生理學尿的生成和排出

1、醫(yī)學,1,,第八章尿的生成和排出,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)　腎小管與集合管的轉運功能,第四節(jié) 尿液的濃縮和稀釋,第五節(jié) 尿生成的調節(jié),第六節(jié) 血漿清除率,第七節(jié) 尿的排放,醫(yī)學,2,概述＊人體的排泄器官及其排泄物 排泄：由排泄器官將體內一些物質經血液循環(huán)排出體外的過程。━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 排 泄 器 官 排 泄 物

2、─────────────────────── 腎 臟（主要） 水、尿素、肌酐、鹽類、 藥物、毒物、色素等 肺 臟 co2、水、揮發(fā)性藥物等 皮膚及汗腺 水、鹽類、少量尿素等 消 化 道 鈣、鎂、鐵、磷等無機鹽, 膽色素,毒物等 唾 液 腺 重金屬、狂犬病毒等 ━━━━

3、━━━━━━━━━━━━━━━━━━━,醫(yī)學,3,＊腎臟的功能(一)泌尿: （主要） ①排除代謝終產物、過剩的電解質及進入體內的異物 ②調節(jié)細胞外液量和血液的滲透壓 ③調節(jié)水、電解質和酸堿平衡 尿生成過程：①濾過 ②重吸收 ③分泌 (二)內分泌: ①腎素：對血容量和血壓起調節(jié)作用 ②促紅細胞生成素：刺激骨髓紅細胞的生成 ③激肽、前列腺素：參與局部或全身血管活動的調節(jié) ④ 1

4、，25－二羥VitD3：調節(jié)鈣的吸收和血Ca2+平衡,醫(yī)學,4,第一節(jié) 腎的功能解剖和腎血流量◆腎的功能解剖 (一)腎單位 腎單位：是腎的基本功能單位，它與集合管共同完成泌尿功能。人的兩側腎約有170萬-240萬個腎單位。。,醫(yī)學,5,集合管： 在尿液濃縮過程中起著重要作用，每一集合管接受多條遠曲小管運來的液體。許多集合管又匯入乳頭管，最后形成的尿液經腎盞、腎盂、輸尿管而進入膀胱，由膀胱排出體外。,醫(yī)學,6,?皮質腎單位和

5、近髓腎單位 腎單位：皮質腎單位 近髓腎單位（髓旁腎單位）(二)球旁器：主要分布在皮質腎單位1.近球細胞：●入球小A膜內的肌細胞呈上皮樣變，內含分泌顆粒=腎素；●對牽張刺激敏感≈感受器；●腎交感N支配2.致密斑：●髓袢升支粗斷的遠端，細胞呈高柱樣變、斑狀突起 ●對遠曲小管中的[Na+]、[Cl-]敏感，并將信息經間質細胞 傳遞至

6、近球細胞，調節(jié)腎素的釋放3.間質細胞： ●位于入球A、出球A和致密斑之間的一群細胞， 成錐形，底部朝向致密斑 ● 吞噬和收縮功能,,醫(yī)學,7,? 腎交感神經：遞質是ＮＥ，調節(jié)腎血流量、腎小球濾過率、腎小管的重吸收和腎素釋放。未發(fā)現(xiàn)腎有副交感神經支配。?腎的血液供應 腹主A→葉間A→弓形 A→小葉間A→入球小A→腎小球Cap網 →出球小A →腎小管周圍毛細

7、血管網或直小血管→小葉間V→弓形 V→葉間V →腎V 兩套毛細血管網 　1.腎小球毛細血管網　　特點：血壓高(40-60%ABP），利于濾過。 　2.腎小管周圍毛細血管網　　特點：血壓低，利于重吸收。,(三)腎臟的神經支配和血管分布,醫(yī)學,8,◆腎血流量及其調節(jié) 1.腎的血液循環(huán)特征 ⑴血供豐富，血液分布不勻： 皮質∶外髓∶內髓 = 94∶

8、5∶1 ⑵壓力高低不同： 腎小球毛細血管網高→利于濾過 腎小管毛細血管網低→利于重吸收 ⑶流量大，一定范圍內相對穩(wěn)定： 流量≈心輸出量1/4～1/5； 在80-180mmHg范圍內，通過自身調節(jié)保持穩(wěn)定。 自身調節(jié)機制：,②管-球反饋,①肌源學說,醫(yī)學,9,2.腎血流量的調節(jié)方式,⑴自身調節(jié)：動脈血壓在一定范圍（80mmHg—180mmHg）變動時，腎血流量仍然保持相對恒定 ①肌源學

9、說：當A壓↑→A管壁平滑肌緊張性↑而收縮→血流阻力↑→腎血流量保持穩(wěn)定 ②管-球反饋：當腎血流量和腎小球濾過率↑→致密斑感受到遠曲小管液[Na+][Cl-]↑→致密斑將此信息反饋至腎小球→腎血流量和腎小球濾過率恢復通過致密斑感受器腎內產生的前列腺素、腺苷和兒茶酚胺等也參與管-球反饋,醫(yī)學,10,⑵N-體液調節(jié)： ①神經因素 應急時交感N興奮→NE 釋放↑ → 腎血管收縮→ 腎血流量↓ ②體液因素 應急時NE、

