人体解剖生理学第十章泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,人体解剖生理学第十章泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授,基本功能,肾脏是结构复杂的代谢器官,，,每天要过滤190升的血液，分离出1.5 升的代谢废物和过量的水，废舞和水变成尿，进入膀胱后排出体外。,正常人每分钟血流量约1200,ml，,经肾小球滤出的滤液（原尿）约120,ml。,原尿流经肾小管时，水和溶质在醛固酮、心钠素等调控之下被选择性重吸收，钾、氢、氨和一些药物或毒物等则被排入肾肾小管液中，随机体代谢废物组成终尿被排出体外。原尿在逆流倍增机制及抗利尿激素等作用下99%的水被重吸收，故正常人每日尿量约 1500,ml。,生理功能（泌尿功能和分泌功能）,其主要生理功能是生成尿液，借以排泄代谢废物及毒物，同时通过重吸收功能保留对机体有用物质，调节水、电解质及酸碱平衡，以及分泌内分泌激素，其结果是维持机体内环境的稳定，使新陈代谢正常进行。,肾脏作为重要的内分泌器官，可分泌多种生物活性物质，如促红细胞生成素、肾素、羟化的维生素,D3,和前列腺素等，参与相应生理活动的调节。,肾脏的解剖结构,披膜,纤维囊,脂肪囊,肾筋膜,分前后两层，包绕肾,和肾上腺,肾实质和肾盂构成肾,皮质,肾单位（约有100万200万）肾小体和一条与其相连通的肾小管组成 肾小球和肾小囊。,髓质,髓质十几个锥体构成，锥体的尖端称为肾乳头，伸入肾小盏。每个乳头有许多乳头孔，为乳头管的开口，形成筛区，肾内形成的尿液由此进入肾小盏。,肾小管、肾小球和肾小囊的解剖结构,两种肾单位比较,皮质肾单位,近髓肾单位,分布,外皮质层和中皮质层,内皮质层,数量,多，占85%-90%,少，占10%-15%,肾小球体积,体积小,体积大,血管口径,入球小动脉口径出球小动脉,入球小动脉口径=出球小动脉,第二次毛细血管网,分布在皮质部分的肾小管周围,不仅分布在邻近的近曲或远曲小管，还形成直小血管,髓袢,短，只达外髓质层,长，深入到内髓质层,近球小体,有,无,交感神经,丰富,少,肾素含量,多,少,皮质肾单位和远髓肾单位的差别,肾小囊与进球小体,球旁细胞,球外系膜细胞,致密斑,肾小囊有两层，均由单层上皮细胞构成，外层(壁层)与肾小管管壁相通，内层(脏层)紧贴在肾小球毛细血管壁外面，内外两层上皮之间的腔隙称为囊腔，与肾小管管腔相通,肾脏的神经支配,肾交感神经主要从胸12至腰2(,T12-L2),节段的脊髓侧角发出，其纤维经腹腔神经丛支配肾动脉（尤其是入球小动脉和出球小动脉的平滑肌）、肾小管和颗粒细胞。,肾交感神经通过末梢释放去甲肾上腺素，调节肾血流量、肾小球滤过率、肾小管重吸收和肾素释放。,肾的各种感受器可经肾神经传入纤维进入脊髓，并从脊髓投射到中枢的不同部位。,肾脏的血液循环,图8-1-6 肾脏的两套毛细血管网,肾动脉,-,肾段动脉,-,叶间动脉,-,弓形动脉,-,小叶间动脉,-,皮膜下毛细血管网,入球小动脉 入球小动脉,近髓肾单位血管球 皮质肾单位血管球,直小动脉 出球小动脉 出球小动脉,直小静脉 肾小管周围毛细血管网 肾小管周围毛细血管网,肾静脉,-,叶间静脉,-,弓形静脉,-,小叶间静脉 星型静脉,肾血液循环流程,肾脏血液循环的特点,肾血流量大，占心输出量的,1/5,1/4,，血流分布不均，皮质血供丰富，占,94,左右，髓质血供少，且越向内髓血供越少，这与皮脂主要完成滤过功能有关。,肾血液流经两次毛细血管，首先流经肾小球毛细血管，然后流经肾小管周围的毛细血管。肾小球毛细血管压较低，有利于重吸收的进行。,肾血流量在动脉血压为,80,180mmHg,范围内，通过自身调节作用，基本维持稳定，这对保持肾小球滤过率的恒定是非常重要的。,第二节,肾脏生成尿的过程,肾小球滤过、肾小管的重吸收和分泌三个相联系的环节,一、肾小球滤过的含义、结果和评价,含义：,肾小球滤过是指循环血液经过肾小球毛细血管时，血浆中的水和小分子的溶质（包括少量分子量较小的血浆蛋白），滤入肾小囊形成超滤液（原尿）的功能，即肾脏清除代谢产物、毒物和体内过多的水分的功能。,结果：,形成原尿,评价：,肾脏滤过功能以肾小球滤过率（,glomerular filtration rate,，,GRF,）来衡量，正常约为受肾血流量、肾小球有效滤过压及肾小球滤过膜的面积和通透性等因素的影响。肾功能不全可能是有关肾小球滤过功能的因素发生改变的结果。