尿的生成和排泄课件

第一节肾的功能解剖和肾血流量第二节肾小球的滤过功能第三节肾小管和集合管的物质转运功能第四节尿液的浓缩和稀释第五节尿生成的调节第六节清除率第七节尿的排放1尿的生成和排泄8/23/2024重点难点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）2尿的生成和排泄8/23/2024肾的功能解剖和肾血流量第一节3尿的生成和排泄8/23/20241.肾单位（nephron）（一）肾脏的功能单位-肾单位生理学（第9版）一、肾的功能解剖人体每个肾脏有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10％髓袢降支粗段髓袢降支细段近曲小管肾小球（毛细血管球）肾小囊（内层、囊腔、外层）髓袢升支细段髓袢升支粗段肾小体肾小管远曲小管髓袢近端小管远端小管肾单位肾单位示意图4尿的生成和排泄8/23/20242.集合管远曲小管与集合管相连接。集合管不在肾单位内。8～10个皮质集合管→髓质集合管→大的集合管→经肾乳头→肾盂每个肾脏大约有250个很大的集合管，

每个大的集合管收集大约4000个肾单位来的尿液生理学（第9版）3.皮质肾单位与近髓肾单位皮质肾单位近髓肾单位数量多（85%～90%）少（10%～15%）体积较小较大髓袢长度短长动脉口径A入:A出=2:1A入:A出=1:1出球小动脉形成小血管管周毛细血管管周毛细血管+直小血管皮质肾单位与近髓肾单位的区别5尿的生成和排泄8/23/2024（二）球旁器生理学（第9版）主要分布在皮质肾单位1．球旁细胞（juxtaglomerularcell）入球小动脉中膜内的肌上皮样细胞。细胞内有分泌颗粒，内含肾素致密斑（maculadensa）

位于远曲小管起始部。感受小管液中NaCl含量的变化，将信息传递至球旁细胞，调节肾素分泌，从而调节尿量的生成球外系膜细胞（extraglomerularmesangialcell）

