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1、1,第八章 尿的生成和排出,Urine Formation and Excretion,医学院 郑莉萍教授,2,3,The Latest information from WHO The incidence rate of urinary system（%）,4,概述(Introduction) 排泄Excretion：机体将进入血液的代谢尾产物、体内过剩物质以及异物排出体外的过程 The process that the cellular waste products or extra nutrients，minerals and water leaving the body,5,排泄途径E
2、xcretive pathway：,1.呼吸器官 (respiratory organ)：CO2和少量水分 2.消化道 (intestinal tract)：无机盐类(钙、镁、铁等)和胆色素 3.皮肤、汗腺 (skin) ：水分以及 NaC1和尿素 4.肾脏 (kidney) ：尿液，排泄的物质种类多，量也大,6,尿生成和排出意义：,可以排出代谢产物、异物和过剩物质。 调节机体的水、电解质和酸碱平衡。 肾脏内分泌功能（肾素、EPO、前列腺和1,25-Vit D3 )等。,7,8,9,10,尿生成的过程（Urine Formation）,11,尿生成过程：,尿的生成包括肾小球的滤过、肾小管和集合
3、管的重吸收及分泌三个基本过程。,重点,12,第一节 肾的功能解剖,一、肾单位(nephron) （一）肾单位的构成 100万120万肾 肾小球 肾小囊,肾小体,肾小管,肾单位,近端小管 髓襻细段 远端小管,近曲小管,远曲小管,髓袢降支粗段,髓袢升支粗段,13,Nephron,14,皮质肾单位和近髓肾单位,15,（根据肾单位的所处的位置） 皮质肾单位和近髓肾单位的比较,皮质肾单位 85 近髓肾单位15,肾小体分布 髓袢 入/出球A口径比 出球小动脉 分支 功能特点,中、外皮质层 短 2：1 肾小管周围毛细血管网 滤过和重吸收,内皮质层 长 1：1 还形成直小血管 尿的浓缩和稀释,16,（二）球旁
4、器（近球小体 juxtaglomerular apparatus）,1.颗粒细胞（球旁、近球细胞）： 合成、储存和分泌肾素 2. 系膜细胞 ： 3.致密斑： 感受小管液中NaCl含量变化 近球小体的特殊结构是 管-球反馈的结构基础,注意,17,小管液中NaCl含量的变化 致密斑 球旁细胞 肾素释放,18,（四）、肾的神经支配,肾的交感神经 T12L2神经节换元节后纤维 （NE 、Dopamine）,肾血管收缩 NaCl重吸收 肾素释放 血管平滑肌舒张,19,肾的血管分布,两个串联的毛细血管网 1. 肾小球内毛细血管血压较高 有利于原尿的生成 2. 肾小管周围毛细血管血压低 有利于小管液重吸收,
5、20,Capillary,21,二、肾血流量及其调节,特点： 1.肾的血液供应丰富。 2.血流分布不均匀。,22,（一）肾血流量的自身调节,这种在没有外来神经支配情况下，在血压80-180mmHg波动范围内,肾血流量却保持恒定的现象 ，称为肾血流的自身调节。 机制 : 肌源学说和管-球反馈,重点,23,肌源学说：,肌原学说：入球小动脉平滑肌的舒缩与跨壁压直接相关。,24,管-球反馈：,小管液流量 致密斑Cl-、Na+等离子转运 入球小动脉收缩、系膜细胞收缩 QA Kf GFR ,25,（二）. 肾血流量的神经和体液调节,a.肾交感神经 b.肾上腺素与去甲肾上腺素、血管升压 素和血管紧张素等 紧
6、急情况下通过神经和体液调节使肾血流量明显减少以维持动脉血压和心脑等脏器血供。,26,第二节 肾小球的滤过功能,重点,27,微穿刺实验,肾小球的滤过液=血浆超滤液,28,评价肾小球滤过功能的指标,肾小球滤过率 (glomerular filtration rate,GFR) 完整机体，每分钟两肾滤过的液体量 约为125 ml /min1.73m2 滤过分数 (filtration fraction) GFR/每分肾血浆流量，约为19 %,重点,29,肾血流量（renal blood flow,RBF）：是指单位时间内流过肾脏的全血量。 肾血浆流量（renal plasmal flow,RPF）：
7、是单位时间内流过肾脏的血浆流量。,30,肾小球滤过率的大小：,肾小球滤过率的大小决定于滤过系数(kf)(即滤过膜的面积及其通透性的状态)和有效滤过压(effective filtration pressure)。,31,一、滤过膜及其通透性,1.滤过膜的面积 面积足够大,减少会出现少尿甚至无尿. 2.通透性 取决于被滤过物质的分子大小及其所带的电荷.,32,带不同电荷时不同分子半径的右旋糖酐滤过能力,滤过膜的超微结构决定 :,33,（三）滤过膜的构成 滤过屏障（filtration barrier） A.机械屏障：被滤过物质的分子大小（主要作用） B.静电屏障：被滤过物质所带电荷（滤过膜带负电
8、）,毛细血管内皮细胞: 窗孔 基膜：网孔 肾小囊脏层上皮细胞足突：滤过裂隙膜,滤过膜,34,Filtration membrane,35,二、有效滤过压(effective filtration pressure) =（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） = P 入球端 =（4510）（200）15 出球端 =（4510）（350）0,36,Effective Filtration pressure,37,滤过压平衡状态 (filtration pressure equilibrium) 有效滤过压 = 0 肾血浆流量(RPF) 血浆胶体渗透压上升速度缓慢