,正常成人终尿和血浆中一些物质浓度的比较,血浆 （,g/100ml）,原尿（,g/100ml）,终尿 （,g/100ml）,水,95,98,96,蛋白质,8,0.03,0,葡萄糖,0.1,0.1,0,钠,0.32,0.32,0.35,钾,0.02,0.02,0.15,尿素,0.03,0.03,2,肌酐,0.001,0.001,0.1,硫酸根,0.003,0.003,0.18,磷酸根,0.003,0.003,0.12,血浆、原尿和终尿的成分比较,上都存在有不同直径的微孔（图8-2-1）。,（一）滤过膜的组成,毛细管内皮细胞,防止血细胞流过,50-100 nm,基膜,2-8 nm,主要滤过屏障,肾小囊上皮细胞,4-14 nm,裂隙膜是最后屏障,滤过膜的通透性,机械屏障,电学屏障,一些物质的有效半径和肾小球滤过能力的关系,物质,分子量,有效半径（,nm）,滤过能力,H,2,O,18,0.10,1.0,Na,+,23,0.14,1.0,尿素,60,0.16,1.0,葡萄糖,180,0.36,1.0,蔗糖,342,0.44,1.0,菊粉,5500,1.48,0.98,肌球蛋白,17000,1.95,0.75,卵白蛋白,43000,2.85,0.22,血红蛋白,68000,3.25,0.03,血浆白蛋白,69000,3.55, 0.01,滤过膜的机械屏障,小于,2nm,中性化合物全滤过,2-4nm,的化合物部分滤过,4nm,的化合物不滤过,滤过膜的电学屏障,滤过膜各层含有许多带负电荷的物质，主要为糖蛋白。这些带负电荷的物质排斥带带负电荷的血浆蛋白，限制它们的滤过。肾在病理情况下，滤过膜上带负电荷的糖蛋白减少或消失，就会导致带负电荷的血浆蛋白滤过量比正常时明显增加，从而出现蛋白尿。,不同的有效半径和带不同电荷对右旋糖酐滤过能力的作用,（二）肾小球滤过的动力,肾小球滤过作用的动力是有效滤过压。,肾小球有效滤过压,=(,肾小球毛细血管压,+,囊内液胶体渗透压,)-(,血浆胶体渗透压,+,肾小囊内压,),。,=,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,),。,肾小球毛细血管平均值为,6.0kPa(45mmHg)(,为主动脉平均压的,40%,左右,),；用微穿法还发现，由肾小球毛血管的入球端到出球端，血压下降不多，两端的血压几乎相等。,肾小囊内压与近曲小管内压力相近。囊内压为,1.3kPa(10mmHg),。,有效滤过压,EFP=,肾小球毛细血管血压-,（血浆胶体渗透压+肾小囊内压）,图,10-12,（三）影响肾小球毛细血管滤过的因素,除滤过膜的通透性和滤过面积的改变对肾小球滤过功能的有影响外。肾小球毛细血管血压、血浆胶体渗透压、囊内压和肾血浆流量变化对肾小球滤过功能也有影响。,(1),肾小球毛细血管血压,全身动脉血压如有改变，理应影响肾小球毛细血管的血压。 由于肾血流量具有自身调节机制，,动脉血压变动于,80-180 mmHg,范围内时，肾小球毛细血管血压维持稳定，人而使肾小球滤过率基本保持不变。,但当动脉血压降到,80mmHg,以下时，肾小球毛细血管将相应下降，于是有效滤过压降低，肾小球滤过率也减少。,当动脉血压降到,40-50mmHg,以下时，肾小球滤过率将降低到零，因而无尿。,在高血压病晚期，入球小动脉由于硬化而缩小，肾小球毛细血管血压可明显降低，于是肾小球滤过率减少而导致少尿。,(2),囊内压,在正常情况下，肾小囊内压是比较稳定的。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，都可使肾盂内压显著升高。,此时囊内压也将升主，致使有效滤过压降低，肾小球滤过率因此而减少。,有些药物如果浓度太高，可在肾小管液的酸性班干部 析出结晶；某些疾病时溶血过多，血红蛋白过可堵塞肾小管，这些情况也会导致囊内压升高而影响肾小球滤过。,(3),血浆胶体渗透压,人体血浆胶体渗透压在正常情况下不会有很大变动。但若全身血浆蛋白的浓度明显降低时，血浆胶体渗透压也将降低。,此时有效滤过压将升高，肾小球滤过率也随之增加。,例如由静脉快速注入生理盐水时，肾小球滤过率将增加，其原因之一可能是血浆胶体渗透压的降低。,(4),肾血浆流量,肾血浆流量对肾小球滤过率有很大影响，主要影响滤过平衡的位置。如果肾血浆流量加大，肾小球毛细血管内血浆胶体渗透压的上升速度减慢，滤过平衡就靠近出球小动脉端，有效滤过压和滤过面积就增加，,肾小球滤过率将随之增加,。如果肾血流量进一步增加，血浆胶体渗透压上升速度就进一步减慢，肾小球毛细血管的全长都达不到滤过平衡，全长都有滤过，肾小球滤过率就进一步增加。