《全國(guó)高中生物學(xué)聯(lián)賽教程》第四講排泄與水鹽平衡調(diào)節(jié)(精)

1、全國(guó)高中生物學(xué)聯(lián)賽教程第四講 排泄與水鹽平衡調(diào)節(jié)動(dòng)物在代謝過(guò)程中產(chǎn)生的廢物必須排出體外。本講主要介紹除二氧化碳以外的代謝廢物的排出，以及在排泄過(guò)程中對(duì)水鹽平衡的調(diào)節(jié)。賽點(diǎn)精析排泄是動(dòng)物體將分解代謝的終產(chǎn)物排出體外的過(guò)程。體內(nèi)的細(xì)胞在代謝過(guò)程中所產(chǎn)生的終產(chǎn)物通過(guò)內(nèi)環(huán)境，再進(jìn)入血漿，經(jīng)血液循環(huán)運(yùn)送到相關(guān)器官排出體外。動(dòng)物體的排泄器官的功能是多方面的，可以概括為：維持體內(nèi)水含量；維持鈉、鉀、氯、鈣和氫等離子的 適當(dāng)濃度；維持一定的滲透壓；清除代謝終產(chǎn)物，如尿素、尿酸等；清除異物或其它 代謝產(chǎn)物。各種動(dòng)物的排泄器官的結(jié)構(gòu)和功能隨進(jìn)化水平有較大的差異，但原則上產(chǎn)生排泄液只 有兩種過(guò)程：超濾和主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)（包

2、括主動(dòng)分泌和主動(dòng)重吸收）。一.無(wú)脊椎動(dòng)物的滲透調(diào)節(jié)和排泄器官（一）伸縮泡（圖4-1）:生活在低滲的淡水環(huán)境中的原生動(dòng)物和海綿動(dòng)物，細(xì)胞內(nèi)滲透壓 高于胞外的滲透壓，水不斷滲入胞內(nèi)，通過(guò)伸縮泡有節(jié)律地充脹和排放，起著排出體內(nèi)過(guò)多水分的作用，伸縮泡中液體的形成是主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程，所需能量由它周圍的線粒體提供。由此可見(jiàn)，伸縮泡的主要功能是調(diào)節(jié)水鹽平衡，其次是排泄代謝終產(chǎn)物。（二）原腎管（圖4-2）:扁形動(dòng)物、紐形動(dòng)物、輪蟲(chóng)、腹毛動(dòng)物和原始的環(huán)節(jié)動(dòng)物的滲透調(diào)節(jié)和排泄器官叫原腎管。原腎管是細(xì)長(zhǎng)的小管， 小管的一端由焰細(xì)胞所封閉，另一端接通其它小管形成一大小管網(wǎng)，小管網(wǎng)由排泄孔通到體外。 焰細(xì)胞成管狀，管中有纖

3、毛伸入排泄管中，組織中的水液連同代謝終產(chǎn)物通過(guò)管壁滲入排泄管，焰細(xì)胞纖毛的擺動(dòng)使管中液體從排泄孔流出。原腎管的功能與伸縮泡相似，主要是排出體內(nèi)過(guò)多的水分，維持水鹽平衡， 而代謝終產(chǎn)物主要由體表排出。圖4-1變形蟲(chóng)伸縮泡的結(jié)構(gòu)（三）后腎管（圖4-3）:大多數(shù)環(huán)節(jié)動(dòng)物和軟體動(dòng)物的體腔和循環(huán)系統(tǒng)參與排泄活動(dòng)，其排泄器官叫后腎管。 環(huán)節(jié)動(dòng)物一般每個(gè)體節(jié)中有一對(duì)后腎，后腎有一漏斗形的有纖毛的腎口與體腔相通，腎口之后為彎曲的小管，小管末端膨大成為排泄管，最后經(jīng)腎孔通到體外。毛細(xì)血管包圍在彎曲小管之外形成血管網(wǎng)， 體腔液在纖毛振動(dòng)的幫助下進(jìn)入腎口， 在流經(jīng)彎 曲小管的過(guò)程中成分在改變，一部分溶質(zhì)被重吸收，最

4、后形成低滲尿從腎孔排出體外。 由此可見(jiàn)，后腎管的功能和原腎管有很 大差異，后腎管不再深入到身體各 組織部分去吸收代謝終產(chǎn)物，代謝 終產(chǎn)物由血液和體腔液運(yùn)送給后 腎管，后腎管加工成尿而排出。 所 以后腎管的功能和脊椎動(dòng)物的腎 很相似，但兩者不是同源器官。（四）馬氏管（圖4-4）:昆圖4-2渦蟲(chóng)的排泄系統(tǒng)圖4-3蚯蚓的后腎圖4-4昆蟲(chóng)的馬氏管蟲(chóng)的排泄系統(tǒng)包括馬氏管和后腸。馬氏管是細(xì)長(zhǎng)的盲管，盲端浸浴在血腔的血液中，另一端開(kāi)口于中腸和后腸之間。隨昆蟲(chóng)種類的不同，馬氏管的數(shù)目可為2150條，起滲透調(diào)節(jié)和排泄的作用。馬氏管產(chǎn)生大量的含鉀離子的尿。鉀離子是從血液中主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)到尿中，而水、 氯離子、糖和氨基酸

