第九章 泌尿系统解剖与生理

Na+ 水
近曲小管对Na+ 、水保 持相对恒定的重吸收比 例（65～67％GFR）
机制：
GFR 出球小A 血量 血浆蛋白浓度 近曲小管旁Cap 血压
小管液 （Na+,水） 百分率恒定
胶渗压
组织间隙静水压 Na+、水重吸收
3.肾小管上皮功能的变化（见肾对机体水盐 代谢的调节）
第四节
尿液的浓缩和稀释
髓袢降支、升支细段，集合管 尿素再循环 NaCl重吸收 高渗 渗透浓度梯度
髓袢降支细段和升支细段的逆流倍增作用
ADH 外 髓 内 髓
H2 O
ADH
尿素
皮质 外髓 内髓
H2O NaCl 尿素
H2O 尿素 NaCl H2O H2O 尿素
ADH
尿素
逆流倍增系统 髓袢降支细段：对水通透，对NaCl不通透→渗透压 髓袢升支细段：对水不通透，对NaCl通透→渗透压
水在此是等比例等渗强制性重吸收
分泌：异物（青霉素、酚红等）、H+
（1）Na+ 、 Cl-和水的重吸收
Na+ 的重吸收是溶质和水重吸收的主要动力 前半段：主动重吸收 Na + -G（AA）同向转运 Na + -H+逆向交换 后半段：被动重吸收，细胞旁途径 Na+和水的吸收在近曲小管有回漏。
Na+的重吸收： 近端小管前半段 Na+-葡萄糖（氨基酸） 主动重吸收 同向转运体 Na+-H+交换
－
主动
远曲小管后段和 集合管
主动（Na+ -K+交 换）
被动
被动
* Na+的重吸收受醛固酮的调节；H2O的重吸收受VP的调控
分泌：
1、H+: 闰细胞，H+泵 2、K+：主细胞，Na+ -K+交换，受醛固酮的调节
3、NH3 –NH4+：集合管，主要以NH3的形式，单纯扩散
（三）影响肾小管功能的因素
1.小管液的溶质浓度
原因：动力都来源于Na＋泵 高K＋血症 → 酸中毒 低K＋血症 → 碱中毒
（4）H+的分泌（闰细胞）
H+
HPO42NH3
H2Biblioteka BaiduO4NH4
+
尿液的酸碱度
H＋的分泌意义： ① 排酸保碱
② 酸化尿液
③ 促进NH3 / NH4+的分泌
(5) NH3/NH4+的分泌
来源：1个谷氨酰胺 → 2分子NH4+ • 近曲小管（分泌） 逆向交换：Na+-H+逆向转运体（ NH4+替代H+） 单纯扩散：取决于膜两侧的pH值（NH3）
球 旁 复 合 体 的 结 构 模 式 图
（四）肾脏的神经支配
一般认为，肾只接受交感神经支配。
二、肾的血液循环及其功能特点
（一）肾的血液循环途径
•（二）肾血液循环特点
1）血流量大（1200 ml/min血液流经肾，约占心输出 量的1/4，其中90％进入皮质）流速快。 2）肾小球毛细血管血压高 3）肾小管周围毛细血管血压低且血浆胶体渗透压高 4）肾血流量自身调节 血压在一定范围波动时（80-180mmHg），肾血流 量保持稳定 机制：肌源学说、管-球反馈 意义：肾小球滤过功能相对稳定，尿量不发生太大变化
排酸保碱，维持 体液酸碱平衡
近曲小管
重吸收
Na＋ 前半段 主动 主动 后半段 被动 被动 K＋ Cl－ － HCO3－ 水 葡萄糖 被动重吸收， 全部主 以CO2形式 与机体是否 动重吸 被动重吸收 缺水无关 收
分泌 H＋：Na＋ - H＋逆向交换
NH3 / NH4+： Na+-NH4+逆向交换；单纯扩散
第九章 泌尿系统的解剖与生理
第一节 泌尿系统的解剖
肾 组成
输尿管
膀胱 尿道
第二节 肾的功能解剖与血液供应
一、肾的功能解剖
远曲小管
（一） 肾单位的构成 皮 肾小球
肾小体
近曲小管
髓 袢 降 支 粗 段 髓 袢 降 支 细 段
质
肾小囊 肾单位 近端小管 外 肾小管 细段 髓 远端小管
髓 袢 升 支 粗 段
小管液 NH3 NH3 H+ HCO3NaHCO3
细胞
NH4+
NH+
+
4
H+ Na+
ClNH4 Cl 排出
• 髓袢（重吸收）： NH4＋代替Na＋、K＋，由Na+- K+- 2Cl-同向转运体 • 集合管（分泌）： 细胞膜对NH3高通透，对NH4＋的通透性差，对NH3 的分泌与近曲小管的单纯扩散相似。 意义：促进H+分泌 利于Na+-H+交换 促进NaHCO3的重吸收