是入球小动脉和出球小动脉之间的一群具有吞噬功能的细胞肾小球、肾小囊微穿刺和球旁器示意图6尿的生成和排泄8/23/2024（三）滤过膜的构成生理学（第9版）1.内层毛细胞血管内皮细胞层细胞上有许多直径为70～100nm的小孔，称为窗孔。水、小分子溶质可自由地通过。带负电荷2.中间层毛细血管基膜含有IV型胶原、层粘连蛋白和蛋白多糖等成分，带负电荷，厚度超过300nm3.外层肾小囊脏层上皮细胞层，又称足细胞足细胞的足突相互交错，形成裂隙（slit）滤过膜结构示意图7尿的生成和排泄8/23/2024（三）滤过膜的构成生理学（第9版）1.分子量大小的选择性滤器（机械屏障）分子量<6000，有效半径<2.0nm，带正电或电中性的物质可完全通过分子量>69000，有效半径>4.2nm不能滤过葡萄糖glucose（180）可通过白蛋白albumin（69000）不能通过2.分子电荷的选择性滤器（电学屏障）滤过膜各层上带负电的物质（主要为糖蛋白）构成了滤过的电学屏障，限制负电荷的滤过分子半径和所带电荷不同对右旋糖酐滤过能力的影响8尿的生成和排泄8/23/2024（四）肾脏的神经支配生理学（第9版）肾交感神经主要由脊髓的胸12至腰2节段发出，其节前纤维进入腹腔神经节和主动脉、肾动脉部的神经节；节后纤维与肾动脉伴行，由肾门进入肾内副交感神经在肾脏的分布和功能尚不清楚肾交感神经球旁细胞肾素的释放肾小管肾小管的重吸收肾血流量肾小球滤过率肾动脉NANANANA：去甲肾上腺素9尿的生成和排泄8/23/2024（五）肾脏的血液供应及肾血流量的特点生理学（第9版）正常成人安静时每分钟约有1200ml血液流经两肾，相当于心输出量的22％。其中约94%的血液供应皮质层；6%的血液供应髓质两套毛细血管床：肾小球毛细血管和肾小管管周毛细血管，串联肾小球毛细血管血压高，引起快速液体滤过肾小管管周毛细血管血压低，使液体迅速地被重吸收腹主动脉→肾动脉→叶间动脉→弓形动脉→小叶间动脉→入球小动脉→肾小球毛细血管→出球小动脉→肾小管管周毛细血管→小叶间静脉→弓形静脉→叶间静脉→肾静脉10尿的生成和排泄8/23/2024（一）肾血流量的自身调节生理学（第9版）二、肾血流量的特点及其调节灌注压20～70mmHg时，肾血流量随肾动脉压升高而升高灌注压70～180mmHg时，肾血流量相对稳定在一个水平不变灌注压>180mmHg时，肾血流量又随肾动脉压升高而升高关于肾血流量自身调节的机制，两个学说：（1）肌源学说：肾脏小动脉血管平滑肌的特性决定（2）管-球反馈：小管液流量的变化影响肾血流量和肾小球滤过率（二）肾血流量的神经和体液调节肾血流量和肾小球滤过率与动脉血压的关系11尿的生成和排泄8/23/2024肾小球的滤过功能第二节12尿的生成和排泄8/23/2024（一）肾小球滤过液的成分生理学（第9版）一、肾小球的滤过作用肾小球滤过是指血液流经肾小球毛细血管时，除蛋白质外，血浆中其余成分均能被滤过进入肾小囊腔内生成超滤液（ultrafiltrate）用微穿刺方法获取肾小囊腔超滤液，结果表明其成分，除蛋白质外，其余成分浓度、渗透压及酸碱度与血浆非常接近，是血浆的超滤液13尿的生成和排泄8/23/2024生理学（第9版）一、肾小球的滤过作用（二）肾小球滤过率和滤过分数肾小球滤过率（glomerularfiltrationrate，GFR）是指单位时间内（每分钟）两肾生成的超滤液量。体表面积为1.73m2的个体，GFR约为125ml/min滤过分数（filtrationfraction，FF）是指肾小球滤过率与肾血浆流量的比值，即被肾小球滤过的肾血浆流量的部分据测定肾血浆流量约为660ml/min，则滤过分数为（125/660）×100%＝19％14尿的生成和排泄8/23/2024（三）有效滤过压（effectivefiltrationpressure,EFP）生理学（第9版）有效滤过压=肾小球毛细血管压-（血浆胶体渗透压+肾小囊内压）肾小球有效滤过压示意图15尿的生成和排泄8/23/2024（三）有效滤过压（effectivefiltrationpressure,EFP）生理学（第9版）当血液从入球小动脉端流向出球小动脉端时，由于不断生成超滤液，血浆中蛋白质浓度逐渐升高，滤过的阻力逐渐增大，有效滤过压逐渐减小。当滤过阻力等于滤过动力时，有效滤过压降为零，称为滤过平衡（filtrationequilibrium）肾小球毛细血管血压、血浆胶体渗透压和囊内压对肾小球有效滤过压的影响16尿的生成和排泄8/23/2024（一）肾小球毛细血管滤过系数（filtrationcoefficient，Kf）生理学（第9版）二、影响肾小球滤过的因素肾小球滤过膜的有效通透系数和滤过面积（二）有效滤过压肾小球毛细血管血压全身动脉血压在70～180mmHg波动时，肾血流量存在自身调节，相对稳定，GFR变动不大超出这一范围的变化，动脉血压升高，肾小球毛细血管血压升高，GFR↑；动脉血压降低，肾小球毛细血管血压下降，GFR↓，动脉血压降至40～50mmHg以下，GFR会降至零，将导致无尿17尿的生成和排泄8/23/2024生理学（第9版）二、影响肾小球滤过的因素（二）有效滤过压肾小球毛细血管血压入球小动脉收缩，入球小动脉阻力增加，GFR减少出球小动脉中度收缩时，出球小动脉阻力增加，肾小球毛细血管血压升高，GFR轻度增加2.肾小囊囊内压正常情况下比较稳定肾盂或输尿管结石、肿瘤压迫等引起输尿管阻塞时，逆行性压力升高，囊内压升高，肾小球滤过率降低3.血浆胶体渗透压正常情况下变化不大，如肾炎，全身血浆蛋白↓→血浆胶渗压↓→有效滤过压↑→GFR↑18尿的生成和排泄8/23/2024生理学（第9版）（三）肾脏血浆流量的变化肾血浆流量↑→肾小球毛细血管中血浆胶体渗透压上升的速度减缓→滤过平衡点向出球小动脉端移动→有效滤过面积↑→GFR↑；反之亦然肾交感神经强烈兴奋引起入球小动脉阻力明显增加时（如剧烈运动、大失血、缺氧和中毒性休克等），肾血流量和肾血浆流量明显减少，肾小球滤过率也显著降低19尿的生成和排泄8/23/2024肾小管和集合管的物质转运功能第三节20尿的生成和排泄8/23/20241.肾小管和集合管重吸收量大并具有高度选择性生理学（第9版）一、肾小管和集合管中物质转运的方式肾小管和集合管的重吸收（reabsorption）是指小管液中的成分被上皮细胞转运返回血液的过程肾小管和集合管的分泌（secretion）

