1、第九章 尿的生成與排出 Excretive Function of Kidney 生理教研室 李旭,第二節(jié) 腎小球的濾過功能,第一節(jié) 腎的結(jié)構(gòu)及功能概要,第六節(jié) 血漿清除率,第四節(jié) 尿的濃縮和稀釋,第五節(jié) 腎臟泌尿功能的調(diào)節(jié),第三節(jié) 腎小管和集合管的泌尿功能,第七節(jié) 尿的排放,第一節(jié) 腎的功能解剖和血流量Function of Kidney,腎血供有兩級毛細(xì)血管網(wǎng)： 腎小球毛細(xì)血管 壓力較高利于濾過 (腎小)管周毛細(xì)血管 壓力較低利于重吸收,（一）腎臟的血液供應(yīng)：,血流量大：安靜時1100ml/min = 22% 心輸出量,（二）腎單位Nephron-基本功能單位 腎小體：腎小球 腎小囊（臟層

2、、囊腔、壁層） 腎小管：近端小管 近曲小管 髓袢降支粗段 髓袢細(xì)段 髓袢降支細(xì)段 髓袢升支細(xì)段 遠(yuǎn)端小管 髓袢升支粗段 遠(yuǎn)曲小管,髓袢降支,髓袢升支,近曲小管,髓袢降支粗段,髓袢降支細(xì)段,遠(yuǎn)曲小管,髓袢升支粗段,髓袢升支細(xì)段,腎小體,腎 單 位 p.212,皮質(zhì)腎單位,近髓腎單位,數(shù) 量,多,A口徑,少,體 積,較大,較小,A入 A出 21,A入 A出,A出后的毛細(xì)血管,髓袢長度,分布于皮質(zhì)部的腎小管周圍 毛細(xì)血管網(wǎng),形成U形的 直小血管,短,長,生理作用,有利于腎小球濾過 和腎小管重吸收,有利于尿濃縮稀釋,(三)近球小體: 近球細(xì)胞，致密斑，球外膜細(xì)胞,致密斑： 感受小管液中 NaCl含量變

3、化,近球細(xì)胞：分泌腎素,排泄功能 調(diào)節(jié)水，電解質(zhì)平衡：維持穩(wěn)態(tài) 分泌生物活性物質(zhì)： 促紅細(xì)胞生成素 羥化的Vit D3 腎素等 調(diào)節(jié)動脈血壓，調(diào)節(jié)循環(huán)的機(jī)能,腎臟的功能Renal function：,內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài),第二節(jié) 腎小球的濾過功能Function of Glomerular Filtration,一、腎小球濾過作用和濾過率 二、濾過膜及其通透性 三、濾過動力有效濾過壓 三、影響腎小球濾過的因素,腎小球的濾過功能,濾過三要素: 屏障、 動力、 阻力,腎小球濾過率 Glomerular filtration rate ,GFR： 單位時間內(nèi)（每分鐘）兩腎生成的超濾液總量 正常成人：125ml

4、/min 濾過分?jǐn)?shù) Filtration fraction：腎小球濾過率 / 腎血漿流量 正常值： ( 125 / 660 ) 100% = 19%,腎小囊內(nèi)：原尿 1/5,4 / 5,濾過膜,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(zhì)，血細(xì)胞外，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,原尿,二、濾過膜 1.組成,毛細(xì)血管內(nèi)皮層 基底膜層 腎小囊臟層上皮細(xì)胞層,孔 隙 物 質(zhì) 濾 出,濾過膜(Filtration Membrane)的通透性,機(jī)械屏障對分子的半徑大小的選擇性,機(jī)械屏障對分子的半徑大小的選擇性,電學(xué)屏障對分子電荷的

5、選擇性, 物質(zhì)半徑,II 物質(zhì)電荷,濾過膜屏障：機(jī)械屏障：孔隙物質(zhì)分子 大小 電學(xué)屏障： 含有帶負(fù)電荷的物質(zhì)不易通過 (含糖蛋白) 帶正電荷的物質(zhì)較易通過,機(jī)械屏障作用血尿、蛋白尿,電學(xué)屏障作用蛋白尿,(二)濾過的動力有效濾過壓,有效濾過壓= (腎小球毛細(xì)血管 內(nèi)的靜水壓 即腎小球毛細(xì)血管壓 + 囊內(nèi)液膠體滲透壓) -（血漿膠體滲透壓 + 腎小囊內(nèi)的靜水壓 即囊內(nèi)壓）,阻力,動力,半透膜,滲透壓: 溶 質(zhì),高,低,水,滲透,膠體,Cap血壓 靜水壓,有效濾過壓,（毛細(xì)血管壓+組織液膠體滲透壓） -（血漿膠體滲透壓+組織液靜水壓） = 有效濾過壓0 組織液生成(動脈端) 0 組織液回流(靜脈端)

