犬尿液的生成及原理

1、長長 春春 康康 寶寶 動動 物物 醫醫 院院 Changchun KB animal hospital学习目标了解尿液的成分及理化特性掌握肾小球的滤过作用掌握肾小管和集合管的重吸收、分泌和排泄作用掌握影响尿生成的因素了解尿液的排出过程一.尿液的理化特性尿液的理化特性1.尿色：一般为淡黄色2.粘稠度与比重：犬刚排出的尿通常为清凉的水样 比重为1.0151.045 通常尿量越多，比重越低3.酸碱度：通常PH值为5.77.呈酸性4.尿量：每24h排尿24次，尿量为2440ml。尿的成分水分：占水分：占96%97%96%97%。无机物：主要为无机物：主要为NaclNacl、KclKcl，其次是碳酸盐

2、、硫酸盐，其次是碳酸盐、硫酸盐 和磷酸盐。和磷酸盐。有机物：主要为尿素，其次是尿酸、肌酐、肌酸、氨、尿胆素等有机物：主要为尿素，其次是尿酸、肌酐、肌酸、氨、尿胆素等二.尿的生成 尿的生成尿的生成尿的生成肾小球的滤过肾小球的滤过肾小管和集合管的重吸收肾小管和集合管的重吸收肾小管和集合管的分泌作用肾小管和集合管的分泌作用尿生成的环节肾小球滤过肾小球滤过肾小管的重吸收肾小管的重吸收肾小管的分泌肾小管的分泌一、肾小球的滤过作用1.概念：肾小球的滤过是指血液流经肾小球毛细血管时，血浆中的水分子、小分子溶质（包括相对分子质量较小的血浆蛋白质）从肾小球毛细血管中转移到肾小囊的过程。 血浆、原尿和终尿主要成分

3、比较血浆、原尿和终尿主要成分比较(g/L)(g/L) 成成 分分 血浆血浆 原尿原尿 终尿终尿 浓缩倍数浓缩倍数 水水 900 980 960 1.1900 980 960 1.1蛋白质蛋白质 80 80 微量微量 0 -0 -葡萄糖葡萄糖 1 1 0 -1 1 0 - Na Na+ + 3.3 3.3 3.5 1.13.3 3.3 3.5 1.1 Cl Cl- - 3.7 3.7 6.0 1.63.7 3.7 6.0 1.6 K K+ + 0.2 0.2 1.5 7.50.2 0.2 1.5 7.5 尿酸尿酸 0.02 0.02 0.5 25.00.02 0.02 0.5 25.0 尿素尿素

4、 0.3 0.3 20.0 67.00.3 0.3 20.0 67.0 肌酐肌酐 0.01 0.01 1.5 150.00.01 0.01 1.5 150.0 氨氨 0.001 0.001 0.4 400.00.001 0.001 0.4 400.0差 异蛋白质血细胞蛋白质1.原尿的生成的条件1.肾小球滤过膜的通透性 前提条件2.肾小球有效滤过压 必要动力1.肾小球的滤过屏障滤过膜1.最内层的内皮细胞层2.中间层为非细胞结构的基膜层3.肾小囊的上皮细胞层毛细血管内皮毛细血管内皮细胞层：窗孔细胞层：窗孔基膜基膜肾小囊上皮细肾小囊上皮细胞层：裂孔胞层：裂孔内皮细胞层内皮细胞为胞体布满直径50lOO

5、nm的窗孔(fenestra)的扁平细胞。细胞表面含大量带负电荷的唾液酸糖蛋白。肾小球基膜:中间为较厚的高电子密度的致密层，内外两侧分别为较薄的电子密度较低的内疏松层和外疏松层。是滤过膜的主要屏障，厚325nm，网孔大小为48nm，只有水和部分溶质才能通过。肾小囊上皮细胞肾小囊上皮细胞：有足突，之间有裂隙小：有足突，之间有裂隙小孔，其上有滤过裂隙膜（主要蛋白成分是孔，其上有滤过裂隙膜（主要蛋白成分是nephrinnephrin），可阻止蛋白通过，是滤过膜），可阻止蛋白通过，是滤过膜的的附加屏障附加屏障。nephrin为细胞粘附分子中免疫球蛋白超家族成员，特异性表达于肾小球，对于维持肾小球滤过膜

