(国家精品课程生理学)尿的生成和排出

1 . 球旁细胞 juxtaglomerular cells 内含肾素，受交感神经支配，通过兴奋 β2受体引起肾素分泌；接受致密斑传来信 号的刺激。
2 . 致密斑 macula densa 位于远曲小管起始部，高柱状，斑状隆起。 功能：感受小管液NaCl含量的变化，是Na+感 受器，将信息传给予近球细胞，调节 肾素释放。 3 . 球外系膜细胞 lacis cells 位于入球小A和出球小A间，具有吞噬功能。
第八章
尿的生成和排出
Formation and Excretion of urine
排泄excretion
物质经过血液循环由某些排泄器官向体外 排出的过程。
排泄的途径
1.肾脏: 2.呼吸器官: CO2和水；挥发性药物 3.皮肤: 水、盐、少量尿素等； 4.大肠: 胆色素、钙、镁、磷、及毒物等； 5.唾液腺: 碘、铅等。
（五） 滤过膜通透性及有效滤过面积 • Albuminuria
The presence of significant amounts of albumin in the urine. 急性肾小球肾炎 由于肾小球毛细血管管腔变窄或完全阻 塞，以致有滤过功能的肾小球数量减少， 有效滤过面积也因而减少，导致肾小球滤 过率降低，结果出现少尿（每昼夜尿量在 100-500ml之间）以致无尿（每昼夜尿量不 到100ml）。
① 部位：全部在近球小管重吸收
② 机制： 继发性主动转运，与Na+同向转运
③ 重吸收能力： 肾糖阈：尿中刚刚出现葡萄糖时的血 糖浓度。 160-180mg/dl The renal threshold for glucose is the plasma level at which the glucose first appears in the urine. 极限量：男 375mg/min 女 300mg/min
三、 影响肾小球滤过的因素：
（一） 肾小球毛细血管血压 大失血、休克→肾小球毛细血管血压↓→有 效滤过压↓→GFR↓
（二） 囊内压：
肾结石、肿瘤等→肾小囊内压↑→有效滤过 压↓→GFR↓
（三） 血浆胶体渗透压： 大量输液→血浆胶体渗透压↓→有效 滤过压↑→GFR ↑
（四） 肾血浆流量 肾血浆流量减少→血浆胶体渗透压上升 速度快→很快达到滤过平衡→GFR↓
近髓肾单位 10% 内皮质层 体积大， 入∶出=1∶1 部分形成 直小血管 长，到内髓层
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肾小球
体积小， 入∶出=2∶1
出球小动 全部形成肾小管 脉去向 周围毛细血管网 髓袢 短，不到内髓层
（三）球旁器
Juxtaglomerular apparatus，JGA
3. maintain the acid-base balance of blood.
第一节 肾功能解剖和肾血流量
一、 肾功能解剖anatomy of the kidney
（一）肾单位和集合管 肾单位nephron 是肾基本功能单位。
medulla
pelvis
两肾约170-240万个，与 集合管共同完成泌尿功能。
总结：
• 不同物质通过肾小球滤过膜的能力取决
于被滤过物质的分子大小和所带的电荷。 分子量大，有效半径大，不易通过。 同一有效半径的分子，带正电荷易通过， 带负电荷不易通过。
二、 滤过的动力 —— 有效滤过压 （effective filtration pressure）
滤过膜两侧影响物质进出的力量有 哪些呢？
管-球反馈
tubulogomerular feedback
2、 神经和体液调节
平时 主 要靠 自 身调 节 ，特殊情况下 （大失血、休克、缺O2）交感神经兴奋， 肾上腺素和去肾上腺素分泌增加，肾血 流量减少，肾素分泌增多。
Nerve impulses
剧烈活动 环境温度升高 大出血、休克、缺氧
跨上皮细胞
细胞旁路
(2) HCO3- 的重吸收与H+的分泌
管腔
上皮细胞
管周
CA
特点： a： HCO3-重吸收是以CO2形式进入小管 上皮细胞，比Cl-优先重吸收 b： H+是主动分泌到管腔的 c： H+的分泌与Na+主动重吸收耦联
（3）K+的重吸收： 机制不祥，可能是主动重吸收。占67%
（4）葡萄糖的重吸收
一、滤过的结构基础 —— 滤过膜及其通透性
（一） 滤过膜结构（三层）
毛细血管内皮细胞 内 capillary endothelium 滤过膜 基膜Basal lamina
肾小囊脏层 Podocytes
外
capillary endothelium
Foot processes of podocytes
血液流经肾小球毛细血管时，血浆中一部 分水，电解质，和小分子物质通过滤过膜 进入肾小囊的过程称滤过。
原尿：即从肾小球滤入肾小囊的液体，又 称超滤液。
肾小球滤过率和滤过分数
（一） 肾小球滤过率 （glomerular filtration rate，GFR） 单位时间内两肾生成的超滤液量， 125ml/分 （二） 滤过分数 （filtration fraction，FF） 肾小球滤过率占肾血浆流量百分比。正 常值 19%
fenestration
podocytes
滤过膜通透性
取决于两方面：机械屏障和电学屏障 1. 机械屏障 1.0 0.5
(diameter)
0
3.6 6.0 8.4nm
Neutral substances with effective molecular diameters of less than 4nm are freely filtered, and the filtration of neutral substance with diameters of more than 8.4nm approaches zero. Between these values, filtration is inversely proportionate to diameter.
