尿的生成和排泄課件

第一節(jié)腎的功能解剖和腎血流量第二節(jié)腎小球的濾過功能第三節(jié)腎小管和集合管的物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能第四節(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)清除率第七節(jié)尿的排放1尿的生成和排泄8/23/2024重點難點熟悉了解掌握腎小球的濾過功能：腎小管濾過率、濾過分數(shù)、有效濾過壓；決定和影響腎小球濾過的因素；腎小管重吸收的有限性；腎單位不同部分（近端、髓袢、遠端）的重吸收和分泌；腎髓質(zhì)高滲梯度形成原理；直小血管的作用；尿液的濃縮和稀釋過程及其影響因素；腎臟泌尿功能的調(diào)節(jié)濾過膜及其通透性；腎小管重吸收特征和方式；逆流交換與逆流倍增作用；血漿清除率的意義腎臟的結(jié)構(gòu)及功能概要；膀胱與尿道的神經(jīng)支配；排尿反射（膀胱容量和膀胱內(nèi)壓的關(guān)系；神經(jīng)系統(tǒng)損害引起的排尿異常）2尿的生成和排泄8/23/2024腎的功能解剖和腎血流量第一節(jié)3尿的生成和排泄8/23/20241.腎單位（nephron）（一）腎臟的功能單位-腎單位生理學（第9版）一、腎的功能解剖人體每個腎臟有100萬個腎單位，不能再生，40歲以后，功能性腎單位每10年大約減少10％髓袢降支粗段髓袢降支細段近曲小管腎小球（毛細血管球）腎小囊（內(nèi)層、囊腔、外層）髓袢升支細段髓袢升支粗段腎小體腎小管遠曲小管髓袢近端小管遠端小管腎單位腎單位示意圖4尿的生成和排泄8/23/20242.集合管遠曲小管與集合管相連接。集合管不在腎單位內(nèi)。8～10個皮質(zhì)集合管→髓質(zhì)集合管→大的集合管→經(jīng)腎乳頭→腎盂每個腎臟大約有250個很大的集合管，

每個大的集合管收集大約4000個腎單位來的尿液生理學（第9版）3.皮質(zhì)腎單位與近髓腎單位皮質(zhì)腎單位近髓腎單位數(shù)量多（85%～90%）少（10%～15%）體積較小較大髓袢長度短長動脈口徑A入:A出=2:1A入:A出=1:1出球小動脈形成小血管管周毛細血管管周毛細血管+直小血管皮質(zhì)腎單位與近髓腎單位的區(qū)別5尿的生成和排泄8/23/2024（二）球旁器生理學（第9版）主要分布在皮質(zhì)腎單位1．球旁細胞（juxtaglomerularcell）入球小動脈中膜內(nèi)的肌上皮樣細胞。細胞內(nèi)有分泌顆粒，內(nèi)含腎素致密斑（maculadensa）

位于遠曲小管起始部。感受小管液中NaCl含量的變化，將信息傳遞至球旁細胞，調(diào)節(jié)腎素分泌，從而調(diào)節(jié)尿量的生成球外系膜細胞（extraglomerularmesangialcell）

