10基础医学--肾的排泄功能和体液调节

近端小管后半段： Na+和CI-主要通过细胞旁路和跨上皮细 胞两条途径重吸收。 CI-顺浓度梯度经细胞旁路而重吸收；生 电性的； 所以，Na+顺电位差通过细胞旁路而被动 重吸收。

2、水 67%左右的水的重吸收是在渗透压差作用下而 被动吸收。属于等渗重吸收（isosmotic reabsorption）与体水是否缺乏无关。 3、HCO3HCO3-是以CO2形式重吸收，要有H+分泌（肾小 管各段均可分泌H+， Na+-H+交换）。

正常时滤过的少量小分子蛋白通过小管上皮细胞 的吞饮作用而重吸收。
（二）髓袢

1、Na+和Cl- （20％） 位置-主要在髓袢升支粗段 方式-1个Na+主动重吸收，将2个Cl-、1个K+同向转运至 细胞内。 动力-钠泵 结果- Na+通过钠泵至组织间液，Cl-由浓度梯度至组织 间液， K+顺浓度梯度回小管液，使小管呈正电位。
第十章 肾的排泄功能和体液调节

排泄： 指机体将新陈代谢的终产物，多余的物质或异 物等，通过血液循环由某些排泄器官向体外排 出的过程。


排泄途径： 1由肺排出CO2和水分。 2 由消化道排出胆色素、无机盐。 3 由皮肤排出水分、少量尿素和盐类。 4 由肾脏以尿的形式排泄。
尿


第二节 尿的生成过程

一、尿的生成过程 尿生成的过程是在肾单位和集合管中进行。 包括三个环节: 肾小球的滤过作用(filtation)、 肾小管集合管的重吸收及其分泌。

（一）肾小球的 滤过作用


机械屏障 电学屏障 各层组织表面均有唾液蛋白（即酸性 糖蛋白带负电）分布，所以同样大小的分子，带 正电荷者易过，中性者次之，而带负电荷难于通 过，而血浆蛋白质在体液环境下常带负电，所以 难于被滤过 总之，对于血浆中除蛋白质大分子外，该滤过膜 厚度不足1μm，又有孔隙，其通透性很大。



2.神经和体液调节


交感神经兴奋时,肾血管收缩,肾血流量减少;肾交 感神经活动减弱时,肾血管舒张,肾血流量增加。肾 上腺素、去甲肾上腺素、血管紧张素II、血管升压 素也能引起血管收缩，前列腺素、乙酰胆碱、心 房利尿钠肽则可舒张肾血管。 一般情况下，肾主要依靠自身调节来维持血流量 相对稳定，以保证泌尿功能的正常进行，在异常 情况下，如大失血、中毒性休克、缺O2 等机体处 于应急状态时，通过交感神经和一些体液因素的 调节使肾血流量减少，这对维持脑、心等重要器 官的血液供应有重要意义。
远端小管和集合管处，渗透 压会随着体水是否缺乏出现 大幅度的变化。
小管液渗透压与 血浆渗透压相等




4、K+ 绝大部分的K+在近端小管被重吸收。近端小管 K+的重吸收是逆浓度差和电位差而进行的主动 重吸收，具体机制不清。
5、葡萄糖

部位-仅限于近端小管。 方式-借助于Na+的主动重吸收而被继发性主动 转运（secondary active transport）的。
二、肾脏血液循环的特征


（一）肾脏的血液供应特点 1.直接来自腹主动脉，血压高、流量大，分 布不均匀。 2.两套毛细血管网，压力高，有利于肾小球 的滤过，管周围毛细血管网血压较低，胶 体渗透压高，有利于重吸收作用。直小血 管U型，细长，保持髓质的渗透压梯度，对 尿的浓缩有重要意义。
（二）肾血流量的调节
2、水（不同量）

水的重吸收主要受抗利尿激素的调控；


与机体是否缺水有关； 是否缺水－激素释放量的增减－集合管对 水的通透性改变。
远曲小管始段 对水不通透
（三）肾小管和集合管的分泌排泄 作用（secretion）



1、H+ 方式-继发主动转运 --HOW:近端小管 Na+-H+交换。 意义-排H+，保碱，酸碱平衡； 泌K+与泌H+存在竞争关系。
WHAT－ 使尿液的渗透浓度下降，结果其低于血浆的渗透浓度。 WHERE主要在远端小管和集合管 PROCESS体内水分过多－血浆晶体渗透压下降－血管升压素释放 被抑制 －－管对水的通透性很低，水不能被重吸收； －－管内的NaCl继续被重吸收； 管壁对水的通透性受到血 RESULT管升压素的控制 管内的渗透浓度下降－形成低渗尿。
--WHY:远球小管同时有Na+-K+交换。

