泌尿生理课件

排泄

是指动物体将体内代谢终产物、多余物质、进入体内的药物或毒物等排出体外的过程。机体的排泄途径(1)以气体的形式通过呼吸排出CO2、少量水分和一些挥发性物质。(2)以汗液的形式排出部分水分、无机盐和尿素等。(3)通过肠道以粪便的形式排出胆色素、某些无机盐等。(4)以尿的形式排出体内大量代谢产物。第七章泌尿肾脏功能(一)泌尿1.排除代谢产物、过剩物质及体内的异物;2.调节细胞外液量和血液的渗透压;3.调节水、电解质和酸碱平衡。(二)内分泌1.肾素;2.促红细胞生成素;3.前列腺素等;4.活性维生素D3。水钾、钠、钙、铵、氯、硫酸盐、磷酸盐、碳酸盐等固体物有机物无机物尿素、尿酸、肌酸、肌酸酐、马尿酸、草酸、尿胆素、葡萄糖醛酸酯、某些激素和酶等尿一、尿的组成第一节尿的理化性质及组成（一）肾单位和集合管一、肾脏的结构特点肾单位由肾小体和肾小管组成。肾小体包括肾小球和肾小囊。肾小球是一团毛细血管网，其两端分别与入球、出球小动脉相连。肾小球外面的包囊称肾小囊，由肾小管盲端膨大凹陷形成，分内层（脏层）和外层（壁层），两层之间的腔隙称囊腔，与肾小管管腔相通。第二节尿的生成

肾小管由近球小管、髓袢和远球小管组成。近球小管包括近曲小管和髓袢降支粗段。髓袢由髓袢降支和髓袢升支组成；前者包括髓袢降支粗段（近球小管的组成部分）和细段，后者为髓袢升支细段和粗段（远球小管的组成部分）。远球小管包括髓袢升支粗段和远曲小管。远曲小管与集合管相连。（二）皮质肾单位和近髓肾单位皮质肾单位分布于皮质浅表部，其肾小球体积小，入球小动脉比出球小动脉粗；髓袢短，最深只达外髓层；其出球小动脉再分成毛细血管后几乎全部分布到肾小管周围。近髓肾单位分布在内皮质层，靠近髓质；其肾小球体积大，髓袢长，可深入到内髓层，有的甚至到达肾乳头部；其出球小动脉不仅形成缠绕肾小管的毛细血管网，还形成细长的U形直小血管，与髓袢相伴而行。项目皮质肾单位近髓肾单位肾单位数量多（约占80~90%）少（约占10~15%）肾小球分布外、中皮质层内皮质层肾小球体积小大血管口径入球小A＞出球小A入球小A＜出球小A出球小动脉特点分布在近、远曲小管周围形成网状小血管、直小血管髓襻长度短（只达外髓质层）长（可达外髓质层）近球小体有无含肾素颗粒多少交感神经主要分布于入球小A主要分布于出球A血流量多（＞90%）少（＜10%）功能特点与尿生成和肾素分泌有关主要与尿的浓缩和稀释有关（三）近球小体

又称肾小球旁器，由颗粒细胞、系膜（间质）细胞和致密斑构成。致密斑是指位于远曲小管起始部或髓袢升支粗段处邻近入球小动脉一侧的肾小管上皮细胞，此处的上皮细胞变为高柱状，核密集，色浓染，呈现斑纹隆起，称致密斑；近球细胞是入球A膜内的肌细胞呈上皮样变，内含分泌颗粒（肾素）；系膜（间质）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。二、肾脏血液循环的特点1.肾动脉由腹主动脉直接分出，管径短粗，血流量大，两肾血流量约占心输出量的1/5~1/4。这对尿的生成和浓缩具有重要作用。2.肾内有两级毛细血管网，第一级是入球、出球小动脉之间的肾小球毛细血管网，此处血压较高，有利于血浆滤过生成原尿。3.出球小动脉再次分支缠绕在肾小管周围形成第二级毛细血管网，此处血压较低，有利于小管液内物质的重吸收。4.近髓肾单位的出球小动脉还形成细长的U形直小血管，与髓袢和集合管伴行深入到髓质。直小血管的升、降支在髓质不同水平均有吻合支，这有利于髓质渗透压梯度的维持。三、肾血流量的调节1.肾血流量的自身调节A-Bp在一定范围内(80~180mmHg)变动时,肾血流量保持相对恒定。