5、是被動(dòng)擴(kuò)散到管中的，管中的原尿是由分泌產(chǎn)生的而不是由超濾產(chǎn)生的。在后腸中，尿內(nèi)大部分水和濃質(zhì)被重吸收， 而昆蟲(chóng)的蛋白質(zhì)代謝終產(chǎn)物 （被高度濃縮成尿酸） 和多余的鹽則被排出。昆蟲(chóng)回收水分的能力很強(qiáng)，這是對(duì)干旱環(huán)境的適應(yīng)。二脊椎動(dòng)物主要的滲透調(diào)節(jié)和排泄器官一一腎各類脊椎動(dòng)物的腎在系統(tǒng)發(fā)生上既有聯(lián)系又有區(qū)別。魚(yú)類、兩棲類成體的腎相似， 屬于中腎；爬行類、鳥(niǎo)類和哺乳類的腎在胚胎發(fā)生過(guò)程中都經(jīng)歷了前腎、中腎和后腎三個(gè)階段， 成體有功能的腎為后腎。 哺乳類的腎是脊椎動(dòng)物中結(jié)構(gòu)最復(fù)雜、效能最高的腎，下面以人的泌尿系統(tǒng)為例來(lái)討論。（一）人的泌尿系統(tǒng)由腎臟、輸尿管、膀胱（貯存尿液）和尿道組成。（二）腎結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

6、腎位于人腹腔的背面，左右各一個(gè)。每個(gè)腎由腎門、腎盂和腎實(shí)質(zhì)構(gòu)成，腎臟結(jié)構(gòu)和功能的基本單位叫腎單位，腎單位與集合管共同完成泌尿功能。1腎單位（每個(gè)腎大約有1百萬(wàn)個(gè)）（圖4-5）各部分結(jié)構(gòu)名稱歸納如下：腎小球（毛細(xì)血管球）升支細(xì)段 -降支細(xì)段直段，即髓袢升支粗段 曲段，即遠(yuǎn)曲小管（皮質(zhì)）2集合管雖不包括在腎單位內(nèi)，但在功能上卻與腎小管密切聯(lián)系，在尿生成過(guò)程中， 特別是在尿濃縮過(guò)程中起重要作用。（三）腎血液循環(huán)的特點(diǎn)：1.腎血液量很大，占心輸出量的20%25%左右。這樣大的血流量并非腎代謝所需，而是出于全身血液要求腎及時(shí)加工處理以維持內(nèi)環(huán)境恒定的需要。2腎動(dòng)脈來(lái)的血液要流經(jīng)兩段小動(dòng)脈（入球小動(dòng)脈和出

7、球小動(dòng)脈）和兩段毛細(xì)血管網(wǎng)（腎小球毛細(xì)血管網(wǎng)和腎小管周圍毛細(xì)血管網(wǎng)）。3腎動(dòng)脈短而粗，血流量大，血壓較高。入球小動(dòng)脈口徑又比出球小動(dòng)脈的粗，故腎小球毛細(xì)血管血壓比一般毛細(xì)血管的高，這有利于血漿成分的濾出。 血液從出球小動(dòng)脈再流向腎小管周圍的毛細(xì)血管網(wǎng)， 一則由于克服阻力消耗了能量，二則由于血量減少， 故腎小管腎小體腎小囊（包囊），內(nèi)外二層之間有腔隙訕段，稱近曲小管1真段，即髓袢降支粗段會(huì)小管髓袢細(xì)段髓袢（髓圖4-5腎單位示意圖周圍毛細(xì)血管網(wǎng)是一個(gè)低壓系統(tǒng)，這有利于腎小管的重吸收作用。4腎血流在腎不同部位的分布差異很大。腎皮質(zhì)血流量約占全腎血流量的94%髓質(zhì)血流量?jī)H占6%左右，其中內(nèi)髓血流量可能

8、不到1%血流分布的這個(gè)特點(diǎn)，對(duì)濃縮尿的形成具有意義。（四）尿的生成正常成年人每晝夜排出的尿量為10002000ml，淡黃色。若一晝夜尿量長(zhǎng)期保持在2500ml以上，臨床上稱為多尿（如糖尿病患者）；持續(xù)在400 ml以下，稱為少尿（如高熱性疾?。?；持續(xù)在50 ml以下，則稱無(wú)尿。1尿的生成機(jī)制尿的生成過(guò)程包括三個(gè)環(huán)節(jié)：腎小球的超濾作用、腎小管和集合管的重吸收和分泌作用。（如圖4-6）?！?上尾丄晉小 U 腔-骨小廿人萍涉葡腺出味本動(dòng)隊(duì)- *腎小管外毛堀竄曾*|靜脈血腎小礬圖4-6腎血液循環(huán)與尿生成過(guò)程腎小球的超濾作用：1腎小球適于超濾的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：首先，腎小球的毛細(xì)血管網(wǎng)的分支很多，過(guò)濾的表面很大

9、；其次，出球小動(dòng)脈的直徑比入球小動(dòng)脈的小，使腎小球毛細(xì)血管中產(chǎn)生較高的血壓；再次，腎小球毛細(xì)血管壁與腎小囊（鮑曼氏囊）內(nèi)壁所形成的膜很薄。2濾液（原尿）的成分：在顯微鏡下，用微細(xì)管抽取腎小囊內(nèi)的液體進(jìn)行微量分析，所 得結(jié)果如表1。表1正常成人血漿、濾液和尿成分比較表成 裁恤心 HD 11)尿叩玻嬪倍故水90仙961.1甘0.03擺萄糖0.L0.1NB*0.330J514K*0020.027.5Cl”0.370.370.6L6O.OW0.0040.1537.50.0.0360.Q0.004O.OM0.4S12.5IfLfT0.0010.00)0100 00.000 10.000*400 0從表中

