医学生理学--尿的生成和排出(8学时)

基膜层:
有直径为２～8nm的网孔，决 定可滤过的分子；有带负电的蛋白 聚糖、硫酸肝素; 阻碍血浆蛋白滤过的主要屏 障；
足突细胞层:
足突之间形成滤过裂隙膜,膜上有 直径4～14nm的小孔；有nephrin蛋白
正常人体两肾全部肾小球滤过面积达1.5m2以上。 不同物质通过肾小球滤过膜的能力取决于被滤过 物质的大小及其所带的电荷.
肾
肾脏的功能： （1）泌尿功能：排出机体代谢终产物以及进入 机体过剩的物质和异物;调节三大平衡： ①水平衡；②电解质平衡；③酸碱平衡； （2）分泌生物活性物质: ①肾素；② 促红细胞生成素； ③ 1α-羟化酶； ④ 生成激肽、前列腺素 尿生成的三个过程： ①血浆在肾小球处的滤过形成超滤液； ②肾小管和集合管的选择性重吸收； ③肾小管和集合管的分泌
一、肾的功能解剖
肾实质分为肾皮质、肾髓质 肾皮质renal cortex 肾锥体 肾小盏 minor renal calices 肾动脉renal a. 肾静脉renal v. 肾盂renal pelvis 质 髓
renal pyramids
肾柱renal columns 肾乳头
renal papillae
机制： 肌源学说
肾灌注压增高 入球小动脉平滑肌紧张性加强
血管口径缩小
血流的阻力增大
保持肾血流量稳定
平滑肌舒张和收缩均有一定的极限。
管-球反馈： 肾血流↑\GFR↑→致密斑小管液流量↑、NaCl↑ →致密斑反馈信息至肾小球↑→入球和出球小动脉 收缩→血流量↓\GFR ↓ 这种小管液流量变 化影响肾血流量和肾小 球滤过率的现象,称为 管-球反馈.
＜2.0nm能自由通过
Ⅰ 有效半径 2.0～4.2nm能部分通过
＞4.2nm完全不能通过
机械屏障
Ⅱ 被滤过物质所带电荷: 带正电荷 带负电荷 易被滤过 较难被滤过 电学屏障
（四）肾的神经支配
1.肾交感神经
支配肾动脉、肾小管、球旁细胞； 调节肾血流量、肾小球滤过率、
肾小管的重吸收和肾素释放。
2.副交感神经:
未发现支配
(五) 肾 的 血 液 供 应
有两套毛细血管网 肾小球毛细血管网， 压力高→利于滤过； 肾小管毛细血管网 压力低→利于重吸收。
肾Cap网与Cap血压
高压床，利滤过 肾小球Cap网
肾A
入球小A
出球小A
肾V
肾小管周围Cap网 U形直小血管 低压床，利重吸收
二、肾血流量的特点及调节
（一）肾血流的特点
高血压病晚期 少尿 GFR↓
入球小A硬化 肾小球毛细胞血管压↓
（二）血浆胶体渗透压
血浆白蛋白浓度明显 血浆胶渗压 GFR
(三) 囊内压 一般较稳定,当输尿管阻塞时可增高， GFR下降 (四) 肾血浆流量：主要影响滤过平衡的位置 肾血浆流量 减慢 毛细血管胶体渗透压增加的速度 GFR 滤过平衡靠近出球端
肾大盏
major renal calices
一、
（一）肾单位的构成
肾单位的分类
项 目 主要分 布 近髓肾单位 内皮质层 皮质肾单位 外、中皮质层
数量
体 积 髓
10%--15%
较大 袢 甚长
85%--90%
较小 甚短
小A口径 入/出＝1/１ 入/出＝2/１
功能
浓缩与稀释
泌尿
（二）球旁器/球旁复合体/近球小体/球旁装置
K+通道
Na+-K+泵
Na+通道
Na+-K+交换
①细胞为正
管内为负的电位差 ②管周膜 Na+-K+ 泵的主
动重吸收→ [K+] 细胞 ＞
[K+] 管
↓
K+顺电-化学梯度分泌 (易化扩散)入小管液
（3）K+分泌特点:
①Na+-K+交换与Na+-H+交换具有竟争性抑制
1.血流量大： 占心输出量的20-25%（安静时） 2.血液分布不均匀： 皮质∶外髓∶内髓= 94∶5∶1 3.肾小球毛细血管网血压高→利于滤过 肾小管毛细血管网血浆胶渗压高→利于重吸收
（二）肾血流量的调节 1.肾血流量的自身调节
安静状态下,当肾动脉 灌注压一定范围(80180mmHg) 变动时,肾血流 量能保持相对稳定.