2、NH3
Where-在远曲小管、集合管。 How-谷氨酰胺脱氨生成NH4+ ， NH4+生成NH3和 H+ 。 NH4+通过逆向转运体进入小管液。 Why-促进H+的分泌而排酸,也能增加NaHCO3的 重吸收。 在酸中毒时NH3的分泌增加,近端小管也可分泌 NH3。

例子： 饮大量清水，血浆晶体渗透压下降－血管升压 素释放下降－尿量增加－尿液稀释。

【反】血管升压素作用缺失时，出现尿崩症。
二、 尿液的浓缩


WHAT无水、缺水，血浆晶体渗透压上升－尿量减少－尿液 浓缩－渗透浓度很高。 WHERE远端小管和集合管 WHY管内水继续吸收；溶质仍留在管内。 HOW方式－－－渗透； 动力－－－肾小管、集合管内外（髓质）的渗透浓度 梯度；or要求小管周围组织液是高渗的。








髓袢升支粗段： －－条件：管外高渗，管对NaCl主动吸收 －－ 变化： 管内Na+ -K+ - 2Cl-同向转运---NaCl重吸 收； －－结果： 管内渗透浓度继续降低。

正常成人终尿的排出量约为1.5L/d
升高
降低
一、 尿液的稀释





1.自身调节(autoregulation) (1)动脉血压在一定范围内（80—180mmHg）变 动时，肾血流量不依赖于肾外神经支配，能够 保持相对恒定。 (2)自身调节的机制： ①肌源学说 入球小动脉舒缩与跨壁压变化直接 相关 ②管-球反馈(tubulogomerular feedback)
• ②肾小囊内压 • 在正常情况下，肾小囊内压变化较小。尿路梗 阻，肾小囊内液体流出不畅，囊内压增高，有 效滤过压下降，肾小球滤过减少。 • 有些药物如果浓度太高，可在肾小管的酸性环 境中析出结晶，如磺胺类药物，导致囊内压增 高。（大量喝水、口服小苏打） • ③血浆胶体渗透压 • 主要取决于血浆蛋白浓度，当血浆蛋白浓度降 低，有效滤过压增加，肾小球滤过增多。
滤过动力

促进滤过的力量：肾小球毛细血管血压 (45mmHg)，囊内液胶体渗透压（可忽略不计） 阻止滤过的力量：血浆胶体渗透压（入球端 25mmHg），囊内压(10mmHg) 肾小球有效滤过压=（肾小球毛细血管血压+囊内 液胶体渗透压）－（血浆胶体渗透压+囊内压） 有效滤过压=肾小球毛细血压—（血浆胶渗+肾囊 腔内压）


滤过率与滤过分数


事实上，通常流经两侧肾小球的血浆量（在人为 650ml），只有约1/5（人125ml/分钟）滤过到 肾囊成为原尿。但这个数字积累起来也甚为可观， 一昼夜原尿生成量，人约180L。 单位时间内原尿生成量称为滤过率（glomerular filtration rate, GFR） ，而原尿量与同一时间流经 两侧肾小球的血浆量之比称为滤过分数。可反应 血液和肾脏机能状况。
髓袢降 支细段
髓袢升 支细段


近端小管:等渗重吸收 －－末端，小管液与血浆渗透压相等 髓袢降支细段： －－条件：管外高渗，管对水有通透性； －－变化：管内水被重吸收； －－结果：管内渗透浓度升高； 直至接近管外渗透度。 髓袢升支细段： －－条件：管壁内[NaCl]高，管外的[尿素]高 管壁对两者通透 －－变化： 管内NaCl重吸收，管内尿素分泌； －－结果：管内渗透浓度逐渐降低。

①排除机体的大部分代谢终产物以及进入 体内的异物； ②调节细胞外液量和渗透压； ③保留体液中的重要电解质如钠、钾、碳 酸氢盐以及氯离子等，排出氢离子，维持 酸碱平衡。
第一节 肾的结构和血液供应特点

一、肾脏的解剖特点

肾脏的结构与功能的基本单位称为肾单位 (nephron)。肾单位与集合管(collection duct) 共同完成泌尿功能。集合管不包括在肾单 位内，但在功能上与肾单位密切相关。
（一）肾单位




