生理學(xué)教學(xué)課件：尿生成

總結(jié)

尿的生成與排出

第一節(jié)

腎臟的功能解剖

和腎血流量一腎單位和集合管（一）腎單位(nephron)1概念：單獨(dú)完成泌尿功能的基本單位（腎結(jié)構(gòu)和基本功能單位）2構(gòu)成：腎小球(濾過膜)

腎小體腎小囊近曲小管（重吸收）近端小管腎單位髓袢降支粗段腎小管髓袢髓袢降支細(xì)段髓袢細(xì)段髓袢升支細(xì)段髓袢升支粗段遠(yuǎn)端小管遠(yuǎn)曲小管集合管CorticalandJuxtamedullarynephron（二）腎單位類型

皮質(zhì)腎單位近髓腎單位部位腎皮質(zhì)部中層和外層腎皮質(zhì)部內(nèi)層數(shù)量多，85-90%少10-15%腎小球體積小大入球出球直徑比2：11：1出球的去向管周毛細(xì)血管網(wǎng)管周毛細(xì)血管網(wǎng)

U型直小血管髓袢不發(fā)達(dá)，短發(fā)達(dá)，長功能尿生成；分泌腎素尿液的濃縮和稀釋（三）球旁器（又叫近球小體）(juxtaglomerularapparatus)1概念：入球小動脈和遠(yuǎn)曲小管特殊分化成的顆粒細(xì)胞、致密斑和球外系膜細(xì)胞構(gòu)成，感受小管液鈉的變化并釋放腎素的結(jié)構(gòu)。細(xì)胞來源功能球旁入球小動脈中層膜合成儲存和釋放腎素細(xì)胞平滑肌細(xì)胞特異分化的肌上皮樣細(xì)胞。致密遠(yuǎn)曲小管起始段上感受小管液中鈉的變化斑皮細(xì)胞與入球小動脈接觸后變成高柱狀斑形隆起。系膜位于入球和出球小功能不明（吞噬作用）細(xì)胞動脈之間，來源不明。（四）腎臟的血液供應(yīng)及特點(diǎn)血液供應(yīng)：特點(diǎn)：1血供豐富且分布不均勻。（1）豐富：1200ml/min，心輸出量的1/4-1/5。（2）不均勻：皮質(zhì)：94%（尿生成）外髓：5-6%（尿濃縮）內(nèi)髓：小于1%2兩套毛細(xì)血管網(wǎng)（1）腎小球毛細(xì)血管網(wǎng)（高壓床，60-65mmHg）成因：腹主動脈分出。入球和出球直徑比2：1。作用：超濾過。（2）球后毛細(xì)血管網(wǎng)（管周毛細(xì)血管網(wǎng)）（低壓床，13mmHg）成因：腎小球?yàn)V出。作用：選擇性重吸收。（五）腎血流量的調(diào)節(jié)１自身調(diào)節(jié)：沒有外來神經(jīng)和體液因素影響時(shí),當(dāng)腎動脈灌注壓在80－180mmHg范圍內(nèi)變動時(shí)，腎血流量仍保持相對恒定（一般指皮質(zhì)腎單位，又叫皮質(zhì)腎血流量的自身調(diào)節(jié)）。生理意義：血壓波動，但腎血流量保持相對穩(wěn)定。

例子：血壓原尿重吸收終尿

(mmHg)(L/d)(L/d)(L/d)正常時(shí)100180178.51.5無自身調(diào)節(jié)125225178.545.5有自身調(diào)節(jié)80-180180178.51.52神經(jīng)調(diào)節(jié)（1）神經(jīng)：交感神經(jīng)。（2）分布：入球和出球小動脈平滑肌；腎小管上皮細(xì)胞；球旁細(xì)胞。（3）作用：調(diào)節(jié)腎血流量、腎小管重吸收和腎素分泌。生理情況下，主要是自身調(diào)節(jié)；應(yīng)激時(shí)主要通過交感,以適應(yīng)血液重分配。3體液調(diào)節(jié)：減少腎血流量:E、NE、Ang-II、ADH、內(nèi)皮素等。增多腎血流量:PGs、NO等。第二節(jié)

