron Juxtamedullary nephronVasa recta兩類腎單位皮質(zhì)腎單位近髓腎單位（二）球旁器球外系膜細(xì)胞球旁細(xì)胞致密斑吞噬功能感受NaCl球旁器組成示意圖分泌腎素二、腎血液循環(huán)的特點(diǎn)1.血供特點(diǎn)：1）血供豐富，1200ml/分（CO的1/51/4）2）腎血流分布不均(94%皮質(zhì), 5%外髓)3）兩套cap網(wǎng)腎小球Cap： 高壓床 濾過(guò)腎小管Cap ： 低壓床重吸收2.腎血流量的調(diào)節(jié)： 動(dòng)脈血壓在80180mmHg范圍內(nèi)變動(dòng), 腎血流量相對(duì)穩(wěn)定 意義: 一般情況下, 保證泌尿功能正常進(jìn)行腎血流量的自身調(diào)節(jié)示意圖180肌源性學(xué)說(shuō)與血管平滑肌的緊張性有關(guān)第二節(jié) 尿的

4、生成過(guò)程腎小球?yàn)V過(guò)的實(shí)驗(yàn)證明原尿血漿一、腎小球的濾過(guò)功能(一)濾過(guò)膜的結(jié)構(gòu)腎小囊臟層1、三層膜結(jié)構(gòu)血管內(nèi)皮基膜7090nm窗孔28nm網(wǎng)孔411nm裂孔1）機(jī)械屏障：由上述 孔道構(gòu)成濾過(guò)量與有效半徑成反比（2.04.2nm）2）電學(xué)屏障：濾過(guò)膜各層含帶負(fù)電荷的糖蛋白。腎小球腎炎損傷濾過(guò)膜面積（1.5m2） 血尿、少尿損傷電學(xué)屏障Pr尿（白蛋白3.6nm，帶負(fù)電，不通過(guò)）2、兩種屏障腎小球有效濾過(guò)壓 = （腎小球Cap壓+囊內(nèi)液膠體滲透壓） (血漿膠體滲透壓 + 腎小囊內(nèi)壓) （二）有效濾過(guò)壓前者是濾過(guò)動(dòng)力; 后兩者是重吸收動(dòng)力腎小球有效濾過(guò)壓= 腎小球Cap壓 (血漿膠體滲透壓 + 腎小囊內(nèi)壓

5、) 入球小動(dòng)脈出球小動(dòng)脈blood囊內(nèi)壓 Cap血壓血漿膠體滲透壓入球端:有效濾過(guò)壓=45-(25+10)=10mmHg0有濾液生成出球端:有效濾過(guò)壓=45-(35+10)=0mmHg0無(wú)濾液生成1.濾過(guò)率（glomerular filtration rate, GFR) 單位時(shí)間內(nèi)兩腎生成的超濾液量2.濾過(guò)分?jǐn)?shù)(filtration fraction,GFF) GFR與每分鐘腎血漿流量的百分比 GFF GFR腎血漿流量100 125660=19 （三）腎小球?yàn)V過(guò)功能的評(píng)價(jià)指標(biāo)二、影響腎小球?yàn)V過(guò)因素腎小球Cap血壓囊內(nèi)壓血漿膠體滲透壓腎血流量濾過(guò)系數(shù)入球小動(dòng)脈出球小動(dòng)脈blood囊內(nèi)壓 Cap

6、血壓血漿膠體滲透壓本節(jié)小結(jié)掌握尿生成的三過(guò)程。掌握濾過(guò)率，濾過(guò)分?jǐn)?shù)的概念。掌握有效有效濾過(guò)壓及其影響因素熟悉濾過(guò)膜的兩種屏障和腎血流量的自身調(diào)節(jié)。afferent arteriole180L1.5Lefferent arteriole二、腎小管與集合管的重吸收和分泌（一）轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)的方式重吸收（reabsorption）分泌（secretion）小管液1、轉(zhuǎn)運(yùn)功能2、轉(zhuǎn)運(yùn)途徑跨細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)途徑細(xì)胞旁轉(zhuǎn)運(yùn)途徑H+Na+Na+ATPNa+Cl-K+3、轉(zhuǎn)運(yùn)方式被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)葡萄糖氨基酸H2OK+、Ca2+三、腎小管和集合管中物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能 6570%12%20%（一）Na+、