（2） HCO3-重吸收与H+的分泌
• 近曲小管： 重吸收HCO3-，分泌H+ 与Na+-H+交换有密切关系
CO2
以CO2形式，被动扩散
HCO-3
比Cl-优先重吸收
H+
（3）K+的重吸收
滤出的K＋绝大部分在近端小管被重吸 收，余下小部分在其后各段重吸收，而终 尿的K+肾小管分泌的。
近端小管主动重吸收： ① 电位：管腔内-4 mv ② 浓度：管腔内（4 mmol/L） 细胞内（150 mmol/L）
第三节 尿的生成过程
意义：维持机体内环境相对稳定。
方式：
1. 排出机体大部分的代谢终产物和异物。
2. 调节细胞外液量与渗透压。
3. 维持电解质与酸碱平衡。
• 尿生成的基本过程 肾小球的滤过 肾小管 重吸收 集合管 肾小管 分泌 集合管 原尿
终尿
尿生成的过程
一、肾小球的滤过功能
肾小球滤过（glomerular filtration)：当血液流经肾 小球毛细血管时，血液中的水和小分子溶质，透过 肾小囊的囊腔形成超滤液的过程。
（1）皮质肾单位： 特点：肾小球小，髓袢短；入球小 动脉口径大于出球小动脉 （2）近髓肾单位： 特点：肾小球大，髓袢长；出球 小动脉可形成直小血管
（二）集合管的结构
不属于肾单位，由皮质走向髓质。
（三） 近球小体→ 肾素产生的主要部位
球旁细胞： 入球小A中层特殊分化的C 分泌肾素 致密斑： 感受小管液中NaCl含量的 变化 调节肾素释放 球外系膜细胞 主要分布在皮质肾单位
髓袢升支粗段主要溶质吸收的示意图
3.远曲小管和集合管: 起始段和后半段 重吸收9%NaCl 重吸收不同量的水 → 受ADH调节 分泌不同量的H+和K+ → 受醛固酮的调节
（1）NaCl的重吸收 • 远曲小管起段： 主动重吸收NaCl ，对H2O没有通透性 Na+ - Cl-同向转运体
• 远曲小管后段和集合管 ：主细胞和闰细胞 主C：重吸收Na+和水，分泌K+ Na+-K+交换
ΠGC：血浆胶体渗透压
PBS：囊内压
（四）肾小球滤过率（GFR）和滤过分数 （FF）
GFR:肾小球滤过率单位时间内（每分钟）两肾生成 的超滤液量。 125ml/min
FF=
GFR 每分肾血浆流量
×100％
19％
（五）影响肾小球滤过的因素
1. 滤过膜的面积和通透性
滤过膜的面积和通透性↓→GFR↓ 2.有效率过压 有效滤过压↑→GFR↑ 3.肾血浆流量 肾血浆流量大→ GFR↑
髓袢：重吸收－20％水、Na+、Cl-、K+等
重吸收
Na＋ 降支 升支细段 升支粗段 － Cl－ － K＋ － － HCO3－ － 水 被动重吸收 － － NH4+ － NH4+ 2Cl－同向 转运体
被动 被动
以CO2形式 主动 主动 主动 被动重吸收 被动
分泌作用较弱
远曲小管和集合管 重吸收
Na＋ 远曲小管起始段 主动（Na+ -Cl-同 向转运体） 水 Cl－ HCO3－ 以CO2形式 被动重吸收
内 髓
髓 袢 升 支 细 段
（1）肾小体 肾小球：由毛细血管盘曲而成的血管球 入球小A > 出球小A 肾小囊： 内层：脏层（足C） 外层：壁层（与近曲 小管上皮相连） 肾小囊腔 肾小球高压
（2）肾小管 近曲小管 降支粗段 髓袢
皮 质
细段
升支粗段 远曲小管
外 髓
内 （3） 皮质肾单位与近髓肾单位髓
血浆渗透浓度
> → < → = → 浓缩尿 稀释尿 等渗尿
终尿的渗透浓度
意义：维持体液平衡和渗透压的稳定。
一、 肾髓质渗透浓度梯度及其形成
肾 髓 质 渗 透 浓 度 梯 度
（一）外髓部渗透浓度梯度形成 髓袢升支粗段 NaCl、K＋主动重吸收 高渗 H2O不通透
渗透浓度梯度
（二）内髓部渗透浓度梯度形成
（4）葡萄糖的重吸收
部位：仅限于近端小管（主要在近曲小管） 方式：继发式主动转运 伴随Na+的继发性主动转运（协同转运）
肾糖阈（renal glucose threshold）： 尿中不出现葡萄糖的最高血糖浓度 原因: 葡萄糖载体的数量是有限的。即部分近 曲小管吸收葡萄糖的能力已达到饱和。
葡萄糖转运极限量： 肾小管的重吸收达到它的最大限度 原因：所有近曲小管重吸收葡萄糖的能力都达 到饱和