①肌源学说入球小动脉平滑肌的舒缩与跨壁压直接相关。

肾灌注压↑→血管平滑肌受牵张刺激→紧张性↑→血管口径↓→血流阻力↑→以保持肾血流量稳定→使泌尿功能不受血压影响。肾灌注压↓→出现相反变化。②管-球反馈当肾血流量和肾小球滤过率↑→致密斑感受到远曲小管液[Na+][Cl-]↑→致密斑将此信息反馈至肾小球→肾血流量和肾小球滤过率恢复。2.肾血流量的神经-体液调节神经调节：紧急情况--血液的再分配情绪高度紧张、剧烈运动、疼痛等应急时→全身血液重新分布→肾交感神经活动↑→肾血管收缩→肾血流量↓→重要器官(脑、心)血流量↑。生理意义：调节肾血流量，以适应全身血液重新分配的需要，首先保证脑、心等重要器官的血液供应。体液调节：

Adr、NE、血管紧张素、血管升压素→使血管收缩→肾血流量↓。前列腺素、ACh、NO→使肾血管扩张→肾血流量↑。尿生成的过程包括三个环节(1)肾小球滤过作用(2)肾小管和集合管重吸收(3)肾小管和集合管的分泌

第三节尿的生成一、肾小球滤过作用肾小球滤过：指血液流经肾小球时,血浆中的水分和小分子溶质，从毛细血管到达肾小囊囊腔,形成肾小球滤液(原尿)的过程。1.滤过的实验证据（见书）

为血浆的超滤液。2.滤过结构基础——滤过膜：由肾小球毛细血管内皮细胞、基膜和肾小囊脏层细胞组成.肾小球滤过膜的通透性具有两个特征：分子粒径不同，通透性不同——机械屏障所含电荷不同，通透性不同——电学屏障因此，滤过膜起选择性过滤器作用。3.通透性：

用允许通过的物质分子量大小和所带电荷来衡量。原尿：由肾小球滤过产生的血浆超滤液，不含有形成分和大分子蛋白。4.肾小球滤过的动力：使肾小球能不断生成原尿。肾小球有效滤过压＝肾小球毛细血管血压－(血浆胶体渗透压+囊内压)有效滤过压由A端→V端逐渐降低，当有效滤过压降至0时，则达滤过平衡。部位肾小球毛细血管血压血浆胶体渗透压肾小囊内压有效率过压结果入球端+6.00－2.67－1.33+2.00血浆滤出出球端+6.00－4.67－1.330停止滤出特点：①正常时，毛细血管压和囊内压基本不变，胶体渗透压易变（胶体物质滤不出）。特点：②正常时，出球段除血浆流量快时外，一般无滤出，故为滤过的贮备段。7.影响滤过的因素

(1)滤过膜：

①滤过膜的通透性。②滤过膜的面积。

(2)有效滤过压：

①肾小球毛细血管血压。②肾小囊内压。③血浆胶体渗透压。

(3)肾小球血浆流量：肾血流量↑→血浆胶体渗透压上升速度↓→肾小球滤过率↑小結1.尿液的生成首先通过肾小球的滤过作用形成原尿。2.肾小球滤过作用的结构基础是滤过膜，它通过机械性屏障和电学屏障进行选择性滤过。3.滤过的动力是：有效滤过压=肾小球毛细血管血压－(血浆胶体渗透压+囊内压)4.凡能影响肾小球有效滤过压、改变肾血浆流量及滤过膜面积和通透性的因素均可影响肾小球的滤过作用。1、近曲小管的物质转运(1)Na+和Cl-的重吸收

前半段:主动过程(泵-漏模式)①管腔膜：Ⅰ.Na+分别与glucose、AA、HCO3-、PO43-等同向转运；

Ⅱ.Na+-H+逆向转运。②管周膜：Na+-K+泵。后半段：被动过程。由于Cl-顺浓度差经紧密连接处被动重吸收→造成小管腔带正电、管外带负的电位差→Na+顺电位差经紧密连接处被重吸收。Na+重吸收特点：泵-漏模式。(即：净Na+重吸收量＝主动重吸收量－回漏量)