是指上皮细胞将一些物质经顶端膜分泌到小管液的过程排泄（excretion）是指机体将代谢产物、进入机体的异物以及过剩的物质排出体外的过程21尿的生成和排泄8/23/20241.肾小管和集合管重吸收量大并具有高度选择性生理学（第9版）一、肾小管和集合管中物质转运的方式重吸收量大：两肾生成的超滤液可达180L/d，而终尿量仅约1.5L/d，约99%的水被肾小管和集合管重吸收高度选择性重吸收：小管液中的葡萄糖和氨基酸全部被重吸收，Na+、Ca2+和尿素等可不同程度地被重吸收，而肌酐、H+和K+等则可被分泌到小管液中而排出体外22尿的生成和排泄8/23/20242.物质转运方式生理学（第9版）（1）被动转运：是指不需由代谢直接供能，物质顺电化学梯度通过上皮细胞的过程。浓度差和电位差（电化学差）是溶质被动重吸收的动力（2）主动转运：是指需要由某种代谢来提供能量的跨膜物质转运，使物质逆电化学梯度移动原发性主动转运：ATP水解直接供能，包括质子泵、钠泵和钙泵转运等继发性主动转运：间接由Na+泵供能，通过转运体与Na+的转运相耦联蛋白质的重吸收：胞饮，需要消耗能量细胞旁通路与跨细胞通路23尿的生成和排泄8/23/2024（一）Na+、Cl-和水的重吸收生理学（第9版）二、肾小管和集合管中各种物质的重吸收与分泌原尿Na+约有500g/d，终尿Na+约有3～5g/d,99%Na+回收重吸收的部位和比例近端小管：占滤过量65%～70%髓袢：20%远曲小管和集合管：12%24尿的生成和排泄8/23/2024生理学（第9版）Na+-H+逆向转运Na+泵主动重吸收Na+跨细胞途径被动重吸收（顺电位梯度）Na+的重吸收方式──以主动重吸收为主水的重吸收方式──被动重吸收，水通道蛋白1（aquaporin1，AQP1）直接参与Na+和水的重吸收使细胞间隙内静水压升高，促使Na+和水进入相邻毛细血管，并有回漏至小管腔现象Na+的重吸收是近端小管重吸收各种溶质和水的主要驱动力1.近端小管（1）近端小管的前半段Na+与葡萄糖、氨基酸同向转运Na+-H+

逆向转运主动重吸收生理学（第9版）近端小管的物质转运示意图25尿的生成和排泄8/23/2024生理学（第9版）Cl-的重吸收方式──被动重吸收（顺浓度梯度，顺电位梯度）Cl-

阴离子逆向转运Cl-

细胞途旁径被动重吸收（2）近端小管的后半段1.近端小管生理学（第9版）近端小管的物质转运示意图26尿的生成和排泄8/23/2024生理学（第9版）2.髓袢（1）髓袢降支细段对水通透：被动重吸收水，AQP1参与对溶质通透性差：NaCl浓度逐渐升高（2）髓袢升支细段对水不通透，被动重吸收Na+、Cl-髓袢降支细段对水和尿素的重吸收机制示意图27尿的生成和排泄8/23/2024生理学（第9版）（3）髓袢升支粗段对水不通透，主动重吸收Na+、Cl-、K+（25%），Ⅱ型Na+-K+-2Cl-同向转运体（NKCC2）抑制剂为呋塞米和依他尼酸（强利尿）①上皮细胞基侧膜上的泵是维持细胞内低Na+浓度的动力，有助于Na+的重吸收②升支粗段中Na+通过上皮细胞的顶端膜上同向转运体NKCC2，同向转运1个Na+、1个K+和2个Cl-③进入细胞内的Na+通过基底侧膜中的钠泵泵至组织间液，Cl-由浓度梯度经管周膜中的氯通道进入组织间液，而K+则顺浓度梯度经顶端膜返回小管液中，并使小管液呈正电位④K+返回小管内造成小管液呈正电位，使小管液中Na+、K+和Ca2+等正离子经细胞旁途径被动重吸收髓袢升支粗段对Na+和Cl-的重吸收机制示意图28尿的生成和排泄8/23/2024生理学（第9版）3.远曲小管对水仍不通透，通过上皮细胞顶端膜存在Na+-Cl-同向转运体（NCC），主动重吸收NaCl。噻嗪类（thiazide）利尿剂可抑制NCC，产生利尿作用远曲小管NaCl的重吸收机制29尿的生成和排泄8/23/2024生理学（第9版）4.集合管上皮细胞顶端膜存在的上皮钠通道（ENaC），主动重吸收NaCl。阿米洛利（amiloride）可抑制ENaC小管液呈负电位，驱使小管液中的Cl-经细胞旁途径而被动重吸收，K+分泌入小管腔对水的重吸收通过主细胞顶端膜和胞质侧的囊泡中的AQP2吸收进入细胞，通过基底侧膜中AQP3和AQP4进入组织间隙。抗利尿激素参与这一调节过程30尿的生成和排泄8/23/2024生理学（第9版）4.集合管皮质部和外髓部集合管主细胞的物质转运（左）和内髓部集合管主细胞的物质转运（右）31尿的生成和排泄8/23/2024生理学（第9版）肾脏水的重吸收