相反，肾血浆流量减少时，血浆胶体渗透压的上升速度加快，滤过平衡就靠近入球小动脉端，有效滤过压和滤过面积就减少，肾小球滤过率将减少。,在严重缺氧、中毒性休克等病理情况下，由于交感神经兴奋，肾血流量和肾血浆流量将显著减少，肾小球滤过率也因而显著减少。,二、肾小管与集合管的转运功能,肾小管与集合管的转运功能是指其分 泌和重吸收作用。,分 泌,:,指小管上皮细胞将自身代谢产物排入管腔的过程。,重吸收,:,指小管上皮细胞将原尿中某些成分重新摄回,血液的过程。,各段肾小管和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),成 分 血浆 原尿 终尿 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 3.5 1.1,Cl,-,3.7 6.0 1.6,K,+,0.2 1.5 7.5,尿酸,0.02 0.5 25.0,尿素,0.3 20.0 67.0,肌酐,0.01 1.5 150.0,氨,0.001,重吸收和分泌的证据,：,比较下表原尿与终尿中成分的质和量可见：,蛋白质、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,),。,比较原尿与终尿量：,原尿量,=125ml/min60,24=180L/d,终尿量,=1-2L/d,(=,重吸收,),重吸收的方式,方式,被动：,Passive reabsorption,单纯扩散、渗透、易化扩散、溶剂拖曳,(,溶质随水分子一起转运,),主动：,Passive reabsorption,原发主动转运,(H+,泵、,Na+ - K+,泵、钙泵等,),继发主动转运（,Na+ -,葡萄糖、,Na+,-,氨基酸、,K+-Na+-2Cl-,、同向 转 运；,Na+ - H+,、,Na+ - K+,逆向转运）,途径,跨细胞转运途径,细胞旁转运途径 如水分子和部分,Na+,、,2Cl-,的重吸收。,肾小管各段对物质的转运水平,：,近端小管约重,吸收,67%,的,Na+,、,2Cl-,、,K+,、和水，,85%,的,HCO3-,、全 部的,GS,、,AA,、分泌,H+,。约有,20%,的,Na+,、,2Cl-,、,K+,等物质在髓襻被 重吸收。远曲小管，结合管重吸收约,12%,的,Na+,、,2Cl-,，分泌不同量的,K+,、,H+,，管重吸收不同量的水。,(,一,)Na,+,的重吸收,Na,+,重吸收机制,前半段,：主动过程。,管腔膜：,.Na,+,分别与葡萄糖、氨基酸、,HCO,3,-,、,PO,4,3-,等同向偶联转运；,. Na,+,与,H,+,逆向偶联转运。,管周膜：,Na,+,-K,+,泵。,主动,2/3,一、近曲小管中的物质转运,Na+,、,Cl-,、水的重吸收,后半段,：被动过程。,Cl,-,顺浓度差经紧密连接处重吸收管两侧电位差,Na,+,顺电位差经,紧密连接,处重吸收。,被动,1/3,Na+,与,H+,逆向偶联转运。,X,X,同向转运,逆向转运,Na+,泵泵出钠,细胞内带负电荷,电化学梯,度为动力,同,易化扩散,回到血液,(,二,)Cl,-,的重吸收,机制,:,由于,Na,+,、葡萄糖、氨基酸等物质已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,紧密连接,处,(,称细胞旁路途径,),进入细胞间隙。,Cl,-,-HCO,3,-,同向交换体,特点,：被动重吸收,;,先于,Na+,被重吸收 伴随,Na+,与,H+,逆向偶联转运。,Cl-,HCO3,K+,Cl-,(,三,)H,2,O,的重吸收,重吸收机制,:,被动过程（渗透作用）。,重吸收途径,：细胞旁路途径；,跨细胞旁路途径。,重吸收特点,：,类同,Na,+,，具球,-,管平衡现象，即重吸收量始终为滤过量的,65,70%,。,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。,(,四,)HCO,3,-,的重吸收与,H+,的分泌,1.,重吸收的机制,：被动过程。,2.,重吸收的特点,：,不是以,HCO,3,-,的形式而是以,CO,2,的形式重吸收的；,HCO,3,-,的重吸收优先于,Cl,-,的重吸收；,HCO,3,-,的重吸收与,Na,+,-H,+,逆向交换或,H+,泵,呈正相关,(H,+,分泌重吸收,HCO,3,-,),。