尿液的生成與排泄

1、尿液的生成與排泄第1頁，共53頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)53分，星期三第一節(jié) 腎臟的結(jié)構(gòu)及功能概要 一、 腎臟的功能結(jié)構(gòu) 皮質(zhì)髓質(zhì)腎小球近曲小管髓襻遠(yuǎn)曲小管集合管第2頁，共53頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)53分，星期三 二、腎臟血液循環(huán)的特征(一)腎臟的血液供應(yīng)的特點(diǎn) 1.血流量大：1100ml/min 2.分布不均：94%在皮質(zhì) 3.兩套Cap網(wǎng)：各自血壓高低不同。 (1)腎小球Cap內(nèi)血壓較高,利于濾過； (2)腎小管周圍Cap網(wǎng)血壓較低, 利于重吸收。 第3頁，共53頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)53分，星期三腎小球毛細(xì)血管網(wǎng)和腎小管周圍毛細(xì)血管網(wǎng)第4頁，共53頁，2022年

2、，5月20日，2點(diǎn)53分，星期三腎單位（含集合管）結(jié)構(gòu)示意圖三、腎的功能單位腎單位第5頁，共53頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)53分，星期三腎單位結(jié)構(gòu)示意圖第6頁，共53頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)53分，星期三 第二節(jié) 腎小球的濾過功能尿的產(chǎn)生的基本過程：（1）腎小球濾過（2）腎小管重吸收物質(zhì)到血液（3）從血液分泌物質(zhì)到腎小管尿的排泄率=濾過率-重吸收率+分泌率第7頁，共53頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)53分，星期三一、腎小球的濾過作用和濾過率1腎小球濾過液的成分 原尿是血漿的超濾液對蛋白質(zhì)不通透2腎小球濾過率 單位時間內(nèi)兩腎濾過液體的量稱為腎小球濾過率(GFR)。 正常為125

3、ml/min。 3濾過分?jǐn)?shù) GFR與腎血漿流量的比值稱為濾過分?jǐn)?shù) (FF)。 正常約為19%第8頁，共53頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)53分，星期三 二、濾過膜及其通透性(一)濾過膜的組成：三層結(jié)構(gòu) 毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞、基底膜、腎小囊上皮細(xì)胞(二)濾過膜的通透性 1. 機(jī)械屏障：分子大小選擇濾過器 2. 電學(xué)屏障：分子電荷選擇濾過器 第9頁，共53頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)53分，星期三 1. 機(jī)械屏障：分子大小選擇濾過器 不同有效半徑的電中性物質(zhì)的濾過情況： *有效半徑2.0nm的分子: 可自由濾過。 *有效半徑2.04.2nm的分子: 濾過量隨 有效半徑的增加而降低。 *有效半徑4

4、.2nm的分子: 完全不能濾過。2. 電荷選擇過濾器作用: 因濾過膜覆蓋有帶負(fù)電 荷的糖蛋白,使帶負(fù)電荷的物質(zhì)不易通過。第10頁，共53頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)53分，星期三 三、(腎小球)有效濾過壓 (effective filtration pressure) 腎小球濾過的動力。腎小球有效濾過壓 腎小球Cap血壓（血漿膠體滲透壓囊內(nèi)壓）第11頁，共53頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)53分，星期三入球小動脈出球小動脈毛細(xì)血管血壓囊內(nèi)壓血漿膠體滲透壓第12頁，共53頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)53分，星期三腎小球毛細(xì)血管壓、膠體滲透壓和 囊內(nèi)壓對腎小球濾過率的影響第13頁，共53

5、頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)53分，星期三 影響腎小球濾過的因素 (一)濾過系數(shù)：正相關(guān) (二)有效濾過壓：正相關(guān) 1.腎小球Cap血壓: 正變; (一定范圍內(nèi)穩(wěn)定) 2.囊內(nèi)壓: 反變; (正常時較穩(wěn)定) 3.血漿膠體滲透壓: 反變; (正常時變動不大) (三)腎血漿流量: 正變. (影響較大) 第14頁，共53頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)53分，星期三第三節(jié)腎小管與集合管的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能 第15頁，共53頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)53分，星期三一、腎小管與集合管的重吸收功能 腎小球濾過生成的濾過液進(jìn)入腎小管后稱為小管液。 小管液中99%的水、100%的葡萄糖及不同量的鈉、尿素等