9、滤过平衡靠近出球小动脉端 GFR,38,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,39,三、影响肾小球滤过的因素,(一)肾小球毛细血管血压 (二)囊内压 (三)血浆胶体渗透压：如输入生理盐水、肾病综合征（三多一少） (四)肾血浆流量：主要通过血浆胶体渗透压上升速度 滤过平衡点 肾小球的滤过 （五）滤过系数,重点,40,第三节 肾小管和集合管的物质转运功能,肾小球滤过液达180L/d,而终尿仅为1.5L /d. 从转运的方向： 重吸收 :指物质从肾小管液中转运 至血液中. 分泌 :指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管腔内.,
10、41,从能量角度：,（一）被动转运(passive transport) 扩散(单纯、易化)、渗透、溶剂拖曳等 （二）主动转运(active transport) 原发性：钠泵、氢泵、钙泵 继发性：葡萄糖、氨基酸 联合转运： 同向 逆向,42,转运的途径：,顶端膜,侧膜,基底侧膜,跨细胞转运途径,细胞旁转运途径,43,一、肾小管和集合管中物质转运,各种物质在各段肾小管转运的方式和量是不同。 (一)Na+、C1-和水的重吸收 1.在近端小管前半段 : 主动重吸收： 伴随葡萄糖、氨基酸 H+的分泌 H+ Na+,44,氯化钠、水在近球小管的重吸收,45,近端小管后半段重吸收NaCl示意图,46,2
11、、氯化钠、水在髓襻升支粗段的重吸收,重点,47,髓袢升支粗段NaCl重吸收在尿的浓缩和稀释方面具有重要意义。 临床：呋喃苯胺酸（速尿）通过抑制Na+：2Cl-:K+同向转运载体产生利尿。,48,3、远球小管和集合管,1）、重吸收12%Na+、Cl- 2）、水的重吸收受ADH的调节： 3）、Na+、K+转运受醛固酮调节：,49,远球小管初段： Na+-Cl-同向转运体 噻嗪类利尿剂,50,远球小管后段和集合管 主细胞： 重吸收：Na+和水 分泌：K+ 闰细胞： 重吸收：HCO3-分泌：H+,Cl-,51,（二）HCO3-和H+的转运,（1）近端小管：80% HCO3-的重吸收 HCO3-以CO2
12、的方式重吸收,52,主要,次要,53,（2）髓袢：15%, 升支粗段 （3）远球小管和集合管：5% 质子泵 H+-KATP酶 HCO3- CO2+H2O HPO42- H2PO4- NH3 NH4+,小管液中H+,54,（三）、NH3的分泌与H+ 、HCO3-的转运的关系 意义： 有利于H+的继续分泌（质子泵） 有利于Na+-H+交换 促进NaHCO3重吸收,55,NH3的分泌,GLNase NH3 NH3 GLN GLN GLU H2O K+ K+ Na+ Na+ Na+ H+ H+ HCO3- HCO3- H2O CO2,NH4+,管腔,血管,+ Cl-,56,（四） K+的重吸收和分泌,
13、70近球小管主动重吸收 20髓袢主动重吸收 10远曲小管后段和集合管 重吸收,分泌,57,（五）Ca+的重吸收,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(跨细胞) 1%集合管重吸收 1尿中排出,58,（六）葡萄糖和氨基酸的重吸收,1、葡萄糖的重吸收 吸收部位：近球小管 机制：G-Na+协同转运 肾糖阈(renal threshold for glucose) 葡萄糖滤过量=GFRPG 当PG达180mg/dL时，有一部分肾小管对G的吸收已达到极限，尿中开始出现G，此时的PG称之肾糖阈 最大转运率：葡萄糖吸收极限量 男性：375mg/(min1.73m2),重点
14、,59,2、氨基酸的重吸收 继发性主动转运 近球小管前段重吸收 机制同葡萄糖,60,第五节 尿液的浓缩和稀释,尿液的渗透浓度血浆：高渗尿 尿被浓缩 = ：等渗尿 ：低渗尿 尿被稀释 部位：髓襻 意义：维持体液平衡和渗透压恒定,61,一、尿液的稀释,部位： 髓襻升支粗段 远曲小管和集合管 实现条件： 远曲小管和集合管对水通透性低 （VP低水平）,62,髓袢升支粗段重吸收NaCl，而对水不通透 髓袢升支粗段小管液为低渗液 在体内水分过多，ADH释放被抑制 远曲小管和集合管对水的通透性低 NaCl被继续重吸收，而水不被重吸收 形成低渗尿，造成尿液的稀释,63,失水、禁水 血浆渗透压 VP 实现条件：
15、 小管周围组织液高渗：肾髓质渗透梯度现象 VP水平较高,二、尿液的浓缩,64,65,（一）肾髓质渗透浓度梯度的形成,结构基础：髓襻形态和功能 （特别是升支粗段） 髓襻长度浓缩能力 (肾小管各段对水和溶质的通透性不同） 1、逆流和逆流倍增系统,66,67,髓襻是一个逆流倍增器,68,（二）肾髓质渗透浓度梯度的形成,1、外髓部渗透压梯度的形成： 升支粗段对NaCl主动重吸收，对水不通透 组织间液局部高渗 2、内髓部渗透压梯度的形成附图 尿素的再循环 NaCl的重吸收 高蛋白饮食尿素浓度尿液浓缩能力,69,70,三、直小血管在维持肾髓质高渗中的作用 特点：与髓襻平行，对水和溶质高度通透 机制：逆流交换 作用：维持肾髓质内高渗梯度,71,直小血管,72,直小血管,73,第六节 尿生成的调节,肾小球滤过的调节 肾小管、集合管重吸收和分泌的调节 肾内自身调节 渗透性利尿 球管平衡 神经调节 肾交感神经的作用 肾交感神经参与的反射 体液调节 肾素
