第八章-泌尿(7版)

第八章尿的生成和排出机体排泄的途径：

1.呼吸器官：CO2和水；2.大肠：胆色素等；3.皮肤：水等；

4.肾脏:种类多、量大

肾脏主要功能：

1.主要排泄器官2.内分泌功能：肾素、促红细胞生成素、VD3的代谢、前列腺素。

肾脏排泄功能：1.肾脏通过生成尿，排泄代谢的尾产物以及体内产生的或摄入过量的物质2.肾脏在中枢神经系统以及各种激素的影响之下，通过生成尿，进行水、电解质和酸碱平衡调节。

泌尿功能的三个基本过程：

1.肾小球的原尿（超滤液）的生成：滤过

2.肾小管、集合管对滤液的选择性处理：重吸收3.肾小管、集合管的分泌和排泄：

滤液的量的调节：尿的浓缩与稀释

第一节肾的功能解剖和肾血流量一、肾的功能解剖（一）肾单位的构成

肾单位是肾脏的基本功能单位，两侧共有200万个，由肾小体和肾小管组成。

皮质肾单位占90%，近髓肾单位占10%

肾小球(毛细血管球)肾小体肾小囊（脏层、囊腔、壁层）近曲小管

肾单位近端小管髓袢降支粗段髓袢降支细段肾小管髓袢细段髓袢髓袢升支细段肾的微细结构髓袢升支粗段远端小管远曲小管弓形集合管集合管直集合管乳头管皮质肾单位的特点：

体积小，髓袢短，入出球小动脉的口径比为2：1

功能：滤过，重吸收和分泌与排泄。近髓肾单位的特点：

体积大，髓袢长，入出球小动脉的口径比为1：1

有直小血管。功能：滤过，重吸收,分泌，尿的浓缩与稀释。（二）球旁器

分布:主要在皮质肾单位，由颗粒细胞(球旁细胞)、球外系膜细胞和致密斑组成。功能:感受Na+的含量变化，释放肾素。颗粒细胞（球旁细胞）位于入球小动脉和出球小动脉中一些特殊分化的平滑肌细胞，含有分泌颗粒，能合成、贮存和释放肾素。2.球外系膜细胞入球小动脉、出球小动脉和致密斑之间的一群细胞，具有吞噬和收缩功能。3.致密斑位于远曲小管的起始部分，此处的上皮细胞呈高柱状。致密斑与入球小动脉和出球小动脉相接触，可感受小管液中NaCl含量的变化，并将信息传递至颗粒细胞，调节肾素的释放。

(三)滤过膜的构成

1.滤过膜：三层结构组成

内层：肾小球毛细血管的内皮细胞层-窗孔

中间层：非细胞结构的基膜层-网孔 外层：肾小囊脏层的足细胞的足突层-滤过裂隙膜

(1)肾小球毛细血管内皮细胞层,微细结构：

电镜下可见直径为70～90nm窗孔。内皮细胞表面有带负电荷的糖蛋白通透性：

用允许通过的物质分子量大小来衡量

自由通过：小分子溶质、小分子蛋白

不能通过：带负电荷的蛋白质、血细胞(2)基膜层微细结构：

基质、带负电荷的蛋白质组成，多角形网状结构,网孔为2～8nm。通透性：

网孔大小决定分子大小不同的溶质滤过

自由通过：小分子中性物质不能通过：大分子物质、带负电荷的蛋白质、血细胞(3)肾小囊脏层上皮细胞层-有突起的足细胞微细结构：足突相互镶嵌,足突间形成狭窄裂隙。裂隙上覆以一层薄膜称为滤过裂隙膜,膜孔直径为4～11nm通透性：

小分子物质被阻止于裂隙膜。

裂隙膜是物质滤过的最后一道屏障

（四）肾脏的神经支配和血管分布

1、肾交感神经肾动脉、小动脉受肾上腺素能交感神经的支配位置：胸12至腰2脊髓发出。一般认为，肾无副交感神经支配。感觉传入由肾神经传入脊髓。递质及作用：

NA：调节肾血流量、肾小球滤过率、肾小管重吸收、肾素释放

多巴胺

：肾血管舒张

2、肾的血管分布；肾的血液供应：肾动脉由腹主动脉垂直分出，其分支经叶间动脉→弓形动脉→小叶间动脉→入球小动脉。入球小动脉又分支成肾小球毛细血管网，汇集成出球小动脉而离开肾小体。出球小动脉再次分成毛细血管网，缠绕于肾小管和集合管的周围。肾血液供应经过两次毛细血管网，汇合成静脉，由小叶间静脉→弓形静脉→叶间静脉→肾静脉。