腎小球的濾過功能

尿生成：（1）腎小球?yàn)V過（2）腎小管和集合管的重吸收（3）腎小管和集合管的分泌。1腎小球的濾過（超濾過）（１）概念：（２）動力：有效濾過壓。（３）特點(diǎn)：非常高的濾過率。選擇性濾過（機(jī)械屏障、電荷屏障）2腎小球?yàn)V過率（glomerularfiltrationrate,GFR）：單位時(shí)間內(nèi)兩腎生成的原尿量（125ml/min）。3腎血漿流量：單位時(shí)間內(nèi)，流過兩腎的血漿量（660ml/min）。(腎血流量1200ml/min,RBC比容45％)。4濾過分?jǐn)?shù)（fildtrationfraction）：腎小球?yàn)V過率與每分種腎血漿流量的比率（19%）。（一）濾過膜及其通透性構(gòu)成：腎小球毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞層?；印ＤI小囊臟層上皮細(xì)胞層。足細(xì)胞目前是一個(gè)研究熱點(diǎn)藥理系易凡教授面積：1.5m2作用：選擇性濾過。機(jī)械屏障。MW<5500DaMW>80000Da5500Da<MW<80000Da化學(xué)屏障（唾液蛋白）。ConstituentMol.Wt.FilterationratioUrea601.00Glucose1801.00Inulin5,5001.00Myoglobin17,0000.75Hemoglobin64,0000.03Serumalbumin69,0000.01Filterablilityofplasmaconstituentsvs.waterStantonBA&KoeppenBM:

‘TheKidney’inPhysiology,

Ed.Berne&Levy,Mosby,19982934Dextranfilterability（二）有效濾過壓（effectivefiltrationpressure）：存在于腎小球毛細(xì)血管與腎小囊腔之間、促進(jìn)血漿成分濾過到腎小囊腔的壓力差。計(jì)算：腎小球毛細(xì)血管壓-（血漿膠體滲透壓+囊內(nèi)壓）。例子腎小球毛細(xì)血漿膠體囊內(nèi)壓有效血管壓滲透壓濾過壓

(mmHg)(mmHg)(mmHg)(mmHg)入球45251010

出球4535100濾過平衡（filtrationequilibrium）：當(dāng)有效濾過壓降為0時(shí)，濾過停止。(三)影響腎小球?yàn)V過的因素1濾過膜（1）通透性。（2）面積。2有效濾過壓（1）腎小球毛細(xì)血管血壓

80-180mmHg,無明顯改變；

<80mmHg時(shí),減少（少尿）。

<40-50mmHg時(shí),降至零(無尿)。實(shí)驗(yàn)：動物放血。臨床：大出血--交感興奮--腎動脈收縮—腎血流量下降。高血壓晚期--腎小動脈病變--狹窄--腎血流量下降--少尿.（2）血漿膠體滲透壓：血漿蛋白--膠滲壓--有效濾過壓--濾過率。（3）囊內(nèi)壓：正常：比較穩(wěn)定。病理：腎盂或輸尿管結(jié)石、腫瘤。3腎血漿流量：影響濾過平衡點(diǎn)。腎血漿流量--濾過平衡點(diǎn)后移--濾過面積--濾過率。腎血漿流量--濾過平衡點(diǎn)后移--濾過面積--濾過率。第三節(jié)腎小管與集合管

的轉(zhuǎn)運(yùn)功能Filtration,reabsoption,andexcretionratesofsubstancesbythekidneys FilteredReabsorbed ExcretedReabsorbed (meq/24h)(meq/24h)(meq/24h)(%)Glucose(g/day) 180 180 0 100Bicarbonate(meq/day) 4,320 4,318 2 >99.9Sodium

(meq/day) 25,560 25,410 150 99.4Chloride(meq/day) 19,44019,260180 99.1Water (l/day) 169 167.51.5 99.1Urea(g/day) 48 2424 50Creatinine(g/day) 1.8 01.8 0一轉(zhuǎn)運(yùn)方式：1重吸收(reabsoption)：從腎小管轉(zhuǎn)運(yùn)入血，如：葡萄糖、氨基酸等。2分泌：上皮細(xì)胞的代謝廢物或血液中的物質(zhì)入腎小管腔，如：H+、K+、NH3等。3轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制（１）被動轉(zhuǎn)運(yùn)簡單擴(kuò)散：如CO2，NH3。易化擴(kuò)散：如水、Na+、Cl-（２）原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運(yùn):如Na+。（３）繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運(yùn)：如葡萄糖。PrimaryActiveTransportSecondaryactivetransportNa+glucoseNa+H+outinoutinco-transportcounter-transport(symport)(antiport)Co-transporterswillmoveonemoiety,e.g.glucose,inthesamedirectionastheNa+.Counter-transporterswillmoveonemoiety,e.g.H+,intheoppositedirectiontotheNa+.TubularlumenTubularCellInterstitialFluidTubularlumenTubularCellInterstitialFluidTwopathwaysoftheabsorption:LumenPlasmaCellsTranscellularPathwayParacellulartransport二腎小管各段的轉(zhuǎn)運(yùn)功能1近端小管：重吸收（最主要部位）特點(diǎn)：量大種類多定比重吸收必然性重吸收等滲重吸收分泌：H+、SO42-、酚紅、青霉素等。2Na+、Cl-、H2O的重吸收（1）Na+和Cl-重吸收近端小管：約65％-70％。髓袢：20%,遠(yuǎn)端小管和集合管：約12％。（2）近端腎小管前半段：