,（碳酸酐酶的抑制剂为乙酰唑氨）,H+,泵,(,五,)K,+,的重吸收,原尿中的,K,+,绝大部分,(70,),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,+,重吸收的机制,:,主动过程,(,尚不清楚,),。,K,+,管内,K,+,管外,140,(4mol/L),(150mol/L),是逆浓度差进行的，故认为是主动的。,(,六,),葡萄糖的重吸收,1.,重吸收部位,:,仅限于近曲小管,(,尤其前半段,),。,2.,重吸收机制,:,继发性主动转运。,管腔膜,：,葡萄糖与,Na,+,依赖载体的同向偶联转运入细胞内。,管周膜,：,葡萄糖顺浓度差经载体易化扩散进入细胞间隙,(,单一转运,),。,Na,+,被管周膜,Na,+,泵泵出,Na,+,i,为管腔膜葡萄糖协同转运提供动力。,因此，将管周膜,Na,+,泵的活动称原发主动；将葡萄糖在管腔膜的协同转运称继发主动。,3.,葡萄糖重吸收的特点,：,具有一定的限度,(,可能与协同转运载体的数目有限有关,),。,肾糖阈,:,尿中刚刚出现糖时的血糖浓度,(,或不出现尿糖的最高血糖浓度,),。,正常值：血糖为,180mg/100ml 180mg/100ml,葡萄糖最大转运率,(TMG),:,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。,正常值：成人男性为,血糖为,375mg/100ml,成人女性为,血糖为,300mg/100ml,。,(,七,),其它物质的重吸收和分泌,1.,氨基酸的重吸收同葡萄糖。,微量蛋白质通过肾小管上皮细胞的吞饮作用被重吸收。,4,2-,、,SO,4,2-,是与,Na+,同向转运重吸收的。,3.,进入体内的某些物质如青霉素、酚红和大多数利尿药等，由于与血浆蛋白结合而不能通过肾小球滤过，均在近曲小管被主动分泌。,二、髓袢中的物质转运,特点,:,水盐重吸收相分离,髓袢降支细段：,对尿素、,Na,+,不通透；,对水高度通透：水经水通道以渗透方式重吸收渗透压渐。,髓袢升支细段：,对水不通透；,对尿素中等通透；,对,Na,+,高度通透：顺浓度差被动重吸收渗透压渐。,髓袢升支粗段：,对水、尿素不通透；,对,Na,+,通透性低；,但能以,Na,+,2Cl,-,K,+,同向转运体方式的继发主动转运。,同向转运体模式,:,管腔膜上有,Na,+,:2Cl,-,:K,+,同向转运体,Na,+,（抑制剂为呋喃苯氨酸）,进入细胞内的：,Na,+,由管周膜,Na,+,泵泵出，,Cl,-,经管周膜,Cl,-,通道、,K,+,经管腔膜,K,+,通道顺浓度梯度易化扩散出细胞。,（证据：,1.,管腔为正电位,10MV,，,Cl-,为被动转运,2.,不含,K+,正电位消失，,Cl-,的重吸收抑制。,3.,应用,Na+,泵抑制剂哇巴因后,Cl-,的转运受阻。）,K+,2Cl-,Na+,2Cl-,K+,2Cl-,Na+,K+,K+,Na+,、钙,ATP,三、远曲小管和集合管的物质转运,(,一,),远曲小管和集合管的重吸收,+,的重吸收,重吸收的机制：是主动重吸收过程。,远曲小管后段和集合管：主细胞吸收,Na+,、,Cl-,、水及泌,K+,。闰细胞泌,H+,。,Na,+,在管腔膜主要通过,Na,+,通道进入细胞内，然后在管周膜由,Na,+,泵泵出细胞而被重吸收。管腔膜的,Na,+,通道可被氨氯吡咪,(amiloride),抑制。,远曲小管初段：,Na,+,在管腔膜由,Na,+,-Cl,-,同向转运进入细胞 内，然后在管周膜由,Na,+,泵泵出细胞而被重吸收。,Na,+,-Cl,-,的同向转运可被噻嗪类,(thiazide),利尿剂所抑制。,Na+,Cl-,Na+,K+,Na+,Cl-,K+,Na+,K+,2.,水的重吸收,特点,:,重吸收量根据机体的需要而被调节；,重吸收量对终尿量的影响很大。,机制,:,远曲小管初段,：,同髓袢升支一样,，,对水仍不通透,。,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，水通道便从胞浆镶嵌到管腔膜上,),，调节水的重吸收。,(,二,),肾小管和集合管的分泌,.,K+,的分泌,Excretion of potassium,部位：远曲小管末段和集合管的主细胞,K,+,分泌动力,:,.,是,Na,+,的浓度差,K,+,管内,K,+,管外,.,管腔膜,Na,+,重吸收管外为正 管内为负的电位差,.,管腔膜,Na+,重吸收促进了泵的活性,Na+,Cl-,K+,Na+,K+,K,+,分泌特点,:,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。