肾脏 肾脏的功能 尿的生成过程.

1、东南大学基础医学院生理学教研室 寻庆英学习要求1熟悉肾脏的功能。2掌握尿的生成过程及其影响因素。3了解尿液浓缩和稀释的基本原理。4掌握肾脏泌尿功能的调节。5熟悉排尿反射。一、排泄的概念和途径一、排泄的概念和途径排泄：排泄：是机体将物质代谢终产物和它不需要的或过剩的物质排是机体将物质代谢终产物和它不需要的或过剩的物质排出体外的过程。生理学中只将物质经过出体外的过程。生理学中只将物质经过血液循环血液循环由某些排泄器由某些排泄器官向体外排出的过程称为官向体外排出的过程称为排泄排泄（excretion) )。排泄的途径：排泄的途径：1 1、呼吸器官：、呼吸器官：COCO2 2和水；和水；2 2、大肠：

2、胆色素等；、大肠：胆色素等；3 3、皮肤：水、无机盐类等；、皮肤：水、无机盐类等；4 4、肾脏肾脏 ：大量的水和无机盐类，排泄量最大。：大量的水和无机盐类，排泄量最大。二、肾脏的功能概述二、肾脏的功能概述1 1、通过产生尿液的方式排泄代谢终产物以及异物、通过产生尿液的方式排泄代谢终产物以及异物2 2、调节水、电解质和酸碱平衡，维持渗透压、调节水、电解质和酸碱平衡，维持渗透压3 3、产生多种生物活性物质：肾素、前列腺素、产生多种生物活性物质：肾素、前列腺素、 活性维生素活性维生素D D3 3、促红细胞生成素、促红细胞生成素二、肾脏的功能概述二、肾脏的功能概述1、通过产生尿液的方式排泄代谢终产物以

3、及异物2、调节水、电解质和酸碱平衡，维持渗透压3、产生多种生物活性物质：肾素、前列腺素、 活性维生素D3、促红细胞生成素尿液性质尿液性质颜色：颜色：淡黄色；淡黄色；比重：比重：1.015 - 1.0251.015 - 1.025之间。之间。渗透压：渗透压：一般高于血浆，在一般高于血浆，在400mmol/l400mmol/l。酸碱性：酸碱性：pHpH值在值在 5.0 - 7.0 5.0 - 7.0 之间。之间。尿量：尿量：24h24h为为1000 - 2000ml1000 - 2000ml，一般为，一般为1500ml1500ml。 24h24h的尿量超过的尿量超过2500ml2500ml，称为，

4、称为多尿。多尿。 24h24h尿量在尿量在 100 - 500ml100 - 500ml之间，称为之间，称为少尿。少尿。 少于少于100ml100ml则称为则称为无尿无尿。多尿多尿脱水脱水 少尿少尿代谢物不能排泄代谢物不能排泄尿毒症尿毒症三、肾的功能解剖和肾血流量三、肾的功能解剖和肾血流量（一）肾的功能解剖（一）肾的功能解剖1 1、肾单位和集合管、肾单位和集合管(nephron and collecting duct) 肾单位是肾脏的基本功能单位，共有肾单位是肾脏的基本功能单位，共有170 - 240170 - 240万个，由肾万个，由肾小体和肾小管组成。集合管与肾单位共同完成泌尿功能。小体和

5、肾小管组成。集合管与肾单位共同完成泌尿功能。2 2、皮质肾单位和近髓肾单位、皮质肾单位和近髓肾单位 皮质肾单位占皮质肾单位占90%90%，近髓肾单位占，近髓肾单位占10%10%3 3、肾小球旁器（皮质肾单位）、肾小球旁器（皮质肾单位） 近球细胞（近球细胞（释放肾素释放肾素） 系膜细胞（系膜细胞（收缩，滤过膜减小收缩，滤过膜减小） 致密斑（致密斑（感受液体流量，感受液体流量，NaCINaCI含量含量）（二）滤过膜的构成（二）滤过膜的构成1 1、滤过膜的特点：三层结构组成、滤过膜的特点：三层结构组成（1 1）内层：肾小球毛细血管的内皮细胞层）内层：肾小球毛细血管的内皮细胞层 窗孔窗孔（2 2）中间