6、的选择通透性具有关键的作用。溶质分子有效半径溶质分子有效半径2.0nm4.2nm4.2nm不能滤过，不能滤过，在在2.0-4.2nm2.0-4.2nm时部分滤过时部分滤过3.3.滤过屏障的通透性特征：滤过屏障的通透性特征：溶质分子所带电荷溶质分子所带电荷带负电溶质不易通过（白带负电溶质不易通过（白蛋白）蛋白）有效滤过压（EFP）EFPEFP=肾小球毛细血管压-（血浆胶体渗透压+囊内压）肾小球滤过的动力：肾小球滤过的动力： （向毛细血管外）（向毛细血管外） 肾小球毛细血管血压肾小球毛细血管血压滤过的阻力：（向毛细血管内）滤过的阻力：（向毛细血管内）肾小囊内压、血浆胶体渗透压肾小囊内压、血浆胶体渗

7、透压原尿的胶体渗透压原尿的胶体渗透压当当滤过的阻力滤过的阻力= =滤过的动力滤过的动力 有效滤过压有效滤过压=0=0 滤过平衡滤过平衡 并不是肾小球毛细血管的全程参与滤过。并不是肾小球毛细血管的全程参与滤过。部位部位 肾小球毛细肾小球毛细 血浆胶体血浆胶体 肾小球肾小球 有效有效 血管内压血管内压 渗透压渗透压 囊内压囊内压 滤过压滤过压入球端入球端 45 25 10 10出球端出球端 45 35 10 0 有效滤过压为零时有效滤过压为零时, 即达到即达到滤过平衡滤过平衡 时时 , 滤过停止滤过停止. 肾小球滤过率肾小球滤过率1.1.滤过率滤过率（glomerular filtration r

8、ate,GFR) glomerular filtration rate,GFR) 概念：单位时间内概念：单位时间内两肾两肾生成的超滤液量（即滤过的血浆生成的超滤液量（即滤过的血浆量）。量）。 GFRGFR两肾原尿量两肾原尿量 ml/minml/min 2.2.滤过分数滤过分数(glomerular filtration fraction GFF) (glomerular filtration fraction GFF) 概念：概念：GFRGFR与每分钟肾与每分钟肾血浆血浆流量的百分比。流量的百分比。 GFFGFF GFRGFR肾血浆流量肾血浆流量100100肾小球滤过率和滤过分数是衡量肾功肾小

9、球滤过率和滤过分数是衡量肾功能的指标能的指标。( (四四) )影响滤过的因素影响滤过的因素1.1.滤过膜滤过膜 面积面积通透性通透性机械屏障作用机械屏障作用血尿血尿（如：肾炎时导致滤过膜孔、裂增大）（如：肾炎时导致滤过膜孔、裂增大）静电屏障作用静电屏障作用蛋白尿蛋白尿（如：肾炎时带负电荷的糖蛋白减少或消失）（如：肾炎时带负电荷的糖蛋白减少或消失）正常时肾小球滤过膜滤过面积正常时肾小球滤过膜滤过面积=1.5m=1.5m2 2急性肾炎急性肾炎毛细血管腔狭窄或阻塞毛细血管腔狭窄或阻塞 滤过面积滤过面积GFRGFR尿量尿量GFR决定于肾小球滤过膜的面积（决定于肾小球滤过膜的面积（S）、滤过膜的通透性（

10、）、滤过膜的通透性（K）和有效滤过压）和有效滤过压（Puf）关系如下：关系如下：GFR=S*K*Puf=Kf*Puf Kf：滤过系数：滤过系数2.2.有效滤过压有效滤过压肾小球肾小球动脉血压动脉血压血浆胶体血浆胶体渗透压渗透压囊内压囊内压有效有效滤过压滤过压 GFR GFR 尿量尿量= =如：大失血如：大失血肾血流量减小肾血流量减小 高血压高血压肾入球小动脉硬化而缩小肾入球小动脉硬化而缩小例：快速大量输液例：快速大量输液稀释胶渗压稀释胶渗压例：结石、肿瘤例：结石、肿瘤影响因素影响因素滤过率的变化滤过率的变化滤过膜滤过膜 滤过膜的孔径滤过膜的孔径滤过率滤过率（血尿）（血尿） 滤过膜带负电荷滤过膜