10、E、VP、AⅡ 、 ET分泌↑→腎血管收縮→ 腎血流量↓；PGI2、PGE2、NO和緩激肽等→腎血管舒張→ 腎血流量↑； 腺苷→入球小動脈收縮→ 腎血流量↓ 在通常情況下通過自身調節(jié)保持腎血流量的相對穩(wěn)定，在緊急情況下，通過交感神經及E使血液重新分配，腎血流量↓，腦、心臟血流量↑,醫(yī)學,11,復習思考題 1.腎血流量的特點是什么？ 2.試述腎臟的生理功能。,醫(yī)學,12,濾過：指血液流經腎小球毛細血管

11、時,除蛋白質分子外血漿中其他成分通過濾過膜進入腎小囊腔形成原尿的過程,濾過三要素:屏障、動力、阻力,第二節(jié)　腎小球的濾過功能,醫(yī)學,13,濾過的實驗證據(jù): 腎小囊微穿刺抽取液體分析發(fā)現(xiàn),除蛋白質外，所含的成分及其濃度與血漿基本一致,而且滲透壓和pH值也與血漿近似。,原尿 = 血漿的超濾液,血漿與原尿比較,醫(yī)學,14,腎小球濾過功能的度量指標1.腎小球濾過率（GFR）：單位時間內（每分鐘）兩腎生成的超濾液量，體表面積為1.73m

12、2的個體，其腎小球濾過率為125ml/min = 180L/d/1.73m2 測定方法：用測定菊糖的血漿清除率代表GFR(見本章第六節(jié)) 2.濾過分數(shù)(glomerular filtration fraction，GFF) 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 ×

13、; 100％＝ 19％ 說明當血液流入腎臟時，約4/5的血漿經濾過進入腎小 囊腔生成原尿 腎小球濾過率大小決定于濾過系數(shù)和有效濾過壓。 濾過系數(shù)：即濾過膜的面積及其通透性的狀態(tài),醫(yī)學,15,?濾過膜的三層結構：組成機械屏障 ①內皮細胞上的小孔（窗孔70-90nm ）防止血細胞通過。 ②基膜：是主要的屏障。微纖維網的網孔（ 2-8nm ）允許水和部分溶質通過。 ③腎小囊的上皮細胞：濾過裂隙膜上有直徑

14、4 -11nm的孔，是濾過的最后一道屏障。,醫(yī)學,16,?濾過屏障的通透性特征：①機械屏障決定了溶質分子的半徑不同，通透性不同：,＜2.0nm能自由濾過Ⅰ半徑 2.0～4.2nm隨半徑↑→濾過↓ ＞4.2nm完全不能濾過,Ⅱ分子量＜69000單體可通過,如:Hb的分子量為64000本可通過，但在血漿中與球蛋白結合成復合物時則不能通過，∴正常無Hb尿；但當大量溶血時，游離的Hb↑→ Hb尿,,白蛋白有效半徑為3.

15、6nm卻很難濾過？,②靜電屏障決定了溶質分子所帶電荷的不同，通透性不同,帶正電荷的溶質最易通過；中性溶質此之；負電荷溶質不能通過腎炎時帶負電荷的糖蛋白減少或消失，出現(xiàn)蛋白尿,醫(yī)學,17,二、有效濾過壓 腎小球濾過的動力是有效濾過壓有效濾過壓=腎小球毛細血管壓－（血漿膠體滲透壓+腎小囊內壓）　濾過平衡：有效濾過壓下降到0 特點： ①正常時，毛細血管壓和囊內壓基本不變，膠 體滲透壓易變（膠體物

16、質濾不出） ②正常時，出球段除血漿流量快時外，一般無 濾出，故為濾過的貯備段,醫(yī)學,18,三、影響濾過的因素,1.濾過膜,⑵面積,⑴通透性,機械屏障作用↓→血尿（如：腎炎時因免疫反應蛋白分解酶的釋放導致濾過膜孔、裂增大）,靜電屏障作用↓→蛋白尿（如：腎炎時帶負電荷的糖蛋白減少或消失）,,正常時腎小球都活動濾過面積=1.5m2急性腎炎→毛細血管腔狹窄或阻塞→ 濾過面積↓→GFR↓→尿量↓,

17、,2.有效濾過壓,∵構成決定濾過的因素，也是影響濾過的因素，∴構成因素中的任一因素發(fā)生變化,均會影響GFR,醫(yī)學,19,2.有效濾過壓,腎小球Cap.血壓,血漿膠體滲透壓,囊內壓,有效濾過壓,→ GFR → 尿量,=,–,–,,如：大失血→交感N+、NE↑→ Cap.收縮 高Bp病晚期→腎A入硬化而縮小,,,,,,,,如：快速大量輸液→稀釋膠滲壓 腎病綜合癥,,,,,如：結石、腫瘤,醫(yī)學,20,3.腎小球血漿流量,