6、被重吸收；肌酐、尿酸、鉀等被分泌入小管腔。第16頁，共53頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)53分，星期三 重吸收：指物質(zhì)從腎小管液中轉(zhuǎn)運(yùn)至 血液中。 分泌：上皮細(xì)胞將本身產(chǎn)生的物質(zhì)或血液中的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)至腎小管腔內(nèi)。第17頁，共53頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)53分，星期三一、腎小管重吸收和分泌的特征和方式（一）、腎小管重吸收的特征1.重吸收量大 腎小球濾液經(jīng)腎小管被大量的重吸收，有99%的水分在流經(jīng)腎小管和集合管時被重吸收。2.選擇性高 葡萄糖和氨基酸，幾乎被腎小管完全吸收，尿中排泄率幾乎為零。濾液中的水和電解質(zhì)也是被高度重吸收。 某些代謝產(chǎn)物如尿素只有小部分被重吸收，而肌酐則完全不被重吸收

7、第18頁，共53頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)53分，星期三（二）、腎小管重吸收的方式1.被動重吸收 順電化學(xué)梯度進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)，不需要直接消耗能量。如尿素、水和HCO3-的重吸收。2.主動重吸收 逆電化學(xué)梯度進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)，需要從代謝獲得能量進(jìn)行重吸收。如葡萄糖、氨基酸、蛋白質(zhì)的重吸收。第19頁，共53頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)53分，星期三（三）、重吸收的有限性 腎小管對物質(zhì)的重吸收是有一定限度的，這稱之為重吸收的最大限度。 腎小管重吸收的有限性只表現(xiàn)在主動重吸收中，而被動重吸收不表現(xiàn)轉(zhuǎn)運(yùn)的最大限度。第20頁，共53頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)53分，星期三（四）、腎小管分泌的特征 腎小管

8、的分泌是由管周毛細(xì)血管將物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)到小管腔的過程。主要通過擴(kuò)散和跨細(xì)胞介導(dǎo)的過程進(jìn)行。 分泌的主要物質(zhì)是H+和K+第21頁，共53頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)53分，星期三（一）、近端小管中的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn) 近端小管重吸收67%的Na+、Cl-、K+、H2O；85%的HCO3-；100%葡萄糖、氨基酸；同時分泌H+入腎小管。重吸收的關(guān)鍵動力是上皮細(xì)胞基側(cè)膜上的Na+泵。二、腎單位不同部分的重吸收和分泌第22頁，共53頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)53分，星期三1.Na+、Cl- 和H2O的重吸收 近端小管前半段， Na+主要與HCO3-、葡萄糖、氨基酸一起被重吸收，以跨上皮細(xì)胞主動重吸收為主；并

9、與H+分泌相耦聯(lián)，吸收量占總量的2/3。 近端小管后半段， Na+主要與Cl-一起被重吸收，Na+重吸收是通過Na+-H+交換的反向轉(zhuǎn)運(yùn)，Cl-的重吸收是通過和陰離子的反向轉(zhuǎn)運(yùn)完成的，絕大部分的Cl-是順濃度梯度，被動重吸收。H2O是靠滲透作用進(jìn)行被動重吸收的。第23頁，共53頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)53分，星期三2.HCO3-的重吸收和H+的分泌 HCO3-的重吸收與Na+- H+交換密切相關(guān)，HCO3-隨著Na+被動轉(zhuǎn)運(yùn)回血液，H+通過Na+- H+交換入管腔。 腎小管重吸收HCO3-是以CO2的形式進(jìn)行第24頁，共53頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)53分，星期三NaHCO3第2