肾脏血管分布的特点：两套相互串联的毛细血管网①肾小球毛细血管血压较高

肾小球毛细血管血压平均值为45mmHg(约为主动脉平均压的40%~60%左右)，

有利于肾小球的滤过作用②肾小管周围的毛细血管网的血压较低，胶体渗透压高:

促进肾小管的重吸收二、肾血流量及其调节肾脏的血液供应特点：

流量大：1200ml/min占心输出量的1/5~1/4

供血不均：皮质94%外髓质5-6%内髓质<1%耗氧量多：约占机体基础耗氧量10%

（一）肾血流量的自身调节动脉压在80-180mmHg之间变化时，肾脏的血流量保持相对恒定，这在去神经或离体肾脏都一样，表明这是自身调节。

肾血流量主要取决于肾血管阻力

入球小动脉最重要出球小动脉叶间小动脉

肌源性机制：当肾灌注压（80~180mmHg）增高时，血管平滑肌因灌注压增加而受到牵张刺激，使得平滑肌的紧张性加强，血管口径相应地缩小，血流的阻力相应地增大，保持肾血流量稳定；反之,则发生相反的变化。当动脉血压低于80mmHg时平滑肌舒张达到极限；当动脉血压高于180mmHg时平滑肌收缩达到极限，

故肾血流量随血压改变而变化。用罂粟碱、水合氯醛或氰化钠等药物

抑制血管平滑肌的活动，自身调节消失。（二）肾血流量的神经和体液调节1.神经调节

紧急情况--血液的再分配肾交感神经活动加强时，引起肾血管强烈收缩，肾血流量减少。肾上腺素与去甲肾上腺素都能作用于α受体，使肾血管收缩，肾血流量减少。

2.体液调节血管升压素前列腺素腺苷肾血管收缩缓激肽肾血管扩张内皮素NO血管紧张素Ⅱ

安静时在一般的血压变化范围内，主要靠自身调节保持血流量的相对稳定，以维持正常的泌尿功能。在应急情况下，肾血管收缩,血液分配到脑、心脏等重要器官。第二节肾小球的滤过功能

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的过程。

肾小球滤过率:（glumerularfiltrationrete,GFR）：

单位时间内两肾生成的超滤液量。125ml/min,超滤液量180L/24h

菊粉的肾小球清除率可代表GFR。滤过分数：肾小球滤过率和肾血浆流量的比值。 125/660*100%=19%衡量肾功能的重要指标:

---肾小球滤过率、滤过分数

有效滤过压

滤过率大小取决于

滤过系数一、有效滤过压

肾小球滤过的动力，使肾小球不断生成原尿

肾小球滤过的动力：（向毛细血管外）

肾小球毛细血管血压、原尿的胶体渗透压滤过的阻力:（向毛细血管内）

肾小囊内压、血浆胶体渗透压肾小球有效滤过压=（肾小球毛细血管血压+原尿的胶体渗透压）--（血浆胶体渗透压+肾小囊内压）

滤过的阻力=滤过的动力有效滤过压=0

滤过平衡

并不是肾小球毛细血管的全程参与滤过。

Pcap较高的原因：

1、入球小动脉粗短，阻力小。

2、毛细血管直接发出，流入容易。

3、出球小动脉细长，阻力大。肾小球滤过率

安静状态下通过自身调节来维持相对稳定；

应急情况下通过神经体液调节。

二、影响肾小球滤过的因素

有效滤过压肾血浆流量滤过系数

囊内压血浆胶体渗透压（一）肾小球毛细血管血压自身调节机制

动脉血压变动于80-180mmHg范围内，GFR保持不变。超出自身调节范围，

肾小球毛细血管、有效滤过压、GFR发生相应改变。

应急情况下通过神经体液调节：

交感神经兴奋→入球小动脉收缩→肾血流量↓→GFR↓

（二）囊内压

在正常情况下，肾小囊内压较稳定。病理变化：

肾盂或输尿管结石、肿瘤、压迫或其他原因引起的输尿管阻塞肾盂内压显著升高囊内压也将升高有效滤过压降低，肾小球滤过率减少

尿量减少（三）血浆胶体渗透压

正常情况下不会发生大幅度波动。

静脉快速注入生理盐水时；

病理：

肝功能严重受损毛细血管壁通透性增强血浆蛋白的浓度明显降低，血浆胶体渗透压降低。有效滤过压将升高，肾小球滤过率随之增加。（四）肾血浆流量

主要影响滤过平衡的位置肾血浆流量加大：血浆胶体渗透压上升速度减慢，滤过平衡点靠近出球小动脉端。肾血浆流量减少时：血浆胶体渗透压上升速度加快，滤过平衡点靠近入球小动脉端。病理：严重缺氧、中毒性休克

交感神经兴奋，肾血流量和肾血浆流量将显著减少，肾小球滤过率显著减少。

（五）滤过系数（Kf）

是指在单位有效滤过压的驱动下，单位时间内经过滤过膜的液体量。

Kf

=

滤过膜的有效通透系数（K）

X

滤过膜的面积（S）第三节肾小管与集合管的转运功能一、肾小管和集合管中物质转运的方式

每天超滤液180升，终尿1.5升，近99%重吸收。终尿量、成分取决于：

肾小管和集合管重吸收、分泌、排泄、肾内外因素的调节1.概念重吸收：肾小管上皮细胞将物质从小管液中转运至血液中去的过程。特点：

选择性、对某些物质的有限度的重吸收。分泌：肾小管上皮细胞将自身产生的物质或血液中的物质转运至小管液的过程。

2.物质转运方式：

(1)被动重吸收：

扩散、渗透、易化扩散、溶剂拖曳（随水转运）

(2)主动重吸收：

原发性、继发性主动转3.小管液物质转运的通路

(1)

跨细胞：溶质小管上皮细胞基底侧膜组织间隙

(2)

细胞旁：水分子、Cl-、Na+小管上皮细胞间紧密连接

转运体部位：顶端膜基底侧膜方式：同向转运逆向转运二、肾小管和集合管中各种物质的重吸收与分泌

（一）Na+、

Cl-和水的重吸收

１、近端小管

近端小管重吸收超滤液中约70%的Na+、CI-和水（1）近端小管前半段：2/3跨细胞途径

大部分Na+与葡萄糖、氨基酸同向转运主动重吸收Na+-H+交换逆向转运；

氨基酸Na+X水（2）近端小管后半段：1/3细胞旁途径

Na+-H+交换、CI--HCO3-逆向转运体CI-浓度比管周组织间液高20%-40%，CI-顺浓度梯度经细胞旁路而重吸收回血。CI-被动重吸收是生电性的，造成管腔内带正电，Na+顺电位差通过细胞旁路而被动重吸收。通过细胞旁路的NaCl重吸收是被动的。

HCO3-CI-Na+CI-Na+水随NaCl等溶质重吸收而被重吸收--

渗透作用

水的重吸收特点：约70%在近曲小管随溶质重吸收为等渗性（必须）重吸收。30%调节性重吸收

15%在髓袢，15%在远曲小管和集合管。

２.髓袢约20%的NaCl、15%的水被重吸收降支细段：对Na+不易通透，水通透性高升支粗段:对水不易通透，

对Na+、Cl-易通透，(Na+、K+、2Cl-同向转运体)

髓袢升支粗段:NaCl吸收主要部位

上皮细胞基侧膜上的Na+泵

继发性主动的Na+-K+-2Cl-同向转运体

能源来自跨管腔膜的钠梯度、Na+的原发性主动转运、Cl-和K+的逆向转运。

髓袢升支粗段-钠氯钾三种离子的协同主动转运证据：

管腔内正电位（+10mV），

Cl-逆电化学梯度重吸收;

灌流液无K+则正电位消失，

Cl-重吸收减少；

使用钠泵抑制剂（哇巴因），

Cl-转运减少。

作用：髓袢升支粗段对水的通透性很低，

水不被重吸收而留在小管内。NaCl重吸收小管液低渗组织间液高渗水和盐重吸收的分离，利于尿液的浓缩和稀释利尿剂：呋喃苯氨酸等与同向转运体结合，干扰尿的浓缩机制，利尿