肾脏钠离子的重吸收32尿的生成和排泄8/23/2024（二）HCO3-的重吸收与H+的分泌生理学（第9版）肾小管重吸收HCO3-是以CO2的形式而非直接以HCO3-的形式HCO3-比Cl-优先重吸收，是因为CO2能迅速透过管腔膜1.近端小管近端小管重吸收80%～90％与H+的分泌耦联在一起近端小管重吸收HCO3-的细胞机制示意图33尿的生成和排泄8/23/2024生理学（第9版）2.髓袢髓袢对HCO3-的重吸收主要发生在升支粗段，其机制与近端小管相同远曲小管远曲小管上皮细胞通过Na+-H+交换，参与HCO3-的重吸收集合管闰细胞可主动分泌H+，细胞的顶端膜中存在两种质子泵，一种是氢泵（H+-ATP酶），另一种为H+-K+交换体（H+，K+-ATP酶），两者均可将细胞内的H+泵入小管液中。泵入小管液中的H+可与HCO3-结合，形成H2O和CO2；也可与HPO42-反应生成H2PO4-；还可与NH3反应生成NH4+，从而降低小管液中的H+浓度碳酸酐酶抑制剂乙酰唑胺可抑制H+的分泌34尿的生成和排泄8/23/2024（三）NH3和NH4+的分泌与H+、HCO3-的转运的关系生理学（第9版）上皮细胞内的谷氨酰胺在谷氨酰胺酶的作用下脱氨，生成谷氨酸根和NH4+；谷氨酸根在谷氨酸脱氢酶作用下生成α-酮戊二酸和NH4+；α-酮戊二酸又可生成2分子HCO3-NH4+通过上皮细胞顶端膜Na+-H+交换体进入小管液（由NH4+代替H+）；NH3是脂溶性分子，可以单纯扩散的方式进入小管腔，也可通过基底侧膜进入细胞间液；而HCO3-与Na+则一同跨基底侧膜进入组织间液因此，1分子谷氨酰胺被代谢时，可生成2个NH4+进入小管液，同时回收2个HCO3-主要发生在近端小管。肾小管重吸收HCO3-的细胞机制示意图35尿的生成和排泄8/23/2024（四）K+的重吸收和分泌生理学（第9版）来源：肾小球滤液中的K+有65%～70%在近端小管被重吸收，25%～30%在髓袢被重吸收，在近端小管已被大部分重吸收入血，尿K+来自远曲小管和集合管的分泌特点：K+的分泌是一种被动分泌过程，与Na+-K+交换有关，受醛固酮调节上皮细胞中的K+通过集合管上皮细胞顶端膜肾脏钾通道（ROMK）进入小管液集合管重吸收Na+，造成小管液呈负电位，也为K+向小管液中扩散提供电位梯度阿米洛利抑制上皮细胞ENaC，减少Na+的重吸收，减少K+的分泌，故称为保钾利尿剂36尿的生成和排泄8/23/2024（四）K+的重吸收和分泌生理学（第9版）Na+-H+交换与

Na+-K+交换相互抑制：酸中毒时H+↑，Na+-H+交换加强，Na+-K+交换↓，造成血K+↑用乙酰唑胺抑制碳酸酐酶，纠正酸中毒，使小管泌H+↓

，Na+-H+交换↓，Na+-K+交换↑，血K+

↓

（临床上应予注意纠酸补钾）37尿的生成和排泄8/23/2024（五）葡萄糖和氨基酸的重吸收生理学（第9版）滤过的葡萄糖重吸收部位仅限于近端小管（主要是近曲小管），可完全被吸收回血，借助Na+的重吸收而被继发性主动重吸收重吸收具有有限性，与刷状缘Na+-葡萄糖协同转运体有关肾糖阈：尿中开始出现葡萄糖时的最低血糖浓度（180mg/100ml）葡萄糖吸收极限量：当血糖浓度增高到令全部肾小管对糖重吸收的能力到达极限时，两肾近端小管在单位时间内重吸收葡萄糖的最大量（男：375mg/min，女：300mg/min）和葡萄糖一样，由肾小球滤过的氨基酸也主要在近端小管被重吸收，其吸收方式也是继发性主动重吸收，也需Na+的存在，但有多种类型氨基酸转运体38尿的生成和排泄8/23/2024葡萄糖最大转运量平均为320mg/min肾小球葡萄糖滤过量为125mg/min<肾小球葡萄糖滤过量＝GFR