18、●由圖可見：三條曲線分別代表不同腎小球血漿流量(RPF)時血漿膠體滲透壓(COP)上升的斜率。曲線A: RPF↓→ COP↑速快曲線C: RPF↑→ COP↑速慢曲線B:≈正常RPF時COP↑速,●由圖可見：沿著毛細血管全長，隨著水和溶質的濾出，膠體滲透壓漸↑→有效濾過壓漸↓(=0時稱濾過平衡)→濾過平衡的位置決定著毛細血管濾過的長度。,結論： RPF快→COP↑速慢→濾過平衡位置近出球A端→GFR↑；反之則GFR↓。,醫(yī)學,21

19、,小結：影響濾過的因素,醫(yī)學,22,復習思考題 1.尿是如何生成的？ 2.簡述影響腎小球濾過的因素。,醫(yī)學,23,第三節(jié)　腎小管與集合管的轉運功能概述重吸收：物質從腎小管液中轉運至血液中分泌：上皮細胞本身產生的物質或血液中的物質轉運至腎小管腔內●重吸收和分泌的證據(jù)： ①比較下表原尿與終尿中成分的質和量可見： 蛋白質、葡萄糖原尿中有→終尿中無(=重吸收)； 肌酐、氨原尿中微量→終尿中大量(=分泌

20、)②比較原尿與終尿量：原尿量=125ml/min×60×24=180L/d終尿量=1-2L/d(=重吸收),醫(yī)學,24,一、物質轉運方式,1.方式被動：單純擴散、 易化擴散主動：原發(fā)性和繼發(fā)性主動 (泵、轉運體),2.途徑跨細胞轉運:小管液中的物質→管腔膜→腎小管上皮細胞→基側膜→組織間隙細胞旁轉運:小管液中的物質（H2O、CL- 、Na+ →腎小管上皮細胞間的緊密連接→組織間隙,醫(yī)學

21、,25,同向轉運：兩種物質與細胞膜上的同向轉運體結合， 以相同方向通過細胞膜逆向轉運：兩種物質與細胞膜上的逆向轉運體結合， 以相反方向通過細胞膜。生電性轉運：轉運過程中出現(xiàn)電位差電中性轉運：轉運過程中無電位變化,醫(yī)學,26,二、物質的重吸收與分泌（一）Na+、CI-和水的重吸收 1.近端小管 重吸收70% Na+、CI-、K+和水，85%的HCO3－，葡萄糖、氨基酸全部被重吸收；泌H+。 重吸收的動力： Na+泵 Na

22、+的重吸收 ● 前半段：主動過程 ①管腔膜：大部分Na+與Gs、aa同向轉運、與H+逆向轉運主動重吸收 ②管周膜：Na+-K+泵

23、

24、 ●后半段：被動過程 Cl-順濃度差經緊密連接處重吸收→管兩側電位差→Na+順電位差經緊密連接處重吸收,醫(yī)學,27,Na+ 重吸收特點：存在泵-漏現(xiàn)象 (即：凈Na+重吸收量＝主動重吸收量－回漏量),細胞間隙內[Na+]↑→滲透壓↑,細胞間隙內靜水壓↑,部分Na+和H2O回漏入管腔內,,,,,,上皮細胞的緊密連接被撐開,,管腔膜Na

25、+易化擴散入上皮細胞內,管周膜Na+泵將Na+泵出上皮細胞,H20順滲透壓進入上皮細胞間隙,醫(yī)學,28,Cl-的重吸收 ●機制:被動過程 由于Na+、葡萄糖、氨基酸等物質已在近曲小管的前半段主動重吸收→后半段的管內外Cl-的濃度差↑(高20～40%)→Cl-順濃度差經緊密連接處(稱細胞旁路途徑)進入細胞間隙 Cl-順濃度差經緊密連接處重吸收→管兩側電位差→Na+順電位差經緊密連接處重吸收 ●特點：除髓袢升支粗段

26、為主動重吸收外，其余皆為被動重吸收,醫(yī)學,29,H2O的重吸收 ●機制:被動過程（滲透作用） ，此段是等滲重吸收 ●重吸收途徑：①細胞旁路； ②H2O通道　 ●重吸收特點： ①類同Na+，具球-管平衡現(xiàn)象，即重吸收量始終為濾 過量的65～70%（后述） ②重吸收量不隨機體的需要而被調節(jié)，故近曲小管水的重吸收量對終尿量的影響不大，而終尿量主要取決于遠曲小管和集合管對水的重吸收量,醫(yī)學,30,●同向轉運

27、體模式:,管腔膜上有Na+:2Cl-:K+同向轉運體→Na+、Cl-順電-化學梯 度，K+逆電-化學梯度同向轉運入細胞內。 進入細胞內的：Na+由管周膜Na+泵泵出，Cl-經管周膜Cl-通道、K+經管腔膜K+通道順濃度梯度易化擴散出細胞?！裼绊懲蜣D運體轉運的因素: ①應用圭巴因選擇性阻斷Na+泵時，Cl-和Na+的重吸收就明顯減少。說明管周膜Na+泵的活動對管腔膜同向轉運體的轉運具有重要作用。因此，將