Na+主動重吸收，同時(shí)與H+的分泌、葡萄糖、氨基酸、HCO3ˉ及少量的

Cl-重吸收相耦聯(lián)。過程：1基底膜Na+泵---胞內(nèi)Na+濃度和電位下降。2小管液中Na+與葡萄糖或氨基酸主動轉(zhuǎn)運(yùn)。3小管液中的Na+和胞內(nèi)的H+主動轉(zhuǎn)運(yùn)。4進(jìn)入細(xì)胞的Na+又通過Na+泵出胞，周而復(fù)始。5入胞的葡萄糖和氨基酸易化擴(kuò)散出胞并入血。6細(xì)胞間隙Na+增多，滲透壓增大，水重吸收。7Na+和水通過基膜入血。8少量水從緊密連接處返回小管液。（2）近端小管后半段Na+主要與Cl-一起被重吸收。途徑：細(xì)胞旁路途徑（被動轉(zhuǎn)運(yùn)，1/3）?？缟掀ぜ?xì)胞途徑（主動轉(zhuǎn)運(yùn)，2/3）。過程：1前半段水、HCO3-重吸收多于Cl-。2到達(dá)后半段的小管液[Cl-]比間質(zhì)高20-40%。

3Cl-經(jīng)細(xì)胞旁路擴(kuò)散入間隙（生電性）。4小管液電位變高（管腔內(nèi)正電荷,管腔外負(fù)電荷）。5Na+順電位梯度也通過細(xì)胞旁路被動重吸收。注意1Na+既有跨上皮細(xì)胞途徑的主動重吸收（2/3），又有細(xì)胞旁路途徑的被動重吸收（1/3）。2葡萄糖、氨基酸在近端小管前半段幾乎都被吸收。3水的重吸收主要靠滲透壓被動重吸收（細(xì)胞旁路和跨上皮細(xì)胞兩途徑）。4前半段：Na+的重吸收主動,HCO3ˉ、Clˉ、水的重吸收被動；后半段：1/3的Na+重吸收都被動，Clˉ的重吸收主要被動。5近端小管中，水伴隨著溶質(zhì)的重吸收吸收,因此,是等滲重吸收。2HCO3-的重吸收（與H+的分泌耦聯(lián)）。幾乎100%重吸收（80%在近段小管，15在髓袢升支粗段，其余在遠(yuǎn)曲和集合管）。近段小管過程：1Na+-H+交換使Na+入胞，H+出胞。2H+與原尿中HCO3-生成H2CO3和CO2。3CO2入胞。4重新生成H2CO3和HCO3-。5HCO3-與其它離子聯(lián)合轉(zhuǎn)運(yùn)（大部1Na+-3HCO3-同向轉(zhuǎn)運(yùn)，少部1Cl--1HCO3-反向轉(zhuǎn)運(yùn)）.髓袢升支粗段過程與近段小管幾乎一樣。遠(yuǎn)曲小管和集合管閏細(xì)胞分泌H+時(shí)胞內(nèi)生成的HCO3-

以1Cl--1HCO3-方式轉(zhuǎn)運(yùn)入組織間隙。3K+的重吸收近曲小管：大部分（67%）；逆濃度和電位梯度的主動轉(zhuǎn)運(yùn)。機(jī)制：未明。髓袢：小部分（20%）；遠(yuǎn)曲小管和集合管：分泌K+。Potassiumreabsorptionandsecretion4葡萄糖和氨基酸的重吸收葡萄糖和氨基酸全部重吸收。部位：近端小管（尤其前半段）。過程：繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運(yùn)。腎糖閾(renalthresholdforglucose)：不出現(xiàn)尿糖的最高血糖濃度（或出現(xiàn)尿糖的最低血糖濃度），正常值160-180mg%。腎葡萄糖重吸收極限量：全部腎小管對葡萄糖重吸收均達(dá)極限所需的最低血糖濃度，正常值：男性375mg%；女性300mg%。5水的重吸收近端小管：67%，等滲性重吸收。髓袢：20%；遠(yuǎn)曲小管和集合管：12%，受ADH的調(diào)節(jié)（調(diào)節(jié)性重吸收）。方式：被動重吸收（滲透作用）。（二）髓袢中的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量：20%的Na+、Cl-、K+和水。部位：全程，特別是升支粗段。機(jī)制：1Na+:2Cl－:1K+同向轉(zhuǎn)運(yùn)。意義：與尿的濃縮、稀釋密切相關(guān)。臨床：速尿。（三）遠(yuǎn)曲小管和集合管的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量：Na+、Cl-占12%，水占15%，分泌H+、K+、NH3。此處既有K+的重吸收，也有K+的分泌。其重吸收和分泌的速率可受多種因素干擾而改變。1遠(yuǎn)曲小管初段：（繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運(yùn)）。機(jī)制：Na+與Clˉ同向轉(zhuǎn)運(yùn)體。臨床：噻嗪類利尿劑。2遠(yuǎn)曲小管后半段和集合管（易化擴(kuò)散）主細(xì)胞：重吸收水和Na+，分泌K+（保鈉排鉀，受ADH、Ald調(diào)節(jié)）。閏細(xì)胞：泌H+。NH3