血浆葡萄糖浓度葡萄糖滤过量为220mg/min（血糖浓度＝180mg/100ml）尿糖超过部分肾小管重吸收葡萄糖的能力生理学（第9版）葡萄糖滤过率、重吸收率或排出率与血糖浓度的关系39尿的生成和排泄8/23/2024（六）钙的重吸收与排泄生理学（第9版）约50%的血浆Ca2+呈游离状态，其余部分与血浆蛋白结合约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+随尿排出（1）近端小管对Ca2+的重吸收：约80%由溶剂拖曳的方式经细胞旁途经进入细胞间液，约20%经跨细胞途径被重吸收（2）髓袢降支细段和升支细段对Ca2+不通透，仅升支粗段能重吸收Ca2+（3）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。40尿的生成和排泄8/23/2024（七）尿素的重吸收与排泄生理学（第9版）作为蛋白质代谢产物由肝脏产生，经过肾小球滤过，通过尿素通道蛋白调节尿素的通透性肾内尿素再循环（intrarenalurearecycling）（1）肾小管尿素重吸收髓袢升支细段至皮质和外髓集合管对尿素不通透，集合管对水重吸收，尿素浓度不断增高内髓集合管末端依赖抗利尿激素调控的尿素通道UT-A1和UT-A3对尿素高度通透，使浓缩的尿素扩散到内髓组织髓袢降支细段UT-A2介导的尿素通透性增加，尿素重新进入髓袢41尿的生成和排泄8/23/2024生理学（第9版）（2）直小血管对尿素渗透梯度的影响内髓组织的高浓度尿素通过直小血管升支进入血液，由直小血管升支从内髓带走的尿素，在向外髓走行过程中，再扩散到尿素浓度比较低的组织间液，通过直小血管降支表达的尿素通道UT-B进入血液回到内髓NaCl和尿素维持内髓高渗的作用各约占50%。根据机体的调节，经肾小球滤过的尿素大约有20%～50%经尿液排出体外42尿的生成和排泄8/23/2024生理学（第9版）肾内尿素再循环43尿的生成和排泄8/23/2024（一）小管液中溶质的浓度生理学（第9版）三、影响肾小管和集合管重吸收与分泌的因素当小管液中某些溶质因未被重吸收而留在小管液中时，可使小管液溶质浓度升高，由于渗透作用，也使一部分水保留在小管内，水的重吸收减少，尿量和NaCl排出量增多。这种现象称为渗透性利尿（osmoticdiuresis）如糖尿病多尿；甘露醇和山梨醇等，可用作脱水药（二）球-管平衡近端小管的定比重吸收（constantfractionreabsorption）：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（glomerulotubularbalance）44尿的生成和排泄8/23/2024球-管平衡机制生理学（第9版）近端小管周围毛细血管内的血液直接来源于肾小球的出球小动脉，如果肾血流量不变而肾小球滤过率增加（如出球小动脉阻力增加而入球小动脉阻力不变），则进入近端小管周围毛细血管的血量就会减少，毛细血管血压下降，而血浆胶体渗透压升高，这些改变都有利于近端小管对Na+和水的重吸收当肾小球滤过率减少时则发生相反的变化，近端小管对Na+和水的重吸收量便减少无论肾小球滤过率增加还是减少，近端小管对Na+和水重吸收的百分率基本保持不变45尿的生成和排泄8/23/2024尿液的浓缩和稀释第四节46尿的生成和排泄8/23/2024正常血浆渗透压（300mmol/l）正常尿液渗透压（50~1200mmol/l）尿浓缩、稀释障碍缺水或水中毒水的平衡尿渗压＞血渗压→高渗尿-----尿浓缩如：大量出汗、呕吐、腹泻→缺水尿渗压＜血渗压→低渗尿-----尿稀释如：大量输液、饮水→多水生理学（第9版）47尿的生成和排泄8/23/2024逆流学说用冰点降低法测定肾分层切片的渗透压，发现：皮质部组织液体与血浆是等渗的，髓质部渗透压随髓质外层向乳头部深入而逐渐升高，有明确梯度生理学（第9版）肾髓质渗透浓度梯度示意图48尿的生成和排泄8/23/2024（一）肾髓质渗透浓度梯度的形成生理学（第9版）一、尿液的浓缩机制1.逆流倍增机制（1）髓袢和集合管的结构排列小管液从近端小管经髓袢降支向下流动，折返后经髓袢升支向相反方向流动，再经集合管向下流动，最后进入肾小盏髓袢和集合管的结构排列构成逆流系统逆流倍增（counter-currentmultiplier）:髓袢、集合管逆流交换（counter-currentexchange）：直小血管49尿的生成和排泄8/23/2024生理学（第9版）（2）髓袢和集合管各段对水和溶质的通透性和重吸收不同水Na+尿素作用

