生理第08章 尿液的生成與排泄課件

第八章尿液的生成與排泄

概述排泄：是指機體將代謝終產(chǎn)物、多余的或有害的物質(zhì)，經(jīng)血液循環(huán)的運輸由排泄器官向體外排出的過程。人體主要的排泄器官：呼吸器官消化器官皮膚：以泌汗液的方式腎臟：以泌尿的方式腎臟是最重要排泄器官：1、通過尿的生成，排除機體代謝產(chǎn)生的廢物、過剩的物質(zhì)、進入體內(nèi)的異物和藥物（種類最多、量最大）。2、通過尿的生成實現(xiàn)機體對水、電解質(zhì)、酸堿平衡的調(diào)節(jié)。從而維持機體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)。

概述一、腎臟的結(jié)構(gòu)特點（一）腎單位和集合管腎單位是腎臟的基本功能單位，它與集合管共同完成泌尿機能。集合管不包括在腎單位內(nèi)，但在功能上和遠球小管密切相關(guān)。它在尿生成過程中，特別是尿液濃縮過程中起著重要的作用。一、腎臟的結(jié)構(gòu)特點

腎臟的基本功能單位

腎小球（血管球）

腎小體腎小囊近曲小管近端小管腎單位髓袢降支粗段髓袢降支細段腎小管髓袢細段髓袢髓袢升支細段髓袢升支細段遠端小管遠曲小管

腎單位和腎血管示意圖圖8-1腎單位和腎血管示意圖左側(cè)為髓質(zhì)腎單位；右側(cè)為皮質(zhì)腎單位一、腎臟的結(jié)構(gòu)特點（二）球旁器（近球小體）球旁器由三種特殊的細胞群組成：球旁細胞：位于入球小動脈中膜內(nèi)的肌上皮樣細胞，含腎素顆粒。球外系膜細胞：位于出、入球小動脈之間，具有吞噬功能。致密斑：位于遠曲小管起始部、能感受小管液中Na+量的變化，調(diào)節(jié)球旁細胞對腎素的釋放。二、腎臟血液循環(huán)的特點1、血流量大：在一定范圍內(nèi)維持相對穩(wěn)定，腎血流量1200ml/min，相當(dāng)于心輸出量的20%。在80-180mmHg范圍內(nèi)，通過自身調(diào)節(jié)保持穩(wěn)定2、分布不均：腎臟的供血分布不均，其中約94%的流經(jīng)腎皮質(zhì)，約5%的供應(yīng)外髓部，剩于不到1%的供應(yīng)內(nèi)髓，故腎血流量主要指腎皮質(zhì)血流量。二、腎臟血液循環(huán)的特點三、腎臟的功能尿液生成的三個基本步驟：腎小球的濾過功能腎小管與集合管的重吸收腎小管與集合管的分泌三、腎臟的功能（二）內(nèi)分泌功能：

分泌紅細胞生成素、腎素、激肽、前列腺素和轉(zhuǎn)化

1，25-二羥維生素D3。第二節(jié)腎小球的濾過功能腎小球濾過的概念：

是指當(dāng)血液流經(jīng)腎小球毛細血管時，除血漿蛋白質(zhì)外，血漿中的水和小分物質(zhì)可通過腎小球濾過膜進入腎小囊腔內(nèi)，形成腎小球濾液（原尿）。第二節(jié)腎小球的濾過功能一、濾過膜—濾過的結(jié)構(gòu)二、有效濾過壓—濾過的動力三、腎小球濾過率與濾過分?jǐn)?shù)四、影響腎小球濾過的因素一、濾過膜—濾過的結(jié)構(gòu)（一）濾過膜的組成：

由三層結(jié)構(gòu)組成：腎小球毛細血管內(nèi)皮細胞基膜腎小囊的臟層上皮細胞基膜的孔徑最小對濾過起主要作用

一、濾過膜—濾過的結(jié)構(gòu)2、電學(xué)屏障：

濾過膜各層均含有許多帶負電荷的物質(zhì)，主要為唾液酸糖蛋白。帶正電荷的溶質(zhì)最易通過；中性溶質(zhì)次之；它們對帶負電荷的、分子量接近70000的物質(zhì)（如血漿白蛋白分子量為69000）構(gòu)成電學(xué)屏障作用。