是入球小動脈和出球小動脈之間的一群具有吞噬功能的細胞腎小球、腎小囊微穿刺和球旁器示意圖6尿的生成和排泄8/23/2024（三）濾過膜的構(gòu)成生理學（第9版）1.內(nèi)層毛細胞血管內(nèi)皮細胞層細胞上有許多直徑為70～100nm的小孔，稱為窗孔。水、小分子溶質(zhì)可自由地通過。帶負電荷2.中間層毛細血管基膜含有IV型膠原、層粘連蛋白和蛋白多糖等成分，帶負電荷，厚度超過300nm3.外層腎小囊臟層上皮細胞層，又稱足細胞足細胞的足突相互交錯，形成裂隙（slit）濾過膜結(jié)構(gòu)示意圖7尿的生成和排泄8/23/2024（三）濾過膜的構(gòu)成生理學（第9版）1.分子量大小的選擇性濾器（機械屏障）分子量<6000，有效半徑<2.0nm，帶正電或電中性的物質(zhì)可完全通過分子量>69000，有效半徑>4.2nm不能濾過葡萄糖glucose（180）可通過白蛋白albumin（69000）不能通過2.分子電荷的選擇性濾器（電學屏障）濾過膜各層上帶負電的物質(zhì)（主要為糖蛋白）構(gòu)成了濾過的電學屏障，限制負電荷的濾過分子半徑和所帶電荷不同對右旋糖酐濾過能力的影響8尿的生成和排泄8/23/2024（四）腎臟的神經(jīng)支配生理學（第9版）腎交感神經(jīng)主要由脊髓的胸12至腰2節(jié)段發(fā)出，其節(jié)前纖維進入腹腔神經(jīng)節(jié)和主動脈、腎動脈部的神經(jīng)節(jié)；節(jié)后纖維與腎動脈伴行，由腎門進入腎內(nèi)副交感神經(jīng)在腎臟的分布和功能尚不清楚腎交感神經(jīng)球旁細胞腎素的釋放腎小管腎小管的重吸收腎血流量腎小球濾過率腎動脈NANANANA：去甲腎上腺素9尿的生成和排泄8/23/2024（五）腎臟的血液供應(yīng)及腎血流量的特點生理學（第9版）正常成人安靜時每分鐘約有1200ml血液流經(jīng)兩腎，相當于心輸出量的22％。其中約94%的血液供應(yīng)皮質(zhì)層；6%的血液供應(yīng)髓質(zhì)兩套毛細血管床：腎小球毛細血管和腎小管管周毛細血管，串聯(lián)腎小球毛細血管血壓高，引起快速液體濾過腎小管管周毛細血管血壓低，使液體迅速地被重吸收腹主動脈→腎動脈→葉間動脈→弓形動脈→小葉間動脈→入球小動脈→腎小球毛細血管→出球小動脈→腎小管管周毛細血管→小葉間靜脈→弓形靜脈→葉間靜脈→腎靜脈10尿的生成和排泄8/23/2024（一）腎血流量的自身調(diào)節(jié)生理學（第9版）二、腎血流量的特點及其調(diào)節(jié)灌注壓20～70mmHg時，腎血流量隨腎動脈壓升高而升高灌注壓70～180mmHg時，腎血流量相對穩(wěn)定在一個水平不變灌注壓>180mmHg時，腎血流量又隨腎動脈壓升高而升高關(guān)于腎血流量自身調(diào)節(jié)的機制，兩個學說：（1）肌源學說：腎臟小動脈血管平滑肌的特性決定（2）管-球反饋：小管液流量的變化影響腎血流量和腎小球濾過率（二）腎血流量的神經(jīng)和體液調(diào)節(jié)腎血流量和腎小球濾過率與動脈血壓的關(guān)系11尿的生成和排泄8/23/2024腎小球的濾過功能第二節(jié)12尿的生成和排泄8/23/2024（一）腎小球濾過液的成分生理學（第9版）一、腎小球的濾過作用腎小球濾過是指血液流經(jīng)腎小球毛細血管時，除蛋白質(zhì)外，血漿中其余成分均能被濾過進入腎小囊腔內(nèi)生成超濾液（ultrafiltrate）用微穿刺方法獲取腎小囊腔超濾液，結(jié)果表明其成分，除蛋白質(zhì)外，其余成分濃度、滲透壓及酸堿度與血漿非常接近，是血漿的超濾液13尿的生成和排泄8/23/2024生理學（第9版）一、腎小球的濾過作用（二）腎小球濾過率和濾過分數(shù)腎小球濾過率（glomerularfiltrationrate，GFR）是指單位時間內(nèi)（每分鐘）兩腎生成的超濾液量。體表面積為1.73m2的個體，GFR約為125ml/min濾過分數(shù)（filtrationfraction，F(xiàn)F）是指腎小球濾過率與腎血漿流量的比值，即被腎小球濾過的腎血漿流量的部分據(jù)測定腎血漿流量約為660ml/min，則濾過分數(shù)為（125/660）×100%＝19％14尿的生成和排泄8/23/2024（三）有效濾過壓（effectivefiltrationpressure,EFP）生理學（第9版）有效濾過壓=腎小球毛細血管壓-（血漿膠體滲透壓+腎小囊內(nèi)壓）腎小球有效濾過壓示意圖15尿的生成和排泄8/23/2024（三）有效濾過壓（effectivefiltrationpressure,EFP）生理學（第9版）當血液從入球小動脈端流向出球小動脈端時，由于不斷生成超濾液，血漿中蛋白質(zhì)濃度逐漸升高，濾過的阻力逐漸增大，有效濾過壓逐漸減小。當濾過阻力等于濾過動力時，有效濾過壓降為零，稱為濾過平衡（filtrationequilibrium）腎小球毛細血管血壓、血漿膠體滲透壓和囊內(nèi)壓對腎小球有效濾過壓的影響16尿的生成和排泄8/23/2024（一）腎小球毛細血管濾過系數(shù)（filtrationcoefficient，Kf）生理學（第9版）二、影響腎小球濾過的因素腎小球濾過膜的有效通透系數(shù)和濾過面積（二）有效濾過壓腎小球毛細血管血壓全身動脈血壓在70～180mmHg波動時，腎血流量存在自身調(diào)節(jié)，相對穩(wěn)定，GFR變動不大超出這一范圍的變化，動脈血壓升高，腎小球毛細血管血壓升高，GFR↑；動脈血壓降低，腎小球毛細血管血壓下降，GFR↓，動脈血壓降至40～50mmHg以下，GFR會降至零，將導(dǎo)致無尿17尿的生成和排泄8/23/2024生理學（第9版）二、影響腎小球濾過的因素（二）有效濾過壓腎小球毛細血管血壓入球小動脈收縮，入球小動脈阻力增加，GFR減少出球小動脈中度收縮時，出球小動脈阻力增加，腎小球毛細血管血壓升高，GFR輕度增加2.腎小囊囊內(nèi)壓正常情況下比較穩(wěn)定腎盂或輸尿管結(jié)石、腫瘤壓迫等引起輸尿管阻塞時，逆行性壓力升高，囊內(nèi)壓升高，腎小球濾過率降低3.血漿膠體滲透壓正常情況下變化不大，如腎炎，全身血漿蛋白↓→血漿膠滲壓↓→有效濾過壓↑→GFR↑18尿的生成和排泄8/23/2024生理學（第9版）（三）腎臟血漿流量的變化腎血漿流量↑→腎小球毛細血管中血漿膠體滲透壓上升的速度減緩→濾過平衡點向出球小動脈端移動→有效濾過面積↑→GFR↑；反之亦然腎交感神經(jīng)強烈興奮引起入球小動脈阻力明顯增加時（如劇烈運動、大失血、缺氧和中毒性休克等），腎血流量和腎血漿流量明顯減少，腎小球濾過率也顯著降低19尿的生成和排泄8/23/2024腎小管和集合管的物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能第三節(jié)20尿的生成和排泄8/23/20241.腎小管和集合管重吸收量大并具有高度選擇性生理學（第9版）一、腎小管和集合管中物質(zhì)轉(zhuǎn)運的方式腎小管和集合管的重吸收（reabsorption）是指小管液中的成分被上皮細胞轉(zhuǎn)運返回血液的過程腎小管和集合管的分泌（secretion）