细胞间隙内[Na+]↑→渗透压↑细胞间隙内静水压↑部分Na+和H2O回漏入管腔内上皮细胞的紧密连接被撑开管腔膜Na+易化扩散入上皮细胞内

H20顺渗透压进入上皮细胞间隙管周膜Na+泵将Na+泵出上皮细胞

Cl-的重吸收机制:被动过程（除髓袢升支粗段外）

●机制被动过程。Na+在近曲小管的前半段主动重吸收→后半段的管内外Cl-的浓度差↑(高20～40%)→Cl-顺浓度差经称细胞旁路进入细胞间隙。由于Cl-的被动重吸收→后半段的管内外电位差↑→Na+在后半段顺电位差的被动重吸收。

●特点除髓袢升支粗段为主动重吸收外，其余皆为被动重吸收。(2)HCO3-的重吸收（80-85%在近曲小管重吸收）1.机制被动过程。2.特点

⑴以CO2的形式重吸收；

⑵HCO3-的重吸收优先于Cl-的重吸收；

⑶HCO3-的重吸收与Na+-H+逆向交换呈正相关。

(3)H2O的重吸收重吸收机制:被动过程（渗透作用）

重吸收途径：①细胞旁路；②H2O通道。重吸收特点：

①同Na+，具球-管平衡现象，即重吸收量始终为滤过量的65～70%。②重吸收量不随机体的需要而被调节，故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。

由此可见：近端小管前半段：Na+为主动重吸收HCO3ˉ、Clˉ、水为被动重吸收近端小管后半段：Na+与Clˉ则是被动重吸收近端小管液中水则伴随着溶质的重吸收而被动吸收因此，小管液与血浆渗透压相同，是等渗重吸收。

(4)K+的重吸收原尿中70％的K+在近端小管被重吸收入血,终尿中的K+主要是由远曲小管和集合管分泌的。

K+的重吸收机制:主动过程(尚不清楚)。由于[K+]管内∶[K+]管外＝1∶40或

4mol/L∶150mol/L

因此，K+的重吸收是逆浓度差进行的，故认为主动过程。

(5)葡萄糖的重吸收

重吸收部位:仅限于近曲小管(尤其前半段)。重吸收机制:继发主动。⑴管腔膜：

glucose与Na+依赖同向偶联载体转运入细胞内。

⑵管周膜：glucose顺浓度差经载体易化扩散进入细胞间隙(单一转运)。管周膜Na泵将Na+泵出→[Na+]i↓→为管腔膜葡萄糖协同转运提供动力。因此，将管周膜Na+泵活动称原发主动；将glucose在管腔膜的协同转运称继发主动。

葡萄糖重吸收的特点：

肾小管对糖的吸收具有一定的限度(可能与协同转运载体的数目有限有关)。即载体转运糖有饱和现象。如果血糖增高超过转运极限时，则尿中可出现糖。肾糖阈(renalglucosethreshold):

指尿中不出现糖时的最高血糖浓度。葡萄糖吸收极限量(transportmaximum,Tm):指当全部肾小管对葡萄糖的吸收能力都达到极限，尿中的糖量与滤出的增多量相等时的血糖浓度。(6)其它物质的重吸收和分泌

1.氨基酸的重吸收同葡萄糖。微量蛋白质通上皮细胞的吞饮作用被重吸收。2.HPO42-、SO42-是与Na+同向转运重吸收的。3.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滤过，均在近曲小管被主动分泌。

2.髓袢的物质转运

(1)髓袢降支细段：①对尿素、Na+不通透；②对水高度通透：水以渗透方式重吸收→渗透压渐↑

(2)髓袢升支细段：①对水不通透；②对尿素中等通透；③对Na+高度通透：顺浓度差被动重吸收→渗透压渐↓

(3)髓袢升支粗段：①对水、尿素不通透；②对Na+通透性低；③但能以Na+∶2Cl-∶K+同向转运载体方式的继发主动转运。3.远曲小管和集合管的物质转运（重吸收和分泌）