10、5頁，共53頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)53分，星期三3.K+的重吸收小管液中80% K+被重吸收。K+的重吸收是主動轉(zhuǎn)運(yùn)過程，機(jī)制未明。第26頁，共53頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)53分，星期三4.葡萄糖的重吸收 100%葡萄糖被重吸收，部位僅限于近端小管，尤其是其前半段； 是一種繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運(yùn)； 近端小管對葡萄糖的重吸收有一定限度，濾液中葡萄糖的總量超過腎小管重吸收的極限，尿中即出現(xiàn)葡萄糖。第27頁，共53頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)53分，星期三 腎糖閾：指尿中在不出現(xiàn)葡萄糖時的最高血漿葡萄糖濃度。一般為160-180mg/100ml。 葡萄糖吸收極限量：指全部腎小管對葡萄糖

11、的吸收均已達(dá)到極限時小管液中的葡萄糖濾過量。成年男性為375mg/min；女性300mg/min。葡萄糖吸收具有極限量，可能與近端小管Na+-葡萄糖同向轉(zhuǎn)運(yùn)體數(shù)目有限有關(guān)。第28頁，共53頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)53分，星期三（二）、髓袢中的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)髓袢重吸收25%的Na+、Cl-、K+。Cl-與Na+、K+由同一載體同向轉(zhuǎn)運(yùn)，其轉(zhuǎn)運(yùn)比例是Na+：2Cl-： K+。Na+：主動重吸收 被動重吸收（順濃度梯度）Cl-、K+：繼發(fā)性主動重吸收第29頁，共53頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)53分，星期三(三）遠(yuǎn)端小管和集合管的重吸收和分泌特點(diǎn)： (1)可調(diào)節(jié)： 對水的重吸收受抗利尿激素調(diào)節(jié)

12、； 對NaCl的重吸收受醛固酮調(diào)節(jié). (2)機(jī)制：Na+(主動)，Cl-（被動）、水(被動 -滲透)。 (3)重吸收量: Na、Cl-(約12%) 和 不同量水(使機(jī)體水平衡而定)。 第30頁，共53頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)53分，星期三 遠(yuǎn)端小管前段： 通過Na+-Cl-同向轉(zhuǎn)運(yùn)體，在Na+泵供能下，主動重吸收Na+。 噻嗪類藥物可抑制Na+-Cl-同向轉(zhuǎn)運(yùn)體，導(dǎo)致利尿。 對水的通透性很低，水重吸收量很少。第31頁，共53頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)53分，星期三 遠(yuǎn)端小管后段和集合管： 主細(xì)胞重吸收Na+和H2O，分泌K+ ；閏細(xì)胞主要分泌H+。 遠(yuǎn)端小管和集合管的閏細(xì)胞通過H

13、+泵泌H+。（促進(jìn)HCO3-的重吸收，排酸保堿，維持體內(nèi)酸堿平衡；可調(diào)節(jié)尿液酸堿度。） 第32頁，共53頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)53分，星期三 NH3的分泌 NH3由谷氨酰胺脫氨而來 NH3可自由擴(kuò)散，擴(kuò)散量取決于管腔膜兩側(cè)的pH值 生理意義 促進(jìn)排H+及HCO3-的重吸收第33頁，共53頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)53分，星期三第34頁，共53頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)53分，星期三 第四節(jié) 尿液的濃縮和稀釋生理意義： 調(diào)節(jié)排水量，維持體液平衡和滲透壓恒定。第35頁，共53頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)53分，星期三(一)尿液的稀釋 尿被稀釋,尿量,體內(nèi)水小管液中溶質(zhì)被重

14、吸收比例水 升支粗段、 遠(yuǎn)曲小管和 集合管主動 重吸收NaCl遠(yuǎn)曲小管和集合管對水不通透第36頁，共53頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)53分，星期三(二)尿液的濃縮 管對水的通透性 體內(nèi)缺水血管升壓素(VP)釋放小管液中的水被髓質(zhì)高滲梯度吸出管外(被重吸收) 尿被濃縮, 尿量, 體內(nèi)水水的重吸收溶質(zhì)第37頁，共53頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)53分，星期三 組織液滲透濃度 血漿滲透濃度 1.0 2.0 3.0 4.0皮質(zhì)髓質(zhì)滲透壓梯度 腎髓質(zhì)滲透梯度示意圖 二、腎髓質(zhì)高滲梯度的形成和保持第38頁，共53頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)53分，星期三 小管部分 水 Na+ 尿素 髓袢降支細(xì)