6、,動力 阻力,凈濾過壓 = 60 (18 + 32) = +10 mmHg 0有濾液生成,有效濾過壓=0 無濾液生成,有效濾過壓=毛細(xì)血管壓-（血漿膠體滲透壓+腎小囊靜水壓）,(一)有效濾過壓（濾過的動力）,有效濾過壓=毛細(xì)血管壓-（血漿膠體滲透壓+囊內(nèi)壓）,濾過平衡,入球端 有效濾過壓 = 45 ( 25 + 10 ) =10mmHg) 0有濾液生成,出球端 有效濾過壓 = 45 ( 35 + 10 ) = 0mmHg =0無濾液生成,沿著毛細(xì)血管全長，隨著水和溶質(zhì)的濾出， 膠體滲透壓漸有效濾過壓漸(=0時，濾過停止) 濾過停止的位置 決定著毛細(xì)血管 濾過 的長度。,三、影響濾過的因素Fac

7、tors Affecting Glomerular Filtration,濾過系數(shù) 毛細(xì)血管血壓 囊內(nèi)壓 血漿膠體滲透壓,（二）有效濾過壓,（一）濾過膜,（三）腎血漿流量,（一）濾過膜 濾過系數(shù)：通透系數(shù) * 濾過面積,2、面積,1、通透性,濾過面積GFR尿量,（二）有效濾過壓,腎小球 Cap.血壓,血漿膠體 滲透壓,囊內(nèi)壓),有效 濾過壓, GFR 尿量,=,(,+,1、,eg.連續(xù)間斷刺激迷走N外周端、iv 1:10000NE 如:大失血交感N(+)、NE血管收縮（入球小A出球） 高Bp病晚期腎A入硬化而縮小,如：家兔，快速靜脈注射37生理鹽水 20ml,如：結(jié)石、腫瘤（尿路梗塞時）,3、

8、,2、,（超過自身調(diào)節(jié)范圍）,動脈血壓在80180mmHg 范圍內(nèi)變化， 腎血流量保持相對穩(wěn)定,自身調(diào)節(jié) Autoregulation：,意義：使腎血流量穩(wěn)定適應(yīng)于腎臟的泌尿功能,Bp ,血管口徑,血量,水,（三）腎血漿流量,腎血漿流量 血漿膠體滲透壓上升速度減慢 有濾過作用的毛細(xì)血管段加長濾過率,第三節(jié) 腎小管和集合管的泌尿功能Function of Urinary Formation for Renal Tubules and Collecting Ducts,一、腎小管重吸收和分泌的特征和方式,（一）重吸收和分泌的特征,量大 選擇性 有限性,如葡萄糖,轉(zhuǎn)運(yùn)的方式,主動：,被動：,二、腎單

9、位不同部位重吸收和分泌 Reabsorption and secretion of Renal Tubules and Collecting Ducts,(一)近端小管,2.HCO3-的重吸收與H+分泌,H+與NH3的分泌,3.K+的重吸收,5.其他物質(zhì),4.葡萄糖的重吸收,1.Na+ 、Cl和水的重吸收,(二)髓袢,(三)遠(yuǎn)端小管和集合管,腎小管管腔內(nèi)外 Na+電化學(xué)梯度 (基底膜Na +泵),鈉-氫的反向交換,鈉離子與葡萄糖，AA同向轉(zhuǎn)運(yùn),H+分泌,細(xì)胞內(nèi)Na+升高,G，AA重吸收,HCO3-重吸收,Na+泵到細(xì)胞間隙,細(xì)胞間隙滲透壓升高,水進(jìn)入細(xì)胞間隙（靜水壓升高）,Na+泵,鈉重吸收,

10、水重吸收,(1)前半段： Na+耦聯(lián)協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)體,K+,Na+,小管上皮細(xì)胞內(nèi),基底膜,后半段： 被動重吸收,機(jī)制: Cl- 順著濃度梯度被動擴(kuò)散,Cl-,Na+,近端小管是物質(zhì)重吸收的主要部位（2/3） 對水的重吸收是取決于滲透梯度 (NaCl為主要溶質(zhì)) 水是伴隨著溶質(zhì)的吸收而被重吸收 主動吸收與被動吸收 兩種方式,Na+-H+反向交換 (近端小管),2. HCO3-的重吸收與H+分泌 排酸保堿,(1)HCO3-重吸收：被動,(2)H+分泌：,3.K+重吸收 機(jī)制: 主動過程 (尚不清楚),4.葡萄糖的重吸收：,（1）重吸收部位: 近端小管 （2）重吸收機(jī)制: 與鈉協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn) (繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運(yùn)