髓袢降支细段易通透不易通透中等通透水进入内髓部组织液使小管液中NaCl浓度和渗透压逐渐升高；部分尿素由内髓组织液进入小管液，加入尿素再循环髓袢升支细段不易通透易通透不易通透NaCl由小管液进入内髓部组织液，使之渗透压升高髓袢升支粗段不易通透Na+主动重吸收，Cl-继发性主动重吸收不易通透NaCl进入外髓部组织液，使之渗透压升高远曲小管不易通透Na+主动重吸收，Cl-继发性主动重吸收不易通透NaCl进入皮质组织液，使小管液渗透压进一步降低集合管在有抗利尿激素时，对水易通透主动重吸收在皮质和外髓部不易通透，内髓部易通透水重吸收使小管液中尿素浓度升高；NaCl和尿素进入内髓组织液，使之渗透压升高各段肾小管和集合管对不同物质的通透性和作用50尿的生成和排泄8/23/2024生理学（第9版）髓袢降支髓袢升支假设髓袢降支和升支小管液是等渗液300mOsm髓袢升支粗段NKCC2重吸收NaCl到组织间隙→髓袢升支小管液渗透压降低（200），外周组织间液渗透压升高（400）髓质组织间液高渗（400）→髓袢降支细段AQP1重吸收水到组织间隙→髓袢降支小管液渗透压升高到40051尿的生成和排泄8/23/2024生理学（第9版）不断流入的滤过液把髓袢降支高渗的小管液推向髓袢升支,原髓袢升支的低渗液推向外部髓袢升支粗段重吸收NaCl到组织间隙→内髓部组织间液渗透压增高，向外部渗透压逐渐减低→髓袢降支细段重吸收水到组织间隙→髓袢降支小管液渗透压进一步升高→不断流入的滤过液把髓袢降支高渗的小管液推向髓袢的升支如此反复，促进肾脏建立从外髓部至内髓部由低到高的渗透浓度梯度52尿的生成和排泄8/23/2024生理学（第9版）

逆流倍增（counter-currentmultiplication）53尿的生成和排泄8/23/2024生理学（第9版）2.直小血管的逆流交换机制逆流交换（counter-currentexchange）54尿的生成和排泄8/23/2024（二）抗利尿激素促进集合管水的重吸收，浓缩尿液生理学（第9版）抗利尿激素分泌增加，集合管上皮细胞AQP2表达增加，对水的通透性增加，水的重吸收量增加，小管液的渗透浓度就升高，即尿液被浓缩抗利尿激素分泌减少，当连接小管和集合管对水的通透性降低时，水的重吸收减少，远曲小管的低渗小管液得不到浓缩，同时，集合管还主动重吸收NaCl，使尿液的渗透浓度进一步降低，即尿液被稀释55尿的生成和排泄8/23/2024生理学（第9版）二、尿液的稀释机制低渗尿：终尿的渗透浓度若低于血浆的渗透浓度，称为低渗尿，尿液的渗透浓度可低至50mOsm/（kg•H2O）尿液的稀释主要发生在连接小管和集合管。小管液在到达髓袢升支粗段末端时为低渗液。如果体内水过多造成血浆晶体渗透压降低，可使抗利尿激素的释放被抑制，连接小管和集合管对水的通透性很低，水不能被重吸收，而小管液中的NaCl将继续被主动重吸收，这种溶质重吸收大大超过水的重吸收使小管液的渗透浓度进一步下降饮大量清水后，血浆晶体渗透压降低，可引起抗利尿激素释放减少，导致尿量增加，尿液被稀释56尿的生成和排泄8/23/2024生理学（第9版）三、影响尿液浓缩和稀释的因素髓袢升支粗段对Na+和Cl-的主动重吸收是髓质高渗梯度建立的主要动力；尿素（一）影响肾髓质高渗形成的因素中枢性尿崩症，ADH减少（二）影响连接小管和集合管对水通透性的因素血流加速→髓质高渗↓→尿浓缩↓（三）直小血管血流量和速度对髓质高渗维持的影响57尿的生成和排泄8/23/2024尿生成的调节第五节58尿的生成和排泄8/23/2024生理学（第9版）一、神经调节与肾脏血管平滑肌α受体相结合，引起肾血管收缩而减少肾血流量。由于入球小动脉比出球小动脉收缩更明显，RPF减少，GFR下降通过激活β受体，使球旁器的球旁细胞释放肾素，血管紧张素Ⅱ和醛固酮↑，增加肾小管对水和NaCl的重吸收，使尿量减少与α1-肾上腺素能受体结合，刺激近端小管和髓袢（主要是近端小管）对Na+、Cl-和水的重吸收。这一效应可被α1-肾上腺素能受体拮抗剂哌唑嗪所阻断意义：安静正常时：通过自身调节使肾血流量相对稳定，泌尿活动正常进行运动或异常如高温、出血缺氧时：通过神经、体液调节使血流量减少，保证重要器官的血流供应59尿的生成和排泄8/23/2024生理学（第9版）二、体液调节