10、可以看出，腎小囊內(nèi)液中除蛋白質(zhì)含量極少之外，其他成分與血漿基本一致。這表明，腎小囊內(nèi)液是血漿流經(jīng)腎小球毛細(xì)血管時(shí)濾過(guò)來(lái)的。3影響腎小球?yàn)V過(guò)的因素包括濾過(guò)膜的通透性、濾過(guò)面積和有效濾過(guò)壓三個(gè)方面。濾過(guò)膜的通透性：腎小球的濾過(guò)膜包括三層結(jié)構(gòu)一內(nèi)層為毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞層、中間層為基膜、外層為腎小囊臟層上皮細(xì)胞層（圖4-7）。毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞有許多小孔，基膜含有微細(xì)纖維網(wǎng)，對(duì)濾過(guò)膜的通透性起決定作用。腎小囊臟層的上皮細(xì)胞的各足狀突起之間有許多裂隙，稱裂孔，是濾過(guò)作用的最后屏障。 濾過(guò)膜上存在大小不同的孔道，其通透性一般 以相對(duì)分子質(zhì)量70000作為不能通過(guò)的界限。因此，它容許水和小分子溶質(zhì)自由濾過(guò)，而大

11、分子的血漿蛋白和血細(xì)胞則不能通過(guò)。濾過(guò)膜各層上含有帶負(fù)電荷的唾液蛋白，形成濾過(guò)作用的電學(xué)屏障，帶正電荷的物質(zhì)容易通過(guò)，而帶負(fù)電荷的物質(zhì)則較難通過(guò)。在正常人機(jī)體內(nèi)濾過(guò)膜的通透性相對(duì)較穩(wěn)定，只有在病理情況下才會(huì)發(fā)生較大變化，如腎小球腎炎時(shí)， 濾i（fit出徉外）過(guò)膜通透性增大，使血漿蛋白和血 細(xì)胞也可濾出而形成蛋白尿、血尿。濾過(guò)面積：在正常生理情況下， 人兩側(cè)腎臟的全部腎小球都開(kāi)放并 起濾過(guò)作用，因而濾過(guò)面積保持相 對(duì)穩(wěn)定。但在病理情況下如腎小球 腎炎時(shí)，可引起腎小球毛細(xì)血管內(nèi) 皮增生并腫脹，使部分腎小球毛細(xì) 血管腔狹窄或阻塞，減少了有效濾 過(guò)面積和濾過(guò)量，出現(xiàn)少尿及水腫。有效濾過(guò)壓：是腎小球?yàn)V過(guò)

12、作用的動(dòng)力，有效濾過(guò)壓=腎小球毛細(xì)血管血壓-（血漿膠體滲透壓+腎小囊內(nèi)壓）（圖4-8）。在腎小球毛細(xì)血管入球小動(dòng)脈端的有效濾過(guò)壓較高，以后 逐漸降低，到出球小動(dòng)脈端，有效濾過(guò)壓約為零。所以，超濾只發(fā)生在入球端的毛細(xì)血管處， 而在出球端的一段毛細(xì)血管是沒(méi)有超濾作用的。動(dòng)脈血壓變動(dòng)于80180mmH范圍內(nèi)時(shí)，腎小球?yàn)V過(guò)率可保持不變， 如動(dòng)脈血壓降至4050mm Hg以下時(shí)，腎小球?yàn)V過(guò)率將降 至為零，此時(shí)便無(wú)尿。腎小囊內(nèi)壓在正常情況下變化很小，但當(dāng)尿路梗塞時(shí)可使囊內(nèi)壓升高，導(dǎo)致有效濾過(guò)壓減小，使濾過(guò)率降低。血漿膠體滲透壓在正常情況下比較穩(wěn)定， 若全身血漿蛋白的濃度明顯降低，血漿膠體滲透壓將降低（如靜

13、脈快速注射生理鹽水時(shí)），可使有效濾過(guò)壓增加，濾過(guò)率也增加，尿量增多。腎血流量增加時(shí)，腎小球毛細(xì) 血管內(nèi)血漿膠體滲透壓上升速度減慢，有效濾過(guò)作用的毛細(xì)血管段加長(zhǎng)，從而使腎小球?yàn)V過(guò)率增加。腎小管與集合管的重吸收作用兩側(cè)腎濾過(guò)的液體量很大，正常成年男性每天約有180L左右，相當(dāng)于全身總體液量的四倍，總血漿量的60倍。2L,只有濾過(guò)液的1%左右。這表明濾液量的99%勺水分被腎小管和集合管重吸收后又送回血 液。從表1可見(jiàn)，腎小管的重吸收具有選擇性，大致可分為三類：如葡萄糖，能全部被重吸 收；如水和溶質(zhì)（Na+、C、Ca2+、M、K）,能大部分被重吸收；如尿素、尿酸、SQ2-、PQ3-等，僅少部分被重吸收

14、，而肌酐則完全不被重吸收。重吸收主要發(fā)生在近球小管。1近球小管適于重吸收的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：首先，腎小管毛細(xì)血管球是一個(gè)低壓區(qū)，利于物質(zhì)的重吸收；其次，小管上皮細(xì)胞粘膜側(cè)有許多微絨毛，大大增加了膜的面積；再次，細(xì)胞內(nèi) 聚集著許多線粒體。2重吸收的方式：分為被動(dòng)重吸收和主動(dòng)重吸收兩種。被動(dòng)重吸收的動(dòng)力是一般的理化作用力，包括由濃度差引起的擴(kuò)散和滲透壓力，以及由電位差造成的靜電引力；主動(dòng)重吸收主要指依靠細(xì)胞膜上的“離子泵”或“載體”的轉(zhuǎn)運(yùn)和胞飲。3幾種物質(zhì)的重吸收鈉的重吸收：近球小管（重吸收率約為濾過(guò)量的65%70%） ,Na+以主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)方式被重吸 收；遠(yuǎn)曲小管（約為10%）,也是主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)；其余的分別在髓