7、Cl- 、 H2O的重吸收前半段：跨細(xì)胞途徑，2/31、近端小管葡萄糖氨基酸 Na+泵作用 Na+ -葡萄糖、 Na+ -氨基酸同向轉(zhuǎn)運(yùn)入細(xì)胞，易化擴(kuò)散入血液。葡萄糖氨基酸 Na+ - H+逆向轉(zhuǎn)運(yùn)HCO3- 重吸收（CO2) H2O被滲透性重吸收Cl- 不被重吸收后半段：跨細(xì)胞途徑和細(xì)胞旁途徑Cl-順濃度差擴(kuò)散Na+順電位差擴(kuò)散水: 隨溶質(zhì)重吸收等滲性重吸收2、髓袢降支細(xì)段：對(duì)NaCl不通透，對(duì)H2O通透。小管液滲透壓升高升支：對(duì)NaCl 通透，對(duì)H2O不通透。小管液滲透壓下降 呋喃苯胺酸(呋塞米, furosemide)可抑制此轉(zhuǎn)運(yùn)體K+升支粗段（主要）NaCl被主動(dòng)重吸收 Na+-K+-

8、2Cl同向轉(zhuǎn)運(yùn)體升支細(xì)段：擴(kuò)散3、遠(yuǎn)曲小管和集合管重吸收量: NaCl約12%, 水不等(可調(diào));Na+受醛固酮調(diào)節(jié);水受血管升壓素(ADH)調(diào)節(jié)小管液Na+Na+Cl-Cl-K+H2O遠(yuǎn)曲小管初段遠(yuǎn)曲小管始段: Na+-Cl同向轉(zhuǎn)運(yùn)水不被重吸收噻嗪類利尿藥抑制主細(xì)胞: Na+通道(基底側(cè)膜鈉泵) 抑制劑: 氨氯吡咪(阿米洛利, amiloride)閏細(xì)胞: 質(zhì)子泵(H+-K+ATP酶)集合管: 水孔蛋白(aquaporin)遠(yuǎn)曲小管后段與集合管:Na+K+K+主細(xì)胞閏細(xì)胞CO2+H2OCAHCO3-H+遠(yuǎn)曲小管后段和集合管Cl-ATPNa+開(kāi)放受ADH調(diào)節(jié)髓袢升支：對(duì)水不通透近端小管：657

9、0%，比例恒定，不可調(diào)遠(yuǎn)曲小管和集合管： H2O通道（調(diào)節(jié)性重吸收） ADH4、H2O順滲透梯度被重吸收（二） HCO3-的重吸收與H+的分泌1、近端小管：80%的HCO3-被重吸收HCO3-以CO2形式被重吸收。H+通過(guò)Na+ - H+交換分泌入管腔。2、髓袢：發(fā)生在升支粗段，機(jī)制同上。3、遠(yuǎn)端小管和集合管閏細(xì)胞CO2+H2OCAHCO3-H+ATP閏細(xì)胞主動(dòng)泌H+:H+-K+-ATP酶; H+- ATP酶CA的活性受小管液pH影響（三）葡萄糖的重吸收3、腎糖閾(renal threshold for glucose): 1、部位: 近端小管(主要前半段)100%2、機(jī)制: 繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)產(chǎn)