28、Na+泵的活動稱原發(fā)主動，而將同向轉運體的轉運稱繼發(fā)主動；故Cl-在髓袢升支粗段的重吸收是主動的。 ②同向轉運體對速尿和利尿酸很敏感，即它們能與Cl-競爭結合位點，從而抑制Na+、Cl-、K+的同向轉運，干擾尿濃縮機制(后述)，導致利尿。因此，將速尿稱髓袢利尿劑,醫(yī)學,31,3. 遠曲小管和集合管,(1).Na+的重吸收 1)重吸收的機制： Na泵是動力 NaCl同向轉運體（噻嗪類阻斷） 是主動重吸收過程,①遠曲小管初

29、段：Na+在管腔膜由Na+-Cl-同向轉運進入細胞內，然后在管周膜由Na+泵泵出細胞而被重吸收。Na+-Cl-的同向轉運可被噻嗪類(thiazide)利尿劑所抑制（圖）,重吸收NaCl約12％和不同量的H2O；分泌K+和H+ ；水的重吸收受抗利尿激素(ADH)調節(jié)， Na+和K+的轉運受醛固酮調節(jié)Na+多進多排，少進少排，不進不排,醫(yī)學,32,②遠曲小管后段和集合管：Na+在管腔膜主要通過Na+通道進入細胞內，然后在管周膜由Na+泵泵出

30、細胞而被重吸收。管腔膜的Na+通道可被氨氯吡咪(amiloride)抑制2)重吸收的特征: ①無泵-漏現(xiàn)象:因遠曲小管和集合管上皮細胞的緊密連接對小離子(如Na+、K+、Cl-)的通透性低。 ②重吸收的量可被調節(jié)：醛固酮可增加管腔膜上的Na+通道數(shù)目，促進Na+易化擴散進入細胞；還可增強管周膜Na+泵的活性。,,醫(yī)學,33,(2)水的重吸收,2)特點: ①重吸收量根據(jù)機體的需要而被調節(jié)； ②重吸收量對終尿量的影響很大。,水

31、通道,,水通道,,1)機制: ①遠曲小管初段：同髓袢升支一樣，對水仍不通透。 ②遠曲小管后段和集合管：管腔膜有ADH調控的水通道(當ADH作用時，水通道便從胞漿鑲嵌到管腔膜上)，調節(jié)水的重吸收。,醫(yī)學,34,(二）HCO3－重吸收與H+的分泌 近端小管 80% 1. HCO3－的重吸收與Na+-H+交換有關 機制：被動過程 特點：⑴不是以HCO3-的形式而是以CO2的形式重吸收的；

32、 ⑵HCO3-的重吸收優(yōu)先于Cl-的重吸收； ⑶HCO3-的重吸收與Na+-H+逆向交換呈正相關(H+ 分泌↑→重吸收HCO3-↑) 結果：分泌一個H+重吸收一分子NaHCO3。 碳酸酐酶的抑制劑：乙酰唑胺利尿劑,醫(yī)學,35,2.H+的分泌 來源 ：細胞代謝產生的CO2 機制:主動分泌 ∵①Na+-H+交換 ②H+

33、泵 特點: ①泌H+與重吸收HCO3-、Na+呈正相關=泌H+助 堿貯(∵泌H+→促HCO3-重吸收→排酸保堿) ②泌H+與泌K+呈負相關(∵競爭抑制)。 ③泌H+是有限度的:當小管液pH值＜4.5時, 泌H+則停止髓袢 HCO3-的重吸收在升支粗段，機制同近端小管遠端小管和集合管 ①閏C主動分泌H+

34、 機制：質子泵H -K+ ATP酶 ② HCO3-的重吸收機制同近端小管,醫(yī)學,36,(三） NH3的分泌與H+ 、 HCO3－的轉運的關系 NH3的分泌與H+的分泌密切相關；H+分泌增加促使NH3分泌及 NaHCO3的重吸收，實現(xiàn)排酸保堿的作用 ⑴機制:單純擴散,小管上皮細胞內谷氨酰氨,脫氨,NH3(氨),脂溶性,腎小管腔：NH3＋H+,NH4+＋Cl-→NH4Cl,單純擴散,,,,脫氫酶,⑵NH3分

35、泌特點: ①泌NH3與泌H+呈正相關：即泌NH3促進H+-Na+交換，促進排酸保堿,調節(jié)機體酸堿平衡。 ②NH3擴散的量決定于管腔液與管周液的pH值：管腔液pH值較低時，NH3較易擴散。 ③正常時NH3只在遠曲小管和集合管分泌;酸中毒時,近曲小管也分泌。,醫(yī)學,37,（四）K+的重吸收 原尿中的K+絕大部分(67% －70％)在近端小管被重吸收 入血,終尿中的K+主要是由遠曲小管和集合管分泌的 1.