是指上皮細胞將一些物質(zhì)經(jīng)頂端膜分泌到小管液的過程排泄（excretion）是指機體將代謝產(chǎn)物、進入機體的異物以及過剩的物質(zhì)排出體外的過程21尿的生成和排泄8/23/20241.腎小管和集合管重吸收量大并具有高度選擇性生理學（第9版）一、腎小管和集合管中物質(zhì)轉(zhuǎn)運的方式重吸收量大：兩腎生成的超濾液可達180L/d，而終尿量僅約1.5L/d，約99%的水被腎小管和集合管重吸收高度選擇性重吸收：小管液中的葡萄糖和氨基酸全部被重吸收，Na+、Ca2+和尿素等可不同程度地被重吸收，而肌酐、H+和K+等則可被分泌到小管液中而排出體外22尿的生成和排泄8/23/20242.物質(zhì)轉(zhuǎn)運方式生理學（第9版）（1）被動轉(zhuǎn)運：是指不需由代謝直接供能，物質(zhì)順電化學梯度通過上皮細胞的過程。濃度差和電位差（電化學差）是溶質(zhì)被動重吸收的動力（2）主動轉(zhuǎn)運：是指需要由某種代謝來提供能量的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運，使物質(zhì)逆電化學梯度移動原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運：ATP水解直接供能，包括質(zhì)子泵、鈉泵和鈣泵轉(zhuǎn)運等繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運：間接由Na+泵供能，通過轉(zhuǎn)運體與Na+的轉(zhuǎn)運相耦聯(lián)蛋白質(zhì)的重吸收：胞飲，需要消耗能量細胞旁通路與跨細胞通路23尿的生成和排泄8/23/2024（一）Na+、Cl-和水的重吸收生理學（第9版）二、腎小管和集合管中各種物質(zhì)的重吸收與分泌原尿Na+約有500g/d，終尿Na+約有3～5g/d,99%Na+回收重吸收的部位和比例近端小管：占濾過量65%～70%髓袢：20%遠曲小管和集合管：12%24尿的生成和排泄8/23/2024生理學（第9版）Na+-H+逆向轉(zhuǎn)運Na+泵主動重吸收Na+跨細胞途徑被動重吸收（順電位梯度）Na+的重吸收方式──以主動重吸收為主水的重吸收方式──被動重吸收，水通道蛋白1（aquaporin1，AQP1）直接參與Na+和水的重吸收使細胞間隙內(nèi)靜水壓升高，促使Na+和水進入相鄰毛細血管，并有回漏至小管腔現(xiàn)象Na+的重吸收是近端小管重吸收各種溶質(zhì)和水的主要驅(qū)動力1.近端小管（1）近端小管的前半段Na+與葡萄糖、氨基酸同向轉(zhuǎn)運Na+-H+

逆向轉(zhuǎn)運主動重吸收生理學（第9版）近端小管的物質(zhì)轉(zhuǎn)運示意圖25尿的生成和排泄8/23/2024生理學（第9版）Cl-的重吸收方式──被動重吸收（順濃度梯度，順電位梯度）Cl-