合成部位：下丘脑视上核、室旁核

运输：下丘脑垂体束

贮存释放：神经垂体贮存，并释放入血

靶器官：远曲小管、集合管上皮细胞基侧膜的V2受体

作用：提高远曲小管和集合管上皮细胞水通道的表达，促进水的重吸收，使尿液浓缩、尿量减少受体V1：分布在血管平滑肌上，ADH通过作用于V1受体，引起体循环小动脉收缩，包括深小动脉的收缩V2：分布在集合管主细胞基侧膜（一）抗利尿激素1.抗利尿激素的来源60尿的生成和排泄8/23/2024生理学（第9版）2.抗利尿激素对AQP2的调节短期调节长期调节抗利尿激素的作用机制示意图61尿的生成和排泄8/23/2024生理学（第9版）特点：敏感，血浆晶体渗透压改变1%～2%时即有反应感受器：位于视上核、室旁核及其附近区域的渗透压感受器大量出汗、腹泻、失水→血浆晶体渗透压↑→视上核及其周围区域渗透压感受器（+）→神经垂体释放ADH→连接小管、集合管对水通透性↑→对水重吸收↑→尿液浓缩→尿量减少（1）血浆晶体渗透压的改变3.抗利尿激素的分泌调节62尿的生成和排泄8/23/2024生理学（第9版）3.抗利尿激素的分泌调节大量饮用清水后，反射性使ADH分泌和释放减少而引起尿量增多的现象，称为水利尿（waterdiuresis），临床上可利用此现象来检测肾的稀释能力饮1000ml清水，隔30分钟→尿量↑，（1小时末达高峰，2～3小时恢复）饮1000ml生理盐水，隔30分钟→变化不大饮水1000ml水利尿示意图63尿的生成和排泄8/23/2024生理学（第9版）过度输液，血量过多（2）循环血量3.抗利尿激素的分泌调节→中枢，间接抑制下丘脑-垂体后叶系统→释放ADH↓→

远曲小管、集合管对水通透性↓→对水重吸收↓→尿量↑左心房内膜下容量感受器（+）→迷走神经血压→颈动脉窦压力感受器（+）→窦神经

（3）其他因素疼痛、窒息、应激刺激、低血糖和血管紧张素Ⅱ→ADH↑→尿量↓烟碱和吗啡→ADH↑→尿量↓乙醇→ADH↓→尿量↑64尿的生成和排泄8/23/2024生理学（第9版）（二）肾素-血管紧张素-醛固酮系统1.肾素分泌的调节（1）肾内机制肾动脉灌注↓→入球小动脉壁受牵拉的程度↓→入球小动脉的牵张感受器刺激↓→刺激肾素释放流经该处小管液中的NaCl量↓→致密斑感受器→刺激肾素释放反之亦然65尿的生成和排泄8/23/2024生理学（第9版）（二）肾素-血管紧张素-醛固酮系统1.肾素分泌的调节（2）神经机制肾交感神经兴奋时释放去甲肾上腺素→作用于颗粒细胞膜中的β受体→直接刺激肾素释放（3）体液机制肾上腺素和去甲肾上腺素、肾内生成的PGE2和PGI2→刺激颗粒细胞释放肾素低盐饮食→增加肾素分泌AngⅡ、抗利尿激素、心房钠尿肽、内皮素和NO→抑制肾素的释放66尿的生成和排泄8/23/2024生理学（第9版）（二）肾素-血管紧张素-醛固酮系统2.AngⅡ调节尿生成的功能（1）促进Na+的重吸收