36、K+重吸收的機制:主動過程(尚不清楚) ∵[K+]管內∶ [K+]管外＝1∶40 ∴是逆濃度差進行的，故認為是主動的 2.K+的分泌 (1)、K+分泌部位：遠曲小管和集合管上皮的主細胞 （2）、K+分泌機制: Na+-K+交換,(4mol/L),(150mol/L),醫(yī)學,38,∵ ①[K+]管內＜[K+]管外 ②基側膜Na+-K+泵→ Na+的主動重吸收→管外為正 管內為

37、負的電位差↓ K+順電-化學梯度分泌(易化擴散)入小管液 氨氯吡咪（－）管腔膜的Na+通道→ Na+重吸收↓ （3）K+分泌特點: ①泌K+與泌H+呈負相關 ∵ Na+-K+交換與Na+-H+交換具有竟爭抑制 酸中毒:Na+-H+↑,Na+-K+↓→泌K+↓→高血鉀癥 高血鉀癥:Na+-K+↑,Na+-H+↓→泌H+↓→酸中毒 ②多吃多排、少吃少排、不吃也排。 ∴當大量使用利尿藥時,應

38、注意適當補鉀，以防止低血 鉀癥的發(fā)生,醫(yī)學,39,（五）鈣的重吸收和排泄約70% 在近球小管被重吸收， 20%在髓袢、 9% 在遠曲小管和集合管被重吸收，終尿排出不到1%重吸收：近端小管：主動 髓袢降支細段和升支細段：對鈣不通透 髓袢升支粗段：機制未清（被動或主動） 遠曲小管和集合管：主動排泄：少影響因素：甲狀旁腺激素（PTH)：血鈣↑ →PTH分泌↓ →鈣重吸收↓

39、 血磷↑ →PTH分泌↑ →鈣重吸收↑血漿PH值：代酸→鈣重吸收↑ 代堿→鈣重吸收↓細胞外液↑或ABP ↑→近端小管對Na+和水重吸收↓ →鈣重吸收↓,醫(yī)學,40,(六)葡萄糖的重吸收 1.重吸收部位:僅限于近曲小管(尤其前半段)。2.重吸收機制:繼發(fā)主動，與Na+同向轉運密切相關,,葡萄糖,小管上皮細胞內,,K+,,Na+,⑴管腔膜： 葡萄糖與Na+依賴載體的同向

40、偶聯(lián)轉運入細胞內。,⑵管周膜： 葡萄糖順濃度差經載體易化擴散進入細胞間隙(單一轉運)。,Na+被管周膜Na+泵泵出→[Na+]i↓→為管腔膜葡萄糖協(xié)同轉運提供動力。,○,,,,,管周膜泵,載體,因此，將管周膜Na+泵的活動稱原發(fā)主動；將葡萄糖在管腔膜的協(xié)同轉運稱繼發(fā)主動。,醫(yī)學,41,3.葡萄糖重吸收的特點： 具有一定的限度(可能與協(xié)同轉運載體的數(shù)目有限有關)▲腎糖閾:尿中剛剛出現(xiàn)糖時的血糖濃度(或不出現(xiàn)尿糖的最高血

41、糖濃度)。注意：此時部分腎小管達到吸收極限量 正常值：160～180mg％（8.9～10.1mmol/L）。 ▲葡萄糖吸收極限量(TMG):當全部腎小管對葡萄糖的吸收能力都達到極限,尿中的糖量與濾出的增多量相等時的血糖濃度。 正常值：成人男性為75mg(2.68mmol)/min/1.73m2, 成人女性為00mg(1.67mmol)/min/1.73m2,醫(yī)學,42,[附]：尿糖相關因素: ▲[血糖

42、]↑→尿糖 如：Ⅰ型、Ⅱ型(胰島素依賴、非依賴性)糖尿病。 ▲[血糖]↑→無尿糖 如：糖尿病久→腎小球損害→GFR↓。 而當嚴重脫水糖尿病，雖出現(xiàn)糖尿性昏迷，但無尿糖，是GFR↓所致。 ▲[血糖]正常→尿糖 如：根皮苷中毒時它與協(xié)同轉運載體結合，競爭抑制葡萄糖和氨基酸的重吸收,醫(yī)學,43,?其他物質的重吸收和分泌 １.aa與Gs 的重吸收機制相同. 2.少量蛋白質通過吞飲作用被重吸收 ３

43、.HPO42-、SO42-與Ｎa+同向轉運 4.進入體內的某些物質如青霉素、酚紅和大多數(shù)利尿藥等，由于與血漿蛋白結合而不能通過腎小球濾過，均在近曲小管被主動分泌,醫(yī)學,44,腎小管和集合管物質重吸收的總結,一、Na+重吸收,醫(yī)學,45,二、H2O重吸收,近曲小管水的重吸收量對終尿量的影響不大，而終尿量主要取決于遠曲小管和集合管對水的重吸收量。,醫(yī)學,46,復習思考題 1.簡述影響腎小管轉運的因素。 2.用泵-漏模式解

44、釋近球小管對Na+的主動重吸收。 3.在近球小管葡萄糖是如何被重吸收的？其特點是什么？ 4.為什么糖尿病患者會出現(xiàn)糖尿和多尿癥狀？ 5.簡述尿生成的過程。,醫(yī)學,47,第四節(jié) 尿液的濃縮和稀釋概 述▲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：腎衰正常尿液的滲透壓：50

45、～1200mOsm/(Kg·H2O),醫(yī)學,48,◆尿液的稀釋 在髓袢升支粗段小管液的溶質被重吸收而水不易被重吸收造成(尿崩癥）◆尿液的濃縮 水被重吸收而溶質仍留在小管液中造成逆流：指兩個并列的管道，其中液體流動的方向相反。逆流系統(tǒng)：兩管下端是連通的，而且兩管 間的隔膜容許液體中的溶質或熱能在兩管間交換。 逆流倍增：由于管壁通透性和管道周圍環(huán)境的作用，形成溫度遞度，這就是逆流倍增現(xiàn)象。 髓袢、集合管的結構