,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。,+,的分泌,H,+,分泌机制,:,闰细胞是主动分泌。,Na,+,-H,+,交换,H,+,泵,=,泌,H,+,助碱贮,(,泌,H,+,促,HCO,3,-,重吸收排酸保碱,),。,泌,H,+,与泌,K,+,呈负相关,(,竞争抑制,),。,泌,H,+,是有限度的,:,当小管液,pH,值时,泌,H,+,则停止。,H,+,分泌特点,:,泌,H,+,与重吸收,HCO,3,-,、,Na,+,呈正相关,H+,H+,Na+,HCO,3,-,NH3,HPO,42+,CO2,NH4+,可滴定碱,H,2,PO,4,-,可滴定酸,3.,NH,4,的分泌,Aminonia secretion,部位：肾小管和集合管（除髓袢细段外）机制：谷氨酰胺,NH,3,（小管液）,NH,3,+ H,+,NH,4,+,NH,4,Cl,作用：排,H,，,NaHCO,3,重吸收,维持酸碱平衡,H+NH3,NH4+,NH3,NH,3,分泌特点,:,泌,NH,3,与泌,H,+,呈正相关：即泌,NH,3,促进,H,+,-Na,+,交换，促进排酸保碱,调节机体酸碱平衡。,NH,3,扩散的量决定于管腔液与管周液的,pH,值,：,管腔液,pH,值较低时，,NH,3,较易扩散。,正常时,NH,3,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,一、,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,管周膜,Na,+,泵,受调节,肾小管和集合管物质重吸收的总结,二、,H,2,O,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,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。,进球小管、髓袢、远球小管和集合管,各段肾小管和集合管的物质转运比较,主要物质,近球小管,髓袢,远球小管和集合管,NaCl,的重吸收,67%,20%,12%,水的重吸收,67%,12%,8-17%（与进水量有关）,葡萄糖和氨基酸的重吸收,100%,K,+,的重吸收,67%,20%,K,+,的分泌,主要部位,HCO,3,-,的重吸收,85%,与,H,+,分泌量相呼应,H,+,的分泌,部分,主要部位,NH,3,的分泌,主要部位,重吸收和分泌的特点： 选择性：对机体有用的物质重吸收多（如葡萄糖），无用的不吸收甚至分泌（如肌酐）。 有一定的限度：远曲小管和集合管的机能可调节：远曲小管和集合管虽然重吸收的量较其它部位少，但这里是可以被调节的主要部位,（二）尿液的浓缩和稀释,正常人血浆的总渗透浓度约为280-310,mOsm/L,之间,。,而正常人的尿液的渗透浓度可在约50-1200,mOsm/L,之间波动。当机体缺水时，尿液的渗透压可明显高于血浆，称为,高渗尿,，即尿被浓缩。当机体水分过多时，尿液的渗透压可明显低于血浆的渗透压，称为,低渗尿,。肾脏的尿浓缩和尿稀释能力，在维持体液平衡和渗透压恒定中有极为重要的作用。,肾髓质渗透浓度梯度及其形成,肾小管液中的水被重吸收而溶质仍留在肾小管液中，肾髓质渗透浓度梯度形成。,肾髓质渗透梯度示意图,髓质高渗梯度的形成（逆流倍增）示意图,1.,逆流倍增 （,counter-current multiplication,）：,横向梯度小变化纵向梯度成倍变化,2.,形成过程,前提：各段肾小管对水、尿素,和,NaCl,通透性不同,外髓部高渗梯度的形成 髓升支粗段主动重吸收,NaCl,（原动力）,内髓部高渗梯度的形成 尿素和,NaCl,共同形成,尿素再循环,外髓部高渗梯度的形成（,NaCl,分泌）,位于外髓部的髓袢升支粗段，可主动重吸收,NaCl,，而对水不易通透，故当升支粗段的小管液向皮质方向流动时，因,NaCl,不断进入周围组织液，一方面使小管液渗透压降低或为低渗液，另一方面造成外髓部组织液高渗，而且越近内髓部，渗透压越高，形成高渗梯度。,内髓部高渗梯度的形成（尿素）,当小管液流经远曲小管和外髓部集合管时，由于管壁对尿素不易通透，而水由于抗利尿激素的存在被渗透性重吸收，导致管内尿素浓度逐渐升高，当小管液流经内髓集合管时，由于管壁对尿素易通透小管液中尿素就顺浓度迅速进入内髓组织间液，造成内髓组织液的高渗。