11、带负电荷滤过率滤过率（蛋白尿）（蛋白尿） 滤过膜面积滤过膜面积滤过率滤过率（肾炎）（肾炎）有效滤过压有效滤过压 毛细血管血压毛细血管血压滤过率滤过率（大失血）（大失血） 血浆胶体渗透压血浆胶体渗透压滤过率滤过率（快速大量输液）（快速大量输液） 囊内压囊内压滤过率滤过率（结石、肿瘤）（结石、肿瘤）肾小球血浆流量肾小球血浆流量滤过率滤过率（中毒性休克）（中毒性休克）小结：影响滤过的因素小结：影响滤过的因素肾小管的重吸收重吸收：重吸收： 肾毛细血小管上皮细胞将物质从小管液中经上皮细胞转运至管肾毛细血小管上皮细胞将物质从小管液中经上皮细胞转运至管周毛细血管的过程。周毛细血管的过程。特点：特点： 选择性

12、、对某些物质的有限度的重吸收。选择性、对某些物质的有限度的重吸收。机制：机制： 主动重吸收与被动重吸收主动重吸收与被动重吸收1.1.物质转运方式物质转运方式： (1)(1)被动重吸收：被动重吸收： 扩散、渗透、易化扩散、溶剂拖曳（随水转扩散、渗透、易化扩散、溶剂拖曳（随水转运）运） 2)2)主动重吸收：主动重吸收： 原发性、继发性主动转运原发性、继发性主动转运2.小管液物质转运的通路小管液物质转运的通路 (1) 跨细胞：跨细胞： 溶质溶质 小管上皮细胞小管上皮细胞 基底外侧膜基底外侧膜 组织间隙组织间隙 (2) 细胞旁：细胞旁： 水分子、水分子、Cl- 、Na+ 小管上皮细胞间紧密连接小管上皮

13、细胞间紧密连接特点特点：选择性重吸收选择性重吸收 各种物质被重吸收的情况：各种物质被重吸收的情况： 葡萄糖、氨基酸：全部被重吸收葡萄糖、氨基酸：全部被重吸收 Na+ 、Cl-、K+、HCO3-等：大部分被重吸收等：大部分被重吸收 尿素：部分被重吸收尿素：部分被重吸收 肌酐：不被重吸收肌酐：不被重吸收几种电解质和水的重吸收几种电解质和水的重吸收1.Na+2.Cl-3.H2O4.K+(一一)Na+的重吸收的重吸收1、Na+的重吸收机制：的重吸收机制：（1）小管液）小管液Na+被动扩散进入细胞内被动扩散进入细胞内（2）主动转运到管周组织间液）主动转运到管周组织间液肾小管各个节段对肾小管各个节段对Na

14、+的不同重吸收率：的不同重吸收率：约约60%-70%在近端小管，在近端小管，25%-30%在髓袢升支，在髓袢升支，10%在远曲小管和集合管在远曲小管和集合管主动重吸收（1） 近端小管：近端小管： 管腔膜同向转运体管腔膜同向转运体 管腔膜逆向转运体管腔膜逆向转运体2、Na+在不同部位的转运方式在不同部位的转运方式（2 2）髓袢降支细段：髓袢降支细段： 对尿素、对尿素、Na+Na+不通透；不通透；（3 3）髓袢升支细段：髓袢升支细段： 对对Na+Na+高度通透（顺浓度差被动高度通透（顺浓度差被动重吸收重吸收 渗透压渐渗透压渐）（4 4）髓袢升支粗段）髓袢升支粗段： Na Na+ + 、 K K+