46、與逆流倍增的模型很相似,醫(yī)學,49,一、尿液濃縮、稀釋的過程和機制,研究發(fā)現(xiàn)，尿液的濃縮和稀釋決定于：①髓袢、集合管U形結構的逆流系統(tǒng)（結構基礎）；髓袢愈長濃縮能力愈強②髓質的滲透梯度的建立（冰點降低法）(先決條件)；③血液ADH的濃度（對水重吸收的調節(jié)作用）,醫(yī)學,50,表8-1 髓袢、遠曲小管和集合管的通透性,(一)腎髓質高滲梯度的形成 1.髓袢、遠曲小管和集合管的通透性,醫(yī)學,51,對NaCl主動轉運對尿素不通透對

47、水不通透↓NaCl向管外擴散↓管內濃度倍減 (管內為低滲液) (管外為高滲梯度)([鈉鹽]管內＜[鈉鹽]管外),腎外髓高滲梯度已形成： 主要由升支粗段對NaCI的重吸收所形成,2.腎髓質高滲梯度形成機制,（1）髓袢升支粗段：,速尿：抑制Na+∶2Cl-∶K+同向轉運體，外髓高腎梯度不能建立，導致利尿,醫(yī)學,52,⑷遠曲小管和皮質集合管：對NaCl主動轉運對尿素不通透對水不通透(有ADH時通透)↓NaCl

48、向管外擴散↓管內濃度倍減 (管內為低滲液) (管內尿素濃度增加),醫(yī)學,53,醫(yī)學,54,⑸髓質集合管對NaCl主動轉運對尿素易通透(尿素濃度高)對水不易通透(有ADH時通透) ↓NaCl向管外擴散尿素向管外擴散↓形成腎內尿素循環(huán) (管內外為高滲梯度),尿素循環(huán)進一步增強腎內髓高滲梯度。,醫(yī)學,55,尿素,⑹腎內尿素循環(huán)①條件Ⅰ.髓袢升支粗段、遠曲小管、皮質與髓質集合管尿素均不通透；Ⅱ.髓袢升支細段

49、對尿素易通透；Ⅲ.內髓集合管對尿素易通透+[尿素]高(當ADH↑時→遠曲小管和集合管對水的通透性↑→[尿素]↑)。②過程：尿素出內髓集合管→入髓袢升支細段→經髓袢升支粗段、遠曲小管、皮質與外髓集合管→內髓集合管。③作用：進一步增強腎內髓高滲梯度。,醫(yī)學,56,⑺小結 ①形成腎髓質高滲梯度的物質：●外髓質： 主要是NaCl。 ●內髓質： 主要是NaCl+尿素動力：髓袢升支粗段對Na+和CI-的主動重吸收?！≈饕?/p>

50、質：尿素和NaCI　皮質部滲透濃度低；內髓部滲透濃度高 ②形成腎髓質高滲梯度的決定因素：●逆流系統(tǒng)+各段對物質的選擇性通透→逆流倍增現(xiàn)象。,醫(yī)學,57,●直小血管的逆流交換作用： ∵直小血管通透性高+降支與升支彼此靠得很近+與髓袢并行； ∴當直小血管的血液逆流時：,降支 升支,同水平組織間液的滲透壓 ∨ ∧ 直小血管 直小血管,尿素和NaCl

51、 尿素和NaCl入直小血管 出直小血管水出直小血管 水入直小血管,當升支離開外髓時→帶走的溶質＜水→維持髓質高滲梯度,,,,,,,醫(yī)學,58,尿液在逆流系統(tǒng)內流動,髓質高滲梯度,↓ADH,ADH↑,集合管對水通透性↓,集合管對水重吸收↓,低滲尿(尿稀釋),集合管對水通透性↑,集合管對水重吸收↑,高滲尿(尿濃縮),(二)尿液濃縮和稀釋的過程,尿液滲透壓的變化為：髓袢降支細段由等滲→遞增式高滲；→髓袢升支細段為遞減式

52、高滲；→髓袢升支粗段為遞減式低滲；→遠曲小管為低滲；→皮質部集合管由低滲→高滲；→髓質部集合管為遞增式高滲。,,,,,,,,,,醫(yī)學,59,二、影響尿液濃縮和稀釋的因素 髓質高滲區(qū)及滲透梯度是動力， ADH是不可少的條件 (一)髓質高滲梯度的破壞 1.髓袢結構與功能： 慢性腎盂腎炎引起腎髓質纖維化 或 腎囊腫引起腎髓質萎縮時↓ 髓袢的逆流倍

53、增作用減弱→破壞髓質高滲梯度↓尿液的濃縮能力降低 2.影響髓袢升支粗段主動重吸收NaCl的因素：,利尿藥：速尿、利尿酸↓抑制髓袢升支粗段對Na+和Cl-的主動重吸收↓髓質高滲梯度↓↓尿液的濃縮能力降低,醫(yī)學,60,3.影響尿素濃度的因素 ●營養(yǎng)不良,蛋白質攝入不足→尿素生成量↓→髓質高 滲梯度↓→尿液的濃縮能力↓ ●老年人蛋白質代謝率降低,尿濃縮機能也會減弱。 4.直小血管血流速