15、袢升支細(xì)段（擴(kuò)散）、粗段和集合管內(nèi)（主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)）被重吸收。氯的重吸收：絕大部分CL在近球小管伴隨Na+的主動(dòng)重吸收而被動(dòng)重吸收；在髓袢升支粗段，CL的重吸收與Ne+、K的轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān)，以Na+:2CL-:K+的比例協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)。HCO的重吸收： 主要在近球小管以和HCO,2+經(jīng)H+-Na+交換進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，和H2O, CO擴(kuò)散入細(xì)胞，在碳酸酐酶催化下又生成 胞內(nèi)的HCO、Na+起被轉(zhuǎn)運(yùn)回血， 管分泌的H+,HCO就不能以CO形式被全部重吸收， 余下的HCQ便隨尿排出。鉀的重吸收：K+的重吸收是主動(dòng)過(guò)程， 大部分 在近球小管被重吸收，小部分在髓袢升支粗段、遠(yuǎn)曲小管和集合管被重吸收。葡萄糖的重吸收：全部在近球

16、小管（主要在 近曲小管）主動(dòng)重吸收。葡萄糖是與Na+耦聯(lián)在一起，共同使用一載體（圖4-9）。腎小管對(duì)葡萄糖重吸收有一定限度，一般為160180mg/100ml。蛋白質(zhì)和氨基酸的重吸收：濾液含有極少量 的蛋白質(zhì)和多肽在近球小管被完全重吸收，其方 式是主動(dòng)的胞飲作用。腎小管對(duì)蛋白質(zhì)和氨基酸 的重吸收機(jī)制與葡萄糖相似，也要有Na+的存在，葡萄糖、氨基酸和N扌共用同一載體。尿素的重吸收：濾液中的尿素約有30%40%被重吸收，其余的60%70%則隨尿排出。尿素的重吸收是被動(dòng)的擴(kuò)散作用，主要在近球小 管，其次是遠(yuǎn)曲小管和集合管。腎小管與集合管的分泌作用：主要發(fā)生在遠(yuǎn)曲小管。1M的分泌：近球小管、髓袢升支粗

17、段和遠(yuǎn)曲小管的上皮細(xì)胞均以主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)方式向小管液中通過(guò)H+-Na+交換分泌H+。的分泌與HCO的重吸收密切相關(guān)。2X 的分泌：遠(yuǎn)曲小管和集合管的上皮細(xì)胞通過(guò)KNa+交換分泌K+，K+Na與H+-Na+交換有競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象。鉀離子的分泌受腎上腺皮質(zhì)分泌的激素（醛固酮）的調(diào)節(jié)。3NH的分泌： 腎小管和集合管的上皮細(xì)胞主要通過(guò)氨酰胺脫氨生成NH, NH分泌入管腔與小管液中的 “結(jié)合生成N。NH+的分泌促進(jìn)H+的分泌，同時(shí)也促進(jìn)了HCO的重吸收，這對(duì)維持體內(nèi)的酸堿平衡起著重要作用。（五）尿的濃縮與稀釋1.水的重吸收：腎小管各段和集合管對(duì)水的重吸收 都是被動(dòng)重吸收一滲透作用，但它們對(duì)水 的通透性不同。通常濾液中

18、被重吸收的水，65%70%發(fā)生在近球小管，10唏髓袢，10%在遠(yuǎn)曲小管，10% 20他集合管，集合管 對(duì)水的重吸收量的變化最大（圖4-10）。在近球小管，Na+被主動(dòng)重吸收后， 小管腔 液的滲透壓將降低，水通過(guò)滲透作用而被 動(dòng)重吸收，近球小管對(duì)水的通透性很高， 比遠(yuǎn)曲小管咼34倍。2尿的濃縮和稀釋的機(jī)制（圖4-11）:逆流系統(tǒng)學(xué)說(shuō)逆流系統(tǒng)學(xué)說(shuō)包括逆流倍增機(jī)制和逆流交換機(jī)制兩部分。其要點(diǎn)是:CO形式被重吸收。小管液里的HCO與分泌的結(jié)合生成H2CO,H2CQ,而后再解離為H+又被分泌到小管液中。如果濾過(guò)的NaHCO可解離成Na+H2CO再分解為CQHCO和H+,這時(shí)細(xì)HCO量超過(guò)了腎小圖4-9鈉

19、與葡萄糖共同使用一載體圖4-10腎小管濾液通過(guò)腎小球 各段和集合管時(shí)的流量1小管各段和集合管對(duì)水和各種溶質(zhì)的通透性和重吸收能力是不同的（表2），因而濾液在流經(jīng)“U型髓袢 過(guò)程中，由于逆流倍增作用，在腎髓質(zhì) 可形成高滲狀態(tài)。2血液流經(jīng)“U型直小血管將水 分及部分溶質(zhì)運(yùn)走時(shí)，由于逆流交換作 用，使髓質(zhì)的高滲狀態(tài)不被破壞而得到 保持。3升支能重吸收溶質(zhì)而對(duì)水相對(duì)不通 透，故小管液流到遠(yuǎn)曲小管時(shí)一定是 低滲的。4集合管對(duì)水的通透性變化最大，受 抗利尿激素的調(diào)節(jié)?？估蚣に囟鄷r(shí)，集 合管對(duì)水的通透性增大，尿得到濃縮；反 之，抗利尿激素少時(shí)，集合管對(duì)水的通透性降低, 稀釋。表2腎小管不同部位的通透性小代邯