陰離子逆向轉(zhuǎn)運Cl-

細胞途旁徑被動重吸收（2）近端小管的后半段1.近端小管生理學（第9版）近端小管的物質(zhì)轉(zhuǎn)運示意圖26尿的生成和排泄8/23/2024生理學（第9版）2.髓袢（1）髓袢降支細段對水通透：被動重吸收水，AQP1參與對溶質(zhì)通透性差：NaCl濃度逐漸升高（2）髓袢升支細段對水不通透，被動重吸收Na+、Cl-髓袢降支細段對水和尿素的重吸收機制示意圖27尿的生成和排泄8/23/2024生理學（第9版）（3）髓袢升支粗段對水不通透，主動重吸收Na+、Cl-、K+（25%），Ⅱ型Na+-K+-2Cl-同向轉(zhuǎn)運體（NKCC2）抑制劑為呋塞米和依他尼酸（強利尿）①上皮細胞基側(cè)膜上的泵是維持細胞內(nèi)低Na+濃度的動力，有助于Na+的重吸收②升支粗段中Na+通過上皮細胞的頂端膜上同向轉(zhuǎn)運體NKCC2，同向轉(zhuǎn)運1個Na+、1個K+和2個Cl-③進入細胞內(nèi)的Na+通過基底側(cè)膜中的鈉泵泵至組織間液，Cl-由濃度梯度經(jīng)管周膜中的氯通道進入組織間液，而K+則順濃度梯度經(jīng)頂端膜返回小管液中，并使小管液呈正電位④K+返回小管內(nèi)造成小管液呈正電位，使小管液中Na+、K+和Ca2+等正離子經(jīng)細胞旁途徑被動重吸收髓袢升支粗段對Na+和Cl-的重吸收機制示意圖28尿的生成和排泄8/23/2024生理學（第9版）3.遠曲小管對水仍不通透，通過上皮細胞頂端膜存在Na+-Cl-同向轉(zhuǎn)運體（NCC），主動重吸收NaCl。噻嗪類（thiazide）利尿劑可抑制NCC，產(chǎn)生利尿作用遠曲小管NaCl的重吸收機制29尿的生成和排泄8/23/2024生理學（第9版）4.集合管上皮細胞頂端膜存在的上皮鈉通道（ENaC），主動重吸收NaCl。阿米洛利（amiloride）可抑制ENaC小管液呈負電位，驅(qū)使小管液中的Cl-經(jīng)細胞旁途徑而被動重吸收，K+分泌入小管腔對水的重吸收通過主細胞頂端膜和胞質(zhì)側(cè)的囊泡中的AQP2吸收進入細胞，通過基底側(cè)膜中AQP3和AQP4進入組織間隙?？估蚣に貐⑴c這一調(diào)節(jié)過程30尿的生成和排泄8/23/2024生理學（第9版）4.集合管皮質(zhì)部和外髓部集合管主細胞的物質(zhì)轉(zhuǎn)運（左）和內(nèi)髓部集合管主細胞的物質(zhì)轉(zhuǎn)運（右）31尿的生成和排泄8/23/2024生理學（第9版）腎臟水的重吸收

腎臟鈉離子的重吸收32尿的生成和排泄8/23/2024（二）HCO3-的重吸收與H+的分泌生理學（第9版）腎小管重吸收HCO3-是以CO2的形式而非直接以HCO3-的形式HCO3-比Cl-優(yōu)先重吸收，是因為CO2能迅速透過管腔膜1.近端小管近端小管重吸收80%～90％與H+的分泌耦聯(lián)在一起近端小管重吸收HCO3-的細胞機制示意圖33尿的生成和排泄8/23/2024生理學（第9版）2.髓袢髓袢對HCO3-的重吸收主要發(fā)生在升支粗段，其機制與近端小管相同遠曲小管遠曲小管上皮細胞通過Na+-H+交換，參與HCO3-的重吸收集合管閏細胞可主動分泌H+，細胞的頂端膜中存在兩種質(zhì)子泵，一種是氫泵（H+-ATP酶），另一種為H+-K+交換體（H+，K+-ATP酶），兩者均可將細胞內(nèi)的H+泵入小管液中。泵入小管液中的H+可與HCO3-結(jié)合，形成H2O和CO2；也可與HPO42-反應(yīng)生成H2PO4-；還可與NH3反應(yīng)生成NH4+，從而降低小管液中的H+濃度碳酸酐酶抑制劑乙酰唑胺可抑制H+的分泌34尿的生成和排泄8/23/2024（三）NH3和NH4+的分泌與H+、HCO3-的轉(zhuǎn)運的關(guān)系生理學（第9版）上皮細胞內(nèi)的谷氨酰胺在谷氨酰胺酶的作用下脫氨，生成谷氨酸根和NH4+；谷氨酸根在谷氨酸脫氫酶作用下生成α-酮戊二酸和NH4+；α-酮戊二酸又可生成2分子HCO3-NH4+通過上皮細胞頂端膜Na+-H+交換體進入小管液（由NH4+代替H+）；NH3是脂溶性分子，可以單純擴散的方式進入小管腔，也可通過基底側(cè)膜進入細胞間液；而HCO3-與Na+則一同跨基底側(cè)膜進入組織間液因此，1分子谷氨酰胺被代謝時，可生成2個NH4+進入小管液，同時回收2個HCO3-主要發(fā)生在近端小管。腎小管重吸收HCO3-的細胞機制示意圖35尿的生成和排泄8/23/2024（四）K+的重吸收和分泌生理學（第9版）來源：腎小球濾液中的K+有65%～70%在近端小管被重吸收，25%～30%在髓袢被重吸收，在近端小管已被大部分重吸收入血，尿K+來自遠曲小管和集合管的分泌特點：K+的分泌是一種被動分泌過程，與Na+-K+交換有關(guān)，受醛固酮調(diào)節(jié)上皮細胞中的K+通過集合管上皮細胞頂端膜腎臟鉀通道（ROMK）進入小管液集合管重吸收Na+，造成小管液呈負電位，也為K+向小管液中擴散提供電位梯度阿米洛利抑制上皮細胞ENaC，減少Na+的重吸收，減少K+的分泌，故稱為保鉀利尿劑36尿的生成和排泄8/23/2024（四）K+的重吸收和分泌生理學（第9版）Na+-H+交換與