54、度：,●高血壓合并腎損害：血流速過快→逆流交換所帶走的 溶質↑→髓質高滲梯度↓→尿液的濃縮能力↓ ●血高粘滯綜合癥：血流速過慢→逆流交換所帶走水↓→ 髓質高滲梯度↓→尿液的濃縮能力↓,醫(yī)學,61,(二)血液ADH的濃度 ●ADH↓→遠曲小管、集合管對水通透性↓→遠曲小管、集合管對水重吸收↓→尿液濃縮↓→垂體性尿崩癥 ●遠曲小管、集合管對ADH不敏感→遠曲小管、集合管對水重吸收↓→尿液濃縮↓→腎性

55、尿崩癥,醫(yī)學,62,復習思考題,1.簡述腎髓質形成的原理 2.簡述髓袢升支粗段重吸收的特點， 并闡明與尿濃縮的關系 3.影響尿濃縮與稀釋的因素有哪些？ 4.簡述尿濃縮與稀釋的過程,醫(yī)學,63,第五節(jié) 尿生成的調節(jié)通過對濾過、重吸收、分泌的調節(jié)實現(xiàn)濾過的調節(jié)：1.濾過膜的面積和通透性 2.影響有效濾過壓的因素 本節(jié)主要討論影響腎小管、集合管的重吸收和分泌因素：即腎內自身調節(jié)和神經-體液

56、調節(jié),醫(yī)學,64,一、腎內自身調節(jié)(一)小管液中溶質的濃度 ∵小管液中溶質濃度所形成的滲透壓,是對抗腎小管對水重吸收的力量(排出1g溶質，約需溶解于15ml水)。 ∴當[溶質]↑→滲透壓↑→腎小管(尤其近曲小管)對水的重吸收↓→小管液中[Na+]↓(因被稀釋)→Na+重吸收↓(擾亂球-管平衡)→尿量↑，種利尿方式稱為滲透性利尿(晶體性利尿)滲透性利尿：臨床上給病人使用能被腎小球濾過但不被腎小管重吸收的物質（如甘

57、露醇），來提高小管液中溶質的濃度而達到利尿的目的如:糖尿病的多尿 滲透性利尿劑-甘露醇、山梨醇(可被濾過而不被重吸收),醫(yī)學,65,(二)球-管平衡 1.概念： 指近曲小管對溶質、水的重吸收量與腎小球濾過量之間保持一定的平衡關系的現(xiàn)象。 實驗證明，無論GFR↑or↓→近曲小管對溶質和水的重吸收量是定比重吸收的： 重吸收量/濾過量≈65%～70% 2.機制： 除與近曲小管對Na+、H2O重

58、吸收的泵-漏現(xiàn)象有關外，主要與管周毛細血管壓和血漿膠體滲透壓的改變有關。如：,醫(yī)學,66,在腎血流量不變的前提下：,,當GFR↑時,管周毛細血管壓↓,小管旁組織間液的靜水壓↓→Na+、H2O回漏↓,Na+、H2O重吸收↑,重吸收率/濾過率≈65～70％ （球-管平衡）,,,,,,膠體滲透壓↑,小管旁組織間液入毛細血管量↑,,,醫(yī)學,67,3.意義： 使尿中排出的溶質和水不會因GFR的增減而出現(xiàn)大幅度的變動。 但球-管

59、平衡在某些情況下可能被打亂。 如： ①滲透性利尿的機制： ②充血性心衰水腫的原因：,醫(yī)學,68,①滲透性利尿的機制：,靜脈輸入甘露醇,血容量↑,G F R↑（但管周毛細血管的血流量與血壓↓的程度以及血漿膠滲壓↑的程度不明顯）,腎小管內[溶質]↑、滲透壓↑,腎小管(尤其近曲小管)對水的重吸收↓,小管液中[Na+]↓(因被稀釋),Na+重吸收↓(擾亂球-管平衡),尿 量↑,,,,,,,,醫(yī)學,69,,,,當動脈血

60、壓↓,腎灌注壓和血流量↓ 出球小動脈的代償性收縮,管周毛細血管血流量↓、血壓↓、血漿膠滲壓↑,Na+、H2O重吸收↑,Na+、H2O 潴留→水腫,,,,②充血性心衰水腫的原因：,小管旁組織間液入毛細血管量↑,小管旁組織間液的靜水壓↓→Na+、H2O回漏↓,,,,,GFR仍能保持原水平(即濾過分數(shù)↑),醫(yī)學,70,二、神經體液調節(jié) (一)腎交感神經的作用: 腎交感N興奮(運動、高溫、大出血、缺O(jiān)2、劇痛)→釋放NE：

61、 ①激活α受體→入球與出球小A收縮(收縮程度：A入＞A出)→腎毛細血管壓↓、腎血漿流量↓→有效濾過壓↓→GFR↓ ②激活α受體→近端小管和髓袢上皮細胞重吸收水和NaCl↑ ③激活β受體→近球細胞釋放腎素→血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)↑→遠曲小管和集合管對水、NaCl的重吸收↑,醫(yī)學,71,1.ADH對尿生成的調節(jié)作用：,ADH與遠曲小管和集合管的管周膜V2受體結合,激活腺苷酸環(huán)化酶,c-AMP↑,激活蛋白激酶A,水通道從胞

