排泄是指机体将新陈代谢过程中所产生的代谢产物.doc

第八章 泌 尿排泄是指机体将新陈代谢过程中所产生的代谢产物，经过血液循环，通过排泄器官排出体外的过程。排泄途径有四种：（1）通过肺从呼吸道排出二氧化碳、少量水分和一些挥发性物质。（2）通过消化道排出胆色素、无机盐等。（3）通过汗腺以汗液的形式，排出一部分水、少量尿素、无机盐等。（4）通过肾脏以尿的形式，排出代谢产物、水和药物等。第一节 肾脏的解剖和血流特点一、肾脏的解剖特点（一）肾单位和集合管肾单位（nepH值ron）是肾脏的基本结构和功能单位，与集合管（collecting duct）一起完成泌尿活动。肾单位由肾小体（renal corpuscle）和肾小管（renal tubule）组成（图8-1）。肾小体包括肾小球（glomerulus）和肾小囊（Bowmans capsule）。 肾小球 肾小体 肾球囊 近曲小管肾单位 近球小管 髓袢降支粗段 髓袢降支细段 肾小管 髓袢细段 髓袢升支细段 髓袢升支粗段 远球小管 远曲小管肾单位按其在肾脏中的位置不同分为皮质肾单位（cortical nephron）和近髓肾单位（juxtamedullary nepH值ron）。球旁器（juxtaglomerular apparatus）由球旁细胞（juxtaglomerular cell）、球外系膜细胞（extraglomerular mesangial cell）和致密斑（macula densa）三部分组成（图8-2），主要分布于皮质肾单位。球旁细胞是入球小动脉中一些特殊化的平滑肌细胞，内含分泌颗粒，能合成、储存、释放肾素（renin）。球外系膜细胞是位于入球小动脉、出球小动脉和致密斑之间的一群细胞，具有吞噬功能。致密斑位于远曲小管起始部，由特殊分化的高柱状上皮细胞组成，它能感受小管液中NaCl含量变化，并通过某种形式的信息传递，调节球旁细胞对肾素的释放。二、肾脏的血流特点在安静状态下，哺乳动物每分钟两肾的血流量，相当于心输出量的1/51/4，是机体供血量最丰富的器官。肾血流量的另一特点是不同部位的供血不均，约94%的血流供应肾皮质，约5%供应外髓部，剩余不到1%供应内髓部。肾血流量的自身调节（autoregulation）。神经和体液调节。肾交感神经兴奋，引起肾血管强烈收缩，肾血流量减少。 体液因素中，如肾上腺髓质释放的去甲肾上腺素和肾上腺素，循环血液中的血管升压素和血管紧张素，和内皮细胞分泌的内皮素等，均可引起血管收缩，肾血流量减少。肾组织中生成的前列腺、NO和缓激肽（bradykinin）等，可引起肾血管舒张，肾血流量增加。 第二节 肾小球的滤过作用一、滤过膜及其通透性 肾小球滤过膜由三层结构组成：内层是肾小球毛细血管的内皮细胞，内皮细胞有许多小孔，称为窗孔。中间层是非细胞性的基膜，由基质和一些带负电荷的蛋白质构成，是滤过膜的主要滤过屏障，有选择性地让一部分溶质通过。外层是肾小囊脏层的上皮细胞，上皮细胞有很长的足状突起，是大分子滤过的最后一道屏障（图8-3）。 二、有效滤过压 肾小球滤过作用的发生，其动力是滤过膜两侧的压力差。这种压力差称为肾小球的有效滤过压。是由四种力量的对比来决定的：肾小球毛细血管血压，它是促使血浆透过滤过膜的力量，囊内液胶体渗透压也是推动血浆滤过的动力，而血浆胶体渗透压和肾小囊内压是阻止血浆透过滤过膜的力量。肾小囊滤过液中蛋白浓度很低，其胶体渗透压可忽略不计。三、影响肾小球滤过的因素（一）肾小球有效滤过压改变 肾小球毛细血管血压。 血浆胶体渗透压 囊内压 （二）肾血流量 一般来说，肾血流量增加，肾小球滤过率增大，原尿生成增多；反之，原尿生成减少。第三节 肾小管和集合管的重吸收与分泌作用一、肾小管和集合管的物质转运方式肾小管和集合管的重吸收（reabsorption）功能，指肾小管上皮细胞将水和溶质从肾小管液中转运至血液中；而分泌（secretion）是指肾小管上皮细胞将本身产生的物质或血液中的物质转运至肾小管液中。肾小管和集合管的物质转运方式有被动转运（passive transport）和主动转运（active transport）。被动转运包括扩散、渗透、易化扩散，主动转运包括原发性主动转运和继发性主动转运。二、肾小管和集合管中的重吸收作用（一）葡萄糖、氨基酸的重吸收小管液中葡萄糖、氨基酸在近球小管处全部被重吸收。肾小球滤过液中的葡萄糖浓度与血糖浓度相同，但正常尿中几乎不含葡萄糖，这说明葡萄糖全部被肾小管重吸收回到了血中。实验表明，重吸收葡萄糖的部位仅限于近球小管，尤其在近球小管前半段。其他各段肾小管都没有重吸收葡萄糖的能力。因此，如果在近球小管以后的小管液中仍含有葡萄糖，则尿中将出现葡萄糖。