泌尿机能 PPT课件

尿的生成,Urine Formation,人体的排泄器官及其排泄物 排泄：体内物质经血液循环由排泄器官排出体外的过程。,水的摄入：饮水、进食 水的排出：1、不感失水（呼吸器官、皮 肤）：400-600 mL2、出汗：变化很大3、粪便：100 mL4、肾脏排尿：保持水的稳态,24 h尿量 正常:1000 - 2000ml(1500mL) 多尿：超过2500mL（长期） 少尿: 100-500mL 无尿:少于100mL,肾脏是机体主要的排泄器官通过尿的生成和排出（urine formation and excretion）及内分泌，实现维持内环境稳态。主要功能如下：1.泌尿功能通过尿的生成和排出： 排出机体代谢终产物、过剩的电解质及进入体内的异物; 调节细胞外液量和血液的渗透压; 调节水、电解质和酸碱平衡。 2.内分泌功能: 肾素，参与血容量和血压的调节; 促红细胞生成素：调节骨髓造血; 1，25二羟胆骨化醇：调节血钙水平； 激肽、前列腺素：参与局部活全身血管活动的调节。,第一节 肾的功能解剖和肾血流量,(一)肾单位的构成,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,肾单位是肾脏的基本功能单位，共有170 - 240万个,升,降,皮质肾单位(cortical nephron)： 90%，主要位于肾皮质的浅层和中层，其肾小球体积较小，髓袢甚短，所含肾素较多。与尿液的生成、肾素的产生关系较大。 近髓肾单位(juxtamedullary nephron)：10%，位于靠近髓质的肾皮质深层，其肾小球体积较大，髓袢甚长，所含肾素较少，在尿液的浓缩与稀释过程中起重要作用。,皮质肾单位和近髓肾单位,(二)球旁器（近球小体）,1.球旁细胞： 入球小动脉膜内的管壁平滑肌细胞转变而成的上皮样细胞，内含分泌颗粒=肾素（renin)； 对牵张刺激敏感感受器； 肾交感N支配。,2.致密斑： 入球小动脉与远曲小管联接处，细胞呈立柱样变、斑状突起；对远曲小管中的Na+、Cl-敏感，并将信息经间质细胞传递至近球细胞，调节肾素的释放。 3、球外系膜细胞：出入球小动脉和致密斑之间的一群细胞，有吞噬和收缩功能,（三）肾脏的神经支配,1.中枢至肾的传出神经纤维：肾交感神经：末梢释放去甲肾上腺素。使肾血管收缩，还可促使肾素释放。 2.肾的传入神经肾-肾反射：一侧肾的传入神经活动可影响另一侧肾神经的放电，从而改变对侧肾脏的活动 。,（四）肾脏的血流量,肾动脉叶间动脉弓状动脉小叶间动脉入球小动脉肾小球毛细血管网出球小动脉肾小管毛细血管网小叶间静脉 肾静脉,1.肾的血液循环特征血液分布不匀： 肾动脉由腹主动脉垂直分出，进入肾脏后要经过两次毛细血管网：肾小球毛细血管网血压高利于滤过；肾小管毛细血管网血压低利于重吸收。 流量大，一定范围内相对稳定：1200mL/min，利于尿生成。,(20%25%) 心输出量,肾血流量,皮质层 (94%),外髓 (5%),内髓 (1%),2.肾血流量调节 A.使肾血流量与肾的泌尿功能相适应自身调节； B.使肾血流量与全身血液循环血量相配合神经-体液调节。,A.自身调节：动脉血压在80-180mmHg范围内，通过自身调节肾血流量保持相对稳定。该现象在去神经支配的肾或离体肾均存在，说明为自身调节。肌源学说：当A压A管壁平滑肌紧张性而收缩血流阻力肾血流量保持稳定；管-球反馈(tubulo-glomerular feedback) ：当肾血流量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。由小管液流量的变化影响肾血流量和肾小球滤过率的现象，称为管-球反馈。