15、+ 、 2Cl 2Cl- -同向转运体同向转运体 被呋塞米抑制被呋塞米抑制 （5 5）NaNa+ +在远曲小管的重吸收在远曲小管的重吸收 远曲小管后段和集合管：远曲小管后段和集合管： 管腔膜：管腔膜：NaNa+ +通道通道 被阿米洛利抑制（保钾利尿药）被阿米洛利抑制（保钾利尿药） 管周膜：管周膜：NaNa+ +泵泵出细胞泵泵出细胞。 远曲小管初段：远曲小管初段： 管腔膜：管腔膜：NaNa+ +-Cl-Cl- -同向转运同向转运 被噻嗪类利尿剂所抑制被噻嗪类利尿剂所抑制 管周膜：管周膜：NaNa+ +泵泵出细胞。泵泵出细胞。 重吸收的特征重吸收的特征: : 无泵无泵- -漏现象漏现象: : 紧密

16、连接紧密连接的通透性低。的通透性低。 重吸收的量可被调节：醛固酮重吸收的量可被调节：醛固酮( (保钠排钾保钠排钾) ) 增加管腔膜上的增加管腔膜上的NaNa+ +通道数目；通道数目； 增强管周膜增强管周膜NaNa+ +泵的活性。泵的活性。3.3.近曲小管近曲小管NaNa+ +重吸收重吸收特点特点：存在泵存在泵-漏现象。漏现象。 ( (即：即：净净NaNa+ +重吸收量主动重吸收量回漏量重吸收量主动重吸收量回漏量) )细胞间隙内细胞间隙内NaNa+ +渗透压渗透压细胞间隙内静水压细胞间隙内静水压部分部分NaNa+ +和和H H2 2O O回漏入管腔内回漏入管腔内上皮细胞的上皮细胞的紧密连接紧密连

17、接被撑开被撑开管腔膜管腔膜NaNa+ +易化扩散入上皮易化扩散入上皮C C内内管周膜管周膜NaNa+ +泵将泵将NaNa+ +泵出上皮泵出上皮C CH H2 20 0顺渗透压进入上皮顺渗透压进入上皮C C间隙间隙 肾小管和集合管肾小管和集合管NaNa+ +重吸收的总结重吸收的总结部部 位位 量量 机制机制 特点特点 近曲近曲 60-70% 60-70% 初段主动初段主动( (管腔膜管腔膜NaNa+ +-X -X 定比重吸收定比重吸收 小管小管 偶联转运，管周膜偶联转运，管周膜NaNa+ +泵泵) () (泵泵- -漏现象漏现象) ) 后段被动后段被动( (顺电位差经顺电位差经 不受调节不受调节

18、 细胞旁路细胞旁路) ) 髓袢髓袢 25-30% 25-30% 升支细段被动升支细段被动( (顺浓度差顺浓度差) ) 降支细段对降支细段对NaNa+ +不通透不通透 升支升支 粗段主动粗段主动(Na(Na+ +-K-K+ +-2Cl-2Cl- - 重吸收量与尿浓缩有关重吸收量与尿浓缩有关 同向转运体复合物同向转运体复合物) ) 远曲管远曲管 10% 10% 管腔膜管腔膜NaNa+ +-Cl-Cl- -交换交换 无泵无泵- -漏现象漏现象 集合管集合管 管周膜管周膜NaNa+ +泵泵 受调节受调节 肾小管和集合管肾小管和集合管NaNa+ +重吸收的总结重吸收的总结部部 位位 量量 机制机制 特点

19、特点 近曲近曲 60-70% 60-70% 初段主动初段主动( (管腔膜管腔膜NaNa+ +-X -X 定比重吸收定比重吸收 小管小管 偶联转运，管周膜偶联转运，管周膜NaNa+ +泵泵) () (泵泵- -漏现象漏现象) ) 后段被动后段被动( (顺电位差经顺电位差经 不受调节不受调节 细胞旁路细胞旁路) ) 髓袢髓袢 25-30% 25-30% 升支细段被动升支细段被动( (顺浓度差顺浓度差) ) 降支细段对降支细段对NaNa+ +不通透不通透 升支升支 粗段主动粗段主动(Na(Na+ +-K-K+ +-2Cl-2Cl- - 重吸收量与尿浓缩有关重吸收量与尿浓缩有关 同向转运体复合物同向转