,髓袢升支细段对尿素有中等通透性，内髓组织液中的尿素可部分扩散入髓袢升支细段，经远曲小管、外髓部集合至内髓部集合管时再扩散入组织液，形成尿素再循环，这将促进内髓组织液中高渗梯度的形成。,髓袢降支细段对,NaCl,不易通透，但对水易通透，当水管液流经该段时，在髓质高渗的作用下，水不断渗入组织液，而管内,NaCl,浓度逐渐升高，至转折处达最高，当小管液拆返流向升支细管时，由于该段对,NaCl,易通透，对水不易通透，小管液中的,NaCl,不断向管外组织扩散，形成高渗梯度。,Na,+,Cl,-,尿素,尿素,尿素,水,尿素,尿素,尿素,尿素,尿素,尿素,NaCl,NaCl,NaCl,NaCl,NaCl,NaCl,水,水,尿素,尿素,尿素,尿素,尿素,尿素,肾髓质高渗梯度形成的要点,:,(1)启动力量,:,髓袢升支粗段对,Na,+,和,Cl,-,的主动重吸收；,(2)外髓部组织液高渗：由,NaCl,形成;,(3)内髓部组织液高渗：,由尿素和,NaCl,共同形成。,肾髓质高渗梯度的保持,直小血管由近髓肾单位出球小动脉延续而成，与髓袢平行，呈,U,形，对水及小分子溶质（,NaCl,、尿素等）具有通透性，其中血流阻力大，血流缓慢。,当血液流经直小血管降支时，周围组织液中的,NaCl,和尿素浓度较高，不断顺浓度差向血管内扩散，水则不断渗出，从而使血管内,NaCl,和尿素浓度不断升高，至转折处达到最高。血流转向升支后，由于血管内,NaCl,和尿素的浓度高于同一水平组织液内的浓度，,NaCl,和尿素不断顺浓度差向组织液扩散，水则不断渗入。由于直小血管中血液缓慢，有充分的时间进行上述物质交换，且血流阻力大，血压不断降低，促进水向血管内转移。这样，通过直小血管，既可保留肾髓质组织液高浓度的溶质，又可除去肾髓质重吸收的水分，从而保证了肾髓质高渗状态。,1,逆流交换系统从热源带走热量少,2,直小血管的作用：只带走少量溶质和多余的水，维持高渗梯度,影响尿浓缩和稀释的因素,肾脏能否最大限度地排出浓缩尿或稀释尿，主要有赖于髓袢、集合管和直小血管等结构与功能的正常。,1.,髓袢的结构与机能,髓袢结构与机能的完整性是保持肾对尿液浓缩功能的重要条件。,2.,尿素浓度,尿素为蛋白质代谢的产物，是形成内髓部高渗的重要因素。,3.,直小血管的血流,髓质血流的低容量和低速度在有效的逆流扩散交换过程中是重要的因素。,4.,集合管对水的通透性,取决于血浆,ADH ,尿崩症,尿浓缩和稀释的过程,尿浓缩和稀释过程主要在远曲小管和集合管中进行，受抗利尿激素（,ADH,）的调节。,（一）尿液的浓缩,当机体缺水时，,ADH,释放增加，使远曲小管、集合管对水的通透性增加。当小管液流经远曲小管和集合管时，由于髓质高渗梯度的存在，其中水分不断进入组织液被重吸收，管内溶质浓度不断升高变为高渗，尿被浓度、尿量减少。,（二）尿液的稀释,当机体水过剩时，,ADH,释放减少，远曲小管、集合管对水的通透性降低，水重吸收减少，而远曲小管、集合管仍继续主动重吸收,NaCl,，小管液渗透不断降低，尿被稀释、尿量增加。,第三节,尿生成的调节,一 肾内自身调节,1,肾血流量的自身调节,肾血流量的自身调节表现为动脉血压在,80,180mmHg,范围内变动时，肾血流量保持相对恒定，不随血压的变化而变化。从而使滤液生成量和尿量也保持相对稳定,2,小管液中溶质的浓度,小管液中溶质所呈现的渗透压，是对抗肾小管重吸收水分的力量。如果小管液溶质浓度很高，渗透压很大，就会妨碍肾小管特别是近球小管对水的重吸收，小管液中的,Na+,被稀释而浓度下降，小管液中与细胞内的,Na+,浓度差变小，,Na+,重吸收减少，因此，不仅尿量增多，,NaCI,排出也增多。,例如糖尿病患者的多尿，就是由于小管液中葡萄糖含量增多，肾小管不能将葡萄糖完全重吸收回血，小管液渗透压因而增高，结果妨碍了水和,NaCI,的重吸收所造成的。临床上有时给病人使用肾小球滤过而又不被肾小管重吸收的物质，如甘露醇等，利用它来提高小管液中溶质的浓度，借以达到利尿和消除水肿的目的。这种利尿方式称为渗透性利尿。,3,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，而是随肾小球滤过率的变动而发生变化。肾小球滤过率增大，滤液中的,Na+,和水的总含量增加。近球小管对,Na+,和水的重吸收率也提高；反之，肾小球滤过率减小，滤液中的,Na+,和水的总含量也减少，近球小管的,Na+,的水的重吸收率也相应地降低。实验说明，不论肾小球滤过率或增或减，近球小管是定比重吸收（,constant fraction reabsorption,）的，即近球小管的重吸收率始终占肾小球滤过率的,65%-70%,左右（即重吸收百分率为,65%-70%,）。