第三节
肾小管和集合管的转运功能
• 重吸收 reabsorption • 分泌排泄 secretion
一、转运方式
1. 主动转运 —逆浓度差或顺电位差转运 包括原发性主动转运和继发性主动转运。
继发性主动转运
A variety of other substances are transported by secondary active transport, with the energy provided by active transport of Na+.
1．近端小管中的物质转运功能 At the proximal convoluted tubule, about 67% of Na+,Cl- ,water and 85％of HCO3- are reabsorbed ，nutrient such as glucose and amino acid also return to the blood. （1）Na+、Cl-、水的重吸收
一、 肾血液循环特征
（一）血流量大 占心输出量1/5-1/4，94%供应皮质。 （二）有两套毛细血管网
肾小球毛细血管网： 血压高，有利滤过
肾小管周围毛细血管网： 血压低，有利于重吸收
Glomerular capillaries
Artery
Peritubular capillary network Vein
腹主动脉 肾动脉 叶间动脉 弓成周围毛细血管网 （供血） 出球动脉 肾小球毛细血管网 （实现滤过）
（三）肾血流量的调节
1、 自身调节 现象：肾动脉灌注压在80 -180 mmHg范围，肾血 流量稳定。（图） 机制：肌源学说 意义：有利于肾小球滤过。
近曲小管 肾小管 近端小管 髓袢降支粗段 髓袢细段 髓袢降支细段 髓袢升支细段 远端小管 髓袢升支粗段 远曲小管 集合管collecting duct不属于肾单位。
（二）两类肾单位
cortical nephrons juxtamedullary nephrons
皮质肾单位 数目 部位 占90% 外皮质层
Afferent arteriole
Juxtaglomerular apparatus
Distal convoluted tubute
（四）
肾神经支配
肾受交感神经支配，未发现副交感神 经支配。 起源： T12-L2 分布：肾血管、颗粒细胞 递质：去肾上腺素 作用：调节肾血流量、肾小球滤过率、 肾 小管重吸收和肾素释放。
Na+
cotransport
葡萄糖
同向转运： 葡萄糖、 氨基酸与 Na+同向
氨基酸
K+ 逆 向 转 运 ： H+—Na+ 交换 Na+
antiport H+
2. 被动转运 passive transport
指溶质顺电化学梯度通过肾小管上皮细 胞的过程。
扩散、渗透等方式
二、各段肾小管和集合管的转运功能
2. 电学屏障 • Sialoprotein in the glomerular capillary wall
are negatively changed. The negative charges repel negatively charged substances in blood. Circulating albumin is negatively charged. Albumin with an effective molecular diameter of approximately 7nm, normally has a glo-merular concentration only 0.2% of it plasma concentration.
血压
囊内压
血浆胶体 渗透压
有效滤过压=肾小球毛细血管压-（血浆胶体 渗透压+肾小囊内压）
滤过液中胶体渗透压可忽略不计。 肾小球毛细血管血压是滤出的唯一动力，而血浆 胶渗透压和囊内压则是滤出的阻力。 由于不断生成滤过液，血液中血浆蛋白浓度 逐渐增加，血浆胶体渗透压逐渐升高，有效滤 过压逐渐降低。当有效滤过压下降到零时，就 达到滤过平衡filtration equilibrium，滤过停 止。 有效滤过压（入）= 6.0-(3.3+1.3)=1.4kpa 有效滤过压（出）= 6.0-(4.7+1.3)= 0kpa
尿生成和排出的意义:
1. carry out the excretion of metabolic wastes, particularly nitrogenous wastes. 2. maintain the normal water-salt balance of the blood and ,as a consequence , the normal blood volume and blood pressure.
（5）其它物质重吸收和分泌
氨基酸、HPO4-2、SO4-2的重吸收与Na+ 同向转运而进行；进入滤液中的微量蛋白 质则通过肾小管上皮细胞吞饮而被重吸收。
Renal cortex
Proximal convoluted tubule 近曲小管
肾小囊
肾小球
cortex
glomerulus
远曲小管
the distal convoluted tubular
髓袢降 支粗段
medulla
髓袢降 支细段
髓袢升支 粗段
集合管
The loop of Henle
肾小体 肾小球 肾单位 肾小囊
lumen
Na+
水
capillary
前段
H+
Na+
Na+ Na+
水
水
Na+ 葡萄糖
Na+
Na+、Cl-和水的吸收机制
前半段：跨上皮细胞途径
（ 泵－漏学说）动力为钠泵
后半段：另有细胞旁路 ( Cl-顺浓度梯度
重吸收， Na+顺电位梯度吸收）
水：始终为渗透梯度引起的被动重吸收， 两种途径均有。 Water moves passively along the osmotic gradient.
肾交感神经兴奋 肾血流量减少，肌肉血流量增加、
皮肤血流量增加、保证心脑的血供。 与泌尿机能相适应 自身调节
与全身血液循环的调节相配合 神经-体液调节
Glomerular filtration
Tubular secretion
Tubular reabsorption
第二节 肾小球滤过功能
滤过的概念