一、濾過膜—濾過的結(jié)構(gòu)3．濾過膜的面積在正常情況下，成人兩側(cè)腎臟的全部腎小球都參與濾過作用，濾過膜的總面積可達1.5m2，有利于原尿的生成。有效濾過壓=腎小球毛細血管血壓—（血漿膠體滲透壓+囊內(nèi)壓）為0為正值二、有效濾過壓——濾過的動力45-(20+10)=15kPa入球端40–(35+10)=0kPa出球端有濾液生成無濾液生成三、腎小球濾過率與濾過分?jǐn)?shù)1、腎小球濾過率（GFR）單位時間內(nèi)（每分鐘）兩側(cè)腎臟生成的原尿的量。正常成年人安靜時約為125ml/min

2、濾過分?jǐn)?shù)（FF）

腎小球濾過率與腎血漿流量的比值稱為濾過分?jǐn)?shù)。

FF=GFR/RPF=125/660×100%=19%

（RPF:腎血漿流量為660ml/min）四、影響腎小球濾過的因素（2）血漿膠體滲透壓↓→有效濾過壓↑→濾過率↑→尿量↑（如快速大量輸液）（3）囊內(nèi)壓↑→有效濾過壓↓→濾過率↓→尿量↓（如結(jié)石、腫瘤）3、腎血漿流量腎血流量↓→腎小球血漿流量↓→濾過率↓→尿量↓（如大失血、各類休克）第三節(jié)腎小管和集合管的泌尿功能一、腎小管與集合管的重吸收功能二、腎小管和集合管的分泌功能一、腎小管與集合管的重吸收功能重吸收的概念指小管上皮細胞將小管液中的水和各種溶質(zhì)成分重新轉(zhuǎn)運回血液的過程。（一）腎小管重吸收的特點1.重吸收的選擇性2.各段腎小管的重吸收功能不一致3.重吸收的有限性：如葡萄糖（三）幾種物質(zhì)的重吸收1、Na+和CI-的重吸收

各段腎小管對Na+的重吸收率

一、腎小管與集合管的重吸收功能近端小管占腎小球濾過率的65～70%髓袢占腎小球濾過的20%遠曲小管和集合管占腎小球濾過的10～15%，并受醛固酮的調(diào)節(jié)一、腎小管與集合管的重吸收功能Na+重吸收機制：Na+在是由各段腎小管管周側(cè)膜上的Na+泵進行主動重吸收。CI－的重吸收大部分伴隨Na+的主動重吸收而被動重吸收回血。一、腎小管與集合管的重吸收功能髓袢升支粗段Na+、CI-的重吸收：髓袢升支粗段管腔膜處Na+、CI—和K+三種離子是由同一載體協(xié)同轉(zhuǎn)運的，其轉(zhuǎn)運比例為Na+：2CI－：K+髓袢升支粗段對Na+、2Cl—、K+的同向轉(zhuǎn)運示意圖一、腎小管與集合管的重吸收功能近端小管約為原尿的65～70%髓袢降支細段約為原尿的10%～15%遠曲小管和集合管約為原尿的20～25%，受抗利尿激素調(diào)節(jié)。2、水的重吸收：各段腎小管對水的重吸收率一、腎小管與集合管的重吸收功能3、K+的重吸收濾液中90%的K+被主動重吸收，絕大部分在近端小管重吸收。而終尿中的K+是遠曲小管和集合管分泌的。重吸收的機制是主動轉(zhuǎn)運。一、腎小管與集合管的重吸收功能4、HCO3－的重吸收：從腎小球濾出的HCO3-99%以上的被重吸收，其中約80%的在近端小管重吸收，其余的在髓袢升支粗段、遠曲小管和集合管重吸收。HCO3-是以CO2的確形式被重吸收的，并與泌H+過程相關(guān)聯(lián)，對維持細胞外液PH值的相對穩(wěn)定具有重要意義。HCO3-的重吸收示意圖CA表示碳酸酐酶實心圓表示轉(zhuǎn)運體一、腎小管與集合管的重吸收功能5、葡萄糖的重吸收：葡萄糖只在近端小管主動重吸收，主要為近曲小管。葡萄糖的轉(zhuǎn)運是與Na+轉(zhuǎn)運有關(guān)的繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運。近端小管對葡萄糖的重吸收有一定的限度。腎糖閾：尿中開始出現(xiàn)葡萄糖的最低血糖濃度。160～180mg/100ml（8.88～9.99mmol/L）