闰C：分泌H+（重吸收HCO3-）
（2）水的重吸收
远曲小管起始段：无 远曲小管后段和集合管：取决VP水平
（3）K+的分泌
主细胞基膜Na+泵
Na+-K+交换
主细胞管腔膜Na+通道开放 主细胞管腔膜K+通道开放
主细胞内Na+激活基膜Na+泵
受醛固酮的调节
Na＋ –K＋交换
Na＋ –H＋交换
竞争性抑制作用
二、肾小管和集合管物质转运功能
•重吸收：上皮细胞将物质从肾小管液中转运至血液 •分泌：上皮细胞将本身长生的物质或血液中的物质 转运至肾小管腔内。 原尿量：180 L/d 终尿量：1.5L/d 原尿与终尿的成分比较 降低或消失 浓缩 重吸收和分泌 结论 重吸收的百分率不同
皮 质
外 髓 内 髓
细胞
细胞间隙
皮质
外髓 内髓
H2O NaCl
NaCl
髓质渗透浓度梯度的形成：
结构基础：髓袢结构及其功能特性
主要溶质：NaCl和尿素
三、直小血管在保持肾髓质渗透浓度梯度 中的作用
功能： （1）使髓质的溶质不易 被血流带走 （2）将重吸收的水分 运回循环系统
二、尿液浓缩和稀释的过程
调节因素：血压升压素（VP） 过程: 机体缺水 远曲小管 上皮C对H2O的通透性 集合管
血浆超滤液（原尿）
（一）滤过膜的解剖学
肾小球毛细血管内皮C 滤过膜 非细胞性基底膜 肾小囊脏层上皮C （足C）
窗孔(50-100nm) 裂隙（裂孔,4-14nm）
网孔（2-8nm,决定通透性）
（二）滤过膜的通透性：物质通过滤过膜能力的大小
（1）物质分子的大小 R < 2.0nm，完全滤过 2.0nm < R <4.2nm，滤过量逐渐降低 R > 4.2nm，不能滤过
小 管 液
细胞
（一）肾小管和集合管物质转运方式与途径
单纯扩散 被动转运 方式 主动转运
易化扩散 渗透
溶剂拖曳 原发性：ATP，如Na+泵 继发性： +顺电化学梯度释能 Na
跨细胞途径 途径
细胞旁途径
（二）各段肾小管和集合管物质转运
1. 近端小管（近曲小管和髓袢降支粗段）： 重吸收的主要部位 重吸收 全部：Glu、AA、蛋白质、维生素等 部分：65～67％（水、Na+） 80% ～ 85%（Cl- 、 HCO3-等）
渗透性利尿(osmotic diuresis)：肾小管中溶质浓 度增加，则小管液渗透压升高，导致水的重吸收 受阻，较多的水随终尿排出。 例如：甘露醇 糖尿病 利尿 多尿 消除水肿
2.GFR对肾小管功能的影响 球-管平衡： 肾小球的滤过和肾小管的重吸收保持 着一个平衡状态 意义: 维持尿量变化不至于太大
Na+泵
Na+-葡萄糖同向转运体
Na+-H+交换
• 近曲小管后半段
被动重吸收： +顺电位差（细胞旁途径） Na 动力：Cl- 顺浓度梯度 被重吸收时， 产生小管内外 的电位差
Cl前半段：无 近曲小管 （65－67％） 后半段：被动重吸收（顺浓度差）
水
近曲小管 顺渗透压梯度，被动重吸收 （65～67％） 10％ 扩散 有回漏 转运方式 85％ 细胞膜上的水通道 强制性吸收：与机体缺水与否无关。
（2）物质所带电荷
正电荷易滤过
原因：滤过膜各层中含有很多带负电荷的物 质，主要为糖蛋白。 通透性改变 蛋白尿、血尿
不同的分子有效半径和带不同电荷右旋糖酐的过滤能力
滤过能力的值为1.0：表示能自由滤过；0则表示不能滤过
（三）滤过的动力－有效滤过压
有效滤过压= 滤过的动力 － 滤过的阻力
肾小球毛细血管血压-（血浆胶体渗透压+囊内压） 滤过平衡(filtration equilibrium)： 当有效滤过压下降到零时，达到 滤过停止状态 PGC: 肾小球毛细血管血压
（5）其它物质的重吸收
氨基酸、SO42-、HPO42-：伴随Na+的主动重吸收 蛋白质：吞饮
2.髓袢降支细段和升支 重吸收25%的溶质和20%的水 降支细段：溶质不通透，水通透，以渗透方式重吸收水 升支细段：对水不通透，NaCl通透， NaCl 被动重吸收 升支粗段：对水不通透，溶质通透 Na+-2Cl--K+同向转运 溶质的转运 Na+、K+ 、Ca2+细胞旁途径 Na+-H+交换