第8章-尿的生成和排出

第八章尿的生成與排出

(urineformationandexcretion)泌尿與生殖教研室林桂淼linguimiao2008@1概述排泄(excretion)：機(jī)體將代謝的終產(chǎn)物、過(guò)剩的物質(zhì)和進(jìn)入體內(nèi)的異物經(jīng)血液循環(huán)由排泄器官排出體外的過(guò)程。腎臟是機(jī)體主要的排泄器官之一。2尿生成和排放的生理意義1.電解質(zhì)平衡2.酸堿平衡3.水平衡4.排除進(jìn)入體內(nèi)的異物、藥物“達(dá)到四個(gè)平衡”腎臟-排泄物：水、尿素、肌酐、肌酸、鹽類、藥物、毒物、色素等3腎小球?yàn)V過(guò)(filtration)

腎小管和集合管重吸收(reabsorption)

腎小管和集合管分泌(secretion)尿生成的過(guò)程4一、腎的功能解剖第一節(jié)腎的功能解剖和腎血流量56(一)腎單位(nephron)構(gòu)成集合管(collectingduct)：不屬于腎單位腎單位：尿液生成的基本功能單位髓袢升支粗段髓袢降支粗段腎小體腎小球腎小囊腎小管近端小管髓袢細(xì)段遠(yuǎn)端小管升支細(xì)段遠(yuǎn)曲小管近曲小管降支細(xì)段腎單位1.腎單位的結(jié)構(gòu)71.2.根據(jù)分布的位置：皮質(zhì)腎單位：外皮質(zhì)和中皮質(zhì)近髓腎單位：內(nèi)皮質(zhì)2.腎單位分類：二種腎單位8不同腎單位的比較9（二）球旁器：三種細(xì)胞組成，皮質(zhì)腎單位10※三、濾過(guò)膜

腎小球毛細(xì)血管內(nèi)的血漿經(jīng)濾過(guò)進(jìn)入腎小囊，其間的結(jié)構(gòu)稱為濾過(guò)膜。1112毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞層基膜層腎小囊臟層足細(xì)胞的足突1.濾過(guò)膜的構(gòu)成13Cap內(nèi)皮細(xì)胞層：窗孔70-90nm基膜層：網(wǎng)孔2-8nm腎小囊足細(xì)胞層：裂孔4-11nm機(jī)械屏障<2nm自由濾過(guò)；=2-4.2nm

隨半徑增加，濾過(guò)降低；>4.2nm不能濾過(guò);大小選擇性2.通透性14Question?白蛋白有效半徑為3.6nm，血漿中有大量的白蛋白，為什么濾過(guò)的白蛋白卻很少呢？15電荷選擇性Cap內(nèi)皮細(xì)胞層：唾液酸蛋白基膜層：硫酸肝素\蛋白聚糖腎小囊足細(xì)胞層：nephrin電屏障在有效半徑相同的條件下，正電荷>中性>負(fù)電荷1617正常情況下，不出現(xiàn)血尿、蛋白尿等現(xiàn)象。急、慢性腎小球腎炎，腎病綜合征負(fù)電荷的糖蛋白減少或消失濾過(guò)膜空隙變大面積減少少尿和無(wú)尿血尿蛋白尿18(四)腎臟的神經(jīng)支配和血管分布腎交感神經(jīng)來(lái)源:胸12-腰2

支配范圍:腎動(dòng)脈、腎小管、球旁細(xì)胞

副交感神經(jīng)

至今未發(fā)現(xiàn)有支配19

腎的血管分布腹主A

→腎A→葉間A→弓狀A(yù)→小葉間A→入球小A→腎小球毛細(xì)血管網(wǎng)→出球小A→腎小管周圍毛細(xì)血管網(wǎng)(直小血管）→小葉間V→弓狀V→葉間V→腎V

20※腎血流量的特點(diǎn)概念：安靜狀態(tài)下，每分鐘兩腎的血流量1200ml/min腎的血液循環(huán)特點(diǎn)⑴血流量大，分布不勻流量≈心輸出量1/4～1/5，是體內(nèi)血循環(huán)最豐富的器官。皮質(zhì)94%；外髓5-6%；內(nèi)髓1%21（2）兩套相互串聯(lián)的毛細(xì)血管網(wǎng)，壓力高低不同：腎小球毛細(xì)血管網(wǎng)壓力高→利于濾過(guò)；腎小管毛細(xì)血管網(wǎng)壓力低→利于重吸收22(一)腎血流量的自身調(diào)節(jié)(autoregulation)