15、段 易通透 不易通透 不易通透 髓袢升支細(xì)段 不易通透 易通透 中等通透 髓袢升支粗段 不易通透 主動重吸收 不易通透 遠(yuǎn)曲小管 VP時易通透 主動重吸收 不易通透 集合管 VP時易通透 主動重吸收 皮質(zhì)和外髓部 不易通透, 內(nèi)髓部易通透 兔腎小管和集合管不同部分的通透性第39頁，共53頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)53分，星期三Na+Cl-尿素尿素尿素水尿素尿素尿素尿素尿素尿素NaClNaClNaClNaClNaClNaCl水水尿素尿素尿素尿素尿素尿素第40頁，共53頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)53分，星期三腎髓質(zhì)高滲梯度形成的要點(diǎn):(1)啟動力量: 髓袢升支粗段對Na+和 Cl-的主

16、動重吸收；(2)外髓部組織液高滲：由NaCl形成;(3)內(nèi)髓部組織液高滲： 由尿素和NaCl共同形成。第41頁，共53頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)53分，星期三皮質(zhì)外髓內(nèi)髓NaCl尿素H2ONaClH2O尿素H2O(三)腎髓質(zhì)高滲梯度的保持 機(jī)制: 逆流交換.第42頁，共53頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)53分，星期三 第五節(jié) 尿生成的調(diào)節(jié) 一、腎內(nèi)自身調(diào)節(jié) 第43頁，共53頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)53分，星期三 (一)小管液溶質(zhì)濃度對腎小管功能的調(diào)節(jié) 小管液溶質(zhì)濃度 小管液滲透壓 阻礙腎小管對水和NaCl的重吸收 尿量增多, NaCl排出量增多 (滲透性利尿osmotic di

17、uresis)第44頁，共53頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)53分，星期三 (二)球管平衡(glomerulotubular balance) 球管平衡近端小管對NaCl和水的重吸收量隨GFR變化而改變, 保持定比重吸收，使重吸收率始終占GFR的65-70%左右。 生理意義：使尿中排出的溶質(zhì)和水不致因GFR的增減而大幅度變動。第45頁，共53頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)53分，星期三(一)腎交感神經(jīng)興奮導(dǎo)致 1. 血管收縮; 2. 腎素分泌: 腎素血管緊張素醛固酮 腎小管對NaCl和水的重吸收 3.增加近端小管等對NaCl和水的重吸收。 結(jié)果：濾過、水鈉重吸收,尿量減少。 二、神經(jīng)和體液

18、調(diào)節(jié)第46頁，共53頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)53分，星期三(二)血管升壓素(Vasopressin, VP)(抗利尿激素:antidiuretic hormone, ADH) (一)VP的作用*生理濃度時(濃縮尿液,抗利尿)： 1.提高遠(yuǎn)曲小管和集合管上皮細(xì)胞對水通透性, 增加水的重吸收,; 2.提高髓質(zhì)的滲透濃度: 增加內(nèi)髓部集合管對尿素的通透性,。 *高濃度時: 收縮血管,升高血壓。 第47頁，共53頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)53分，星期三滲透壓感受器下丘腦視上核和室旁核 神經(jīng)垂體 VP分泌 集合管和遠(yuǎn)曲小管對水的重吸收 體內(nèi)水、體液滲透壓、尿被濃縮、尿量 體液滲透壓(+) 容量感受器 血容量 血壓 ()迷走N 壓力感受器()第48頁，共53頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)53分，星期三1.血管緊張素: 增加腎對水鈉重吸收,尿量 (1)改變腎小球濾過率: 維持正?；驕p小; (2)直接刺激近端小管對NaCl的重吸收； (3)促進(jìn)VP和醛固酮分泌；2.醛固酮: 保Na排K保水 增加遠(yuǎn)曲小管和集合管對Na、Cl、水 的重吸收和K的排泄,使細(xì)胞外液