20、甘3供主動(dòng)車嗥也有AlMi時(shí)厭*通語(yǔ)水生動(dòng)物和陸生動(dòng)物排泄含氮代謝終產(chǎn)物的比較：氨基酸在動(dòng)、植物體內(nèi)通過(guò)轉(zhuǎn)氨和脫氨2個(gè)過(guò)程，都要產(chǎn)生NH。在植物NH3可被再利用；而動(dòng)物NH是劇毒物質(zhì)，必須盡快排出體外。不同生活環(huán)境的動(dòng)物，由于水這一生態(tài)因 素的不同，排泄NH的方式也不同。1.水生動(dòng)物：排泄NH（易溶于水）；其尿往往都是稀釋尿一低滲尿 （特別是淡水生的）。2陸生動(dòng)物：哺乳類、兩棲類排尿素，尿素易溶于水，排泄尿素雖需要水，但尿素毒性 小，可在動(dòng)物體內(nèi)積累到較高濃度時(shí)才被排出，這樣就不至耗水太多；軟體動(dòng)物、昆蟲(chóng)、爬 行類、鳥(niǎo)類排尿酸，尿酸不溶于水，更利于節(jié)水，排泄尿酸對(duì)卵生動(dòng)物最為有利；其尿一般 排

21、出的都是濃縮尿一高滲尿。三脊椎動(dòng)物的腎外滲透調(diào)節(jié)器官魚(yú)類的鰓（圖4-12）:魚(yú)類的腎雖是主要的泌尿器官，但鰓除了擔(dān)負(fù)呼吸任務(wù)之外，同時(shí)擔(dān)負(fù)離子轉(zhuǎn)運(yùn)、 進(jìn)行氮化物和鹽分的排泄（主要為氨和尿素）等功能。1.淡水魚(yú)血液和體液的濃度明顯高于它的水環(huán)境，水可由鰓被動(dòng)擴(kuò)散進(jìn)入體內(nèi)。 魚(yú)腎的腎小體數(shù)量多，腎小管的分支發(fā)達(dá)，腎可不斷地排出滲透壓低于血漿的尿液以維持體內(nèi)水分的穩(wěn)定。2.海產(chǎn)魚(yú)與淡水魚(yú)恰恰相反，其血液和體液的滲透壓低于海水，體內(nèi)水分會(huì)不斷地從鰓的表面擴(kuò)散到體外， 造成海水魚(yú)有脫水的危險(xiǎn)。因此，海水魚(yú)必須大量飲海水，增加的一些單價(jià)離子（如鈉、氯、鉀）可由鰓上的泌鹽細(xì)胞經(jīng)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)排出體外。泌鹽細(xì)胞存在

22、于鰓的水的重吸收較少，尿即被較低度濃縮或被-M3-a EIQ的圖4-11尿濃縮機(jī)制示意圖粗箭頭表示升支粗段主動(dòng)重吸收N/和 CL,粗線表示髓袢升支粗段和遠(yuǎn)曲小管前段對(duì)水不通透。字體大小表示 溶質(zhì)濃度，XS 表示未被重吸收的溶質(zhì)上皮組織中，呈柱狀，又稱氯細(xì)胞，胞體內(nèi)有豐富的線粒體，胞膜上有Na+K+泵。體液中的Na+和Cl-可能是通過(guò)膜上的Na+C共用載體而進(jìn)入鹽細(xì)胞的，Na+順著梯度擴(kuò)散而把Cl帶入細(xì)胞內(nèi)，由于細(xì)胞內(nèi)負(fù)離子濃度高，Cl-則擴(kuò)散到海水內(nèi)。而Na+則通過(guò)Na+K排出到細(xì) 胞外，擴(kuò)散到海水中。海水中的 也可能用來(lái)交換Na+。（二）爬行類和鳥(niǎo)類的鹽腺：1爬行類的鹽腺：爬行動(dòng)物的腎由于缺

23、少典型的髓袢或發(fā)育不全，而缺之有效的逆流倍增機(jī)制，不能完全利 用腎作為滲透調(diào)節(jié)器官。 有些爬行動(dòng)物有鹽腺分泌高濃度 的鈉、鉀和氯。如蛇、龜和晰蜴頭部的眼眶附近有鹽腺 （圖13）。2鳥(niǎo)類的鹽腺：海鳥(niǎo)除了飲用海水外，還要以海產(chǎn)無(wú)脊椎動(dòng)物為食，而這些食物中則含有高鹽成分，僅靠腎 是不夠的。海鳥(niǎo)的鹽腺位于眼眶上方的頭骨窩內(nèi)，左右對(duì) 稱（圖4-14）。在陸地的鳥(niǎo)類中有的也保留著鹽腺但很不 發(fā)達(dá)；一些生活在沙漠的鳥(niǎo)（如鴕鳥(niǎo)） ， 猛禽和生活在冰天雪地缺乏水源環(huán)境的鳥(niǎo)，也具有功能上類似海鳥(niǎo)的鹽腺。圖4-12魚(yú)的氯細(xì)胞A.氯細(xì)胞的位置B.氯細(xì)胞的結(jié)構(gòu)圖4-13海鬣晰的鹽腺圖4-14海鳥(niǎo)鹽腺的部位及結(jié)構(gòu)解題示例