6、层：非细胞结构的基膜层）中间层：非细胞结构的基膜层 网孔网孔（3 3）外层：肾小囊的上皮细胞层）外层：肾小囊的上皮细胞层 裂孔裂孔Permeability is filtration, but not osmosis2 2、肾小球滤过膜通透性的特征、肾小球滤过膜通透性的特征3.6 几乎不能通过3.6nm1.8nm 通过率与分子半径 成反比分子半径相同时，带正电荷易通过而带负电荷不易通过肾小球滤过膜的机械屏障作用肾小球滤过膜的电化学屏作用( (三）肾脏的血液循环特点三）肾脏的血液循环特点1.1.肾脏的血液供应特点肾脏的血液供应特点（1 1）血液供应丰富）血液供应丰富1200ml/min1200m

7、l/min，占心输出量的，占心输出量的1/5 - 1/41/5 - 1/4。（2 2）肾皮质血流量最多）肾皮质血流量最多 皮质皮质 94% 94% 外髓质外髓质5 - 6% 5 - 6% 内髓质内髓质1%1%。肾血流量一般指肾皮质的血。肾血流量一般指肾皮质的血流量。流量。（3 3）具有两套毛细血管网）具有两套毛细血管网 A.A.肾小球毛细血管网肾小球毛细血管网 有利于肾小球滤过有利于肾小球滤过 B.B.肾小管周围的毛细血管网肾小管周围的毛细血管网 有利于肾小管的重吸收有利于肾小管的重吸收2.2.肾血流量的调节肾血流量的调节 肌原学说：入球小动脉平滑肌的舒缩 管-球反馈：致密斑感受器（NaCI含

8、量）动脉血压在80180mmHg变动时，RBF和GFR保持恒定。生理意义：肾脏的功能不随动脉血压的变化而变化，使电解质的排出保持恒定。（1）肾血流量的自身调节）肾血流量的自身调节 （autoregulation of renal blood flow)（2 2）肾脏血流的神经体液调节）肾脏血流的神经体液调节交感神经兴奋 肾动脉收缩 肾血流量减少 肾素紧急情况-实现血液的再分配去甲肾上腺素肾上腺素使肾动脉收缩 肾血流量减少 （四）集合管（四）集合管（collecting duct） 与肾单位一起共同完成肾脏的泌尿功能，在尿液的浓缩和稀释过程中起着重要作用。Permeability is filt

9、ration,but not osmosisl肾小球滤过：肾小球滤过： 指血液流经肾小球时，指血液流经肾小球时，血浆中血浆中的水分和小分子溶质，的水分和小分子溶质，从毛细血管到达肾小囊囊腔，形成原尿的过程。从毛细血管到达肾小囊囊腔，形成原尿的过程。l原尿：原尿： 由肾小球滤过产生的血浆的由肾小球滤过产生的血浆的超滤液超滤液，不含血细胞和，不含血细胞和大分子蛋白质。大分子蛋白质。l 肾小球滤过率（肾小球滤过率（GFRGFR）：）： 单位时间内（每分钟）单位时间内（每分钟）两肾两肾生成的生成的原尿量原尿量。l 滤过分数（滤过分数（FFFF）：）： 肾小球滤过率和肾小球滤过率和肾血浆流量肾血浆流量的

10、比值。的比值。 肾小球滤过率的大小主要取决于有效滤过压、肾小球滤过率的大小主要取决于有效滤过压、滤过膜的面积及其通透性。滤过膜的面积及其通透性。有效滤过压有效滤过压 = = 肾小球毛细血管血压肾小球毛细血管血压 - -（囊内压（囊内压+ +血浆胶体渗透压）血浆胶体渗透压） l 在入球端：EFP = 6.0-（2.67+ 1.33）=2.0KPal 在出球端：EFP = 6.0-（4.67+ 1.33）=0 KPa一、有效滤过压一、有效滤过压有效滤过压是肾小球滤过的动力有效滤过压是肾小球滤过的动力有效滤过压从入球端到出球端逐渐变小决定滤过平衡的位置血浆胶体渗透压上升的快慢三、影响肾小球滤过率的因