(1)Na+的重吸收：机制：主动重吸收

①远曲小管前段：

Na+在管腔膜由Na+-Cl-同向转运进入细胞内，后由管周膜Na泵泵出细胞。

②远曲小管后段和集合管：Na+由管腔膜Na通道进入细胞内，后由管周膜Na+泵泵出细胞而被重吸收。重吸收的特征:①无泵-漏现象：

因远曲小管和集合管上皮细胞的紧密连接对小离子(如Na+、K+、Cl-)的通透性低。②重吸收的量可被调节：醛固酮可增加管腔膜上的Na+通道数目，促进Na+易化扩散进入细胞；还可增强管周膜Na+泵的活性。（2）水的重吸收（机制）

①远曲小管初段：同髓袢升支一样，对水仍不通透。②远曲小管后段和集合管：管腔膜有ADH调控的水通道——当ADH作用时，可增加其对水的通透性，促进对水的重吸收。特点:①重吸收量根据机体的是否缺水而被调节；②重吸收量对终尿量的影响很大。肾小管和集合管的分泌

1.K+的分泌⑴机制:

Na+-K+交换

由于①[K+]管内＜[K+]管外

②管周膜Na+-K+泵主动重吸收→管外为正管内为负的电位差↓K+顺电-化学梯度分泌(易化扩散)入小管液⑵特点①泌K+与泌H+呈负相关。Na+-K+交换与Na+-H+交换具有竟争抑制。②多吃多排、少吃少排、不吃也排。当大量使用利尿药时,应注意适当补钾，以防止低血钾症的发生。2.H+的分泌机制:主动分泌。①Na+-H+交换②H+泵分泌特点:①泌H+与重吸收HCO3-、Na+呈正相关(泌H+→促HCO3-重吸收→排酸保碱)②泌H+与泌K+呈负相关(竞争抑制)。③有限度泌H+:当小管液pH值＜4.5时,泌H+则停止

3.NH3的分泌机制:单纯扩散小管上皮细胞内谷氨酰胺

脱氨NH3(氨)脂溶性肾小管腔：NH3＋H+NH4+＋Cl-→NH4Cl单纯扩散脱氢酶

NH3分泌特点:

①泌NH3与泌H+呈正相关：即泌NH3促进H+-Na+交换，促进排酸保碱,调节机体酸碱平衡。

②NH3扩散量决定于管腔液与管周液的pH值：管腔液pH值较低时，NH3较易扩散。

③正常时NH3只在远曲小管和集合管分泌;酸中毒时,近曲小管也分泌。

肾小管和集合管物质重吸收的总结

Na+重吸收

部位

量

机制

特点

近曲小管

60-70%

①初段主动(管腔膜Na+-X偶联转运，管周膜Na+泵)②后段被动(顺电位差经细胞旁路)

①定比重吸收(泵-漏现象)②不受调节

髓袢升支

25-30%

①细段被动(顺浓度差)②粗段主动(Na+-K+-2Cl-同向转运体复合物)

①降支细段对Na+不通透②重吸收量与尿浓缩机制有关

远曲管集合管

10%

①管腔膜Na+-Cl-交换②管周膜Na+泵

①无泵-漏现象②受调节

H2O重吸收部位

量

机制

特点

近曲小管

65%

被动(渗透作用)①细胞旁路②水通道

①球-管平衡②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)

①远曲管初段水不通透②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。

三、影响肾小管和集合管物质转运功能的因素

(1)小管液中溶质的浓度：(2)肾小球滤过率：无论肾小球滤过率↑/↓，滤液的重吸收率始终占肾小球滤过率的65～70％，这种现象称为球管平衡。生理意义：使终尿量不因肾小球滤过率的增减而出现大幅度变动。球管平衡的机制：当肾血流量不变时，肾小球滤过率↑→进入近曲小管旁毛细血管血量↓→毛细血管血压↓、血浆蛋白↑→胶体渗透压↑→小管间液进入毛细血管量↑→组织静水压↓→小管间隙Na+、水经基膜入小管间隙量↑→回漏↓→Na+、水重吸收↑→使重吸收仍为65～70％。一、影响肾小球滤过的因素1．滤过膜的通透性及滤过面积2．肾小球毛细血管血压３．肾小球囊内压４．血浆胶体渗透压５．肾血浆流量第四节尿生成的调节二、影响肾小管和集合管重吸收及分泌作用的因素（一）小管液中溶质的浓度（二）球—管平衡近球小管对溶质和水的重吸收量不是固定不变的，而随肾小球滤过率的变动而变化。滤过率增大，滤液中水、钠增多，重吸收随之增加；反之亦然。无论