与肾素血管紧张素、腺苷、NO和前列腺素有关,肾血流量和肾小球滤过率到达远曲小管致密斑的小管液流量致密斑感受到Na+、K+、Cl-的转运速率并发出信息入球小动脉和出球小动脉收缩（肾素血管紧张素、前列腺素、腺苷、NO等？）肾血流量和肾小球滤过率恢复至正常。,B. 神经-体液调节: 在应急状态下，全身血液需要重新分配时，要由神经体液调节来完成。 应急时交感神经兴奋 肾血管收缩 肾血流量；应急时NE（去甲肾上腺素）、E（肾上腺素）、VP（血管升压素）、A（血管紧张素）分泌肾血管收缩 肾血流量。意义: 紧急情况下, 血量重新分配, 保证心、脑等重要器官的血供,血液经过肾小球毛细血管时，血浆中的水和小分子溶质，包括少量分子量较小的血浆蛋白，可以滤入肾小囊的囊腔而形成滤过液。用微穿刺法实验证明，肾小球的滤过液就是血浆的超滤液(ultrafiltration) /原尿。,第二节 尿的生成过程,超滤液,一、肾小球的滤过功能,肾小球滤过率 (glomerular filtration rate，GFR),单位时间内(每分钟)两肾生成的超滤液量。（125 mL分钟，180 L / 天，衡量肾功能的指标）。肾小球滤过率和肾血浆流量（RPF）的比值滤过分数(filtration fraction,FF)。经测算，肾血浆流量为660 mL分钟，所以滤过分数为；125660100%19。表明流经肾的血浆约有1/5由肾小球滤出到囊腔中。,急性肾小球肾炎时, RPF, GFR, FF 心力衰竭时, RPF, GFR , FF,决定肾小球滤过的因素 （一）滤过膜及其通透性,1.滤过膜结构,滤过面积：1.5 m2。 急性肾小球肾炎：肾小球毛细血管管腔变窄或阻塞有效滤过面积肾小球滤过率 少尿或无尿。,肾小球滤过膜由3层结构组成：内层为毛细血管的内皮细胞层；中间层为基膜层；外层为肾小囊的脏层的上皮细胞层。,毛细血管内皮细胞有许多小孔，称窗孔，基膜含有微细纤维网，对滤过膜的通透性起决定性作用。肾小囊脏层的上皮细胞的各足状突起之间有许多裂隙，称裂孔，是滤过作用的最后屏障。,cap孔：7090nm，基膜：28nm，足细胞：411nm（红细胞7um、白蛋白3.6nm）,2. 滤过膜通透性：,(1) 与被滤过物质分子大小有关：分子量69000 (直径8 nm)不能滤过（球蛋白、纤维蛋白原）白蛋白分子量= 69000 ，因带负电荷，滤液中浓度极低。(2) 与被滤过物质所带电荷有关：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负电荷的血浆蛋白，限制它们的滤过。肾小球肾炎：滤过膜上带负电荷的糖蛋白减少或消失，白蛋白滤过量比正常时增加，从而出现蛋白尿。,(1)机械屏障(2)电学屏障,（二）有效滤过压 (effective filtration pressure),肾小球滤过的动力:有效滤过压，取决于滤过膜两侧各种力量的代数和。 有效滤过压=跨毛细血管静水压差(P)跨毛细血管胶体渗透压差( )肾小球毛细血管血压一(血浆胶体渗透压十肾小囊内压),由肾小球毛细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。 肾小球毛细血管血压较高的原因：、入球小动脉粗短，阻力小。、毛细血管直接发出，流入容易。、出球小动脉细长，阻力大。,大鼠：在入球端，有效滤过压6.0-(3.3+1.3)1.4 kPa (滤过)在出球端，有效滤过压6.0-(4.7+1.3)0 kPa (无滤过),在血液流经肾小球毛细血管时，由于不断生成滤过液，血液中血浆蛋白浓度就会逐渐增加，血浆胶体渗透压也随之升高。因此，有效滤过压也逐渐下降。