11、素三、影响肾小球滤过率的因素（一）肾小球毛细血管血压（一）肾小球毛细血管血压（二）囊内压（二）囊内压（三）血浆胶体渗透压（三）血浆胶体渗透压（四）肾血浆流量（四）肾血浆流量（五）滤过系数（滤过膜面积和通透性）（五）滤过系数（滤过膜面积和通透性）第三节第三节 肾小管与集合管肾小管与集合管的物质转运的物质转运功能功能Transport function of renal tubule and collecting duct 肾小管和集合管上皮细胞将本身产生的肾小管和集合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内的过程。物质或血液中的物质转运至肾小管内的过程。 肾小管肾小管和集合管液体中

12、的成分经过肾小管的上皮细胞和集合管液体中的成分经过肾小管的上皮细胞重新返回到周围血液中去的重新返回到周围血液中去的过程。过程。概概 述述l 分泌（ secretion ）l 重吸收（reabsorption) 重吸收的方式重吸收的方式 被动转运被动转运（passive transportion) 主动转运主动转运（active transportion ）(primary active transportion)(secondary active transportion)联合转运联合转运同向转运同向转运逆向转运逆向转运原发性原发性继发性继发性重吸收的途径重吸收的途径跨细胞途径跨细胞途径细胞旁

13、途径细胞旁途径（一）Na+、CI+和水的重吸收 重吸收量：99 以上Na+被肾小管和集合管重吸收 重吸收部位： 近球小管 67%-70% 髓袢升支细段 髓袢升支粗段（主） 远曲小管 7-10% 集合管 2-3%20%1、Na+的重吸收 重吸收机制 近端小管重吸收机制 泵漏模式 重吸收方式（主） 重吸收途径跨细胞途径（主）Na+一部分为原发性主动重吸收 髓襻升支髓襻升支粗段重吸收机制粗段重吸收机制 方式：主动重吸收途径：跨细胞途径一小部分为被动重吸收 远曲小管远曲小管、集合管重吸收机制、集合管重吸收机制 方式：主动重吸收，被动重吸收途径：跨细胞途径，细胞旁途径2 2C1C1- -的重吸收的重吸收

14、 重吸收量：99 以上被肾小管和集合管重吸收 重吸收部位：近球小管 67%-70%髓袢升支细段髓袢升支粗段（主）远曲小管 7-10%集合管 2-3%20% 重吸收机制部位：近球小管 ，远曲小管 ， 集合管伴随Na+主动重吸收而主主主髓襻升支粗段：Na+：CI-：一部分为原发性主动重吸收一部分为被动重吸收一部分继发性主动重吸收一部分为被动重吸收途径：跨细胞途径，细胞旁途径方式：主动重吸收，被动重吸收3 3水的重吸收水的重吸收 方式：被动重吸收（渗透作用）途径：跨细胞途径，细胞旁途径近端小管重吸收水的量与机体是否缺水无关，属于一种必然性重吸收水的重吸收与尿量有很大关系 近端小管吸收量：70% 远曲

15、小管和集合管吸收量：10%远曲小管和集合管重吸收水的量与机体是否缺水有关，属于一种调节性重吸收水的重吸收与尿液浓缩和稀释有很大关系 吸收部位：吸收部位：约约80 - 85%在近曲小管在近曲小管吸收方式：吸收方式：以以CO2的形式重吸收的形式重吸收吸收途径：吸收途径：跨细胞途径跨细胞途径4、 HCO -3 的重吸收的重吸收HCO -3 的重吸收与上皮细胞的泌酸能力有关5、 K+的重吸收的重吸收吸收部位：约80 - 85%在近曲小管吸收方式：主动重吸收吸收途径：跨细胞途径肾糖阈（血糖160 180mg/100ml）葡萄糖吸收极限量吸收部位：仅在近曲小管重吸收吸收方式：继发性主动重吸收吸收途径：跨细