20、运体复合物) ) 远曲管远曲管 10% 10% 管腔膜管腔膜NaNa+ +-Cl-Cl- -交换交换 无泵无泵- -漏现象漏现象 集合管集合管 管周膜管周膜NaNa+ +泵泵 受调节受调节( (二二) )ClCl- -的重吸收的重吸收 近曲小管的前半段：近曲小管的前半段：NaNa+ +、葡萄糖、氨基酸、葡萄糖、氨基酸主动重吸收主动重吸收近曲小管的后半段：近曲小管的后半段：ClCl- -的浓度差的浓度差ClCl- -顺浓度差经顺浓度差经紧密连接紧密连接进入细胞间隙液进入细胞间隙液被动：近球小管、远曲小管、集合管被动：近球小管、远曲小管、集合管继发性主动重吸收：髓袢升支粗段继发性主动重吸收：髓袢升

21、支粗段 重吸收机制重吸收机制: : 被动重吸收被动重吸收 （渗透作用）。（渗透作用）。 重吸收途径重吸收途径： 细胞旁路细胞旁路 （近端小管）（近端小管） H H2 2O O通道（通道（远曲小管和集合管远曲小管和集合管） 重吸收特点：重吸收特点：各段重吸收率各不相同，近端小管最大，比各段重吸收率各不相同，近端小管最大，比例约为例约为656570%70%，同时远端小管水的重吸收量，同时远端小管水的重吸收量受受VPVP的影响的影响(三三)H2O的重吸收的重吸收肾小管和集合管肾小管和集合管H H2 2O O重吸收的总结重吸收的总结 部位部位 量量 机机 制制 特特 点点 近曲近曲 65% 65% 被

22、动被动( (渗透作用渗透作用) ) 球球- -管平衡管平衡 小管小管 细胞旁路细胞旁路 不受调节不受调节 水通道水通道 对终尿量的影响不大对终尿量的影响不大 髓袢髓袢 15% 15% 降支细段被动降支细段被动 升支对水不通透升支对水不通透 ( (渗透作用渗透作用) ) 远曲管远曲管 10% 10% 被动被动( (水通道水通道) ) 远曲管初段水不通透远曲管初段水不通透 集合管集合管 ADHADH调节被动调节被动( (水通道水通道) ) 影响影响终尿量终尿量(四四)K+的重吸收的重吸收1.部位：部位：近端小管：约近端小管：约65-70%髓袢：髓袢：25-30%远曲小管、集合管：重吸收、分泌钾远曲

23、小管、集合管：重吸收、分泌钾2.远曲小管和集合管对远曲小管和集合管对K+重吸收与重吸收与K+的的摄入量有关摄入量有关二、有机物的重吸收与排出二、有机物的重吸收与排出（一）葡萄糖的重吸收（一）葡萄糖的重吸收 部位：部位：在近曲小管重吸收，尤其是初段。在近曲小管重吸收，尤其是初段。 机制：机制：继发性主动重吸收继发性主动重吸收 特点：特点：肾糖阈、吸收极限量肾糖阈、吸收极限量 正常时肾小管可将滤出的全部葡萄糖重吸收回血，如果在近端小正常时肾小管可将滤出的全部葡萄糖重吸收回血，如果在近端小管以后的小管液中仍含有葡萄糖，则尿中将出现葡萄糖。管以后的小管液中仍含有葡萄糖，则尿中将出现葡萄糖。葡萄糖葡萄糖

24、小小管管上上皮皮细细胞胞内内K K+ +NaNa+ + 管腔膜管腔膜：与与NaNa+ +依赖载体的同依赖载体的同向偶联向偶联 管周膜管周膜：易化扩散进入细胞易化扩散进入细胞间隙间隙( (单一转运单一转运) )。管管周周膜膜泵泵载载体体葡萄糖重吸收机制：继发性主动重吸收葡萄糖重吸收的特点葡萄糖重吸收的特点： 具有一定的限度具有一定的限度( (协同转运载体的数目有限协同转运载体的数目有限) ) 肾糖阈肾糖阈: :尿中刚刚出现糖时的血糖浓度尿中刚刚出现糖时的血糖浓度( (或不出现尿糖的最高血糖浓度或不出现尿糖的最高血糖浓度) )，代表，代表一部分肾小管对葡萄糖的重吸收已达到饱和。一部分肾小管对葡萄糖

