医学精品课件尿生成和排出

1、第八章 尿的生成和排出湖北医药学院生理学教研室 李海霞2021/7/15 星期四1熟悉了解掌握肾小球的滤过功能：肾小管滤过率、滤过分数、有效滤过压；决定和影响肾小球滤过的因素；肾小管重吸收的有限性；肾单位不同部分（近端、髓袢、远端）的重吸收和分泌；肾髓质高渗梯度形成原理；直小血管的作用；尿液的浓缩和稀释过程及其影响因素；肾脏泌尿功能的调节滤过膜及其通透性；肾小管重吸收特征和方式；逆流交换与逆流倍增作用；血浆清除率的意义肾脏的结构及功能概要；膀胱与尿道的神经支配；排尿反射（膀胱容量和膀胱内压的关系；神经系统损害引起的排尿异常）2021/7/15 星期四2 排 泄 器 官 排 泄 物 肾 脏 水、

2、尿素、肌酐、盐类、 药物、毒物、色素等 肺 脏 co2、水、挥发性药物等 皮肤及汗腺 水、盐类、少量尿素等 消 化 道 钙、镁、铁、磷等无机盐, 胆色素,毒物等 唾 液 腺 重金属、狂犬病毒等 排泄（excretion）：由排泄器官将代谢终产物、进入体内过剩的物质的和异物（药物或毒物）排出体外的过程。2021/7/15 星期四3肾脏功能 (一)泌尿:维持内环境的相对稳定。 排除机体大部分代谢终产物、过剩的物质、水及进入体内药物、毒物等。 调节水、电解质和酸碱平衡。 (二)内分泌: 肾素、促红细胞生成素、1羟化酶，前列腺素2021/7/15 星期四4第一节 肾的功能和血液循环特点 一、肾脏的结构

3、特点（一）肾单位和集合管 人体每个肾脏有100万个肾单位，不能再生，40岁以后，功能性肾单位每10年大约减少102021/7/15 星期四5肾小体肾小球肾小囊肾小管近端小管髓袢细段远端小管袢升细段袢升粗段远曲小管袢降粗段近曲小管袢降细段肾单位2021/7/15 星期四6皮质肾单位近髓肾单位数量多（85-90%）少（10-15%）形状小，髓袢段大，髓袢长A口径A入：A出=2：1A入：A出 1：1A出后的Cap肾小管周围肾小管周围U型直小血管球旁器有，肾素多几乎无功能尿生成尿浓缩稀释两种肾单位比较2021/7/15 星期四7（二）球旁器球旁细胞球外系膜细胞可合成、储存和释放肾素感受小管液中的NaC

4、l变化，并将信息传至球旁细胞，调节肾素的释放。吞噬、收缩功能2021/7/15 星期四8二、肾血流量的特点及其调节 （一）肾的血液循环特征流量大但分布不均：1200ml/min 心输出量1/41/5，机体供血最丰富器官； 94%左右分布在肾皮质。压力高低不同： 肾小球毛细血管网高利于滤过； 肾小管毛细血管网低利于重吸收。2021/7/15 星期四9肾动脉灌注压70-180mmHg，肾血流量相对稳定。（二）肾血流量的调节肌源学说管球反馈1、自身调节2021/7/15 星期四10“肌源学说 ”：肾灌注压入球小动脉血管壁受到牵张刺激血管平滑肌紧张性血管口径血流阻力血流量肾血流量相对恒定动脉血压 18

5、0 mmHg 平滑肌已达收缩极限罂粟碱，水合氯醛，氰化钠等可抑制血管平滑肌活动，自身调节消失2021/7/15 星期四11“管-球反馈”(tubuloglomerular feedback)肾血流，肾小球滤过率流速慢，NaCl吸收多，致密斑处NaCl浓度降低致密斑将信息反馈给肾小球入球小动脉阻力降低球旁细胞释放肾素AngII出球小动脉收缩肾小球毛细血管静水压2021/7/15 星期四122、肾血流的神经-体液调节交感神经兴奋（剧烈运动，应急状态如大失血）肾血管收缩 肾血流量，使血液转移到当时需要血供较多的组织。体液：NE，E，血管升压素、血管紧张素II等 PGE2，PGI2,缓激肽等2021/