10、生尿糖的最低血糖濃度,稱為腎糖閾。血糖濃度180mg/100ml 300mg/100ml小管重吸收達(dá)極限，尿糖隨血糖升高而平行升高。4、原因：Na+-G同向轉(zhuǎn)運(yùn)體數(shù)目有限1、G只能在近端小管重吸收2、NaCl和水在近端小管定比重吸收3、髓袢降支細(xì)段不能重吸收NaCl4、髓袢升支不能重吸收水 小 結(jié)6570%NaCl不吸收5、遠(yuǎn)曲小管和集合管Na+受醛固酮調(diào)節(jié);水受ADH調(diào)節(jié) 第三節(jié) 尿液的濃縮和稀釋概 述 正常：501200mOsm/(KgH2O)尿滲壓血滲壓高滲尿尿濃縮 如：大量出汗、嘔吐、腹瀉缺水尿滲壓血滲壓低滲尿尿稀釋 如：大量輸液、飲水多水尿滲壓血滲壓等滲尿腎功 如：腎衰 尿量 正常：

11、10001500ml/24h多尿：多于2500ml/24h少尿：100400ml/24h無(wú)尿：少于100ml/24h一、尿液的稀釋1.主要部位：遠(yuǎn)曲小管和集合管2.調(diào)節(jié)因素：抗利尿激素(ADH)遠(yuǎn)曲小管和集合管對(duì)水的通透性尿量增多3.尿崩癥： ADH或其受體缺乏。20L/dNaCl不吸收二、尿液的濃縮（1200mOsm)1.主要部位：2.調(diào)節(jié)因素：3、原理：遠(yuǎn)曲小管和集合管抗利尿激素(ADH)腎髓質(zhì)間質(zhì)高滲尿濃縮的必備條件腎髓質(zhì)高滲梯度的形成機(jī)制U形結(jié)構(gòu)(逆流系統(tǒng)) 溶質(zhì)或水的單向通透U形髓袢, 腎小管各部通透性差異。cortexouter medullaInnermedulla 4、腎髓質(zhì)高

12、滲梯度的形成1.物質(zhì)：外髓層: NaCl內(nèi)髓層: NaCl 尿素cortexouter medullaInnermedullavasa recta降支: 溶質(zhì)進(jìn), 水出升支: 溶質(zhì)出, 水進(jìn) 越往底部, 溶質(zhì)越多 留住溶質(zhì), 帶走水份5、直小血管在維持髓質(zhì)高滲中的作用第四節(jié) 尿生成的調(diào)節(jié)一、神經(jīng)調(diào)節(jié)二、體液調(diào)節(jié)三、腎內(nèi)自身調(diào)節(jié)（一）腎交感神經(jīng)的作用 1、支配腎血管平滑肌(a受體)收縮腎A，入球A出球A，GFR；2、支配近球細(xì)胞(受體) 腎素釋放 血管緊張素和醛固酮保鈉排鉀3、刺激近端小管和髓袢 Na+、Cl、水重吸收一、神經(jīng)調(diào)節(jié)（二）腎交感神經(jīng)參與的反射1、容量感受性反射血容量容量感受器交感神

13、經(jīng)腎血流量尿量2、壓力感受性反射Bp壓力感受器交感神經(jīng)尿量3、腎-腎反射 刺激一側(cè)腎的傳入神經(jīng)，可反射性改變同側(cè)和對(duì)側(cè)交感神經(jīng)的活動(dòng)，改變腎功能。（一）抗利尿激素（ADH）1、來(lái)源：下丘腦視上核、室旁核（合成）下丘腦-垂體束神經(jīng)垂體（貯存）入血PVNSONcollecting ductH2Oneuro-hypophysisdistal tubule二、體液調(diào)節(jié)2、作用ADH+V1受體血管平滑肌收縮血壓ADH+V2受體 提高遠(yuǎn)曲小管和集合管上皮細(xì)胞對(duì)水的通透性， 水的重吸收尿量 3、ADH釋放的調(diào)節(jié)：血漿晶體滲透壓 ：血漿晶體滲透壓刺激滲透壓感受器ADH合成、釋放 遠(yuǎn)曲小管和集合管重吸收水尿量下