当有效滤过压下降到零时，就达到滤过压平衡状态(filtration pressure equilibrium)，滤过便停止了。,不是肾小球毛细血管全段都有滤过作用，只有从入球小动脉端到滤过平衡这一段才有滤过作用。滤过平衡越靠近入球小动脉端，有效滤过的毛细血管长度就越短，有效滤过压和面积就越小，肾小球滤过率就低。,. 有效滤过压 尿量 () 肾小球毛细血管血压 有效滤过压 尿量 由于肾血流量具有自身调节机制，动脉血压于10.724.0 kPa ( 80180mmHg)范围内变动时，肾小球毛细血管血压维持稳定，从而使肾小球滤过率基本保持不变。动脉血压10.7 kPa (80mmHg) 肾小球毛细血管血压 有效滤过压 肾小球滤过率 。动脉血压6.5 kPa (50mmH8) 肾小球滤过率降到零无尿。高血压病晚期：入球小动脉硬化缩小 肾小球毛细血管血压明显降低肾小球滤过率减少少尿。,（三）影响肾小球滤过的因素,() 囊内压肾盂或输尿管结石、肿瘤阻塞管腔囊内压 有效滤过压() 血浆胶体渗透压 全身血浆蛋白浓度或静脉快速注入生理盐水血浆胶体渗透压 有效滤过压 肾小球滤过率,.滤过系数 (Kf) = 滤过膜的有效通透性系数(k)滤过膜面积(s)() 滤过膜通透性：肾小球肾炎：滤过膜通透性白蛋白滤过量蛋白尿() 滤过膜面积：急性肾小球肾炎：肾小球毛细血管管腔变窄或阻塞有效滤过面积肾小球滤过率 少尿或无尿。,肾小球血浆流量肾小球毛细血管内血浆胶体渗透压上升速度滤过平衡靠近出球小动脉端有效滤过压和滤过面积(具有滤过作用的毛细血管段)肾小球滤过率。相反，肾小球血浆流量肾小球滤过率。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肾小球滤过率。,.肾小球血浆流量,. 有效滤过压,.肾小球血浆流量,.滤过系数,影响肾小球滤过的因素,二、 肾小管与集合管的转运功能,重吸收肾小管和集合管上皮将小管液中水分和溶质重新转运回血液。 分泌上皮细胞本身产生的物质或血液中的物质转运至小管液。,原尿：180 L/Day 终尿： 1.5 L/Day 99重吸收 排出体外,1、被动转运 (passive transport)单纯扩散易化扩散渗透：水分子从渗透压低的一侧向渗透压高的一侧移动。溶剂拖曳：当水分子重吸收时，有些溶质随水分子一起转运。,肾小管和集合管中物质转运的方式,2、主动转运 (active transport)原发性主动转运:所需消耗的能量由ATP水解直接提供。 如钠泵(sodium pump)、氢泵(质子泵，proton pump)。继发性主动转运:所需的能量不是直接来自Na泵，而是来自其他溶质顺电化学梯度转运时释放的能量。释放的这些能量归根到底也是来自Na泵。,联合转运(coupled transport):同向转运(symport)：如Na+和葡萄糖、 Na+和氨基酸同向转运逆向转运(antiport)：如Na+和H+、 Na+和K+逆向转运 3、入胞 (endocytosis),物质通过肾小管上皮转运的途径,跨细胞转运途径 细胞旁转运途径,肾小管、集合管中各种物质的转运,（一）Na+、Cl- 和水的重吸收: 99%被重吸收.近球小管：Na+、Cl、K+ 、Ca2+ 、水70%被重吸收(1) Na+、Cl- 的重吸收：近球小管起始段：HCO3 、葡萄糖、氨基酸一起重吸收（同向转运）， Na + H +逆向转运。Cl不被重吸收；近球小管后段： 主要与Cl一起被重吸收。 Na + -H +、 Cl- HCO3逆向转运。(2)水的重吸收：近球小管中Na+和Cl等物质的重吸收在上皮两侧产生渗透浓度梯度，使水分子以渗透方式被重吸收。,glucose,amino acids,ISF,epithelial cells,lumen,HPO42,近端小管前半段,2. 