16、胞途径1 1、葡萄糖的重吸收、葡萄糖的重吸收与与Na+Na+同向转运同向转运2 2氨基酸的重吸收氨基酸的重吸收吸收部位：吸收部位：主要在近曲小管重吸收主要在近曲小管重吸收吸收方式：吸收方式：继发性主动重吸收继发性主动重吸收吸收途径：吸收途径：跨细胞途径跨细胞途径l 此外，HPO42-和SO42-的重吸收也是与 Na+同向转运的。l 微量蛋白质则通过肾小管上皮细胞的胞 饮作用而被重吸收。（二）几种物质的分泌（二）几种物质的分泌1 1、 H H+ +的分泌的分泌分泌部位：分泌部位：各段小管都有分泌各段小管都有分泌分泌途径：分泌途径：跨细胞途径跨细胞途径分泌方式：分泌方式：H H+ + Na Na+

17、 + 交换（交换（近端近端）H H+ + K K+ + ATP ATPH H+ + 泵泵远曲远曲集合集合 肾小管上皮细胞每分泌一个肾小管上皮细胞每分泌一个H H+ +就可使就可使1 1个个HCOHCO3 3- -和和1 1个个NaNa+ +重吸收回血，重吸收回血，具有排酸保碱的作用。具有排酸保碱的作用。生理学意义：生理学意义：2、NH3的分泌的分泌分泌部位分泌部位：主要在远曲小管和集合主要在远曲小管和集合管管 近端小管近端小管 （NHNH4 4+ +- Na- Na+ +) )分泌途径分泌途径：跨细胞途径跨细胞途径分泌方式分泌方式：NHNH4 4+ +- Na- Na+ + 、扩散、扩散 肾小

18、管细胞分泌肾小管细胞分泌NH3，H+，两者相互促，两者相互促进，而且还促进了进，而且还促进了NaHCO3的重吸收。的重吸收。分泌部位：分泌部位：主要在远曲小管和集合管主要在远曲小管和集合管分泌途径：分泌途径：跨细胞途径跨细胞途径分泌方式：分泌方式：被动转运被动转运K K+ +的被动分泌与的被动分泌与NaNa+ +的主动重吸收密切相关的主动重吸收密切相关3、K+的分泌的分泌l 低渗尿低渗尿：水过剩、尿：水过剩、尿稀释稀释 (hypotonic urine)l 高渗尿高渗尿：缺水、尿：缺水、尿浓缩浓缩 (hypertonic urine)l 等等渗尿：可能为肾功能受损渗尿：可能为肾功能受损尿液渗透

19、压的高低是相对于血浆渗透压来说的一、尿液稀释的过程及其机制一、尿液稀释的过程及其机制 部位部位：远曲小管和集合管：远曲小管和集合管 机制机制： 小管液中溶质被重吸收小管液中溶质被重吸收 水不易被重吸收（有赖于水不易被重吸收（有赖于ADH） 过程过程：二、尿液浓缩的过程及其机制二、尿液浓缩的过程及其机制 渗透压梯度的大小渗透压梯度的大小-抽吸水的力量抽吸水的力量集合管对水的通透性集合管对水的通透性-阀门开放的大小阀门开放的大小小管液中溶质未被重吸收，而水被重小管液中溶质未被重吸收，而水被重吸收，引起尿液的浓缩吸收，引起尿液的浓缩尿液是否能浓缩关键是尿液是否能浓缩关键是-水是否能重吸收水是否能重吸

20、收部位：部位：主要在远曲小管和集合管主要在远曲小管和集合管条条件件髓袢的髓袢的“U”U”型结构（逆流倍增作用）型结构（逆流倍增作用）从皮质向髓质走向的集合管从皮质向髓质走向的集合管1 1、髓质渗透压梯度、髓质渗透压梯度形成机制形成机制 结构结构基础：基础：髓袢、远曲小管和集合管对水和溶质通透性髓袢、远曲小管和集合管对水和溶质通透性的差异、重吸收溶质能力的差异。的差异、重吸收溶质能力的差异。外髓部外髓部： 髓袢升支粗段髓袢升支粗段对对NaClNaCl的主动重吸收的主动重吸收 功能功能基础：基础：内髓部：内髓部：髓袢升支细段对髓袢升支细段对NaClNaCl的通透性的通透性内髓部集合管对尿素通透内髓