6、7/15 星期四13复习思考题 1.肾血流量的特点是什么？ 2.试述肾脏的生理功能。2021/7/15 星期四14 患儿，男，6岁，感冒1周后出现血尿，蛋白尿伴尿量减少。 诊断为急性肾小球肾炎。1.肾小球在尿液的生成中有何作用？2.哪些因素会影响肾小球功能而引起尿液异常？正常尿液患儿尿液2021/7/15 星期四15第二节 肾小球的滤过功能（Glomerular Filtration）2021/7/15 星期四16能够理解肾小球滤过过程及其影响因素，并能够结合具体案例进行分析。提高对异常尿液的重视度。教学目标2021/7/15 星期四172.判断题 肾小球毛细血管网压力高,利于滤过;肾小管周围

7、毛细血管网压力低,利于重吸收。( )1.多选题肾单位是尿液生成的基本功能单位，由（ ）组成。A.肾小球 B.肾小囊 C.肾小管ABC先测2021/7/15 星期四18肾小球在尿液的生成中有什么作用？12021/7/15 星期四19尿的生成肾小球滤过血浆中部分物质肾小管、集合管重吸收和分泌原尿终尿2021/7/15 星期四20肾小球滤过（Glomerular Filtration）血液流过肾小球时,血浆中水分和小分子物质通过滤过膜进入肾小囊形成原尿的过程。 是尿生成的第一步。血浆中除蛋白外，血浆中几乎所有成分均能被滤过。 肾小球滤液 血浆超滤液2021/7/15 星期四212021/7/15 星

8、期四22一、肾小球滤过膜（一）组成(Glomerular filtration membrane)内皮细胞基膜裂隙膜滤过膜示意图2021/7/15 星期四23 滤液(原尿)裂孔窗孔 机械屏障作用内皮细胞层 阻止血细胞通过基膜 阻碍大分子蛋白通过裂隙膜 最后一道屏障70-90nm2-8nm4-11nm为何血浆白蛋白（3.6nm）很难滤过？（二）通透性滤过屏障模式图2021/7/15 星期四24 电学屏障作用 滤过膜带负电荷，阻止带负电的较大物质通过。图-不同分子大小和电荷对右旋糖酐滤过能力的作用2021/7/15 星期四25（三）滤过膜面积1.5m22021/7/15 星期四26二、有效滤过压（

9、effective filtration pressure，EFP）肾小球毛细血管血压囊内压血浆胶体渗透压PGCPBSGCPBSGCEFP=PGC - PBS -GC2021/7/15 星期四27 入球端=45-10-25 =10mmHg0有滤液生成 入球端=45-10-25 =10mmHg 0有滤液生成 近出球端=45-10-35 =0mmHg=0无滤液生成滤过平衡2021/7/15 星期四281、肾小球滤过率（glomerular filtration rate, GFR) 单位时间内（min) 两肾生成的超滤液量。 1.73m2 125ml/min。一昼夜为180L。 衡量肾小球滤过功能

10、的重要指标2、滤过分数(filtration fraction, FF) 肾小球滤过率与肾血浆流量的比值。FF = GFR肾血浆流量=125660=0.19表明:流经肾脏的血浆约20%形成原尿。2021/7/15 星期四29哪些因素会影响肾小球的滤过？22021/7/15 星期四30通透性机械屏障作用 ，蛋白尿、血尿电学屏障作用 ，蛋白尿（白蛋白）三、影响肾小球滤过的因素1.滤过膜的通透性和面积（滤过系数）面积有效滤过面积 ，原尿量 2021/7/15 星期四312.有效滤过压肾小球毛细血管血压囊内压血浆胶体渗透压=有效滤过压原尿肾小球毛细血管血压如：大失血交感神经兴奋入球小动脉强烈收缩202

11、1/7/15 星期四322.有效滤过压肾小球毛细血管血压囊内压血浆胶体渗透压=有效滤过压原尿2021/7/15 星期四332.有效滤过压肾小球毛细血管血压囊内压血浆胶体渗透压=有效滤过压原尿如：快速大量生理盐水稀释胶渗压2021/7/15 星期四343.肾小球血浆流量 肾血流量大血浆胶体渗透压上升速度慢有效滤过压下降速度变慢滤过停止时间延后产生滤过作用毛细血管长度增加增加有效滤过面积肾小球滤过率增加。 反之亦然。2021/7/15 星期四35多选下列哪些可影响肾小球滤过： （ ） A.剧烈运动引起交感神经强烈兴奋 B.肿瘤压迫输尿管 C.静脉输入大量生理盐水 ABC测试2021/7/15 星期