这种现象称为球,-,管平衡（,glomerulotubular balance,）。,球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管滤过率的增减而出现大幅度的变动。,4,管,-,球反馈,管,-,球反馈是肾血流量和肾小球滤过率自身调节的重要机制之一。当肾血流量和肾小球滤过率增加时，到达远曲小管致密斑的小管液的流量增加，致密班发生信息，使肾血流量和肾小球滤过率恢复至正常。相反，肾血流量和肾小球滤过率减少时，流经致密斑的小管液流量就下降，致密斑发生信息，使肾血流量和肾小球滤过率增加至正常水平。这种小管液流量变化影响肾血流量和肾小球滤过率的现象称为管,-,球反馈（,tubuloglomerular feed back,）。,有人认为致密斑主要感受小管液中的,NaCI,含量改变而不是小管液的流量。一般来说，肾小管液流量与,NaCI,含量成正比。致密斑发在管,-,球环节中起重要的传感器（,sensor,）作用。致密斑与入球小动脉和出球小动脉相邻。致密斑发出的信息通过某种途径影响入球小动脉的口径，从而影响肾血流量和肾小球滤过率。当肾血流量增加时，肾小球滤过率也增加，流经远曲小管的小管液量也增加，致密斑部位,NaCI,含量升高，致密斑发出信息刺激颗粒细胞释放肾素，导致局部生成血管紧张素,，血管紧张素,引起入球小动脉收缩，口径缩小，阻力增加，从而使肾血流量和肾小球滤过率恢复至原来水平。相反，当肾血流量减少时，肾小球滤过率下降，流经远曲小管的小管液流量减少，颗粒细胞释放肾素减少，血管紧张至少,生成减少，入球小动脉收缩变弱，口径变粗，阻力减少，肾血流量恢复至原有水平。此外，肾内产生的前列腺素、腺苷和儿茶酚胺等也参与管,-,球反馈。,二、神经体液调节肾脏对机体水盐代谢的调节， 有赖于下丘脑视上核分泌的抗利尿激素和肾上腺皮质分泌的醛固酮的作用。,血管升压素的作用机制示意图,渗透压感受器,下丘脑视上核和室旁核,神经垂体,VP,分泌,集合管和远曲小管对水的重吸收,体内水、体液渗透压、尿被浓缩、尿量,体液渗透压,(+),容量感受器,血容量 血压,(),迷走,N,压力感受器,(),抗利尿激素与远曲小管和集合管上皮细胞管周膜上的,V,2,受体结合后，激活膜内的腺甘酸化酶，使上皮细胞中,cAMP,的生成增加；,cAMP,生成增加激活上皮细胞中的蛋白激酶，蛋白激酶的激活，使位于管腔膜附近的含有水通道的小泡镶嵌在管腔膜上，增加管腔膜上的水通道，从而增加水的通透性。,调节抗利尿激素的主要因素是血浆晶体渗透压和循环血量、动脉血压。,抗利尿激素的分泌,当机体缺水时，血浆渗透压升高，刺激了下丘脑的视上核及其附近对渗透压变化敏感的细胞（成为渗透压感受器）的兴奋，增加抗利尿激素的生成和分泌，从而降低了尿的排出量，保留了体内水分。渗透压感受器除存在于下丘脑外，还可能存在于其他器官组织中。,2,循环血量的改变,循环血量的改变也能刺激有关感受器而反射性的响抗利尿素的释放。在大动脉、左心房壁的内膜下存在有一种容量感受器（或牵张感受器）。,3,颈动脉窦的压力感受器对抗利尿素释放的作用,刺激了颈动脉窦的压力感受器，能反射性地抑制抗利尿激素的释放。抗利尿素主要作用于远曲小管和集合管，促进水分的重吸收和尿液的浓缩，引起少尿，抗利尿素分泌多时可引起无尿。,（,血管紧张素,-,醛固酮调节,ANP atrial natriuretic peptide,心房钠尿肽,Ang Angiotensin ,血管紧张素,ACTH,促肾上腺皮质激素,1.,血管紧张素,对尿生成的调节包括：刺激醛固酮的合成和分泌；醛固酮可调节远曲小管和集合管上皮细胞的,Na,+,和,K,+,转运；可直接刺激近球小管对,NaCI,的重吸收，使尿中排出的,NaCI,减少；刺激垂体后叶释放抗利尿激素，因而增加远曲小管和集合管对水的重吸收，使尿量减少。,2.,醛固酮对尿生成的调节醛固酮是肾上腺皮质球状带分泌的一种激素。它对肾的作用是促进远曲小管和集合管的主细胞重吸收,Na,+,，同时促进,K,+,的排出，所以醛固酮有保,Na,+,排,K,+,作用。,醛固酮的作用机制,醛固酮进入远曲小管和集合管的上皮细胞后，与胞浆受体结合，形成激素,-,受体复合物；后者通过核膜，与核中的,DNA,特异性结合位点相互作用，调节特异性,mRNA,转录，最后合成多种的醛固酮诱导蛋白（,aldosterone-induced protein,）。