25、的重吸收已达到饱和。 正常值：正常值：160160180mg/dl180mg/dl。 葡萄糖吸收极限量葡萄糖吸收极限量(TMG)(TMG): : 当全部肾小管对葡萄糖的吸收能力都达到极限当全部肾小管对葡萄糖的吸收能力都达到极限 时的血糖浓度。时的血糖浓度。 正常值：当血糖浓度增加到正常值：当血糖浓度增加到300mg/dl300mg/dl时，时， 葡萄糖滤过量为葡萄糖滤过量为375mg/dl375mg/dl时。时。（二）（二）. .氨基酸的重吸收：氨基酸的重吸收：1 1、自由通过滤过膜进入囊腔，并于近端小管全部被重吸收、自由通过滤过膜进入囊腔，并于近端小管全部被重吸收 2 2、继发性主动转运，与

26、通过管腔膜载体偶联转运进入细胞、继发性主动转运，与通过管腔膜载体偶联转运进入细胞（三）（三）.微量蛋白质的重吸收：微量蛋白质的重吸收：1、正常生理状况下，在近端小管被全部重吸收、正常生理状况下，在近端小管被全部重吸收2、滤过机制：胞饮作用、滤过机制：胞饮作用3、蛋白尿的形成、蛋白尿的形成（四）.尿素的重吸收与排出1、机制：被动重吸收、机制：被动重吸收2、肾小管对尿素的重吸收受到水的重吸收与肾小管对尿素通透性的影、肾小管对尿素的重吸收受到水的重吸收与肾小管对尿素通透性的影响响3、尿素的排泄量与尿量的多少有关、尿素的排泄量与尿量的多少有关( (五五) )其它物质的重吸收和分泌其它物质的重吸收和分泌

27、 1.HPO1.HPO4 42-2-、SOSO4 42-2-与与NaNa+ +同向转运重吸收。同向转运重吸收。 2.2.进入体内的某些物质如青霉素、酚红和大多数利尿药等，由于与进入体内的某些物质如青霉素、酚红和大多数利尿药等，由于与血浆蛋白结合而不能通过肾小球滤过，均在近曲小管被主动分泌。血浆蛋白结合而不能通过肾小球滤过，均在近曲小管被主动分泌。 肾小管和集合管物质重吸收的总结肾小管和集合管物质重吸收的总结( (二二) )肾小管和集合管的分泌肾小管和集合管的分泌1.K1.K+ +的分泌的分泌（1 1）分泌的部位：）分泌的部位： 远曲小管和集合管远曲小管和集合管（2 2）K K+ +分泌机制分泌

28、机制: :NaNa+ +-K-K+ +交换交换KK+ + 管内管内KK+ + 管外管外管周膜管周膜NaNa+ +-K-K+ +泵的主动重吸收泵的主动重吸收管管外为正外为正管内为负的电位差管内为负的电位差K K+ +顺电顺电- -化学梯度分泌化学梯度分泌( (易化扩散易化扩散) )入入小管液小管液K K+ +通道通道NaNa+ +通道通道NaNa+ +-K-K+ +泵泵NaNa+ +-K-K+ +交换交换（3 3）分泌特点）分泌特点: : 泌泌K K+ +与泌与泌H H+ +呈负相关。呈负相关。 Na Na+ +-K-K+ +交换与交换与NaNa+ +-H-H+ +交换具有竟争抑制。交换具有竟争

29、抑制。 酸中毒酸中毒:Na:Na+ +-H-H+ +,Na,Na+ +-K-K+ +泌泌K K+ +高血钾症高血钾症 高血钾症高血钾症:Na:Na+ +-K-K+ +,Na,Na+ +-H-H+ +泌泌H H+ +酸中毒酸中毒 K K+ +的分泌决定于的分泌决定于K K+ +的摄入量的摄入量 多吃多排、少吃少排、不吃也排。多吃多排、少吃少排、不吃也排。 当大量使用利尿当大量使用利尿药时药时, ,应注意适当补应注意适当补钾，以防止低血钾钾，以防止低血钾症的发生症的发生。NaNa+ +-K-K+ +交换与交换与NaNa+ +-H-H+ +交换交换2.H2.H+ +的分泌的分泌H H+ +分泌机制分泌机制: : 是主动分泌。是主动分泌。NaNa+ +-H-H+ +交换交换 H