11、),轉(zhuǎn)運(yùn)體數(shù)量有限 重吸收的最大限度 腎糖閾 如：糖尿病,糖尿病的多尿,（二）髓袢： 水鹽重吸收 分離 髓袢各段對水或溶質(zhì)的 通透性不同 髓袢降支對水通透性大，對溶質(zhì)通透性小 髓袢升支對水不通透性，對溶質(zhì)通透性大,髓袢升支粗段：（主要部位） 對水不通透 Na+2Cl-K+同向轉(zhuǎn)運(yùn)體 主動重吸收鈉的作用,（二）髓袢,鈉泵活動，腎小管上皮C內(nèi)Na+ ,Na+:2Cl-:K+同向轉(zhuǎn)運(yùn)體,Cl- 重吸收,Na+泵到 細(xì)胞間隙,細(xì)胞內(nèi)高K+,K+返回小管腔,小管內(nèi)正電位,Na+進(jìn)入細(xì)胞旁路（被動）,Na+ 重吸收 （主動）,主細(xì)胞 重吸收Na+，水，分泌K+ 閏細(xì)胞 分泌H+，H+泵轉(zhuǎn)運(yùn)， 不通過氫-鈉

12、交換。,(三)遠(yuǎn)端小管和集合管（調(diào)節(jié)）,重吸收的特征:,Na+的重吸收、K+分泌 受 醛固酮 調(diào)節(jié) 水的重吸收 受 抗利尿激素 ADH 調(diào)節(jié) 重吸收量根據(jù)機(jī)體的需要而被調(diào)節(jié)； 重吸收量對終尿量的影響很大。,NH3的分泌與H+、HCO3-的轉(zhuǎn)運(yùn)關(guān)系 機(jī)制:單純擴(kuò)散,小管上皮細(xì)胞內(nèi) 谷氨酰胺,NH3(氨),脂溶性,腎小管腔：NH3H+,NH4+Cl-NH4Cl,單純擴(kuò)散,谷氨酰胺酶,特點： 1. 近端小管是主要吸收部位 等滲性重吸收 2. 髓袢各段水鹽重吸收分離 (升支粗段 對NaCl主動重吸收) 3. 遠(yuǎn)端小管和集合管 受激素調(diào)節(jié) 調(diào)節(jié)性吸收,量大 選擇性 有限性,第四節(jié) 尿液的濃縮和稀釋Uri

13、nary Concentration and Dilution,低滲尿( 稀釋 )：尿滲透壓血漿滲透壓 等滲尿：尿液滲透壓=血漿滲透壓,機(jī)體在體水過多情況下，尿稀釋，有排水作用 機(jī)體在缺水情況下，尿濃縮，有保水作用,尿濃縮和稀釋的原理（自學(xué)）Mechanism of Urinary Concentration and Dilution,1. 髓袢、集合管U形結(jié)構(gòu)的逆流系統(tǒng)（結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)） 2. 腎髓質(zhì)的高滲狀態(tài) 3. 激素（ADH）： 遠(yuǎn)曲小管和集合管 對水重吸收 (調(diào)節(jié)),第五節(jié) 腎臟泌尿功能的調(diào)節(jié)Regulation of Urine Formation in Kidney,尿的生成由：腎小球

14、的濾過、腎小管和集合管的重吸收與分泌三個環(huán)節(jié)構(gòu)成。 前文已述影響腎小球的濾過因素，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(nèi)自身調(diào)節(jié)和神經(jīng)、體液調(diào)節(jié)。,一、腎內(nèi)自身調(diào)節(jié) （一）腎血流和腎小球濾過率的自身調(diào)節(jié),（二）球-管平衡 Glomerulo-tubular balance： 1、定義： 在正常情況下， 不論腎小球濾過率有何變化， 近端小管對水和 Na+的重吸收量 總穩(wěn)定在濾過量的65-70,機(jī)制,重吸收率/濾過率65-70,65,定比重吸收,2、機(jī)制：腎血流量保持穩(wěn)定,當(dāng)GFR時,管周Cap.血量Cap.壓 膠體滲透壓,近端小管對Na+和水重吸收,3.意義： 維持尿量相對穩(wěn)

