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1、第八章 尿的生成与排出,Department of Physiology, NCU,Urinary System,前言 (Introduction)排泄(excretion)途径: 肺、肠、皮肤、肾肾的功能: 排泄(代谢终产物、过剩物质）维持内环 境稳态(水、盐、渗、酸碱)内分泌: 肾素、EPO、PGs、1,25-(OH)2-D3糖异生(gluconeogenesis)的场所,第一节 肾的功能解剖和肾血流量,肾结构示意图,集合管（Collecting duct）,肾单位分类：,皮质肾单位,近髓肾单位,表1. 两类肾单位的比较,球旁细胞,致密斑,球外系膜细胞,（二）球旁器(juxtaglomer
2、ular apparatus)位于皮质肾单位,球旁细胞:入、出球小动脉合成、贮存分泌肾素 致密斑:远端小管起始部 感受NaCl，调节肾素的释放 球外系膜: 入、出球小动脉和致密斑间 具有吞噬和收缩等功能,(三)肾的神经支配,肾交感神经,肾小管,肾动脉,球旁细胞,重吸收,肾素释放,肾血流量 肾小球滤过率,血流量大 : 1200 ml/min ,20-25%心输出量 分布不均 :大部分分布于皮质 (94% ) 形成两套串联的毛血管网: 肾小球毛细血管网：血压高-利于滤过 肾小管周毛细血管网：血压低、胶体渗透压高-利于重吸收,（四）肾的血液循环特征,二. 肾血流量的调节(regulation)（1）
3、自身调节(autoregulation)：无外来神经支配下，肾血流量在动脉血压一定波动范围内（80180mmHg）能保持相对稳定。意义: 一般情况下, 保证泌尿功能正常进行,自身调节的机制：,肌源性机制血管平滑肌的特性决定的管-球反馈（tubulo-glomerular feedback）：小管液流量变化影响肾血流量和肾小球滤过率的现象。 结构基础：球旁器小管液流量 致密斑Cl-、Na+等离子转运颗粒细胞分泌肾素局部Ang-入球小动脉收缩 GFR ,（2）神经和体液调节,1肾交感神经使肾血管收缩，肾血流减少E、NE、血管升压素和血管紧张素使肾血管收缩，肾血流量减少前列腺素、NO：使肾血管扩张。
4、 意义: 紧急情况下, 血量重新分配, 保证心、脑等重要器官的血供。,肾小球毛细血管,（血浆）,肾小囊,肾盂,肾小球滤过,肾小管、集合管重吸收与分泌,（原尿）,（终尿）,机械屏障,电学屏障, 滤过膜的通透性(permeability)机械屏障(mechanical barrier):决定于: 分子有效半径大小结构基础: 基膜(最重要)和裂隙膜孔径半径2.0，自由滤过；4.2，不滤过分子半径2.04.2nm, 随半径增大, 滤过量减少电学屏障(mechanical barrier):（膜带负电荷）决定于: 分子所带电荷负电荷电中性正电荷,2. 肾小球滤过率和滤过分数肾小球滤过率 (glomeru
5、lar filtration rate, GFR)定义：单位时间内两肾生成的超滤液量正常值: 125ml/min，180L/d意义: 衡量肾功能的指标GFR有效滤过压滤过系数 滤过分数 (filtration fraction, FF)定义:肾小球滤过率/肾血浆流量(GFR/RPF)正常值: 125/660100%=19%,3. 有效滤过压(effective filtration pressure, EFP)EFP = （肾小球毛细血管血压肾小囊胶体渗透压） (血浆胶体渗透压 + 肾小囊内压),肾小球毛细血管血压 血浆胶压 肾小囊内压 有效滤过压 入球端 45 25 10 10 出球端 45
6、 逐渐加大 10 逐渐下降,滤过平衡(filtration equilibrium)点: 滤过停止EFP = 45(35 + 10) = 0mmHg,滤过平衡：血浆胶体渗透压在滤过过程中不断升高,最终滤过动力与阻力相等（有效滤过压0）,有效滤过终止。,入球端,出球端,与组织液生成的有效滤过压形成不同之处：,4.滤过系数(filtration coefficient, Kf） 定义：单位有效滤过压驱动下，单位时间内经过滤过膜的滤液量。 度量: Kf = k s 滤过膜有效通透系数(k): 正常时稳定异常时增高或降低: 多尿、少尿、无尿或蛋白尿、血尿等 有效滤过面积(s): 正常(两肾)约1.5m
7、2异常时减少: 少尿、无尿,5. 影响肾小球滤过因素,滤过系数（Kf）-滤过膜通透性-滤过膜面积 有效滤过压 -肾小球毛细血管血压-血浆胶体渗透压 -肾小囊内压 滤过平衡点-肾小球血浆流量,滤过系数(filtration coefficient, Kf) 滤过膜通透系数(k) ： 肾病滤过膜糖蛋白（电屏障）血浆蛋白滤过蛋白尿有效滤过面积(s) ： 急性肾小球肾炎肾小球毛细血管阻塞滤过面积滤过尿少,肾小球毛细血管血压大失血动脉血压降低(80mmHg)高血压晚期入球小动脉狭窄 运动或应激交感N兴奋入球小动脉收缩 肾小球毛细血管血压 有效滤过压 肾小球滤过率,囊内压肾盂、输尿管结石或肿瘤压迫尿路梗阻