21、部集合管对尿素通透尿素再循环尿素再循环2 2、直小血管、直小血管维持肾髓质区渗透梯度的作用维持肾髓质区渗透梯度的作用3 3、集合、集合管对水的通透性管对水的通透性: : 当水缺乏时，当水缺乏时，ADHADH释放增加，提高远曲小管和释放增加，提高远曲小管和集合管的通透性。集合管的通透性。弥散渗透物质，使渗透压均匀分布弥散渗透物质，使渗透压均匀分布运送多余的溶质和水运送多余的溶质和水四、影响尿液浓缩的因素四、影响尿液浓缩的因素( (一一) )肾髓质内渗透压梯度的改变肾髓质内渗透压梯度的改变( (二二) )集合管对水的通透性改变集合管对水的通透性改变( (三三) )直小血管血流速度的改变直小血管血流

22、速度的改变 肌肌原学说：原学说：入球小动脉平滑肌的舒缩入球小动脉平滑肌的舒缩 管管-球反馈：球反馈：致密斑感受器（致密斑感受器（NaCI含量含量）动脉血压在动脉血压在80180mmHg变动时，变动时，RBF和和GFR保持恒定。保持恒定。生理意义：肾脏的功能不随动脉血压的变化而变化，生理意义：肾脏的功能不随动脉血压的变化而变化，使电解质的排出保持恒定。使电解质的排出保持恒定。（1）肾血流量的自身调节）肾血流量的自身调节 （autoregulation of renal blood flow)l 肾内的自身调节肾内的自身调节( (2 2) )小管液中溶质的浓度小管液中溶质的浓度l肾肾内的自身调节内

23、的自身调节 小管液中溶质的浓度增高，使小管液渗透压提小管液中溶质的浓度增高，使小管液渗透压提高，结果阻碍了水的重吸收，使尿量增多，这种利高，结果阻碍了水的重吸收，使尿量增多，这种利尿方式称为尿方式称为 渗透性利尿渗透性利尿(osmotic (osmotic diuresisdiuresis) ) 近端小管对溶质和水的重吸收量随肾小球滤过近端小管对溶质和水的重吸收量随肾小球滤过率的改变而发生变化。不论肾小球滤过率增加还是率的改变而发生变化。不论肾小球滤过率增加还是减少，近端小管对减少，近端小管对NaNa+ +和水的重吸收率始终占肾小和水的重吸收率始终占肾小球滤过率的球滤过率的65657070左右

24、，这种现象称为左右，这种现象称为( (3 3) )肾小球滤过率肾小球滤过率球球-管平衡管平衡(glomerulotubular balance)l肾肾内的自身调节内的自身调节球球- -管平衡的生理意义：管平衡的生理意义： 在于使尿中排出的溶质和水不致因肾小在于使尿中排出的溶质和水不致因肾小球滤过率的增减而出现大幅度的变动。球滤过率的增减而出现大幅度的变动。机制：机制： 球球- -管平衡的机制与小管周围毛细血管压管平衡的机制与小管周围毛细血管压和胶体渗透压改变有关。和胶体渗透压改变有关。毛细血管血压血浆胶体渗透压毛细血管血压血浆胶体渗透压l 神经和体液调节神经和体液调节（一（一）肾脏血流量的神经

25、体液调节肾脏血流量的神经体液调节（二）（二）肾小管对物质重吸收的神经体液调节肾小管对物质重吸收的神经体液调节（1 1）神经调节）神经调节（2 2）抗利尿激素抗利尿激素（3 3）肾素肾素- -血管紧张素血管紧张素- -醛固酮系统醛固酮系统交感神经兴奋交感神经兴奋 肾动脉肾动脉收缩收缩 肾血流量肾血流量减少减少 肾素肾素紧急情况紧急情况 - - 实现血液的再分配实现血液的再分配（一）（一）肾脏肾脏血流量的血流量的神经体液调节神经体液调节去甲肾上腺素去甲肾上腺素肾上腺素肾上腺素使肾动脉收缩使肾动脉收缩 肾血流量减少肾血流量减少 使循环中的使循环中的血管紧张素血管紧张素II和和醛固酮醛固酮含量增加，导