62、漿鑲嵌到管腔膜上,水重吸收↑,內髓集合管尿素通透性↑袢升粗段主動重吸收NaCl,內髓高滲梯度↑,尿濃縮↑,,,,,,,,,尿 量 ↓,,,(二)抗利尿激素（antidiuretic hormone,ADH）,作用： (1)提高遠曲小管和集合管對水的通透性 (2)增加髓袢升支粗段對NaCI的主動重吸收，增加內髓部集合管對尿素的通透，利于尿濃縮作用機制：與V2受體結合，使水通道內移,醫(yī)學,72,血漿晶滲壓↑(1-2％),循環(huán)血量

63、↓(5-10％),ABp↓,AⅡ、低血糖疼痛、應激,中樞滲感器,心房容感器,動脈壓感器,下丘腦: 視上核 (主) 室旁核 (次),+,+,—,—,+,A D H,+,,,,,,,下丘腦-垂體束,與遠曲小管和集合管的管周膜V2受體結合,激活腺苷酸環(huán)化酶,c-AMP↑,激活蛋白激酶A,水通道從胞漿鑲嵌到管腔膜上,,,,,內髓集合管尿素通透性↑袢升粗段主動重吸收NaCl,內髓高滲梯度↑,尿濃縮↑,尿 量 ↓,水重吸收↑,,

64、,,,,,+,,,注：ADH缺乏↓垂體性尿崩癥,醫(yī)學,73,2.刺激ADH分泌的因素：,血漿晶體滲透壓↑(1% -2％),循環(huán)血量↓(5%-10％),ABp↓,AⅡ、低血糖疼痛、應激,中樞滲透壓感受器,心房容量感受器,動脈壓力感受器,(次)下丘腦 視上核(主) 室旁核,中樞滲透壓感受器,血漿晶體滲透壓↓(1%-2％),循環(huán)血量↑(5%-10％),心房容量感受器,動脈壓力感受器,ABp↑,心房鈉尿肽,

65、,,,,,,,,,,,,,,+,+,+,+,+,+,+,—,—,—,—,—,—,—,下丘腦-垂體束,A D H,垂體后葉,,醫(yī)學,74,3.ADH的作用特點:,●高滲性脫水：,⑴ADH的有效刺激主要是:,晶體滲透壓↑,循環(huán)血量↓(尤為主),⑵循環(huán)血量與晶體滲透壓可相互拮抗或協(xié)同：,晶體滲透壓↓,晶體滲透壓↑,循環(huán)血量↓,→ADH↑↑(單獨之和),●低滲性脫水：,循環(huán)血量↓,→ADH↑(循抗?jié)B),●先給高滲鹽水 再給右旋糖酐：,晶

66、體滲透壓↑,循環(huán)血量↑,→ADH↑(滲抗循),,,,,醫(yī)學,75,附：一次大量飲清水與飲生理鹽水尿量為何不同？,一次大量飲清水后尿量增加的現(xiàn)象稱水利尿 其原因是：大量飲清水后→血液稀釋→血漿晶體滲透壓↓和血容量↑→對下丘腦滲透壓感受器的刺激↓→ADH釋放明顯↓→腎小管對水的重吸收↓→尿量↑；同時因血容量↑→GFR↑→尿量↑,飲等量的生理鹽水后，因僅改變血容量，對ADH釋放抑制程度輕，故尿量不會出現(xiàn)飲清水后的水利尿現(xiàn)象→尿量↑。,

67、醫(yī)學,76,循環(huán)血量↓等適宜刺激,1. 腎素刺激因素； 2.血管緊張素對尿生成的調節(jié)； 3. 醛固酮分泌的刺激因素 4.醛固酮對尿生成的調節(jié)；,醫(yī)學,77,1. 腎素：由顆粒細胞分泌作用：使血管緊張素原生成血管緊張素I分泌的調節(jié)：＊ BP↓→入球小A壓力↓血流↓→入球小A處的牽張感受器↓→腎素分泌↑＊ BP↓→入球小A壓力↓血流↓→濾過↓→流經腎小管的鈉量↓→致密斑鈉感受器興奮→腎素分泌↑＊ BP↓→腎交感神經

68、興奮腎素的釋放＊ E和NE直接刺激顆粒細胞釋放腎素,醫(yī)學,78,腎上腺皮質球狀帶,血[K+]↑、[Na+]↓,腎素,2.血管緊張素對尿生成的調節(jié)：,血管緊張素原,血管緊張素Ⅲ,血管緊張素Ⅰ,血管緊張素Ⅱ,①最小濃度→刺激近曲小管重吸收NaCl； ②中等濃度→進一步刺激腎上腺皮質合成與釋放醛固酮； ③較高濃度→進一步收縮血管、升高血壓； ④另外：刺激腎上腺髓質和交感N分泌釋放NE、E；刺激ADH、ACTH釋放。,醛 固 酮,