定義：在沒(méi)有外來(lái)神經(jīng)支配的情況下，腎動(dòng)脈血壓在一定范圍內(nèi)(80-180mmHg)變動(dòng)時(shí),腎血流保持相對(duì)恒定的現(xiàn)象。意義：正常安靜條件下，通過(guò)自身調(diào)節(jié)使RBF,GFR相對(duì)穩(wěn)定，泌尿活動(dòng)正常進(jìn)行。腎血流的調(diào)節(jié)23（二）腎血流量神經(jīng)-體液調(diào)節(jié)1.神經(jīng)調(diào)節(jié)腎交感神經(jīng)興奮NEα受體腎血管強(qiáng)烈收縮腎血流量減少242.體液調(diào)節(jié)腎血管收縮腎上腺素，去甲腎上腺素血管升壓素；內(nèi)皮素血管緊張素II；腺苷腎血管舒張腎血流量減少前列環(huán)素（PGI2）前列腺素（PGE2）緩激肽和NO腎血流量增加25腎血流量調(diào)節(jié)意義通常情況下，在一般的血壓變動(dòng)范圍內(nèi)，腎主要靠自身調(diào)節(jié)來(lái)保持血流量的相對(duì)穩(wěn)定，維持正常的泌尿功能。緊急情況下，全身血液重新分配，通過(guò)交感神經(jīng)及交感腎上腺素等的作用來(lái)減少腎血流量，使血液分布到心腦等重要器官。26第二節(jié)腎小球的濾過(guò)功能濾過(guò)：指血液流過(guò)腎小球時(shí),血漿中水和小分子溶質(zhì)及少量小分子蛋白質(zhì)通過(guò)濾過(guò)膜進(jìn)入腎小囊形成原尿的過(guò)程。2728腎小球?yàn)V過(guò)功能的度量指標(biāo)1.腎小球?yàn)V過(guò)率（glomerularfiltrationrate,GFR)

單位時(shí)間內(nèi)兩腎生成的超濾液量。

GFR＝兩腎生成的原尿量ml/min

＝125ml/min

=180L/d2.濾過(guò)分?jǐn)?shù)(filtrationfractionGFF)

概念：GFR與每分鐘腎血漿流量的百分比。

GFF＝GFR÷腎血漿流量×100％＝125÷660×100％＝19％

29※一、濾過(guò)的動(dòng)力---有效濾過(guò)壓是指促進(jìn)超濾的動(dòng)力和阻礙超濾的阻力的差值有效濾過(guò)壓=(腎小球毛細(xì)血管壓+囊內(nèi)液體膠體滲透壓=0)-（血漿膠體滲透壓+囊內(nèi)壓）=腎小球毛細(xì)血管壓-（血漿膠體滲透壓+囊內(nèi)壓）30

入球端有效濾過(guò)壓=45–(25+10)=10(mmHg）＞0有濾液生成

出球端有效濾過(guò)壓

=45–(35+10)=0(mmHg)≤0無(wú)濾液生成有效濾過(guò)壓=腎小球毛細(xì)血管壓-（血漿膠體滲透壓+囊內(nèi)壓）血漿膠體滲透壓是變化的

31濾過(guò)平衡的位置決定著毛細(xì)血管濾過(guò)的長(zhǎng)度32※二、影響腎小球?yàn)V過(guò)的因素（一）腎小球毛細(xì)血管血壓（二）囊內(nèi)壓（三）血漿膠體滲透壓（四）腎血流量（五）濾過(guò)系數(shù)濾過(guò)的動(dòng)力濾過(guò)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)腎小球?yàn)V過(guò)率的大小取決于有效濾過(guò)壓和濾過(guò)系數(shù)33自身調(diào)節(jié)機(jī)制