一、腎小管與集合管的重吸收功能（四）影響腎小管與集合管的重吸收的因素1、小管液中溶質(zhì)的濃度小管液中溶質(zhì)的濃度小管液滲透壓對抗水的重吸收尿量（滲透性濾尿）例：糖尿病、用甘露醇利尿一、腎小管與集合管的重吸收功能2、球管平衡近端腎小管對鈉和水的重吸收率總是占腎小球濾過率的65%~70%，這種現(xiàn)象稱為球管平衡。生理意義在于尿中排除Na+和水的量將不會因腎小球濾過率的變化而發(fā)生較大幅度的變化，從而保持尿量和尿鈉的相對穩(wěn)定。二、腎小管和集合管的分泌和排泄功能腎小管和集合管分泌的概念：是指腎小管和集合管上皮細胞將代謝產(chǎn)物或血漿中的某些物質(zhì)轉(zhuǎn)運入小管腔的過程。通過分泌功能可將進入體內(nèi)的異物、過剩的物質(zhì)及有毒物質(zhì)隨尿排除。二、腎小管和集合管的分泌和排泄功能（一）H+分泌：分泌部位：近端小管、遠曲小管和集合管生理意義：排酸保堿，從而維持機體酸堿平衡分泌機制（遠曲小管和集合管）（近端小管）二、腎小管和集合管的分泌和排泄功能（二）NH3的分泌：分泌部位：遠曲小管和集合管生理意義：排NH3，促進酸的分泌和堿的重吸收分泌機制：二、腎小管和集合管的分泌和排泄功能（三）K+的分泌：分泌部位：主要由遠曲小管和集合管分泌的。生理意義：調(diào)節(jié)血K+濃度。分泌機制：K+的分泌是因Na+主動重吸收建立的小管兩側(cè)的電位差，而被動重吸收的。在遠曲小管和集合管同時存在H+一Na+交換、K+一Na+交換，因此出現(xiàn)交互抑制現(xiàn)象。酸中毒時，H+一Na+交換↑，K+一Na+交換↓，可引起高鉀血癥；而堿中毒時，H+一Na+交換↓，K+一Na+交換↑，又可出現(xiàn)低鉀。第四節(jié)尿液的濃縮和稀釋尿液的濃縮和稀釋主要是在遠曲小管和集合管內(nèi)進行，它取決于遠曲小管和集合管對水的重吸收量。水重吸收的基本原理是滲透，必須要具備兩個條件，一是在小管液和管周組織液之間必須存在滲透壓差；二是小管上皮細胞對水有通透性。第四節(jié)尿液的濃縮和稀釋一、尿液濃縮和稀釋的基本原理二、腎髓質(zhì)滲透壓梯度的形成和保持三、尿液濃縮和稀釋的基本過程一、尿液濃縮和稀釋的基本原理①腎髓質(zhì)高滲梯度的存在是尿液濃縮的前提條件；②抗利尿激素的釋放是尿液濃縮和稀釋的決定因素。腎髓質(zhì)滲透壓梯度示意圖二、腎髓質(zhì)滲透壓梯度的形成和保持（一）腎髓質(zhì)滲透壓梯度的形成1.外髓部滲透壓梯度的形成