（二）Na、Cl-的重吸收 在近球小管前半段，Na主要与HCO3-和葡萄糖、氨基酸一起被重吸收，而在近球小管后半段，Na主要与Cl-和K一同被重吸收。这些物质的重吸收中，Na是关键，它依靠钠泵。许多溶质的重吸收过程都与 Na泵活动有关。肾脏滤过的Na有96%99%都被重吸收，除髓袢降支粗段对Na不通透外，其余各段均可重吸收Na。近球小管重吸收Na约占小管液Na的65%70%，髓袢升支重吸收约占20%，其余在远曲小管和集合管被重吸收。（三）K的重吸收由肾小管滤出的K65%70%在近球小管被重吸收，25%30%在髓袢重吸收，远端小管可重吸收钾，也能分泌钾。（四）HC03-的重吸收肾小球滤过的HC03-，80%85%在近球小管被重吸收，血液及小管液中的HC03-都是以NaHCO3盐的形式存在。（五）水的重吸收原尿中65%70%的水在近球小管被重吸收，髓袢降支细段和远曲小管各重吸收10%，其余在集合管重吸收。三、远球小管和集合管中的分泌与排泄 小管液在流经远球小管和集合管的过程中，有小部分的Na、C1-和不同数量的H20被重吸收入血，并有不同量的K和H、NH3被分泌到肾小管液中。 第四节 尿的浓缩和稀释一、尿液的稀释 若尿的渗透浓度低于血浆的渗透浓度，则尿被稀释。二、尿液的浓缩 尿液浓缩发生在远球小管和集合管，是由于小管液中的水被重吸收，溶质仍留在小管液中造成的。同其他部位一样，肾脏对水的重吸收方式是渗透作用，其动力来自肾小管和集合管内外（髓质）的渗透浓度梯度。水的重吸收要求小管周围组织液是高渗的。逆流倍增 1升支粗段 该段膜对水不通透亦是形成外髓质高渗的重要条件。2降支细段 髓袢降支细段对水通透，而对NaCl和尿素相对不通透。3升支细段 髓袢升支细段对水不通透，而对NaCl能通透，对尿素为中等通透。4髓质集合管 从肾小球滤过的尿素除在近端小管被吸收外，髓袢升支对尿素中等程度通透，内髓部集合管对尿素高度通透，其他部位对尿素不通透或通透性很低。尿素再循环（urea recycling）。第五节 尿生成的调节 包括神经调节、体液调节和自身调节。一、肾内自身调节（一）小管液中溶质的浓度对肾小管功能的调节 渗透性利尿（osmotic diuresis）。（二）球管平衡 球-管平衡（glomerulotubular balance）。球管平衡的生理意义在于尿中排出的Na和水不会随肾小球滤过率的增减而出现大幅度的变化，从而保持尿量和尿钠的相对稳定。二、神经和体液调节（一）肾交感神经的作用 肾交感神经不仅支配肾脏血管，还支配肾小管上皮细胞和近球小体。其节后纤维末梢主要释放去甲肾上腺素。肾交感神经兴奋时，对尿生成功能的影响包括：引起肾血管收缩而减少肾血流量。刺激近球小体的近球细胞释放肾素，导致血液循环中血管紧张素和醛固酮（aldosterone）浓度增加，血管紧张素可直接促进近端小管重吸收Na，醛固酮可使髓袢升支粗段、远球小管和集合管重吸收Na，并促进K的分泌。可直接刺激近端小管和髓袢对Na、Cl-和水的重吸收。 （二）抗利尿激素 体内抗利尿激素释放的调节受多种因素影响，其中最重要的是体液渗透压和血容量（blood volume）。（1）体液渗透压 渗透压感受器（2）血容量 心肺感受器的刺激减弱，经迷走神经传入下丘脑的信号减少，对抗利尿激素释放的抑制作用减弱或取消，使其释放增加；反之，当循环血量增多，回心血量增加时，可刺激感受器，抑制抗利尿激素释放（三）肾素-血管紧张素-醛固酮系统（1）肾素-血管紧张素-醛固酮系统的组成成分 肾素（renin）血管紧张素I血管紧张素（angiotensin，ANG，八肽）。血管紧张素（ANG，七肽）。 （2）血管紧张素的功能ANG可促进近球小管对Na的重吸收，影响肾小管的重吸收功能。刺激肾上腺皮质球状带细胞合成和释放醛固酮（aldosterone）。改变肾小球的滤过率，刺激抗利尿激素的释放。（3）醛固酮的功能 醛固酮作用于远球小管和集合管上皮细胞，可增加K的排泄和Na、水的重吸收。醛固酮作用包括：生成管腔膜Na通道蛋白，可增加Na通道数目，有利于小管液中Na向胞内扩散；增加ATP的生成量，为基底膜及侧膜Na-K-ATP酶提供生物能；增强基底膜及侧膜Na泵的活性，加速将胞内的Na泵出细胞和将K泵入细胞，增大细胞内与小管液之间的K浓度差，有利于K的分泌。（4）肾素分泌的调节 肾素的分泌受多方面因素的调节，包括肾内机制、神经和体液机制。 （四）心房钠尿肽 心房钠尿肽（atrial natriuretic peptide，ANP）是由心房肌细胞合成的肽类激素，由28个氨基酸残基组成。 （1）对肾小球滤过率的影响 ANP通过第二信使cGMP使血管平滑肌胞质Ca2浓度下降，使入球小动脉舒张，肾小球滤过率增大。（2）对集合管的影响 ANP通过cGMP使集合管上皮细胞管腔膜上的Na通道关闭，抑制NaCl的重吸收。（