髓袢： Na+、Cl 和水20%在髓袢被重吸收Na+、 Cl的重吸收主要在髓袢升支粗段进行。哇巴因(ouabain)抑制Na+泵后， Cl的转运也受阻，说明Na+泵是Cl重吸收的重要因素。Na+、 Cl的重吸收依靠髓袢升支粗段电中性的Na+ -K+-2Cl同向转运体。髓袢升支粗段对水不通透，水在髓袢降支细段以渗透方式被重吸收。 呋喃苯胺酸(furosemide,速尿)抑制Na+ -K+-2Cl同向转运体，从而抑制Na+、Cl的重吸收，干扰尿的浓缩机制，导致利尿。,3. 远球小管和集合管：Na+、Cl 和水10%在远球小管和集合管被重吸收（远球小管：7%；集合管：3%）。远球小管和集合管对水和盐的转运是可被调节的。水的重吸收主要受抗利尿激素（antidiuretic hormone, ADH, 血管升压素）调节，而Na和K的转运主要受醛固酮(aldosterone)调节。,远球小管起始段：对水不通透。Na+-Cl同向转运进入细胞，细胞内Na+由钠泵转运到细胞间隙， Cl经Cl通道进入细胞间隙。远球小管后段和集合管：存在水孔蛋白(aquaporin, AQP)。管腔侧有AQP-2，基底膜侧有AQP- 和AQP-， AQP-是血管升压素诱导的水通道(vasopressin-inducible water channel)，其开放受血管升压素控制。主细胞(principal cell)：基底膜侧的钠泵将Na+转运到细胞间隙，细胞内Na+，小管液Na+中经通道进入细胞。闰细胞(intercalated cell)：顶端膜分泌H+进入小管液（与酸碱平衡有关）。,（二）K+的重吸收和分泌,K的重吸收：近球小管70%，髓袢20%，远球小管和集合管受调节。K的分泌：近球小管和髓袢不分泌，远球小管和集合管K的分泌受调节。尿中K+的排泄量视K+的摄入量而定,高钾饮食可排出大量的钾，低钾饮食则尿中排钾量少，使机体的钾摄入量与排出量保持平衡，维持机体K+浓度的相对恒定。,在远球小管和集合管的基底侧膜上Na+泵将细胞内Na+泵出细胞，将细胞外K+泵入细胞，导致细胞内高的K+浓度，细胞内的K+顺浓度梯度经K+通道进入小管液(K+的分泌)。,K+重吸收的机制:主动过程。 K+管内 K+管外1404mol/L 150mol/L 逆浓度差进行的，故认为是主动的。,(三) Ca2+的重吸收,近球小管70% 髓袢20% 远球小管9% 集合管1% 排出不到1%,1.重吸收 近端小管：溶剂拖曳方式以细胞旁途径（80%）跨细胞途径（20%）髓袢细段：不吸收；升支粗段：主动和被动远端小管集合管：跨细胞途径主动转运2.分泌 主要受甲状旁腺激素调节,酸碱平衡： CO2： 经肺排出 非挥发性酸（硫酸、盐酸）：缓冲系统作用下生成相应钠盐和CO2，此过程需消耗细胞外液的HCO3- 。肾：重吸收HCO3- 和分泌H+；生成和分泌铵（NH4+），回收HCO3- 。,(四) HCO3-和H+的重吸收,HCO3- 的重吸收：以CO2形式（碳酸酐酶催化），几乎全部重吸收，80 %在近球小管。 碳酸酐酶抑制剂乙酰唑胺，可抑制H+的分泌。 H+的分泌： Na+-H+逆向转运（继发性主动转运）； 质子泵，即H+-ATP酶； H+- K+-ATP酶（逆向转运）。 NH3的分泌：小管上皮细胞代谢产生NH3 （谷氨酰胺脱氨而来），自由扩散到小管液，与小管液中H+结合成NH4+ ，生成铵盐排出。,(五) 葡萄糖和氨基酸的重吸收,葡萄糖和氨基酸均在近球小管被重吸收，继发性主动转运（Na+依赖性葡萄糖转运体和Na+依赖性氨基酸转运体）。肾小球滤过液中的葡萄糖浓度与血糖浓度相同，但尿中几乎不合葡萄糖，这说明葡萄糖全部被重吸收回血。