14、丘腦，對(duì)Na+ 、Cl- 引起的滲透壓的改變敏感。水利尿（water diuresis）排尿率（ml/min）血漿晶體滲透壓（mOsm/L）時(shí)間（min）口服生理鹽水1000ml尿量輕度排尿率（ml/min）血漿晶體滲透壓（mOsm/L）時(shí)間（min）血漿晶體滲透壓不變快速口服清水1000ml血漿晶體滲透壓尿量明顯飲鹽水與清水的區(qū)別大量飲清水后引起的尿量增加。血容量：血容量增加ADH中樞 回心血量心肺感受器興奮動(dòng)脈血壓壓力感受器大失血？其他因素： 下丘腦病變垂體 ADH尿崩癥冷刺激ADH分泌尿量ACE-A（二）腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)（renin-angiotensin-aldostero

15、ne） 1、腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)：球旁細(xì)胞 腎素（蛋白水解酶）血管緊張素原（肝）Ang（10肽） ACE（肺）Ang（8肽）Ang腎上腺皮質(zhì)球狀帶醛固酮2、Ang的功能：促進(jìn)近端小管對(duì)NaCl的重吸收。促進(jìn)ADH的分泌。收縮腎血管，影響腎小球?yàn)V過(guò)。 低濃度：出球A收縮出球，濾過(guò)不變 高濃度：入球A收縮明顯，濾過(guò)減少 系膜C收縮，濾過(guò)系數(shù)，濾過(guò)減少3、醛固酮的功能：生成管腔膜Na+通ATP的生成量基側(cè)膜Na+泵活性促進(jìn)遠(yuǎn)曲小管和集合管保鈉、保水、排鉀4、腎素分泌的調(diào)節(jié)BP循環(huán)血量致密斑感受器（+）入球A牽張感受器（+）交感神經(jīng)（+）顆粒細(xì)胞腎素分泌 AD、NE （+） 血K+和血Na+濃

16、度（血K+濃度改變對(duì)醛固酮分泌的調(diào)節(jié)更為靈敏） 醛固酮分泌 一、腎內(nèi)自身調(diào)節(jié)1、小管液中溶質(zhì)的濃度小管液中溶質(zhì)濃度小管液滲透壓管內(nèi)外滲透梯度水重吸收尿量滲透性利尿（osmotic diuresis） 小管液中溶質(zhì)濃度所形成的滲透壓,能對(duì)抗腎小管對(duì)水重吸收例：糖尿病多尿，甘露醇脫水2、球-管平衡（glomerulotubular balance）定義：近端小管對(duì)溶質(zhì)和水的重吸收隨腎小球?yàn)V過(guò)率的變化而變化，始終為腎小球?yàn)V過(guò)率的6570%，也稱定比重吸收。生理意義：使終尿量不會(huì)因GFR的增減而出現(xiàn)大幅度波動(dòng)。例： 125 87.5(70%) 37.5GFR(ml/min) 近 遠(yuǎn) 150( 25)

17、105(70%) 45( 7.5)100 70 30 機(jī)制： 腎血流量不變，GFR 近端小管旁cap壓血漿膠滲壓小管旁組織間液入cap 組織間隙靜水壓 水和鈉重吸收盆神經(jīng): 傳入膀胱充脹感、 傳出支配膀胱逼 尿肌(收縮)和 內(nèi)括約肌(舒張)腹下神經(jīng): 傳入膀胱痛覺(jué)、 傳出支配膀胱逼 尿肌(舒張)和 內(nèi)括約肌(收縮)陰部神經(jīng): 傳入尿道感覺(jué)、 傳出支配外括約 肌(收縮)排尿反射腦干或大腦皮層骶髓的初級(jí)排尿中樞尿道感受器（+）尿道感受器（-）盆N(正反饋)盆N(+)盆N(+)陰部N(-)膀胱充盈達(dá)400500ml膀胱壁牽張感受器膀胱逼尿肌(+)尿道內(nèi)括約肌(-)尿液進(jìn)入后尿道排尿炎癥或結(jié)石尿頻尿失禁尿潴留