AngⅡ→近端小管上皮细胞的血管紧张素受体→促进Na+的重吸收AngⅡ→收缩出球小动脉→肾小球毛细血管血压↑→GFR↑→近端小管周围毛细血管内血压较低而血浆胶体渗透压较高→促进近端小管的重吸收67尿的生成和排泄8/23/2024生理学（第9版）（2）对GFR的影响AngⅡ浓度较低时，出球小动脉对AngⅡ的敏感性高于入球小动脉→AngⅡ引起出球小动脉收缩→肾血流量减少→而肾小球毛细血管血压却升高→肾小球滤过率变化不大AngⅡ浓度较高时→入球小动脉强烈收缩→GFR↓AngⅡ→系膜细胞收缩→Kf值↓→GFR↓肾动脉血压↓→肾内局部AngⅡ↑→出球小动脉收缩明显→滤过分数↑→GFR能维持正常，这是肾小球滤过率自身调节的机制之一（3）入球小动脉AngⅡ→血管平滑肌生成PGI2和NO↑→扩展血管→减弱AngⅡ的缩血管作用68尿的生成和排泄8/23/2024生理学（第9版）（二）肾素-血管紧张素-醛固酮系统3.醛固酮醛固酮主要作用于肾远曲小管和集合管的上皮细胞，增加K+的排泄和增加Na+、水的重吸收醛固酮作用机制示意图69尿的生成和排泄8/23/2024生理学（第9版）（三）心房钠尿肽（ANP）合成和释放部位：心房肌（牵张）作用：促进肾脏对NaCl和水的排出作用机制：（1）

对肾小球滤过率的影响心房钠尿肽能使血管平滑肌胞质中的Ca2+浓度下降，使入球小动脉舒张，并可使滤过分数增加，因此肾小球滤过率增大。此外，心房钠尿肽还能使系膜细胞舒张，导致Kf值增大（2）对集合管的影响心房钠尿肽可通过第二信使cGMP使集合管上皮细胞顶端膜中的钠通道关闭，抑制NaCl的重吸收，因而水的重吸收也减少（3）对其他激素的影响心房钠尿肽还能抑制肾素、醛固酮和抗利尿激素的合成和分泌70尿的生成和排泄8/23/2024生理学（第9版）三、尿生成调节的生理意义（一）在保持机体水平衡中的作用（二）在保持机体电解质平衡中的作用（三）在维持机体酸碱平衡中的作用71尿的生成和排泄8/23/2024清除率第六节72尿的生成和排泄8/23/2024生理学（第9版）一、清除率的概念及其计算方法两肾在单位时间（一般为每分钟）内能将一定毫升血浆中所含的某种物质完全清除，这个能完全清除某物质的血浆毫升数就称为该物质的清除率（clearancerate，C）（一）抗利尿激素1.抗利尿激素的来源不同物质的血浆清除率73尿的生成和排泄8/23/2024生理学（第9版）一、清除率的概念及其计算方法例如：如果通过肾脏的血浆每ml含有1mg某物质，每分钟排泄该物质1mg到尿中，即说明每分钟有1ml血浆清除了该物质，清除率即为1分钟排泄该物质的血浆量，以公式表示为：（一）抗利尿激素1.抗利尿激素的来源C= U·VPC·P=U·VU：尿中某物质的浓度V：每分钟尿量P：血浆中某物质的浓度

74尿的生成和排泄8/23/2024（一）测定肾小球滤过率生理学（第9版）二、测定清除率的意义1.菊粉清除率菊粉滤过后，既不被重吸收也不被分泌，故测定菊粉的血浆清除率可代表肾小球滤过率U·V1ml/min×125mg/100mlP1mg/100mlC菊粉===125ml/min

75尿的生成和排泄8/23/2024（一）测定肾小球滤过率生理学（第9版）二、测定清除率的意义2.内生肌酐清除率内生肌酐清除率在数值上较接近GFR，故临床上常用它来推测GFR内生肌酐是指体内组织代谢所产生的肌酐，由于肉类食物中含肌酐以及肌肉剧烈活动可产生肌酐，故在检测内生肌酐前应禁食肉类食物，避免剧烈运动内生肌酐清除率=尿肌酐浓度（mg/L）×尿量（L/24h）/ 血浆肌酐浓度（mg/L）76尿的生成和排泄8/23/2024（二）测定肾血浆流量、滤过分数和肾血流量生理学（第9版）碘锐特或氨基马尿酸（para-aminohippuric

acid，PAH）的清除率可用来代表有效肾血浆流量（effec