12、四36案例分析急性肾小球肾炎患儿为何出现血尿和蛋白尿？（ ） 为何尿量减少？ （ ） A.滤过膜屏障受损 B.有效滤过面积减小 C.有效滤过压降低AB/jxsxqsy/131114/6098.shtml2021/7/15 星期四37肾小球基膜研究进展肾小球基膜是阻止白蛋白滤过的主要屏障。改善基膜结构和功能的治疗方案可能阻止甚至逆转某些肾脏疾病（如糖尿病肾病）蛋白尿的发生。2021/7/15 星期四38原尿是如何转变成终尿的？2021/7/15 星期四39第三节 肾小管与集合管的重吸收和分泌血浆、原尿和终尿主要成分比较(g/L) 血浆、原尿和终尿主要成分比较(g/L) 成 分 血浆 原尿 终尿

13、浓缩倍数 水 900 980 960 1.1蛋白质 80 微量 0 -葡萄糖 1 1 0 - Na+ 3.3 3.3 3.5 1.1 Cl- 3.7 3.7 6.0 1.6 K+ 0.2 0.2 1.5 7.5 尿酸 0.02 0.02 0.5 25.0 尿素 0.3 0.3 20.0 67.0 肌酐 0.01 0.01 1.5 150.0 氨 0.001 0.001 0.4 400.0180L1.5L（重吸收）葡萄糖原尿中有终尿中无(重吸收)； 肌酐、氨原尿中微量终尿中大量(分泌或排泄)。吸收量大，高度选择性2021/7/15 星期四40分 泌:指小管上皮细胞将自身代谢物质或血液中某些物质排

14、入管腔的过程。重吸收:指小管上皮细胞将小管液中某些成分转运返回血液的过程。2021/7/15 星期四411.1 2/3经跨细胞重吸收-近端小管前半段关键动力：上皮细胞基底侧膜上Na+泵钠泵造成细胞低钠， Na+-H+交换， Na+-Glu/AA同向转运进入细胞。H2O被动重吸收（渗透压）。Cl-浓度升高。(一)几种物质的重吸收1.Na+、Cl、H2O的重吸收肾小管和集合管重吸收99%,近端小管中65%-70%。2021/7/15 星期四421/3经细胞旁重吸收-近端小管后半段Cl-顺浓度差经紧密连接吸收管两侧电位差Na+顺电位差经紧密连接吸收。H2O通过渗透作用而吸收（等渗）。2021/7/1

15、5 星期四43X：葡萄糖 氨基酸等渗性重吸收2021/7/15 星期四441.2 髓袢:NaCl 20%、水15%髓袢降支细段：对NaCl不通透水经水通道（AQP1）以渗透方式重吸收。髓袢升支细段：对水不通透。对Na+、Cl-高度通透：易化扩散进入组织液。2021/7/15 星期四45髓袢升支粗段Na+-K+-2Cl-同向转运体Na+-K+泵Na+由Na+泵泵至组织间液Cl-经管周膜Cl-通道至组织间液K+返回小管液Na+ K+ Ca2+ 顺电位差经细胞旁途径重吸收对水几乎不通透。小管液呈低渗性。速尿哇巴因2021/7/15 星期四461.3 远曲小管和集合管：NaCl 12%、水不等量 对N

16、a+（醛固酮）和水（抗利尿激素）的重吸收可根据机体的水、盐平衡状态进行调节。 调节性重吸收。 2021/7/15 星期四47噻嗪类远曲小管：对水不通透2021/7/15 星期四48集合管上皮细胞：Na+-K+泵 Na+通道对水的吸收取决于（ADH）抗利尿激素的调控阿米洛林Na+吸收管腔负电位Cl-通过细胞旁途径吸收 K+分泌入管腔2021/7/15 星期四49 肾小管和集合管Na+和H2O重吸收的总结Na+重吸收部 位量机 制特 点近曲小管60-70%初段主动(管腔膜Na+-X偶联转运，管周膜Na+泵)后段被动(顺电位差经细胞旁路)定比重吸收不受调节髓袢升支25-30%细段被动(顺浓度差)粗段

17、主动(Na+-K+-2Cl-同向转运体复合物)降支细段对Na+不通透重吸收量与尿浓缩机制有关远曲管集合管10%管腔膜Na+-Cl-交换管腔膜Na+通道管周膜Na+泵受调节2021/7/15 星期四502021/7/15 星期四51H2O重吸收部 位量机 制特 点近曲小管65%被动(渗透作用)细胞旁路水通道（主要）球-管平衡不受调节髓袢15%降支细段被动(渗透作用)升支对水不通透远曲管集合管10%9.3%被动(水通道)远曲管初段水不通透受ADH调节 近曲小管水的重吸收量对终尿量的影响不大，而终尿量主要取决于远曲小管和集合管对水的重吸收量。2021/7/15 星期四522021/7/15 星期四5