Na+-K+交換相互抑制：酸中毒時H+↑，Na+-H+交換加強，Na+-K+交換↓，造成血K+↑用乙酰唑胺抑制碳酸酐酶，糾正酸中毒，使小管泌H+↓

，Na+-H+交換↓，Na+-K+交換↑，血K+

↓

（臨床上應(yīng)予注意糾酸補鉀）37尿的生成和排泄8/23/2024（五）葡萄糖和氨基酸的重吸收生理學（第9版）濾過的葡萄糖重吸收部位僅限于近端小管（主要是近曲小管），可完全被吸收回血，借助Na+的重吸收而被繼發(fā)性主動重吸收重吸收具有有限性，與刷狀緣Na+-葡萄糖協(xié)同轉(zhuǎn)運體有關(guān)腎糖閾：尿中開始出現(xiàn)葡萄糖時的最低血糖濃度（180mg/100ml）葡萄糖吸收極限量：當血糖濃度增高到令全部腎小管對糖重吸收的能力到達極限時，兩腎近端小管在單位時間內(nèi)重吸收葡萄糖的最大量（男：375mg/min，女：300mg/min）和葡萄糖一樣，由腎小球濾過的氨基酸也主要在近端小管被重吸收，其吸收方式也是繼發(fā)性主動重吸收，也需Na+的存在，但有多種類型氨基酸轉(zhuǎn)運體38尿的生成和排泄8/23/2024葡萄糖最大轉(zhuǎn)運量平均為320mg/min腎小球葡萄糖濾過量為125mg/min<腎小球葡萄糖濾過量＝GFR

血漿葡萄糖濃度葡萄糖濾過量為220mg/min（血糖濃度＝180mg/100ml）尿糖超過部分腎小管重吸收葡萄糖的能力生理學（第9版）葡萄糖濾過率、重吸收率或排出率與血糖濃度的關(guān)系39尿的生成和排泄8/23/2024（六）鈣的重吸收與排泄生理學（第9版）約50%的血漿Ca2+呈游離狀態(tài)，其余部分與血漿蛋白結(jié)合約70%在近端小管被重吸收，20%在髓袢，9%在遠端小管和集合管被重吸收，小于1%的Ca2+隨尿排出（1）近端小管對Ca2+的重吸收：約80%由溶劑拖曳的方式經(jīng)細胞旁途經(jīng)進入細胞間液，約20%經(jīng)跨細胞途徑被重吸收（2）髓袢降支細段和升支細段對Ca2+不通透，僅升支粗段能重吸收Ca2+（3）遠端小管和集合管：小管液為負電位，Ca2+的重吸收是跨細胞途徑的主動轉(zhuǎn)運。40尿的生成和排泄8/23/2024（七）尿素的重吸收與排泄生理學（第9版）作為蛋白質(zhì)代謝產(chǎn)物由肝臟產(chǎn)生，經(jīng)過腎小球濾過，通過尿素通道蛋白調(diào)節(jié)尿素的通透性腎內(nèi)尿素再循環(huán)（intrarenalurearecycling）（1）腎小管尿素重吸收髓袢升支細段至皮質(zhì)和外髓集合管對尿素不通透，集合管對水重吸收，尿素濃度不斷增高內(nèi)髓集合管末端依賴抗利尿激素調(diào)控的尿素通道UT-A1和UT-A3對尿素高度通透，使?jié)饪s的尿素擴散到內(nèi)髓組織髓袢降支細段UT-A2介導(dǎo)的尿素通透性增加，尿素重新進入髓袢41尿的生成和排泄8/23/2024生理學（第9版）（2）直小血管對尿素滲透梯度的影響內(nèi)髓組織的高濃度尿素通過直小血管升支進入血液，由直小血管升支從內(nèi)髓帶走的尿素，在向外髓走行過程中，再擴散到尿素濃度比較低的組織間液，通過直小血管降支表達的尿素通道UT-B進入血液回到內(nèi)髓NaCl和尿素維持內(nèi)髓高滲的作用各約占50%。根據(jù)機體的調(diào)節(jié)，經(jīng)腎小球濾過的尿素大約有20%～50%經(jīng)尿液排出體外42尿的生成和排泄8/23/2024生理學（第9版）腎內(nèi)尿素再循環(huán)43尿的生成和排泄8/23/2024（一）小管液中溶質(zhì)的濃度生理學（第9版）三、影響腎小管和集合管重吸收與分泌的因素當小管液中某些溶質(zhì)因未被重吸收而留在小管液中時，可使小管液溶質(zhì)濃度升高，由于滲透作用，也使一部分水保留在小管內(nèi)，水的重吸收減少，尿量和NaCl排出量增多。這種現(xiàn)象稱為滲透性利尿（osmoticdiuresis）如糖尿病多尿；甘露醇和山梨醇等，可用作脫水藥（二）球-管平衡近端小管的定比重吸收（constantfractionreabsorption）：近端小管中Na+和水的重吸收率總是占腎小球濾過率的65%～70%，這種定比重吸收的現(xiàn)象稱為球-管平衡（glomerulotubularbalance）44尿的生成和排泄8/23/2024球-管平衡機制生理學（第9版）近端小管周圍毛細血管內(nèi)的血液直接來源于腎小球的出球小動脈，如果腎血流量不變而腎小球濾過率增加（如出球小動脈阻力增加而入球小動脈阻力不變），則進入近端小管周圍毛細血管的血量就會減少，毛細血管血壓下降，而血漿膠體滲透壓升高，這些改變都有利于近端小管對Na+和水的重吸收當腎小球濾過率減少時則發(fā)生相反的變化，近端小管對Na+和水的重吸收量便減少無論腎小球濾過率增加還是減少，近端小管對Na+和水重吸收的百分率基本保持不變45尿的生成和排泄8/23/2024尿液的濃縮和稀釋第四節(jié)46尿的生成和排泄8/23/2024正常血漿滲透壓（300mmol/l）正常尿液滲透壓（50~1200mmol/l）尿濃縮、稀釋障礙缺水或水中毒水的平衡尿滲壓＞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→多水生理學（第9版）47尿的生成和排泄8/23/2024逆流學說用冰點降低法測定腎分層切片的滲透壓，發(fā)現(xiàn)：皮質(zhì)部組織液體與血漿是等滲的，髓質(zhì)部滲透壓隨髓質(zhì)外層向乳頭部深入而逐漸升高，有明確梯度生理學（第9版）腎髓質(zhì)滲透濃度梯度示意圖48尿的生成和排泄8/23/2024（一）腎髓質(zhì)滲透濃度梯度的形成生理學（第9版）一、尿液的濃縮機制1.逆流倍增機制（1）髓袢和集合管的結(jié)構(gòu)排列小管液從近端小管經(jīng)髓袢降支向下流動，折返后經(jīng)髓袢升支向相反方向流動，再經(jīng)集合管向下流動，最后進入腎小盞髓袢和集合管的結(jié)構(gòu)排列構(gòu)成逆流系統(tǒng)逆流倍增（counter-currentmultiplier）:髓袢、集合管逆流交換（counter-currentexchange）：直小血管49尿的生成和排泄8/23/2024生理學（第9版）（2）髓袢和集合管各段對水和溶質(zhì)的通透性和重吸收不同水Na+尿素作用