24、例1對(duì)尿量起調(diào)節(jié)作用的是A.酮B.醛固酮C.糖皮質(zhì)激素D.促甲狀腺激素釋放激素分析和解腎小管的重吸收作用主要是下丘腦通過(guò)神經(jīng)垂體釋放的抗利尿激素和腎上腺 皮質(zhì)分泌的醛固酮來(lái)調(diào)節(jié)。 抗利尿激素的主要作用是促進(jìn)腎小管和集合管對(duì)水的重吸收，使排尿量減少；醛固酮的作用主要是促進(jìn)遠(yuǎn)曲小管和集合管對(duì)Na+的主動(dòng)重吸收和促進(jìn)K+的排出，另外在維持細(xì)胞外液中的Na+、K+濃度和細(xì)胞外液量的相對(duì)恒定方面也具有重要作用。 若醛固酮分泌減少，則Na+、Cl-和水大量丟失，K+在體內(nèi)潴留，從而引起血量減少、血壓下降、Na+、K+比例失調(diào)等現(xiàn)象，嚴(yán)重者可危及生命；反之若分泌過(guò)多，則造成體內(nèi)Na+、水潴留，細(xì)胞外液增多而

25、導(dǎo)致水腫。答案：例2.圖4-15是3種不同動(dòng)物貍鼠、 棕鼠和袋鼠的腎切面圖，其皮層和髓區(qū)的大小，依真實(shí)腎的皮層和髓區(qū)大小而畫(huà)出。貍鼠生活在淡水中，從不缺水喝；棕鼠可以在幾天內(nèi)不喝水； 袋鼠生活在沙漠中，可以很長(zhǎng)時(shí)間不喝水。問(wèn)： 該圖腎的排序?qū)儆谀囊唤M生物？A.棕鼠、貍鼠、袋鼠B.袋鼠、棕鼠、C.棕鼠、袋鼠、貍鼠D.袋鼠、貍鼠、分析和解腎臟是由許多腎單位組成的，每個(gè) 腎單位包括腎小體和腎小管，它們?cè)谀I中的分布是：則分布在皮質(zhì)和髓質(zhì)， 由于腎小體中腎小球?qū)ρ旱臑V過(guò)作用， 腎小囊中會(huì)出現(xiàn)大量原尿，當(dāng)原尿通過(guò)腎小管，腎小管能將原尿中大部分水等成分重吸收回血液。由此可見(jiàn)，髓質(zhì)越發(fā)達(dá)（腎小管越多），重吸

26、收就越多。由于水對(duì)生命的重要性，所以，越是長(zhǎng)時(shí)間不喝水的動(dòng) 物，髓質(zhì)越發(fā)達(dá)。從圖中可見(jiàn)，2號(hào)腎髓質(zhì)最發(fā)達(dá)，應(yīng)屬于袋鼠，1號(hào)屬于棕鼠，3號(hào)屬于貍鼠。答案應(yīng)是Co例3.下表是被測(cè)試者血漿、腎小球、輸尿管中P和Q兩種物質(zhì)的濃度。 據(jù)此分析表中P和Q各是什么物質(zhì)血漿腎小球輸尿管P0.03%0.03%2%Q0.1%0.1%0A.P是葡萄糖，Q是蛋白質(zhì)B.P是葡萄糖，Q是尿素C.P是尿素，Q是蛋白質(zhì)D.P是尿素，Q是葡萄糖分析和解蛋白質(zhì)和尿素等是血漿中含有的物質(zhì)，這些物質(zhì)隨血漿經(jīng)過(guò)腎小球?yàn)V過(guò)作用 時(shí)，正常情況下蛋白質(zhì)不能濾過(guò)，況且血漿蛋白濃度達(dá)6%8%，所以P和Q都是不可能是蛋白質(zhì)。葡萄糖和尿素都能濾過(guò)到

27、腎小管，但正常情況下，進(jìn)入腎小管的葡萄糖通過(guò)腎小管時(shí)全部被重吸收回血，在輸尿管中的液體不含葡萄糖，且血糖濃度為0.1%，所以，Q是葡萄糖。尿素進(jìn)入腎小管后，再經(jīng)腎小管的濃縮，其在尿中的分率就比血漿高得多，所以P是尿素。答案：D。例4.腎血流量在一定血壓范圍內(nèi)能保持相對(duì)穩(wěn)定，主要依靠A.神經(jīng)調(diào)節(jié)B.體液調(diào)節(jié)C.神經(jīng)一體液調(diào)節(jié)D.自身調(diào)節(jié)分析和解腎血流量的調(diào)節(jié)主要有兩個(gè)方面：一是自身調(diào)節(jié)一一腎在腎動(dòng)脈壓發(fā)生較大 范圍變動(dòng)條件下，能通過(guò)腎內(nèi)部的活動(dòng)變化來(lái)保持腎血流處于相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)；二是腎血流量的神經(jīng)一體液調(diào)節(jié)，支配腎的主要為內(nèi)臟神經(jīng)（屬交感神經(jīng)）和迷走神經(jīng)（屬副交感神經(jīng)）， 在體液調(diào)節(jié)因素中，腎上