３.远端小管和集合管

重吸收约12%的Na+和CI-、不同量的水特点：根据机体的水、盐平衡状况分别进行调节性重吸收

-------

水的重吸收主要受ADH调节，Na+的重吸收主要受醛固酮调节。（1）远曲小管始段特点：

对水的通透性很低，主动重吸收NaCl，继续产生低渗小管液。机制：

Na+-Cl-同向转运进入细胞Na+泵将Na+泵出细胞而主动重吸收回血。利尿药：噻嗪类

抑制NaCl同向转运体

低渗小管液血液(2)远曲小管后段和集合管：Na+-Cl-含有两类细胞

主细胞：①重吸收Na+和水(水孔蛋白)，②分泌K+

闰细胞:则主要分泌H+细胞间隙的紧密连接

对小离子如Na+、K+和Cl-等的通透性低特点:

建立的管内外-离子浓度梯度电位梯度大主细胞-

重吸收

Na+、水

分泌K+主要通过管腔膜

Na+通道、水孔蛋白(AQP-2)

基底侧膜

Na+泵(AQP-3、AQP-4)

Cl-AQP-2远曲小管初段

远曲小管后段和集合管ATP（二）HCO3-的重吸收与H+的分泌进入血液的HCO3-是上皮细胞内生成的特点：

正常情况下全部滤出的HCO3-都被重吸收1.近端小管：

80%以CO2的形式重吸收，优先重吸收。

上皮细胞碳酸酐酶的泌酸能力有关。

细胞分泌1个H+，吸收1个HCO3-。

近端小管HCO3-的重吸收的细胞机制作用：调节体内的酸碱平衡机制：上皮细胞分泌1H+使1HCO3-和1Na+重吸收回血

滤过的HCO3-超过分泌的H+，盛余HCO3-随尿排出体外。利尿剂：

乙酰唑胺可抑制碳酸酐酶的活性，引起利尿。特点：

CO2透过管腔膜的速度明显高于CI-的速度，HCO3-的重吸收率明显大于CI-的重吸收率。

2．髓袢：

主要发生在升支粗段，机制与近端小管相同。3．远端小管和集合管闰细胞逆电化学梯度分泌H+

质子泵-逆1000倍化学梯度主动转运两种机制H+-K+-ATP酶。

决定尿液酸碱度的因素泵至小管液的

H+

HPO4-2HCO3-

NH3

H2PO4-

H2CO3

NH4+

Na+Cl-

NaH2PO4

NH4Cl

Na

HCO3

闰细胞(三)NH3的分泌与H+、HCO3-的转运关系：

来源：谷氨酰胺脱氨基

部位：主要发生在近端小管

机制：

NH4+通过上皮细胞顶部膜逆向转运体（Na+-H+转运体）进入小管液

１分子的谷氨酰胺脱氨，生成２个NH4+进入小管液，机体获得二个（新生）HCO3-。

集合管特点：细胞生成的NH3

细胞膜对NH3高度通透，扩散方式进入小管液NH4+不易通透

H+分泌增加促使NH3分泌增多。肾小管细胞分泌NH3铵盐形成促进了排H+促进了NaHCO3的重吸收

作用：生理情况下50%的肾脏分泌H+由NH3缓冲。氨的分泌也是肾脏调节酸硷平衡的重要机制之一。

(四）K+的重吸收和分泌1.特点：滤过的钾35克绝大部分重吸收入血，终尿内的钾3克为分泌的产物。

肾小球滤过量2.排出量取决

肾小管对钾的重吸收

肾小管对钾的分泌量(最为重要)3.部位：

近端小管：约65-70%

髓袢：25-30%

远曲小管、集合管：重吸收、分泌钾（主细胞）

4.刺激K+分泌的因素：

①细胞外液钾浓度升高钠泵活动增强、细胞膜通透性增高、刺激醛固酮分泌；

②醛固酮分泌增加

③小管液流量增高

（冲刷、降低小管液钾浓度）

(五）钙的重吸收和排泄肾小球滤过的钙:

70%近端小管与钠重吸收平行20%在髓袢9%在远端小管和集合管

<1%的钙随尿排出

机制和部位：近端小管

80%溶剂拖曳方式-细胞旁路入细胞间隙，20%-跨细胞途径重吸收。

电化学梯度进入细胞内-基侧膜由Ca2+-ATP酶、Na+-Ca2+交换机制主动转运出细胞。髓袢升支粗段，小管液为正电位

对钙主动重吸收和被动重吸收。远端小管和集合管，小管液为负电位，

钙的重吸收为跨细胞途径的主动转运。

影响钙排泄的因素：

甲状旁腺激素（最主要）

血磷浓度细胞外液量动脉血压和血浆pH

(六）葡萄糖和氨基酸的重吸收

部位：在近曲小管重吸收，尤其是初段。

机制：继发性主动重吸收

基侧膜上的葡萄糖转运体2转运进入细胞间隙

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。

特点：肾糖阈、吸收极限量肾糖阈:

当血液中葡萄糖浓度超过160-180mg/100ml时，有一部分肾小管对葡萄糖的吸收已达到极限，尿中开始出现葡萄糖时的血糖浓度。人肾的葡萄糖吸收极限量：在体表面积为1.73m2的个体，男性为375mg/min，女性为300mg/min。

同向转运体的数目有限的缘故氨基酸的转运机制与葡萄糖基本一样，有多种转运体。

蛋白质的转运机制

微量-胞饮

肾小管和集合管H2O重吸收的总结

部位量机制特点

近曲65%被动(渗透作用)①球-管平衡小管①细胞旁路②不受调节②水通道对终尿量的影响不大髓袢15%降支细段被动升支对水不通透(渗透作用)远曲管10%被动(水通道)①远曲管初段水不通透集合管②ADH调节被动(水通道)

影响终尿量肾小管和集合管Na+重吸收的总结部位量机制特点

近曲60-70%①初段主动(管腔膜Na+-X①定比重吸收小管偶联转运，管周膜Na+泵)(泵-漏现象)②后段被动(顺电位差经②不受调节细胞旁路)

髓袢25-30%①细段被动(顺浓度差)①降支细段对Na+不通透升支②粗段主动(Na+-K+-2Cl-②重吸收量与尿浓缩有关同向转运体复合物)远曲管10%①管腔膜Na+-Cl-交换①无泵-漏现象集合管②管周膜Na+泵②受调节物质重吸收部位（记忆方法）：（1）绝大部分物质主要重吸收部位在近球小管。（2）葡萄糖只能在近球小管重吸收而且运载葡萄糖的载体数量有限，这就是为什么血糖增高时会出现尿糖的原因。如果各段小管均能吸收葡萄糖，就不会有肾糖阈、糖尿这类概念。（3）K+在血液中必须维持稳定的浓度，血K+稍微增高将会产生严重危害，只能在近球小管重吸收，而在远曲小管是被分泌的。（4）水、Na+、尿素的重吸收与尿液的浓缩、稀释有关，需联系浓缩机制记忆。第五节尿生成的调节

一、肾内自身调节（一）肾小管中溶质的浓度

小管内溶质形成的渗透压是对抗重吸收水的力量。小管内渗透压增加，水重吸收减少，并导致NaCl重吸收减少，尿量增加。

渗透性利尿：糖尿病和甘露醇应用等。（二）球-管平衡（glomerulotubularbalance）

定义：

正常情况时无论肾小球滤过率增大或减少,近端小管对Na+、水的重吸收率也随之增大或减少，这种现象称为球-管平衡。近端小管对Na+、水的重吸收率始终占肾小球滤过率的65％～70％，称为近端小管定比重吸收。形成机制:

肾小球率过滤

管周血管血压血浆胶体渗透压

近端小管对Na+、水的重吸收率生理意义：

保持尿量与尿钠的相对稳定。球管平衡的破坏：渗透性利尿：脱水充血性心力衰竭：水肿二、神经调节和体液调节（一）肾交感神经1.出、入球小动脉的收缩有效滤过压下降2.刺激球旁细胞释放肾素AngⅡ、ALD3.促进肾小管(近端小管、髓袢）对小管液（钠、水等溶质）的重吸收