髓袢降支細段易通透不易通透中等通透水進入內(nèi)髓部組織液使小管液中NaCl濃度和滲透壓逐漸升高；部分尿素由內(nèi)髓組織液進入小管液，加入尿素再循環(huán)髓袢升支細段不易通透易通透不易通透NaCl由小管液進入內(nèi)髓部組織液，使之滲透壓升高髓袢升支粗段不易通透Na+主動重吸收，Cl-繼發(fā)性主動重吸收不易通透NaCl進入外髓部組織液，使之滲透壓升高遠曲小管不易通透Na+主動重吸收，Cl-繼發(fā)性主動重吸收不易通透NaCl進入皮質(zhì)組織液，使小管液滲透壓進一步降低集合管在有抗利尿激素時，對水易通透主動重吸收在皮質(zhì)和外髓部不易通透，內(nèi)髓部易通透水重吸收使小管液中尿素濃度升高；NaCl和尿素進入內(nèi)髓組織液，使之滲透壓升高各段腎小管和集合管對不同物質(zhì)的通透性和作用50尿的生成和排泄8/23/2024生理學（第9版）髓袢降支髓袢升支假設(shè)髓袢降支和升支小管液是等滲液300mOsm髓袢升支粗段NKCC2重吸收NaCl到組織間隙→髓袢升支小管液滲透壓降低（200），外周組織間液滲透壓升高（400）髓質(zhì)組織間液高滲（400）→髓袢降支細段AQP1重吸收水到組織間隙→髓袢降支小管液滲透壓升高到40051尿的生成和排泄8/23/2024生理學（第9版）不斷流入的濾過液把髓袢降支高滲的小管液推向髓袢升支,原髓袢升支的低滲液推向外部髓袢升支粗段重吸收NaCl到組織間隙→內(nèi)髓部組織間液滲透壓增高，向外部滲透壓逐漸減低→髓袢降支細段重吸收水到組織間隙→髓袢降支小管液滲透壓進一步升高→不斷流入的濾過液把髓袢降支高滲的小管液推向髓袢的升支如此反復(fù)，促進腎臟建立從外髓部至內(nèi)髓部由低到高的滲透濃度梯度52尿的生成和排泄8/23/2024生理學（第9版）