滤过平衡 滤过有效长度：
入球小A端---滤过平衡点
三、滤过系数(Kf)
是指在单位有效滤过压的的躯动下，单位
时间内经过滤过膜的滤液量。
Kf＝滤过膜通透系数（K） ×滤过膜有效面积（S）
四、影响肾小球滤过的因素
(一) 肾小球毛细血管压
全身血压在 80~180 mmHg范围内, 滤过率保持不变； 血压低于80mmHg, 有效滤过压, 滤过减少； 血压降至40~50mmHg, 有效滤过压为零, 无滤液生成；
900 3.30 3.70 0.20 80.0 1.00 0.02 0.30 0.01 0.001
980 3.30 3.70 0.20 微量 1.00 0.02 0.30 0.01 0.001
960 3.50 6.00 1.50 0.00 0.00 0.50 20.0 1.50 0.40
第三节
肾小管与集合管的物质转运功能
第八章 尿的生成和排出
排泄：由排泄器官将体内一些代谢产物
或进入机体的异物排出体外的过程。
排泄器官
肺
排泄物
CO2、水、挥发性药物
消化系器官 钙、镁、铁、磷等无机盐,胆色素,毒物
皮肤及汗腺 水、无机盐、少量尿素 唾液腺 水、无机盐、重金属、狂犬病毒 水、无机盐、肌酐、尿素、药物、毒 脏(主要) 物、色素
（二）HCO3-的重吸收和H+的分泌： 1.HCO3-的重吸收 1)近端小管：主要 （1）重吸收的机制： （2）重吸收的特点： ①以CO2的形式； ②优先于Cl-的重
吸收
③与Na+-H+逆向
交换呈正相关
2）髓袢：升支粗段(机制同近端小管) 3）远端小管和集合管
2.H+的分泌
⑴机制:主动分泌 ①Na+-H+交换（近端小管 ） ②H+泵（远曲小管和集合管的
⑶重吸收的特征: Cl-、K+的通透性低。
a.远曲小管和集合管上皮细胞的紧密连接对Na+、
b.重吸收的量可被调节
醛固酮增加管腔膜上的Na+通道数目； 醛固酮增强管周膜Na+泵的活性。
⑵远曲小管后段和集合管：
管腔膜：Na+通道（被氨氯吡咪抑制） Cl-细胞旁途径重吸收
管周膜：Na+泵泵出细胞
2）水的重吸收 ⑴ 机制: ①远曲小管初段：对水仍不通透。 ②远曲小管后段和集合管：水通道，受ADH调控 ⑵ 特点: ①重吸收量根据机 体的需要而调节； ②重吸收量对终尿 量的影响很大
Na+、 K+、 Cl- 去 向不同： Na+在Na+泵的作用 下进入组织间液
K+返回小管，促进 阳离子经细胞旁途 径重吸收
Cl-经Cl-通道进入组 织间液 Na+∶2Cl-∶K+同向转运体阻断剂：呋塞米（速尿）
3.远曲小管和集合管
重吸收12％NaCl的部分水，对NaCl和水的重吸
收可调节
1）NaCl的重吸收 ⑴远曲小管初段： 管腔膜：Na+-Cl-同向转运 （可被噻嗪类利尿剂所抑制） 管周膜：Na+泵泵出细胞。
近端小管上皮细胞 管周毛细血管 近端小管上皮细胞分泌氨
小管腔
小管腔
集合管上皮细胞 集合管上皮细与泌H+呈正相关，促进排酸保碱； ②NH3扩散的量决定于管腔液与管周液的pH值： 管腔液pH值较低时，NH3较易扩散。 ③正常时NH3只在远曲小管和集合管分泌;酸中 毒时,近曲小管也分泌。 4.NH3分泌的作用： 肾 分 泌 NH3 不 但 促 进 了 H+ 的 排 泄 还 获 得 了 HCO3-（新生成的）
2.肾血流量的神经－体液调节
肾交感N
肾
缩血管体液因子 E、NE、ADH、Ang 舒血管体液因子 PGE2、 PGI2、NO 血 管
收 缩
肾
血
减 少
舒 张
流
增 多
第二节 肾小球的滤过功能
一、滤过：
指血液流过肾小球毛细血管时 ,除蛋白质外
的血浆成份通过滤过膜进入肾小囊腔形成超滤
液的过程。
肾小球滤过率（GFR）： 两肾每分钟生成的超 滤液量（125ml/min）; 取 决于有效滤过压和滤过系 数。 滤过分数 (FF)
1. 球旁细胞
（颗粒细胞） 分泌肾素
2.致密斑
感受小管液中 的[NaCl] 的变 化,调节肾素的 释放和肾小球 滤过率
系膜细胞
球旁细胞 致密斑
3.系膜细胞
吞噬、收缩作用
(三) 滤过膜
毛细血管内皮细胞层:
有70～ 90nm窗孔，有带负电的 糖蛋白。 小分子溶质及小分子血浆蛋白 可通过, 血细胞不能通过；