醛固酮诱导蛋白可能是：管腔膜的,Na,+,通道蛋白，从而增加管腔的,Na,+,通道数量；线粒体中合成的,ATP,的酶，增加,ATP,的生成，为上皮细胞活动（,Na,+,泵）提供更多的能量；基侧膜的,Na,+,泵，增加,Na,+,泵的活性，促进细胞内的,Na,+,泵回血液和,K,+,进入细胞，提高细胞内的,K,+,浓度，有利于,K,+,分泌（图,8-21,）；由于,Na,+,重吸收增加，造成了小管腔内的负电位，有利于,K,+,的分泌和,CI,-,的重吸收。结果，在醛固酮的作用下，远曲小管和集合管对,Na,+,和集合管对,Na,+,的重吸收增强的同时，,CI,-,和水的重吸收增加，导致细胞外液量增多；,K,+,的分泌量增加。,肾素的分泌受多方面因素的调节，概括起来主要有三方面（,1,）肾血流量当肾动脉压显著下降，肾血流量减少时，入球小动脉管壁处被牵张的程度减弱，从而促进其中的近球细胞（球旁细胞）释放肾素。同时由于肾血流量减少，肾小球滤过率随之减少，滤过的,Na,+,量也因此减少，致使流过致密斑处的,Na+,量减少，于是激活了致密斑感受器转而促进近球细胞释放肾素量增加。（,2,）肾交感神经兴奋近球细胞受肾交感神经终末支配，肾交感神经兴奋时，可引致肾素释放量增加。（,3,）肾上腺素和去甲肾上腺素可直接刺激近球细胞，促进肾素分泌量增加。醛固酮主要作用于肾小管的远曲小管和集合管，促进水分的重吸收及尿液的浓缩，同时促进钠的吸收和钾的分泌排出，具有保钠排钾的作用。,三、肾交感神经调节,肾交感神经兴奋通过下列作用影响尿生成：入球小动脉和出球小动脉收缩，而前者血管收缩比后者更明显，因此，肾小球毛细血管的血浆流量减少和肾小球毛细血管的血压下降，肾小球的有效滤过压下降，肾小球滤过率减少；刺激近球小体中的颗粒细胞释放肾素，导致循环中的血管紧张素,和醛固酮含量增加，增加肾小管对,NaCI,和水的重吸收；增加近球小管和髓袢皮皮细胞重吸收,Na,+,、,CI,-,和水。微穿刺表明，低频率低强度电刺激肾交感神经，在不改变肾小球滤过率的情况下，可增加近球小管和髓袢对,Na,+,、,CI,-,和水的重吸收。这种作用可被,1,肾上腺素受体拮抗剂所阻断。这些结果表明，肾交感神经兴奋时其末稍释放去甲肾上腺素。作用于近球小管和髓袢细胞膜上的,1,肾上腺素能受体，增加,Na,+,、,CI,-,和水的重吸收。抑制肾交感神经活动则有相反的作用。,清除率（,clearance,C,）是指肾在单位时间（一般用每分钟，,min,）内能将多少毫升血浆中所含的某些物质完全清除出去，这个被完全清除了某物质的血浆毫升数就长为该物质的清除率（,ml/min,）。,其具体计算需要测量三个数值：,U,（尿中某物质的,mg/100ml,），,V,（每分钟尿量，,ml/min,），,P,（血浆中某物质的浓度，,mg/100ml,）。因为尿中该物质均来自血浆，所以，,UV,PC,亦即,C,UV/P,根据上式就可计算出各种物质的清除率。例如，,Na,+,清除率的计算方法如下：测得尿量,V,为,1ml/min,，尿,Na,+,浓度,U,为,28mmmol/L,，血浆,Na,+,浓度,P,为,140mmol/L,，,Na,+,清除率,C,280mmol/L1ml/min ,（,140mmol/L,）,2ml/min,肾功能评价,第四节 排尿（,micturation）,尿的生成是个连续过程，而膀胱排尿（,micturation）,则是间歇过程，尿液生成后以终尿形式贮存于膀胱内，贮尿量达一定度时，通过反射性排尿排出体外。,膀胱的神经支配,排尿反射,当膀胱尿量充盈到一定程度时（,400-500ml,）膀胱壁的牵张感受器受到刺激而兴奋冲动沿盆神经传入，到达骶髓的排尿反射初级中枢；同时，冲动也到达脑干和大脑皮层的排尿反射高位中枢产生排尿欲。,排尿反射进行时，冲动沿盆神经传出引起逼尿肌收缩、内括约肌松驰尿液进入后尿道尿液刺激尿道的感受器冲动沿阴部神经再次传到脊髓排尿中枢进一步加强其活动使外括约肌开放尿液被强大的膀胱内压（可高达）驱出尿液对尿道的刺激可进一步反射性地加强排尿中枢活动。这是一种正反馈，它使排尿反射一再加强，直至尿液排完为止。,在排尿末期，尿道海绵体肌肉收缩残留于尿道的尿液排出体外。此外，在排尿时，腹肌和膈肌的强大收缩也产生较高的腹内压，协助克服排尿的阻力。,排尿异常,尿频：排尿次数过多，主要由膀胱炎症或结石等机械刺激引起。,尿潴留：膀胱中尿液充盈过多而不能排出者，可见于膀胱麻痹或尿路阻塞所至。,尿失禁：排尿失去意识。(脊髓受损，以至初级中枢失去了大脑高级中枢的控制所致。),谢谢大家！,