:是由于髓袢升支粗段對NaCl重吸收所致2.內(nèi)髓部滲透壓梯度的形成:是由尿素的再循環(huán)和NaCl的重吸收共同形成的二、腎髓質(zhì)滲透壓梯度的形成和保持（二）腎髓質(zhì)滲透壓梯度的保持腎髓質(zhì)高滲透壓梯度的保持主要依賴于直小血管的逆流交換作用。逆流系統(tǒng)示意甲管內(nèi)液體向下流乙管內(nèi)液體向上流三、尿液濃縮和稀釋的基本過程尿液的濃縮:當(dāng)體內(nèi)含水量減少，抗利尿激素分泌增多,遠曲小管和集合管對水有通透性，因腎髓質(zhì)存在高滲透壓梯度，小管液在流過時其中的水就被重吸收，尤其是內(nèi)髓部集合管的“抽吸”作用，最終從集合管排出的終尿就是高滲尿，即濃縮尿，表現(xiàn)為尿量減少。三、尿液濃縮和稀釋的基本過程尿液的稀釋:當(dāng)體內(nèi)含水量增多，抗利尿激素釋放減少，遠曲小管和集合管對水的通透性降低，從髓袢升支流出的低滲的小管液在流過遠曲小管和集合管時水將不能被重吸收，而NaCl照常被重吸收，小管液滲透壓進一步下降，故由集合管排出的終尿就是低滲尿，即稀釋尿，尿量也會增多。第五節(jié)腎臟泌尿功能的調(diào)節(jié)一、腎小球功能的調(diào)節(jié)二、腎小管和集合管功能的調(diào)節(jié)一、腎小球功能的調(diào)節(jié)（一）腎血流量的自身調(diào)節(jié)

腎血流量的自身調(diào)節(jié)是指在不依賴于神經(jīng)和體液因素的作用下，當(dāng)機體動脈血壓在80～180mmHg范圍內(nèi)波動時，腎血流量保持相對穩(wěn)定。在安靜狀態(tài)下保持腎小球的濾過功能及尿量的相對穩(wěn)定

一、腎小球功能的調(diào)節(jié)（二）腎血流量的神經(jīng)體液調(diào)節(jié)

人體劇烈運動

大失血、休克

↓

↓

交感N興奮

腎上腺髓質(zhì)分泌(adrNE)

血管緊張素Ⅱ

血管升壓素

腎血管收縮腎血流量減少

腎小球濾過↓→尿量↓神經(jīng)調(diào)節(jié)體液調(diào)節(jié)二、腎小管和集合管功能的調(diào)節(jié)（一）抗利尿激素（ADH）ADH的合成和釋放：

ADH大部份在視上核，小部份在室旁核神經(jīng)細胞內(nèi)合成，經(jīng)下丘腦一垂體束運行到神經(jīng)垂體儲存，需要時釋放入血。ADH的主要生理作用：

提高遠曲小管和集合管上皮細胞對水的通透性，從而增加水的重吸收，使尿液濃縮，尿量減少（抗利尿）。二、腎小管和集合管功能的調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)ADH釋放的主要因素：1.血漿晶體滲透壓:

在下丘腦視上核及其周圍存在滲透壓感受器（osmoreceptor），對血漿晶體滲透壓的改變十分敏感。2.循環(huán)血量:在左心房和胸腔大靜脈壁上存在容量感受器(volumereceptor)

，當(dāng)循環(huán)血量改變時，可刺激容量感受器，通過迷走神經(jīng)傳入，引起下丘腦和神經(jīng)垂體合成及釋放抗利尿激素改變

。二、腎小管和集合管功能的調(diào)節(jié)二、腎小管和集合管功能的調(diào)節(jié)（二）醛固酮醛固酮的分泌：醛固酮由腎上腺皮質(zhì)球狀帶分泌醛固酮的生理作用：能促進遠曲小管和集合管主動重吸收Na+，同時排K+，由于Na+的重吸收同時伴有Cl-和水的重吸收，所以，具有保Na+排K+和保水的作用，使尿量減少。二、腎小管和集合管功能的調(diào)