释放递质：去甲肾上腺素(二)抗利尿激素（antidiuretichormone,ADH）

血管升压素（argininevasopressin,AVP）

来源：

下丘脑-视上核、室旁核组成：多肽（九肽）

ADH的作用特点：

增加远曲小管和集合管对水的重吸收Increasingthewaterpermeability提高髓质的渗透浓度，有利尿液浓缩

ADH作用机制

影响ADH释放的因素1.体液渗透压ADH的有效刺激主要是:血浆晶体渗透压↑

阈值：275-290mOsm/(kg.H2O)

渗透压感受器：下丘脑第三脑室前腹侧部反射途径:

血浆Na+、Cl-

(有最效刺激)↑

甘露醇、蔗糖↑

→

血浆晶体渗透压↑大量出汗、严重呕吐腹泻

→下丘脑渗透压感受器+

→反射性ADH分泌远曲小管、集合管水重吸收↑

→尿量↓

大量饮水

→血浆晶体渗透压↓→下丘脑渗透压感受器（-）→反射性ADH分泌↓→远曲小管、集合管水重吸收↓

→尿量↑尿液稀释。

大量饮清水引起尿量增多的现象，称为水利尿。大量饮生理盐水尿量变化不明显。

水利尿（Waterdiuresis）

2.血容量（心肺感受器、压力感受器）特点：敏感低（5%-10%↓）、ADH↑的晶渗压调定点下移机制：循环血量↓→心肺感受器刺激↓→迷走神经传入冲动↓

→下丘脑抑制作用↓

→ADH↑BP（平均动脉压100mmHg）→压力感受器（+）

传入冲动↑下丘脑抑制作用→ADH↓BP

≺100mmHg

→下丘脑抑制作用↓→ADH↑3.其他因素

ADH↑：

①恶心→ADH↑有效刺激

②疼痛、应激刺激、ANGⅡ、低血糖

③药物：尼古丁、吗啡

ADH↓：

乙醇（三）肾素-血管紧张素-醛固酮系统

Renin-Angiotensin-Aldosteronesystem,RAA

1.肾素-血管紧张素-醛固酮系统组成成分

1234567891011121314天冬-精-缬-酪-异亮-组-脯-苯丙-组-亮-亮-缬-酪-丝-R(血管紧张素原)N↓天冬-精-缬-酪-异亮-组-脯-苯丙-组-亮+亮-缬-酪-丝-R(血管紧张素Ⅰ)↓

(angiotensin1-1010P

)天冬-精-缬-酪-异亮-组-脯-苯丙+组-亮-亮-缬-酪-丝-R(血管紧张素Ⅱ)(angiotensin1-88P)2.血管紧张素Ⅱ的功能

(1)直接刺激近端小管对NaCl的重吸收(2)改变肾小球滤过率①ANGⅡ较低→出球小动脉收缩→肾血流量↓

↓肾小球毛细血管血压↑滤过率不明显ANGⅡ↑→入球小动脉强烈收缩→滤过率↓↓②ANGⅡ→系膜细胞收缩→Kf值↓→滤过率↓

（3）ANGⅡ→血管平滑肌生成前列环素、NO

→血管舒张3.醛固酮(aldosterone）的功能

来源：肾上腺皮质球状带

作用：

促进远曲小管和集合管重吸收Na+、排K+

重吸收形式：中性NaCl的形式

Na+-K+交换形式影响ALD释放的因素AngⅡ、高K+、低Na+ALD作用机制:醛固酮进入远曲小管和集合管的上皮细胞,与胞浆受体结合,形成胞浆受体复合物,穿过核膜进入细胞核内,促进mRNA的合成,导致多种醛固酮诱导蛋白的合成。诱导蛋白作用：①生成管腔膜的Na+通道蛋白：管腔膜的Na+通道数量增加,加速转运Na+；②ATP合成酶：增加ATP生成量，供能③提高基侧膜的Na+泵活性：Na+主动转运增加,Na+-K+交换增强,Cl-和水重吸收增加,细胞外液量增多

醛固酮作用机制4.肾素分泌的调节(1)肾内机制:

①入球小动脉处的牵张感受器↓→肾素释放↑

②致密斑的化学感受器–Na+↓

→肾素释放↑

(2)神经机制:交感神经刺激球细胞ß受