1.肾单位的组成 (1)肾小体 肾小体包括肾小球和肾球囊。肾小球是一团毛 细血管网，其其端分别和入球小动脉和出球小 动脉相连。肾球囊为肾小球的包囊。由两层上 皮细胞组成，两层上皮之间形成肾囊腔。 (2)肾小管 肾小管起于肾球囊腔，止于集合管，分为近曲 小管、髓袢降支粗段、髓袢降支细段、髓袢升 支细段、髓袢升支粗段、远曲小管。
• （3）血流量 • 血流量减少，血浆胶渗上升快，肾小球 毛细血管中有滤过作用的甲—乙段较短， 滤过率较少。当肾小球血浆流量比正常 大三倍，血浆胶惨上升速度更慢，全长 滤过，滤过率最高。
第三节 肾小管、集合管的转运功能
通过肾小球滤过生成的原尿进入肾小管后称小管液。 一.重吸收的方式（与小肠的吸收相似） 1、主动重吸收：葡萄糖、Vit、Na+ 、Ca2+ 、K+ 、 PO43+、尿酸根离子等 2、被动重吸收：水、某些溶质 3、吞饮作用：极微量的蛋白质在近曲小管
二、肾脏不同部位的重吸收
（一）近端小管 大部分物质的主要重吸收部位： 约67%Na+、Cl-、K+和水； 85%的HCO3-； 全部的葡萄糖、氨基酸在此被重吸收。
1、Na+和Cl

在近端小管前半段： Na+ ，顺电化学梯度，被重吸收； 动力是Na+泵。 大部分Na+与葡萄糖，氨基酸同向转运、与 H+逆向转运而被主动重吸收；
2.肾单位的分类


(1)皮质肾单位 主要位于皮质浅表部位，它的肾小球较小， 髓袢短，一般只伸入髓质外带，甚至达不 到髓质。 (2)髓旁肾单位 集中分布于皮质较深处靠近髓质部位，它 的肾小球较大，髓袢较长，可深入到髓质 内带。
（二）肾小球旁器





1.球旁细胞(juxtaglomerular cells) 位于近端小动脉中膜内的肌上皮样细胞，内含 有肾素的分泌颗粒。当血流量减少时，可分泌 肾素。 2. 球 外 系 膜 细 胞 (extraglomerular mesangial cells) 3.致密斑(macula densa) 位于远曲小管的起始部，可感受小管液中Na+ 的含量，并与间质细胞共同参与调节近端细胞 对肾素的释放。



第四节 尿的浓缩与稀释
——逆流倍增假说
背景介绍－－ 肾小球超滤液在流经肾小管各段时，其 渗透压会发生改变。
近端小管和髓袢，渗透压的变化是固定的； 远端小管和集合管，渗透压的变化是不固定的。 －－可随机体缺水或水过多的情况而出现大幅 度的变动。
近曲小管
近端小管直段
远曲小管
髓袢升 支粗段
肾糖阈（renal glucose threshold） WHAT-尿中开始 出现葡萄糖的最低血糖浓度。 正常成年人为160-180mg/ml。 WHY-肾小管对葡萄糖的重吸收有一定限度; HOW-反映吸收能力低的那部分肾小管对葡萄糖 的最大吸收能力。



在近端小管， 氨基酸、SO42-、HPO32-也是与Na+相伴经载体同回 转运吸收。
影响尿生成的因素
• 1.影响滤过的因素 • （1）滤过膜 • ①面积： • 人正常时有效滤过面积约1.5m2（双侧肾）急 性肾小球肾炎、肿胀，少量至无尿. • ②通透性：缺氧、中毒，蛋白分解，通透性增 大。电化学屏障的受损导致蛋白尿，机械屏障 受损导致血尿。
（2）有效滤过压
• 有效滤过压 = 肾小球毛细血管血压 (血浆胶体渗透压 + 囊内压) • ①肾小球毛细血管压 • 动脉血压在80-180mmHg范围内波动时， 可以自身调节；当动脉血压低于80mmHg 时，交感神经参与调节；当动脉血压低 于40-50mmHg，出现无尿（休克）。



2、水



10%的水在此被重吸收。 位置-髓袢降支细段对水通透性较高；
近端小管直段对水通透； 髓袢升支细段对水不通透； 髓袢升支粗段对水不通透。

方式-高渗作用。
（三）远曲小管和集合管



1、Na+、Cl- （12％） 继发性主动转运； 远曲小管前段：Na+与Cl-同向转运进入细 胞，动力是钠泵； 远曲小管后段与集合管：Na+单独进入细 胞， 动力是Na+泵。