26、致肾小管含量增加，导致肾小管对对NaCI和水的重吸收增加。和水的重吸收增加。2 2、 增加近端小管和髓襻的上皮细胞重吸收增加近端小管和髓襻的上皮细胞重吸收 Na+、CI-和水。和水。 1 1、 刺激肾小球旁器中的球旁细胞释放肾素刺激肾小球旁器中的球旁细胞释放肾素（二）（二）肾小管对物质重吸收的神经体液调节肾小管对物质重吸收的神经体液调节2 2、ADHADH的主要作用的主要作用( (二二) )抗利尿激素抗利尿激素1 1、ADHADH产生的部位产生的部位3 3、作用机制、作用机制l 提高提高远曲小管和集合管上皮细胞对水的通透性远曲小管和集合管上皮细胞对水的通透性，从而，从而 增加增加水的重吸收，使

27、尿液浓缩，尿量减少水的重吸收，使尿液浓缩，尿量减少( (抗利尿抗利尿) )。l ADH ADH也能增加远曲小管对也能增加远曲小管对NaCINaCI的主动重吸收和内的主动重吸收和内髓部髓部 集合集合管对尿素的通透性。管对尿素的通透性。4 4、影响、影响ADHADH释放的因素释放的因素（1 1）血浆晶体渗透压）血浆晶体渗透压 大量饮清水后引起尿量增多的现象，称为水利尿。（2 2）循环血量）循环血量 左心房内膜下的容量感受器下丘脑前部的渗透压感受器动脉血压升高时，刺激颈动脉窦压力感受器动脉血压升高时，刺激颈动脉窦压力感受器（3 3）其他因素）其他因素下丘脑或垂体病变，下丘脑或垂体病变，ADHADH合

28、成和释放可发生障合成和释放可发生障碍，导致尿量增加，此称尿崩症。碍，导致尿量增加，此称尿崩症。轻度冷刺激可减少轻度冷刺激可减少ADHADH的释放的释放1 1、产生部位：、产生部位： 醛固酮是肾上腺皮质球状带所分泌的一种激醛固酮是肾上腺皮质球状带所分泌的一种激素。素。2 2、对肾脏的作用：、对肾脏的作用： 促进远曲小管和集合管主动重吸收促进远曲小管和集合管主动重吸收Na+Na+、排泄、排泄K+K+，Na+Na+的重吸收增加使水的重吸收也增加，所的重吸收增加使水的重吸收也增加，所以醛固酮具有保以醛固酮具有保Na+Na+、保水和排、保水和排K+K+的作用。的作用。( (三三) )醛固酮醛固酮3 3、

29、作用机制、作用机制4 4、调节醛固酮分泌的因素、调节醛固酮分泌的因素肾素肾素血管紧张素血管紧张素醛固酮系统醛固酮系统 血血K+K+和血和血Na+Na+浓度浓度小小 结结肾小球的滤过肾小球的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尿液的浓缩和稀释尿液的浓缩和稀释尿液生成的调节尿液生成的调节一动力一动力三概念三概念五因素五因素三调节三调节三方式三方式二途径二途径Na+,CI-Na+,CI-H2O,HCO3-H2O,HCO3-,G,AA,G,AAH+,NH3,K+H+,NH3,K+内髓部内髓部NaCINaCI尿素尿素外髓部外髓部NaCINaCI神经调节神经调节（交感）（交感）体液调节体液调节（ADHADH，ALDALD）自身调节自身调节（小管液内溶质（小管液内溶质的浓度，肾小球的浓度，肾小球滤过率）滤过率）1 1、影响肾小球滤过作用的因素有哪些、影响肾小球滤过作用的因素有哪些2 2、口服大量浓盐水、清水、静脉注射生理盐水、高渗、口服大量浓盐水、清水、静脉注射生理盐水、高渗葡萄糖后对尿量各有什么影响？为什么？葡萄糖后对尿量各有什么影响？为什么？3 3、名词解释：肾小球滤过、名词解释：