重吸收葡萄糖的部位仅限于近球小管，尤其在近球小管前半段，其他各段肾小管都没有重吸收葡萄糖的能力。因此，如果在近球小管以后的小管液中仍含有葡萄糖，则尿中将出现葡萄糖（糖尿）。,近球小管对葡萄糖的重吸收有一定限度。当血液中葡萄糖浓度超过180 mgdL时，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，此时的血糖浓度称为肾糖阈(renal threshold for glucose)。,肾糖阈(renal threshold for glucose),血糖继续升高，尿中葡萄糖也将随之增加；当血糖浓度超过约300 mgdL后，全部肾小管对葡萄糖的吸收达到极限，此值即为葡萄糖吸收极限量。此时，尿葡萄糖排出率则随血糖浓度升高而平行增加。男性为375 mgmin，女性为300 mgmin。与同向转运体的数目有限有关。当所有同向转运体的结合位点都被结合而达到饱和时，葡萄糖转运量就不能再增加了。,葡萄糖吸收极限量（最大转运率，maximal rate of transport for glucose),附：尿糖相关因素:血糖尿糖如：型、型(胰岛素依赖、非依赖性)糖尿病。血糖无尿糖如：糖尿病久肾小球损害GFR。而当严重脱水糖尿病，虽出现糖尿性昏迷，但无尿糖，是GFR所致。血糖正常尿糖如：根皮苷中毒时它与协同转运载体结合，竞争抑制葡萄糖和氨基酸的重吸收。,(六)重吸收的自身调节1. 渗透性利尿(osmotic diuresis)：2. 球管平衡(glomerulotubular balance),小管液溶质的浓度升高引起的尿量增多称渗透性利尿。例如：糖尿病、静脉注射50%葡萄糖、甘露醇 静脉注射50%葡萄糖血糖升高超过肾糖阈近球小管不能将葡萄糖全部重吸收小管液溶质浓度小管液渗透压 对抗水的重吸收水的重吸收 尿量（糖尿）甘露醇：能滤过，不能被重吸收渗透性利尿剂（脱水剂）,1. 渗透性利尿 (osmotic diuresis),近球小管的重吸收率始终占肾小球滤过率的70左右(即重吸收百分率为70)，这种现象称为球管平衡(定比重吸收)。意义：尿中Na+和水的排出不会因肾小球的滤过率变化而发生大的变化。渗透性利尿：球管平衡被破坏，尿量和尿Na+排出增多,2. 球管平衡 (glomerulotubular balance),尿的渗透浓度可由于体内缺水或水过剩等不同情况而出现大幅度的变动，501200 mOsmL。体内缺水时，机体将排出渗透浓度明显高于血浆渗透浓度的高渗尿，(浓缩尿，concentrated urine)。体内水过剩时，排出渗透浓度低于血浆渗透浓度的低渗尿，(稀释尿，dilute urine)。说明肾脏对小管液中水和溶质是可以分别进行处理的，分开处理的主要场所是髓袢，特别是髓袢升支粗段。,三、尿液的浓缩和稀释,1、尿液的稀释,大量饮清水后，血浆晶体渗透压降低，引起血管升压素释放减少，引起水利尿(water diuresis)。尿液的稀释是由于小管液中的溶质重吸收而水不易被重吸收造成的。,髓袢升支粗段：能主动重吸收NaCl，而对水不通透，故水不被重吸收，造成髓拌升支粗段小管液为低渗。在体内水过剩而血管升压素释放减少时，集合管对水的通透性非常低。因此，髓袢升支粗段的小管液流经远曲小管和集合管时，NaCl继续重吸收，而水不被重吸收，使小管液渗透浓度进一步下降。可降低至50 mOsmL，形成低渗尿，造成尿液的稀释。如果血管升压素完全缺乏时，如严重尿崩症时，每天可排出高达20L的低渗尿。,2、尿液的浓缩,在失水、禁水等情况下，血浆晶体渗透压升高，可引起血管升压素释放增多，导致尿液浓缩和尿量减少（抗利尿效应，antidiuresis）。 