逆流倍增（counter-currentmultiplication）53尿的生成和排泄8/23/2024生理學（第9版）2.直小血管的逆流交換機制逆流交換（counter-currentexchange）54尿的生成和排泄8/23/2024（二）抗利尿激素促進集合管水的重吸收，濃縮尿液生理學（第9版）抗利尿激素分泌增加，集合管上皮細胞AQP2表達增加，對水的通透性增加，水的重吸收量增加，小管液的滲透濃度就升高，即尿液被濃縮抗利尿激素分泌減少，當連接小管和集合管對水的通透性降低時，水的重吸收減少，遠曲小管的低滲小管液得不到濃縮，同時，集合管還主動重吸收NaCl，使尿液的滲透濃度進一步降低，即尿液被稀釋55尿的生成和排泄8/23/2024生理學（第9版）二、尿液的稀釋機制低滲尿：終尿的滲透濃度若低于血漿的滲透濃度，稱為低滲尿，尿液的滲透濃度可低至50mOsm/（kg?H2O）尿液的稀釋主要發(fā)生在連接小管和集合管。小管液在到達髓袢升支粗段末端時為低滲液。如果體內(nèi)水過多造成血漿晶體滲透壓降低，可使抗利尿激素的釋放被抑制，連接小管和集合管對水的通透性很低，水不能被重吸收，而小管液中的NaCl將繼續(xù)被主動重吸收，這種溶質(zhì)重吸收大大超過水的重吸收使小管液的滲透濃度進一步下降飲大量清水后，血漿晶體滲透壓降低，可引起抗利尿激素釋放減少，導(dǎo)致尿量增加，尿液被稀釋56尿的生成和排泄8/23/2024生理學（第9版）三、影響尿液濃縮和稀釋的因素髓袢升支粗段對Na+和Cl-的主動重吸收是髓質(zhì)高滲梯度建立的主要動力；尿素（一）影響腎髓質(zhì)高滲形成的因素中樞性尿崩癥，ADH減少（二）影響連接小管和集合管對水通透性的因素血流加速→髓質(zhì)高滲↓→尿濃縮↓（三）直小血管血流量和速度對髓質(zhì)高滲維持的影響57尿的生成和排泄8/23/2024尿生成的調(diào)節(jié)第五節(jié)58尿的生成和排泄8/23/2024生理學（第9版）一、神經(jīng)調(diào)節(jié)與腎臟血管平滑肌α受體相結(jié)合，引起腎血管收縮而減少腎血流量。由于入球小動脈比出球小動脈收縮更明顯，RPF減少，GFR下降通過激活β受體，使球旁器的球旁細胞釋放腎素，血管緊張素Ⅱ和醛固酮↑，增加腎小管對水和NaCl的重吸收，使尿量減少與α1-腎上腺素能受體結(jié)合，刺激近端小管和髓袢（主要是近端小管）對Na+、Cl-和水的重吸收。這一效應(yīng)可被α1-腎上腺素能受體拮抗劑哌唑嗪所阻斷意義：安靜正常時：通過自身調(diào)節(jié)使腎血流量相對穩(wěn)定，泌尿活動正常進行運動或異常如高溫、出血缺氧時：通過神經(jīng)、體液調(diào)節(jié)使血流量減少，保證重要器官的血流供應(yīng)59尿的生成和排泄8/23/2024生理學（第9版）二、體液調(diào)節(jié)

合成部位：下丘腦視上核、室旁核

運輸：下丘腦垂體束

貯存釋放：神經(jīng)垂體貯存，并釋放入血

靶器官：遠曲小管、集合管上皮細胞基側(cè)膜的V2受體

作用：提高遠曲小管和集合管上皮細胞水通道的表達，促進水的重吸收，使尿液濃縮、尿量減少受體V1：分布在血管平滑肌上，ADH通過作用于V1受體，引起體循環(huán)小動脈收縮，包括深小動脈的收縮V2：分布在集合管主細胞基側(cè)膜（一）抗利尿激素1.抗利尿激素的來源60尿的生成和排泄8/23/2024生理學（第9版）2.抗利尿激素對AQP2的調(diào)節(jié)短期調(diào)節(jié)長期調(diào)節(jié)抗利尿激素的作用機制示意圖61尿的生成和排泄8/23/2024生理學（第9版）特點：敏感，血漿晶體滲透壓改變1%～2%時即有反應(yīng)感受器：位于視上核、室旁核及其附近區(qū)域的滲透壓感受器大量出汗、腹瀉、失水→血漿晶體滲透壓↑→視上核及其周圍區(qū)域滲透壓感受器（+）→神經(jīng)垂體釋放ADH→連接小管、集合管對水通透性↑→對水重吸收↑→尿液濃縮→尿量減少（1）血漿晶體滲透壓的改變3.抗利尿激素的分泌調(diào)節(jié)62尿的生成和排泄8/23/2024生理學（第9版）3.抗利尿激素的分泌調(diào)節(jié)大量飲用清水后，反射性使ADH分泌和釋放減少而引起尿量增多的現(xiàn)象，稱為水利尿（waterdiuresis），臨床上可利用此現(xiàn)象來檢測腎的稀釋能力飲1000ml清水，隔30分鐘→尿量↑，（1小時末達高峰，2～3小時恢復(fù)）飲1000ml生理鹽水，隔30分鐘→變化不大飲水1000ml水利尿示意圖63尿的生成和排泄8/23/2024生理學（第9版）過度輸液，血量過多（2）循環(huán)血量3.抗利尿激素的分泌調(diào)節(jié)→中樞，間接抑制下丘腦-垂體后葉系統(tǒng)→釋放ADH↓→

遠曲小管、集合管對水通透性↓→對水重吸收↓→尿量↑左心房內(nèi)膜下容量感受器（+）→迷走神經(jīng)血壓→頸動脈竇壓力感受器（+）→竇神經(jīng)

（3）其他因素疼痛、窒息、應(yīng)激刺激、低血糖和血管緊張素Ⅱ→ADH↑→尿量↓煙堿和嗎啡→ADH↑→尿量↓乙醇→ADH↓→尿量↑64尿的生成和排泄8/23/2024生理學（第9版）（二）腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)1.腎素分泌的調(diào)節(jié)（1）腎內(nèi)機制腎動脈灌注↓→入球小動脈壁受牽拉的程度↓→入球小動脈的牽張感受器刺激↓→刺激腎素釋放流經(jīng)該處小管液中的NaCl量↓→致密斑感受器→刺激腎素釋放反之亦然65尿的生成和排泄8/23/2024生理學（第9版）（二）腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)1.腎素分泌的調(diào)節(jié)（2）神經(jīng)機制腎交感神經(jīng)興奮時釋放去甲腎上腺素→作用于顆粒細胞膜中的β受體→直接刺激腎素釋放（3）體液機制腎上腺素和去甲腎上腺素、腎內(nèi)生成的PGE2和PGI2→刺激顆粒細胞釋放腎素低鹽飲食→增加腎素分泌AngⅡ、抗利尿激素、心房鈉尿肽、內(nèi)皮素和NO→抑制腎素的釋放66尿的生成和排泄8/23/2024生理學（第9版）（二）腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)2.AngⅡ調(diào)節(jié)尿生成的功能（1）促進Na+的重吸收