28、腺素和去甲腎上腺素是促進(jìn)腎血管收縮的主要激素。在人體交感神貍鼠棕鼠腎小體全部在腎外周的皮質(zhì)，而腎小管圖4-15經(jīng)興奮時(shí)，腎上腺素和去甲腎上腺素增加，從而加強(qiáng)交感神經(jīng)興奮的效應(yīng)。一般地，在安靜狀態(tài)下，腎內(nèi)的自身調(diào)節(jié)發(fā)揮主要作用，在活動(dòng)比較劇烈，或超出腎自身調(diào)節(jié)范圍的應(yīng)急狀態(tài)下，以神經(jīng)一體液調(diào)節(jié)為主。答案：D例5.運(yùn)用生理學(xué)原理，解釋下列現(xiàn)象：(1) 大量飲用清水后，尿量增多的原因是什么？(2)在“尿生成影響因素”的實(shí)驗(yàn)中， 給家兔靜脈注射20%葡萄糖溶液5ml，尿量 顯著增多，其原因是什么？分析和解 (1)大量飲用清水后，血將膠體滲透壓降低，對(duì)滲透壓感受器刺激減少，遠(yuǎn) 曲小管與集合管對(duì)水的重吸收

29、減少，尿量增多。此也稱為水利尿，從而維持體內(nèi)水的平衡。(2)給家兔靜脈注射20%葡萄糖溶液5ml，即家兔血液中葡萄糖增加了1000mg,加上本身體內(nèi)的血糖，將大大超過(guò)了血糖濃度1.8mg.mL-的腎糖閾水平。近球端的腎小管不能完全重吸收的葡萄糖將提高了腎小管液的滲透壓, 收，導(dǎo)致尿量增加。競(jìng)賽訓(xùn)練1.下列哪項(xiàng)稱為排泄A.部分無(wú)機(jī)鹽和水分由汗腺排出C.有毒物質(zhì)經(jīng)肝臟解毒后隨膽汁排出2.人體糞便中對(duì)什么成分的排出屬于排泄A.大腸桿菌C.膽色素3.眼蟲(chóng)的排泄主要是通過(guò)下列的何種結(jié)構(gòu)進(jìn)行的A.伸縮泡C.體表4.扁形動(dòng)物原腎管的主要功能是A.調(diào)節(jié)滲透壓C.排除食物殘?jiān)?.圖4-16是雞胚在不同發(fā)育時(shí)期含

30、氮排泄物的變化曲線, 據(jù)圖回答，下列正確的是該滲透壓對(duì)抗腎小管和集合管對(duì)水的重吸B.糞便由肛門排出D.痰液的排出B.食物殘?jiān)麯.蛔蟲(chóng)卵B.胞口D.都不是B.排除代謝產(chǎn)物D.輸送生殖細(xì)胞A.A是尿酸，B是尿素，C是氨B.A是尿素，B是尿酸，C是氨C.A是氨，B是尿素，C是尿酸D.A是尿酸，B是氨，C是尿素6.腎臟血液供應(yīng)的特點(diǎn)是(多選)A.血流量大C.易受全身動(dòng)脈血壓影響7. Na+在腎小管中進(jìn)行被動(dòng)重吸收的部位是A髓袢升支細(xì)段C.近曲小管8下常情況下，每天由腎小管與集合管重新吸收的原尿約占腎小球總濾過(guò)液容量的A.1%B.50%C.90% D.99% 9.腎小管濾液中的水大部分在何處被重吸收A.

31、近曲小管B.腎髓質(zhì)的血量占90%以上D.腎小球毛細(xì)血管血壓較高B.髓袢降支細(xì)段D.遠(yuǎn)曲小管B.遠(yuǎn)曲小管衛(wèi)：*!*:”歿從開(kāi)始起保溫的天數(shù)圖4-16若某人尿量為正常人的數(shù)倍，還經(jīng)?？诳曙嬎?，則病人很可能是腎臟中哪個(gè)部位功能發(fā)生障礙A.腎小球B.腎小管C.收集管D.腎盂圖4-17表示的是： 淡水魚(yú)的腎單位； 海水魚(yú)的腎單位。以下哪一說(shuō)法是正確的A.海洋魚(yú)會(huì)比淡水魚(yú)隨尿液失去更多的水；B.海洋魚(yú)缺少腎小球，這樣可以除去更多的水分;C.海洋魚(yú)腎小管對(duì)鹽分的重吸收要大于淡 水魚(yú)纏繞的腎小管對(duì)鹽的重吸收；D.腎小球幫助淡水魚(yú)除去多余的水分下列關(guān)于入球與出球小動(dòng)脈的敘述中，正確的是：A.二者血流量相等C.二

32、者中的血都是動(dòng)脈血糖的重吸收，常與哪種離子相伴隨？+ + _ 2+A.KB.NaC.Mg10.11.12.13.14.15.16.17.18.19.20.C.二者均有 腎素一血管緊張素系統(tǒng)激活，可使A.血容量減少C.動(dòng)脈血壓減少E.腎臟排鉀量減少終尿中的K+主要是由A.腎小球?yàn)V過(guò)C.髓袢粗段降支分泌的E.髓袢粗段升支分泌的 酸中毒時(shí)，常伴有高血鉀，主要是A.細(xì)胞破裂，釋放K+增加C.H+Na+交換增強(qiáng)抗利尿激素對(duì)腎臟最明顯的作用是A.增加近曲小管對(duì)水的通透性C.增加遠(yuǎn)曲小管和集合管對(duì)水的通透性D.二者均無(wú)B.膽固醇減少D.腎臟排鈉量減少B.近曲小管分泌的D.遠(yuǎn)曲小管和集合管分泌的B.腎小管重吸