18、32. HCO3-的重吸收与H+的分泌 HCO3-80%在近端小管重吸收。小管液中HCO3-以CO2的形式重吸收；优先于Cl-的吸收。体现肾脏排酸保碱，调节机体酸碱平衡的作用。乙酰唑胺CA活性受PH影响2021/7/15 星期四54H+的分泌近球小管：Na+-H+交换。集合管：H+泵。酸化尿液，排酸保碱，促进泌氨。2021/7/15 星期四553.NH3的分泌 NH4+：Na+-H+交换。主要在近端小管NH3：单纯扩散。集合管排H+获碱调节酸碱平衡2021/7/15 星期四564. K+的重吸收和分泌 原尿中的约65% -70% K+在近端小管重吸收，约25% -30%在髓袢重吸收。2021/

19、7/15 星期四57K+-Na+交换K+通道Na+通道Na+-K+泵Na+-K+交换终尿中K+-远端小管和集合管上皮分泌的。促进K+分泌的因素：细胞外液K+浓度醛固酮分泌小管液流量高（降低小管液K+浓度）小管腔负电位增高阿米洛林2021/7/15 星期四58K+分泌特点: 近端小管泌K+与泌H+呈负相关。 Na+-K+交换与Na+-H+交换具有竟争抑制。 酸中毒:Na+-H+,Na+-K+泌K+高血钾症。 高血钾症:Na+-K+,Na+-H+泌H+酸中毒。 多吃多排、少吃少排、不吃也排。不能进食患者需要补钾。2021/7/15 星期四59 5.葡萄糖的重吸收仅限于近端小管，特别是前半段。继发主

20、动转运过程。 葡萄糖具有饱和性。2021/7/15 星期四60 肾糖阈:尿中刚刚出现糖时的血糖浓度。 180mg/100ml（10.1mmol/L），部分肾小管对葡萄糖的吸收能力达到极限，尿中开始出现葡萄糖。 葡萄糖最大转运量:双肾全部肾小管每分钟所能重吸收葡萄糖最大量。血糖浓度升至300mg/100ml （16.7mmol/L），两肾全部肾小管对葡萄糖的吸收能力都达到极限（男375mg/min，女300mg/min ）。2021/7/15 星期四612021/7/15 星期四62 6.钙的重吸收与排泄 约70%在近端小管被重吸收，20%在髓袢，9%在远端小管和集合管被重吸收，小于1%的Ca2

21、+随尿排出近端小管：约80%由溶剂拖曳的方式经细胞旁 约20%经跨细胞途径被重吸收髓袢仅升支粗段能重吸收Ca2+远端小管和集合管：小管液为负电位，Ca2+的重吸收是跨细胞途径的主动转运2021/7/15 星期四63 7.尿素的重吸收与排泄 蛋白质代谢产物 约40%-50%在近端小管被重吸收尿素再循环2021/7/15 星期四64重吸收的部位和方式部位 水的重吸收近曲小管 65-70%髓袢 10%远曲小管 10%集合管 10-20% 各种物质的重吸收全部：葡萄糖, 氨基酸大部：67%水，Na+,K+, Cl-, 85% HCO3-部分：硫酸盐，尿素，尿酸部分：Na+, Cl-，水部分：Na+,H

22、CO3-，水部分：水，钠盐，尿素在重吸收的质和量上，近端小管居首。2021/7/15 星期四65（二）影响肾小管和集合管重吸收与分泌的因素1.小管液中溶质的浓度 当溶质渗透压肾小管(尤其近曲小管)对水的重吸收尿量。 这种利尿方式称为渗透性利尿。 如:糖尿病的多尿； 渗透性利尿剂-甘露醇、山梨醇(可被滤过而不被重吸收)。2021/7/15 星期四662.球管平衡 近端小管中Na +和水的重吸收率总是占肾小球滤过率的65%70%，这种定比重吸收的现象称为球-管平衡意义： 保持尿量和尿钠的相对稳定。2021/7/15 星期四67 第四节 尿液的浓缩和稀释 尿渗压血渗压高渗尿尿浓缩 如：大量出汗、呕吐