動(dòng)脈血壓變動(dòng)于80-180mmHg范圍內(nèi)，

GFR保持不變。超出自身調(diào)節(jié)范圍

腎小球毛細(xì)血管、有效濾過(guò)壓GFR發(fā)生相應(yīng)改變。血壓低于80mmHg,隨血壓

,有效濾過(guò)壓

,濾過(guò)減少。血壓降至40-50mmHg,有效濾過(guò)壓為零,無(wú)尿生成。應(yīng)急情況下通過(guò)神經(jīng)體液調(diào)節(jié)。（一）腎小球毛細(xì)血管血壓34腎盂或輸尿管結(jié)石、腫瘤壓迫輸尿管阻塞腎盂內(nèi)壓顯著升高囊內(nèi)壓升高有效濾過(guò)壓降低，腎小球?yàn)V過(guò)率減少尿量減少（二）囊內(nèi)壓正常情況下，腎小囊內(nèi)壓較穩(wěn)定病理情況下：35（三）血漿膠體滲透壓靜脈快速注入生理鹽水肝功能嚴(yán)重受損毛細(xì)血管壁通透性增強(qiáng)血漿蛋白的濃度明顯降低血漿膠體滲透壓降低有效濾過(guò)壓將升高腎小球?yàn)V過(guò)率升高尿量增加正常情況下不會(huì)發(fā)生大幅度波動(dòng)。36（四）腎血漿流量

“主要影響濾過(guò)平衡的位置”腎血漿流量GFR血漿膠體滲透壓上升速度濾過(guò)平衡點(diǎn)濾過(guò)面積37

（五）濾過(guò)系數(shù)（Kf）是指在單位有效濾過(guò)壓的驅(qū)動(dòng)下，單位時(shí)間內(nèi)經(jīng)過(guò)濾過(guò)膜的液體量。Kf=

濾過(guò)膜的有效通透系數(shù)（K）

X

濾過(guò)膜的面積（S）38⑵面積⑴通透性機(jī)械屏障作用↓→血尿（如：腎炎時(shí)因免疫反應(yīng)蛋白分解酶的釋放導(dǎo)致濾過(guò)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）正常時(shí)腎小球都活動(dòng)濾過(guò)面積=1.5m2急性腎炎→毛細(xì)血管腔狹窄或阻塞→濾過(guò)面積↓→GFR↓→尿量↓3940物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能：指其重吸收和分泌作用。

●分泌:指小管上皮細(xì)胞將自身代謝產(chǎn)物或血液中的某些物質(zhì)排入小管液的過(guò)程。

●重吸收:指小管上皮細(xì)胞將原尿中某些成分重新攝回血液的過(guò)程。第三節(jié)腎小管和集合管的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能41一、腎小管和集合管物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的方式

被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)：?jiǎn)渭償U(kuò)散，易化擴(kuò)散，滲透，溶劑拖曳等主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)：原發(fā)主動(dòng)-泵，繼發(fā)主動(dòng)42二、腎小管和集合管物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的途徑1、跨細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)途徑2、細(xì)胞旁途徑管周膜（基底側(cè)膜）管腔膜（頂端膜）434445※（一）Na+、Cl-和水的重吸收近端小管：重吸收約70%的Na+、Cl-和水髓袢：重吸收約20%的NaCl和約15%水遠(yuǎn)端小管和集合管：重吸收約12%的NaCl和不同量的水461.近端小管近端小管后半段約2/3經(jīng)跨細(xì)胞途徑近端小管前半段約1/3經(jīng)細(xì)胞旁路途徑關(guān)鍵動(dòng)力:

上皮細(xì)胞基側(cè)膜上的Na+泵特點(diǎn)：定比重吸收（球-管平衡）重吸收約70%的Na+、Cl-和水47①髓袢降支細(xì)段：

對(duì)Na+、

Cl-不通透對(duì)水高度通透：水經(jīng)水通道以滲透方式重吸收→小管內(nèi)滲透壓↑。②髓袢升支細(xì)段：

對(duì)水不通透對(duì)Na+、Cl-高度通透：順濃度差被動(dòng)重吸收→小管內(nèi)滲透壓漸↓。

約20%的Na+、Cl-被重吸收。伴隨15%水被重吸收。③髓袢升支粗段：水、尿素不通透；Na+通透性低；但能以Na+∶K+∶2Cl-同向轉(zhuǎn)運(yùn)體方式繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)。(呋塞米）→小管內(nèi)滲透壓漸↓2.髓袢482.髓袢-總結(jié)①髓袢降支細(xì)段：吸水不吸鈉②髓袢升支細(xì)段：被動(dòng)吸鈉不吸水③髓袢升支粗段：主動(dòng)吸鈉不吸水Na+∶K+∶2Cl-同向轉(zhuǎn)運(yùn)體49重吸收濾過(guò)的12%Na+、Cl-，重吸收不等量的水。（還分泌不同量的K+和H+）特點(diǎn)：①調(diào)節(jié)性重吸收：根據(jù)機(jī)體水鹽平衡情況進(jìn)行調(diào)節(jié)。②Na+的重吸收受醛固酮調(diào)節(jié)，水的吸收受抗利尿激素（血管升壓素）調(diào)節(jié)。3.遠(yuǎn)端小管和集合管50（一）Na+、Cl-和水的重吸收-總結(jié)51（二）HCO3-的重吸收與H+的分泌：調(diào)節(jié)酸堿平衡（三）NH3的重吸收與H+、HCO3-的轉(zhuǎn)運(yùn)的關(guān)系⑴以CO2的形式重吸收的；⑵HCO3-的重吸收優(yōu)先于Cl-的重吸收；⑶HCO3-的重吸收與H+呈正相關(guān)(H+分泌↑→重吸收HCO3-↑)NH3來(lái)源于谷氨酰胺52（四）K+的重吸收和分泌

1.重吸收：機(jī)制？2.K+分泌機(jī)制：Na+-K+交換主細(xì)胞分泌的。

K+分泌特點(diǎn):

Na+-K+交換與Na+-H+交換具有競(jìng)爭(zhēng)抑制。53※（五）葡萄糖和氨基酸的重吸收：100%重吸收1.重吸收部位:僅限于近端小管(尤其前半段)。2.重吸收機(jī)制:繼發(fā)性主動(dòng)吸收。⑴管腔膜：Na+依賴載體的同向偶聯(lián)⑵基底側(cè)膜：載體易化擴(kuò)散腎糖閾(renalglucosethreshold):尿中剛剛開始出現(xiàn)葡萄糖時(shí)的最低血糖濃度。值：180mg/100ml（血液）。氨基酸的吸收與葡萄糖一樣，也是繼發(fā)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)。54（六）鈣的重吸收和排泄

主要受PTH（甲狀旁腺激素）的調(diào)節(jié)。PTH促進(jìn)鈣的重吸收（七）一些代謝產(chǎn)物和進(jìn)入體內(nèi)的異物的排泄1.肌酐、尿素、尿酸等2.藥物：青霉素55第四節(jié)尿液的濃縮與稀釋

正常尿液的滲透壓：50-1200mOsm/kg.H2O等滲尿：300mOsm/kg.H2O高滲尿：1200-1400mOsm/kg.H2O低滲尿：40-300mOsm/kg.H2O正常尿量1.5L/d多尿：＞2.5L/d少尿：＜400ml/d無(wú)尿：＜100ml/d56腎髓質(zhì)滲透濃度梯度現(xiàn)象：腎髓質(zhì)的滲透濃度梯度是尿濃縮的必備外部條件。尿稀釋和濃縮的關(guān)鍵因素之一57（一）腎髓質(zhì)滲透濃度梯度-結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)⑴近髓腎單位髓袢呈“U”形結(jié)構(gòu)，構(gòu)成逆流系統(tǒng)；⑵腎小管、集合管各段細(xì)胞膜對(duì)溶質(zhì)和水有不同的通透性，可產(chǎn)生逆流倍增現(xiàn)象。58（二）腎髓質(zhì)高滲梯度形成機(jī)制(1)髓袢升支粗段-NaClNaCl主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)（Na-K-Cl同向轉(zhuǎn)運(yùn)體）對(duì)水不通透小管液滲透濃度自下而上逐漸降低周圍組織液滲透濃度升高外髓高滲1.腎外髓高滲梯度形成592.內(nèi)髓高滲梯度形成機(jī)制(1)髓袢降支細(xì)段對(duì)水高度通透，對(duì)NaCl不易通透水被重吸收，管內(nèi)濃度倍增，管內(nèi)高滲↓([鈉鹽]