髓
对Na+不通透；对水高度通透： 水经水通道以渗透方式重吸收 →渗透压渐↑
水
●髓袢升支细段：
对水不通透；对NaCl易通 透：顺浓度差被动重吸收→ 渗透压渐↓
高 Na+
Na+
●髓袢升支粗段： 对水不通透； 对Na+通透性低； 以Na+∶2Cl-∶K+同向转 运体继发性主动转运方式
水
髓
Na+ K+ Cl-
(Na+ 、 Cl- 、HCO3、G 、
氨基酸的重吸收造成组织间 液成高渗，小管液成低渗)
●重吸收途径： ①细胞旁路；
②H2O通道。
●重吸收特点：
1、类同Na+，具有球管平衡现象 2、重吸收的量不随机体需要而被调节， 故近曲小管对水的重吸收量对终尿量影响不大
2、髓袢
重吸收20％NaCl，15％水
●髓袢降支细段：
肾小球滤过率和肾血 浆流量的比值(19%)
二、滤过动力-----有效滤过压
有效滤过压：促进超滤的动力和对抗超滤的阻 力之间的差值. 有效滤过压=毛细血管血压+囊内胶体渗透压 （ΔPf） -（血浆胶体渗透压+囊内压）
入球端： ΔPf =45 –(25+10) =10mmHg ---生成滤液
ΔPf = 0时，滤过停止
●重吸收:肾小管上皮细胞将原尿中某些成分重新 摄回血液的过程。 ●分 泌:肾小管上皮细胞将代谢产物排入管腔的 过程。
一、物质转运方式与途径
被动转运与主动转运 同向转运与逆向转运 方向是否相同 电中性转运与生电性转运 小管内外电位是否改变 跨细胞途径和细胞旁途径 是否直接进入组织间隙
是否耗能
二、肾小管和集合管中物质的重吸收与分泌
滤过率↑（血尿） 滤过率↑（蛋白尿） 滤过率↓（肾炎） 滤过率↓（大失血） 滤过率↑（快速大量输液） 滤过率↓（结石、肿瘤） 滤过率↓（中毒性休克）
复习思考题 1.原尿是如何生成的？ 2.简述影响肾小球滤过的因素。
血浆、原尿和终尿主要成分比较(g/L)
成 分 水 Na+ ClK+ 蛋白质 葡萄糖 尿酸 尿素 肌酐 氨 血浆 原尿 终尿
管腔膜Na+易化扩散入上皮细胞 管周膜Na+泵将Na+泵出上皮细胞 细胞间隙内[Na+]↑→渗透压↑ H20顺渗透压进入上皮细胞间隙 细胞间隙内静水压↑
Na+、H20进入毛细血管
2）Cl-的重吸收:
★前半段不被重吸收 ★后半段： 经细胞旁路扩散 经HCO3--Cl-跨细胞转运
3）H2O的重吸收 ●重吸收机制: 渗透作用
（一）Na+、Cl-和H2O的重吸收
1.近端小管
重吸收70％Na+、Cl-和水，约2/3发生在近
端小管前半段，约1/3发生在近端小管后半段。
1）Na+重吸收： ⑴前半段：主动过程 ①管腔膜：易化扩散 Ⅰ. 同向偶联转运； Ⅱ. 与H+逆向偶联转运 ②管周膜：Na+-K+泵。 ⑵后半段：细胞旁路途径 因Cl-顺浓度差扩散 而Na+顺电位差扩散
（四）K+的重吸收和分泌
1.重吸收: （1）重吸收部位: 65~70% 在近端小管， 25~30% 在髓袢，约 1% 在远端小管和集合管 （2）重吸收方式:主动转运
近端小管(尚不清楚) 、髓袢(Na+∶2Cl-∶K+) ，
远端小管和集合管的重吸收可能与管腔膜上
的H+-K+-ATP酶的作用有关
2.K+的分泌 （1）K+的分泌部位：远端小管和集合管 （2）K+分泌的机制：主细胞
(五)肾小球毛细血管滤过系数：
Kf＝滤过膜通透性×滤过膜有效面积
机械屏障作用↓→血尿
⑴通透性
静电屏障作用↓→蛋白尿 急性肾炎→毛细血管腔狭窄或阻塞→ ⑵ 面积：
滤过面积↓→GFR↓→尿量↓
小结：影响滤过的因素
影响因素 ①滤过膜 滤过膜的孔径↑ 滤过膜带负电荷↓ 滤过膜面积↓ ②有效滤过压 毛细血管血压↓ 血浆胶体渗透压↓ 囊内压↑ ③肾小球血浆流量↓ 滤过率的变化
闰细胞）
⑵特点:
①泌H+与重吸收HCO3-、Na+正相关
(泌H+→促HCO3-重吸收→排酸保碱) ②泌H+与HPO42-、 NH3的结合，缓解小管液pH的下降
③泌H+是有限度的:当小管液pH＜4.5时,泌H+停止
④泌H+与泌K+呈负相关(竞争抑制)；
（三）NH3的分泌 1.部位：近端小管、髓袢升支粗段、远端小 管、集合管 2.机制：