AngⅡ→近端小管上皮細胞的血管緊張素受體→促進Na+的重吸收AngⅡ→收縮出球小動脈→腎小球毛細血管血壓↑→GFR↑→近端小管周圍毛細血管內(nèi)血壓較低而血漿膠體滲透壓較高→促進近端小管的重吸收67尿的生成和排泄8/23/2024生理學（第9版）（2）對GFR的影響AngⅡ濃度較低時，出球小動脈對AngⅡ的敏感性高于入球小動脈→AngⅡ引起出球小動脈收縮→腎血流量減少→而腎小球毛細血管血壓卻升高→腎小球濾過率變化不大AngⅡ濃度較高時→入球小動脈強烈收縮→GFR↓AngⅡ→系膜細胞收縮→Kf值↓→GFR↓腎動脈血壓↓→腎內(nèi)局部AngⅡ↑→出球小動脈收縮明顯→濾過分數(shù)↑→GFR能維持正常，這是腎小球濾過率自身調(diào)節(jié)的機制之一（3）入球小動脈AngⅡ→血管平滑肌生成PGI2和NO↑→擴展血管→減弱AngⅡ的縮血管作用68尿的生成和排泄8/23/2024生理學（第9版）（二）腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)3.醛固酮醛固酮主要作用于腎遠曲小管和集合管的上皮細胞，增加K+的排泄和增加Na+、水的重吸收醛固酮作用機制示意圖69尿的生成和排泄8/23/2024生理學（第9版）（三）心房鈉尿肽（ANP）合成和釋放部位：心房?。繌垼┳饔茫捍龠M腎臟對NaCl和水的排出作用機制：（1）

對腎小球濾過率的影響心房鈉尿肽能使血管平滑肌胞質(zhì)中的Ca2+濃度下降，使入球小動脈舒張，并可使濾過分數(shù)增加，因此腎小球濾過率增大。此外，心房鈉尿肽還能使系膜細胞舒張，導(dǎo)致Kf值增大（2）對集合管的影響心房鈉尿肽可通過第二信使cGMP使集合管上皮細胞頂端膜中的鈉通道關(guān)閉，抑制NaCl的重吸收，因而水的重吸收也減少（3）對其他激素的影響心房鈉尿肽還能抑制腎素、醛固酮和抗利尿激素的合成和分泌70尿的生成和排泄8/23/2024生理學（第9版）三、尿生成調(diào)節(jié)的生理意義（一）在保持機體水平衡中的作用（二）在保持機體電解質(zhì)平衡中的作用（三）在維持機體酸堿平衡中的作用71尿的生成和排泄8/23/2024清除率第六節(jié)72尿的生成和排泄8/23/2024生理學（第9版）一、清除率的概念及其計算方法兩腎在單位時間（一般為每分鐘）內(nèi)能將一定毫升血漿中所含的某種物質(zhì)完全清除，這個能完全清除某物質(zhì)的血漿毫升數(shù)就稱為該物質(zhì)的清除率（clearancerate，C）（一）抗利尿激素1.抗利尿激素的來源不同物質(zhì)的血漿清除率73尿的生成和排泄8/23/2024生理學（第9版）一、清除率的概念及其計算方法例如：如果通過腎臟的血漿每ml含有1mg某物質(zhì)，每分鐘排泄該物質(zhì)1mg到尿中，即說明每分鐘有1ml血漿清除了該物質(zhì)，清除率即為1分鐘排泄該物質(zhì)的血漿量，以公式表示為：（一）抗利尿激素1.抗利尿激素的來源C= U·VPC·P=U·VU：尿中某物質(zhì)的濃度V：每分鐘尿量P：血漿中某物質(zhì)的濃度

74尿的生成和排泄8/23/2024（一）測定腎小球濾過率生理學（第9版）二、測定清除率的意義1.菊粉清除率菊粉濾過后，既不被重吸收也不被分泌，故測定菊粉的血漿清除率可代表腎小球濾過率U·V1ml/min×125mg/100mlP1mg/100mlC菊粉===125ml/min

75尿的生成和排泄8/23/2024（一）測定腎小球濾過率生理學（第9版）二、測定清除率的意義2.內(nèi)生肌酐清除率內(nèi)生肌酐清除率在數(shù)值上較接近GFR，故臨床上常用它來推測GFR內(nèi)生肌酐是指體內(nèi)組織代謝所產(chǎn)生的肌酐，由于肉類食物中含肌酐以及肌肉劇烈活動可產(chǎn)生肌酐，故在檢測內(nèi)生肌酐前應(yīng)禁食肉類食物，避免劇烈運動內(nèi)生肌酐清除率=尿肌酐濃度（mg/L）×尿量（L/24h）/ 血漿肌酐濃度（mg/L）76尿的生成和排泄8/23/2024（二）測定腎血漿流量、濾過分數(shù)和腎血流量生理學（第9版）碘銳特或氨基馬尿酸（para-aminohippuric

acid，PAH）的清除率可用來代表有效腎血漿流量（effec