23、、腹泻缺水尿渗压血渗压低渗尿尿稀释 如：大量输液、饮水多水正常血浆的渗透压：300mOsm/(kgH20)终尿的渗透压：501200mOsm/(kgH20)尿浓缩、稀释障碍缺水或水中毒2021/7/15 星期四68尿液稀释本质：小管液中溶质重吸收的程度水被重吸收尿液浓缩本质：小管液中水重吸收的程度溶质被重吸收肾髓质渗透梯度是尿浓缩和稀释的 先决条件。抗利尿激素的释放为决定因素2021/7/15 星期四692021/7/15 星期四70（一）肾髓质间质渗透梯度的形成基础：近髓肾单位长的髓袢结构和功能。逆向流动通透性不同髓袢的逆流倍增一、尿浓缩机制2021/7/15 星期四711.髓袢升支粗段：对

24、NaCl主动转运（主要动力） 对水不通透 NaCl向管外扩散 外髓高渗梯度形成2021/7/15 星期四722.髓袢降支细段：对NaCl不通透对水通透水被重吸收 管内NaCl浓度增高2021/7/15 星期四733.髓袢升支细段： 对NaCl易通透 对水不通透 NaCl向管外扩散 参与内髓渗透梯度形成2021/7/15 星期四744.集合管：内髓部 对尿素易通透 尿素向管外扩散 参与内髓渗透压梯度形成尿素再循环 促进并加强2021/7/15 星期四75（二）髓质渗透压梯度的维持： 直小血管的逆流交换作用带走多余水和溶质2021/7/15 星期四76形成肾髓质高渗梯度的物质：外髓质： 主要是Na

25、Cl。 内髓质： 主要是NaCl+尿素形成肾髓质高渗梯度的决定因素：逆流系统+各段对物质的选择性通透。保持：直小血管逆流交换。肾髓质渗透压梯度的形成和保持形成2021/7/15 星期四77水NaCl尿素髓袢降支细段高度通透不易通透中等通透髓袢升支细段不通透高度通透不易通透髓袢升支粗段不易通透不易通透但主动重吸收不易通透远 曲 小 管有ADH时易通透不易通透但主动重吸收不易通透 集 合 管有ADH时易通透不易通透但主动重吸收外髓部不通透内髓部易通透髓袢、远曲小管和集合管的通透性肾髓质高渗梯度的形成2021/7/15 星期四78（三）抗利尿激素促进集合管水的重吸收，浓缩尿液 ADH 集合管上皮细胞

26、 AQP2表达增加 对水的通透性增加 水的重吸收量增加 (渗透压)2021/7/15 星期四79二、尿液的稀释机制 ADH 远曲小管和集合管水通透性低仍然能够继续吸收氯化钠2021/7/15 星期四80 三、影响尿液浓缩和稀释的因素 影响肾髓质高渗形成的因素直小血管血流量和速度对髓质高渗维持的影响影响连接小管和集合管对水通透性的因素中枢性尿崩症，ADH减少，每天可排20L低渗尿。血流加速带走髓质的溶质多髓质高渗尿浓缩2021/7/15 星期四81在下丘脑视上核和室旁核合成，神经垂体储存主要作用：提高远曲小管和集合管上皮对水的通透性，促进水的重吸收。缺乏：尿崩症（尿量5-10L/天）主要影响因素

27、： 血浆晶体渗透压 循环血量一、抗利尿激素（ADH）第五节 尿生成的调节-体液调节2021/7/15 星期四82一次大量饮清水与饮生理盐水尿量为何不同？ 一次性大量饮清水后尿量增加的现象称水利尿。大量饮清水后血浆晶体渗透压和血容量对下丘脑渗透压感受器的刺激ADH释放肾小管对水的重吸收尿量。 而饮等量的生理盐水后，因仅改变血容量，对ADH释放抑制程度轻，故尿量不会出现饮清水后的水利尿现象尿量。饮水1000ml2021/7/15 星期四83（二）肾素-血管紧张素-醛固酮系统（RAAS）醛固酮促进远曲小管和集合管对Na+、水的重吸收以及K+的分泌保Na+、保水、排K+由肾上腺皮质球状带合成分泌2021/7/15 星期四84肾交感神经入、出球小动脉收缩球旁细胞近端小管髓袢GFR肾素NaCl，H2O重吸收终尿量减少尿生成的调节-神经调节2021/7/15 星期四85第六节 血 浆 清 除 率一、概念： 指单位时间内，肾能将多少毫升血浆中的某种物质完全清除出去，此血浆毫升数称为该物质的血浆清除率（ml/min）。如尿素的血浆清除率70ml/min。 U（某物质在尿液中浓度）V（每分钟尿量）=P（血浆中浓度）C 可反映肾的排泄功能。