33、收K+增B.增加髓袢升支對(duì)水的通透性D.增加髓袢降支對(duì)水的通透性E.使入球小動(dòng)脈收縮正常人一次性飲入清水后,成機(jī)制有關(guān)會(huì)造成尿量的增加稱為水利尿，下列哪些因素與水利尿的形A.抗利尿激素C.腎髓B.腎素D.腎小管重吸E.醛固酮腎內(nèi)髓部高滲梯度的形成，主要的溶質(zhì)是A.NaCIB.尿素C.KCID.NaCI和尿素E.KCI和尿素腎臟在維持酸堿平衡中的作用是調(diào)節(jié)A.血漿中NaHCO3濃度C.血漿中KHb的濃度E.血漿中Na2HPO4的濃度B.二碘甲腺NaPr的濃度D.血漿中的KHbO2的濃度B.二者官腔大小相同D.二者血漿中蛋白質(zhì)濃度基本相同2+D.CaE.Cl圖4-17圖4-18為人的腎臟，包括出入

34、的小管。箭頭表示流向。比較1,2,3，三處尿素的濃度。從低到高的正確的濃度順序是：A.T23B.2T1T3C.3T1T2D.3T2T1有一種物質(zhì)在健康人腎的鮑曼氏囊（腎球囊）中的濃度為0.1%,而在最終的尿中則濃度為0。這種物質(zhì)是什么？A.磷酸鈣C.氯化鈉D.尿酸圖4-19，腎臟的哪部分對(duì)水是不可滲透的?A.IB.11C.IIID.IV比較后腎管與前腎管，下列哪一種說(shuō)法是不正確的？A.后腎管有一簇纖毛使液體向前運(yùn)動(dòng)，而前腎管只有一根鞭毛B.后腎管兩端均開(kāi)口C.有用物質(zhì)在后腎管中被再吸收D.后腎管被毛細(xì)血管圍繞，這些血管使有用物資被再吸收，并返回循環(huán)下列關(guān)于蚯蚓的尿的說(shuō)法中，正確的是：A.通過(guò)每

35、一個(gè)體節(jié)中的一對(duì)開(kāi)口排出體外B.它在血管與排泄小管系統(tǒng)密切相關(guān)的過(guò)程中形成的C.液體從體腔流進(jìn)一個(gè)小管排泄系統(tǒng)，尿即從這種液體產(chǎn)生出來(lái)D.上述說(shuō)法都是正確的蛋白質(zhì)與嘌呤代謝的主要廢物，在哺乳動(dòng)物中是尿素，在鳥(niǎo)類中是尿酸。這兩種產(chǎn)物在水中的溶解度是不同的。如果哺乳動(dòng)物產(chǎn)生尿酸而鳥(niǎo)類產(chǎn)生尿素，（身體結(jié)構(gòu)不改變），為什么這樣對(duì)兩類動(dòng)物都不利？A.兩種情形中胚胎都存在排泄困難B.兩種情形中成年個(gè)體都存在排泄困難C.哺乳動(dòng)物器官不適宜于排泄尿酸D.鳥(niǎo)類的器官不適宜于排泄尿素E.如果產(chǎn)生尿素，鳥(niǎo)類會(huì)缺乏形成羽毛所需的重要原料F.如果產(chǎn)生尿酸，哺乳動(dòng)物會(huì)缺乏形成毛發(fā)所需的重要原料魚(yú)類能生活在各種不同鹽度的水

36、中是依靠其滲透壓的調(diào)節(jié)，隨環(huán)境鹽度改變，動(dòng)物調(diào)節(jié)方式不同。海洋硬骨魚(yú)屬于A.等滲壓動(dòng)物，滲壓順應(yīng)動(dòng)物B.變滲壓動(dòng)物，滲壓順應(yīng)動(dòng)物C.等滲壓動(dòng)物，滲壓調(diào)節(jié)動(dòng)物D.變滲壓動(dòng)物，滲壓調(diào)節(jié)動(dòng)物各段腎小管比較，重吸收量最多的部位是A.近曲小管B.髓袢細(xì)段降支C.髓袢細(xì)段升支D.遠(yuǎn)曲小管E.集合管腎小管濾液中的水大部分在何處被重吸收A.近曲小管B.遠(yuǎn)曲小管C.二者均有D.二者均無(wú)21.22.23.24.25.26.27.28.29.30.B.葡萄糖圖4-18圖19下列器官具有排泄功能的是A.肝臟B.唾液腺C.胃腺D.胰腺31對(duì)原尿和終尿的形成起作用的結(jié)構(gòu)稱為A.腎單位B.腎小體C.腎小球D腎小囊32.腎單位完成過(guò)濾作用的組織結(jié)構(gòu)包括B腎小球毛細(xì)血管壁和腎小囊內(nèi)壁D.腎小球毛細(xì)血管壁和腎小管壁90對(duì)100對(duì)腎管，其結(jié)構(gòu)與無(wú)脊椎動(dòng)物的原腎管很相似, 中。34._圓口類的腎臟有_ ，屬于。35.圖20表示甲、乙、丙三種海螃蟹在其它生活環(huán)境條件一定，當(dāng)海水的鹽濃度發(fā)生各種變化時(shí)，血液鹽濃度的變化影響其生存的可能范圍。鹽濃度等于滲透壓的氯化鈉水溶液D.腎臟d.蛙37.圖21為腎單位結(jié)構(gòu)示意圖。請(qǐng)根據(jù)圖作答：(1)