8、 囊内压 有效滤过压 肾小球滤过率,血浆胶体渗透压肝、肾疾病血浆蛋白减少 快速 i.v. 大量生理盐水血浆蛋白稀释 血浆胶体渗透压 有效滤过压 肾小球滤过率,肾血浆流量运动、缺血中毒性休克交感神经兴奋肾血 浆流量血浆胶体渗透压上升滤过平衡点 靠近入球端，有效滤过段滤过尿少,32,A,C,毛细血管长度,囊内压,胶体渗透压,毛细血管血压,有效滤过压,入球端,出球端,mmHg,重点内容,尿的生成三个基本过程肾的血液供应的特征肾血流量的自身调节（管球平衡）肾小球滤过率、有效滤过压影响肾小球滤过的因素,复习思考题在急性肾小球肾炎有血尿、蛋白尿，说明 滤过膜的屏障作用破坏，但为什么又有少尿？2. 肾病综合
9、征有大量蛋白尿、此时肾小球滤过 率有何变化？3. 肾交感神经兴奋肾血管收缩，全身动脉血压 会升高，肾血流量和肾小球滤过率有何变化？ 为什么？,第三节 肾小管和集合管的物质转运功能,肾小球毛细血管,（血浆）,肾小囊,肾盂,肾小球滤过,肾小管、集合管重吸收和分泌,（原尿180L/d）,（终尿1.5L/d）,肾小管和集合管的物质转运功能:,重吸收 (reabsorption)：指物质从肾小管液中转运至血液中。（选择性）包括小管液中99%的水、100% 的葡萄糖、氨基酸及不同量的Na+、Ca2+尿素等。分泌 (secretion)：上皮细胞将本身产生的物质或血液中的 物质转运至肾小管腔内。包括肌酐、
10、H+ 、 K+等。,转运方式 被动转运: 扩散、渗透、易化扩散、溶剂拖曳 主动转运: 原发性：质子泵、 Na+-K+泵和钙泵 继发性：同向转运和逆向转运,转运途径,跨细胞转运途径 细胞旁转运途径,一、肾小管和集合管的物质转运方式:,葡萄糖 氨基酸,二、肾小管和集合管中各种物质的重吸收和分泌,1. Na+、Cl和水的重吸收 近端小管等渗性重吸收重吸收量: 约70%机制:前半段（2/3): Na+与葡萄糖或氨基酸同向转运Na+与H+逆向转运(Na+-H+交换)Cl不被重吸收后半段（1/3): NaCl细胞旁路途径水: 渗透,髓袢:重吸收量:NaCl约20%, 水约15% 特点：水和盐重吸收的分离,
11、有利于尿液的浓缩和稀释,髓袢升支粗段: Na+-K+-2Cl同向转运,呋塞米（furosemide)可抑制此转运体, 远端小管和集合管重吸收量: NaCl约12%, 水不等(可调性)机制: 主动转运远曲小管始段:Na+-Cl同向转运（对水不通透）噻嗪类远曲小管后段与集合管: 主细胞: Na+通道(+基侧膜钠泵) 受醛固酮调节集合管: 水孔通道(aquaporin)受血管升压素调节,噻嗪类利尿剂,（-）,远曲小管始段: Na+-Cl同向转运,远曲小管后段与集合管: 主细胞: Na+通道(+基侧膜钠泵),2. HCO3的重吸收和H+的分泌 近端小管约80%重吸收与泌H+(Na+-H+交换)有关以C
12、O2的形式单纯扩散, 优先于Cl受碳酸酐酶(CA)催化 髓袢升支粗段HCO3重吸收机制与近端小管相同 远端小管和集合管闰细胞主动泌H+(H+泵),近端小管细胞泌H+是保留碱储备， 远曲小管和集合管的泌H+是排酸。,lumen epithelial cells ISF,乙酰唑胺,远端小管和集合管（闰细胞）,H+ HPO42-=H2PO4- H+NH3NH4+,两者不易透过管腔膜进入细胞而留在小管液中，是尿液酸碱度的决定因素。,3. NH3的分泌与H+、HCO3转运的关系 NH3的分泌部位: 肾小管各段、集合管来源: 谷氨酰胺脱氨基机制: 单纯扩散（脂溶性）意义：泌NH3具有调节酸碱平衡的重要意义
13、慢性酸中毒可刺激NH3分泌,肾小管泌NH3与转运H+、HCO3的关系,分泌1 NH3和1 H+, 可回收1 Na+和1 HCO3 调节酸碱平衡：促进排酸, 增加机体的“碱储”,4. K+的重吸收和分泌 重吸收(reabsorption)近端小管65%70%, 髓袢25%30%, 分泌(secretion)部位: 主要在远端小管和集合管机制: 主细胞(顺电-化学梯度扩散)刺激因素: 细胞外液K+浓度醛固酮分泌小管液流量酸中毒时则K+分泌,（Na + - K +交换和Na + - H +交换相互竞争）,K+分泌的动力: 由于Na +的重吸收造成小管内负电位 Na +泵活动：在远曲小管后段和集合管的主细胞内的K+浓度明显高于小管液中的K+浓度机制：与Na +的重吸收有关，称Na + -K +交换,受醛固酮调节,5. 钙的重吸收和排泄 70近球小管(20%跨细胞，80%溶剂拖曳) 20髓袢升支粗段 9远球小管、集合管重吸收(跨细胞主动转运) 2500ml/day 少尿：100-500ml/day 无尿：血浆渗透压），尿被浓缩，补充机体缺水。 体内水过多：低渗尿（尿渗透压血浆渗透压），尿被稀释，排出多余水分。 意义：维持体液平衡和渗透压恒定,