15、定，緩沖 腎小球濾過率變化對尿量的影響。,膠體滲,Cap血壓 靜水壓,水,二、神經(jīng)調(diào)節(jié),三、體液調(diào)節(jié) （一）醛固酮 （二）抗利尿激素,二、神經(jīng)體液調(diào)節(jié) 腎交感N興奮 (劇烈運(yùn)動、緊張、大出血等), 近端小管 重吸收水和NaCl,直接刺激 近球細(xì)胞釋放腎素 血管緊張素-醛固酮系統(tǒng) 遠(yuǎn)曲小管和集合管對水、NaCl的重吸收,循環(huán)血量 等適宜刺激,(一)腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng) (RAAS),腎素 2. 血管緊張素II 3. 醛固酮,1. 腎素分泌的刺激因素:,球 旁 細(xì) 胞 (近球細(xì)胞),循環(huán)血容量,腎 素,Back,腎上腺皮質(zhì)球狀帶,血K+、Na+,腎素,血管緊張素原(肝),血管緊張素,血管緊

16、張素,血管緊張素,效應(yīng)： 血管收縮 促進(jìn)水鈉吸收 刺激醛固酮 ADH 引起渴覺,醛 固 酮,肺血管緊張素轉(zhuǎn)換酶,Back,2.,3、 醛固酮 Aldosterone,(1)來源：腎上腺皮質(zhì)球狀帶 (2)作用：（保鈉排鉀保水） 促進(jìn)遠(yuǎn)曲小管和集合管 主動重吸收Na+ ，分泌K+,(4)調(diào)節(jié)： RAAS(血管緊張素) 血K+ (為主)、 血Na+,(3)作用機(jī)制:,Back,水的重吸收,尿量,1、合成、貯存與釋放： 視上核、室旁核下丘腦-垂體束垂體后葉(神經(jīng)垂體),（五）抗利尿激素 (Antidiuretic hormone) ADH 血管加壓素 (vasopressin) VP,2、生理作用：

17、（1）V2受體，遠(yuǎn)曲小管、集合管對水的通透性 （2） V1受體，小動脈收縮,3、作用 機(jī)制：,4、抗利尿激素釋放的影響因素： 血漿滲透壓（晶體滲透壓） 機(jī)體缺水(如大量出汗) 血漿晶體滲透壓下丘腦滲透壓感受器(+) ADH合成與釋放遠(yuǎn)曲小管和集合管對水重吸收尿量 體水過剩 尿稀釋 機(jī)體缺水 尿濃縮 血容量 容量感受器(-) 血壓 壓力感受器(-), ADH,水利尿： Water diuresis 大量飲清水引起尿量增多的現(xiàn)象,尿崩癥 Diabetes insipidus：下丘腦視上核，室旁核及 下丘腦-垂體束病變 尿量(10L/天),第六節(jié) 清除率 clearance,一、清除率的定義和計算方

18、法 二、測定清除率的意義,腎動脈 腎單位 腎靜脈 尿 清除率：單位時間由尿排出（被清除）某物質(zhì)的量，相當(dāng)于多少毫升血漿中所含的量，這個血漿毫升數(shù)即為該物質(zhì)的清除率。 C P = U V C = U V / P （ml/min）,UV,PC,二、測定清除率的意義 （一）測定腎小球濾過率（GFR）： GFR為單位時間（1min）內(nèi)從雙腎濾過的血漿毫升數(shù) 常用菊粉清除率、內(nèi)生肌酐清除率。 1菊粉（Inuin）清除率：CIn 自由濾過，不被腎小管分泌或重吸收 2內(nèi)生肌酐清除率（CCr）：,入球小動脈,出球小動脈,P GFR,U V,P C,腎動脈,腎靜脈,X P,U V,（二）測定腎血流量 腎血漿流量

19、(RBF)renal blood flow 腎血流量(RPF)renal plasma flow,對氨基馬尿酸 碘銳特,0,(三)評估腎小管的功能,當(dāng)GFR=125ml/min， 能濾過，但不被重吸收； 當(dāng)某物質(zhì)C125ml/min， 為腎小管分泌，或分泌重吸收； 當(dāng)某物質(zhì)C分泌 如：葡萄糖 C=0,測定清除率的意義 測定腎小球濾過率 （GFR） 測定腎血流量 推測腎小管的功能,尿潴留 尿失禁,第五節(jié) 尿的排放（自學(xué)）,排尿反射,尿潴留 尿失禁,正常情況下，成人的腎小球濾過率為（ ） A.100ml/min B.150ml/min C.660ml/min D.180ml/min E.125ml/min,E,B,原尿中葡萄糖的濃度 （ ） A. 高于血漿 B. 與血漿相同 C. 低于血漿 D. 與腎小管液相同,思考題,腎臟中尿濃縮的動力所在的部位是（） A. 近曲小管 B. 遠(yuǎn)曲小管和集合管 C.內(nèi)髓集合管 D.髓袢降支細(xì)段 E. 髓袢升支粗段,終尿中的K+主要