的分泌OverviewofUrineFormation*總結(jié)*１H+的分泌：（1）近端小管和髓袢升支粗段：Na+-H+轉(zhuǎn)運(yùn)體。（2）遠(yuǎn)曲小管和集合管的閏細(xì)胞：H+泵（H+-ATPase）；H+-K+-ATPase反向轉(zhuǎn)運(yùn)。*2K+的分泌終尿中的K+主要由遠(yuǎn)曲小管和集合管分泌。機(jī)制是易化擴(kuò)散，通過K+通道。*3NH3的分泌由谷氨酰胺脫氨基生成，脂溶性強(qiáng)，在小管內(nèi)與H+結(jié)合生成NH4+。同時(shí)促進(jìn)HCO3-的重吸收。第四節(jié)

尿液的濃縮和稀釋第五節(jié)

尿生成的調(diào)節(jié)濾過水平的調(diào)節(jié)。小管重吸收和分泌水平的調(diào)節(jié)一腎小球?yàn)V過水平的調(diào)節(jié)1濾過膜通透性濾過面積2有效濾過壓腎小球毛細(xì)血管壓血漿膠體滲透壓囊內(nèi)壓3腎血漿流量二重吸收和分泌水平的調(diào)節(jié)（一）腎內(nèi)自身調(diào)節(jié)

1小管液中溶質(zhì)的濃度：滲透性利尿（osmoticdiuresis）：小管液溶質(zhì)濃度增大，滲透壓升高，進(jìn)而阻礙小管對水、NaCl等物質(zhì)的重吸收，尿量增多。臨床：糖尿??；顱內(nèi)高壓２球-管平衡（glomerulo-tubularbalance）（1）概念：在腎血流量恒定的條件下，無論腎小球?yàn)V過率增多或減少,近端小管對原尿中溶質(zhì)和水的重吸收率始終保持在65％-70％（又叫定比重吸收costantfractionreabsorption）。（2）生理意義：保證終尿的量不隨腎小球?yàn)V過率的變化而發(fā)生較大波動。腎小球近端小管流到遠(yuǎn)段濾過率最終增加濾過率重吸收小管的量增加ml/minml/minml/minml/minml/min12587.537.5001501054525+7.51007030-25-7.5機(jī)制：前提：生理情況下（腎血流量不變）。濾過率增加--管周毛細(xì)血管網(wǎng)內(nèi)血壓下降且膠滲壓增加--組織間液進(jìn)入毛細(xì)血管速度加快--靜水壓下降--Na+和水重吸收加快。反之亦然。（二）神經(jīng)調(diào)節(jié)----腎交感神經(jīng)（1）入球和出球小動脈平滑肌均收縮（），且入球小動脈更甚,導(dǎo)致濾過率降低。（2）球旁細(xì)胞分泌腎素（）--血管緊張素--醛固酮系統(tǒng)，腎小管和集合管對Na+、水重吸收增加。*（3）作用于腎小管,增加近端小管和髓袢對Na+、水的重吸收（）。注意：應(yīng)急時(shí)才發(fā)揮作用。(三)體液調(diào)節(jié)1抗利尿激素(antidiuretichormone,ADH)SecretionofADHIncreasedosmolarityADHPost.PituitaryUrgetodrinkSTIMULUScAMP+（３）作用：加壓：血管平滑肌收縮（V1-R）?？估颍鹤饔糜谶h(yuǎn)曲小管和集合管(V2-R)。（4）釋放的調(diào)節(jié)A血漿晶體滲透壓升高下丘腦視上核及附近滲透壓感受器(osmoreceptor)。補(bǔ)充；水利尿（waterdiuresis）B循環(huán)血量變化左心房和胸腔大靜脈處容量感受器--迷走--中樞--抑制ADH的合成和釋放。C血壓變化壓力感受器—反射--抑制ADH的合成和分泌。D其它因素：如低血糖、缺O(jiān)2、緊張、激動、劇痛等，ADH釋放增加。Facultativewaterrea