小管液中溶质未被重吸收，而水被重吸收，引起尿液的浓缩。尿液浓缩的条件：1.肾髓质渗透梯度抽吸水分的力2.血管升压素集合管对水的通透性,肾髓质渗透梯度的形成,冰点降低法测肾的渗透浓度，皮质部的组织间液是等渗的，髓质部组织间液的渗透浓度由外向内逐步升高，具有明确的渗透梯度。髓袢是形成髓质渗透梯度的重要结构，只有具有髓袢的肾才能形成浓缩尿。髓袢愈长，浓缩能力就愈强。如沙鼠的肾髓质特别厚，能产生20倍于血浆渗透浓度的高渗尿。猪的髓袢较短，只能产生1.5倍于血浆渗透浓度的尿液。人的髓袢具有中等长度，最多能产生45倍于血浆渗透浓度的高渗尿。,肾髓质组织液中形成渗透压的主要溶质是NaCl和尿素(urea)。髓袢升支的细段和粗段对NaCl能重吸收，被重吸收的NaCl可滞留在肾髓质的组织间隙中，从而形成肾髓质高渗状态。渗透梯度的形成与逆流倍增机制(countercurrent multiplication)有关。,髓袢升支粗段对NaCl的主动重吸收是髓质渗透梯度建立的主要动力，而尿素和NaCl是建立髓质渗透梯度的主要溶质。,含钠盐的液体从甲管流进，从乙管反向流出，构成逆流系统。Ml膜能主动将Na由乙管泵入甲管，而Ml膜对水的通透性又很低，于是甲管溶液在向下流动过程中Na的浓度不断增加(倍增)，到甲管下端的弯曲部分时Na 浓度最高。当溶液折返流入乙管并向上流动时，由于Na泵出，Na浓度逐渐下降，形成渗透梯度。,逆流倍增模型,如果有渗透浓度较低的溶液从丙管向下流动，而且M2膜对水能通透，对溶质不通透，水将因渗透作用而进入乙管。这样，丙管内溶质的浓度将逐渐增加；从丙管下端流出的液体成了高渗溶液。,各段肾小管的通透性,小管段 NaCl 尿素 水 髓袢降支细段 不通透 不通透 通透 小管液渗透浓度逐渐 髓袢升支细段 通透 通透 不通透 小管液渗透浓度逐渐 髓袢升支粗段 不通透,主动吸收 不通透 不通透 小管液渗透浓度逐渐 远球小管 不通透,主动吸收 不通透 VP影响通透性大小 集合管皮质部 不通透,主动吸收 不通透 VP影响通透性大小 集合管髓质部 不通透,主动吸收 通透 VP影响通透性大小,外髓部,髓袢升支粗段主动重吸NaC1，对水不通透，故升支粗段内小管液向皮质方向流动时，管内NaCl浓度逐渐降低，小管液渗透浓度逐渐下降，而升支粗段外围组织间液则变成高渗。,髓袢升支粗段位于外髓部，故外髓部的渗透梯度主要是由升支粗段NaCl的重吸收所形成。愈靠近皮质部，渗透浓度越低，愈靠近内髓部，渗透浓度越高。,内髓部,内髓部组织间液的渗透浓度，是由尿素和NaCl共同形成的。内髓部：远曲小管及皮质部和外髓部的集合管对尿素不易通透，但在抗利尿激素作用下，由于外髓部高渗，水被重吸收，所以小管液中尿素的浓度逐渐升高；当小管液进入内髓部集合管时，由于管壁对尿素的通透性增大，小管液中尿素就顺浓度梯度通过管壁向内髓部组织间液扩散，造成了内髓部组织间液中尿素浓度的增高，渗透浓度因之而升高。,尿素的再循环(urea recycling),升支细段对尿素具有中等的通透性，内髓部集合管扩散到组织间液的尿素可以进入升支细段，而后流过升支粗段、远曲小管、皮质部和外髓部集合管，又回到内蹬部集合管处再扩散到内髓部组织间液尿素的再循环(urea recycling)。,髓质渗透梯度,髓袢升支粗段对NaCl的主动重吸收是髓质渗透梯度建立的主要动力，而尿素和NaCl是建立髓质渗透梯度的主要溶质。,直小血管的作用,直小血管的功能可用逆流交换现象来理解。冷水流过形管时，从热源带走的热量很有限，所以热源损失掉的热量也很少。直小血管的降支和升支是并行的细血管，这种结构就是逆流系统。,通过直小血管的逆流交换作用就能保持髓质渗透梯度。直小血管对溶质和水通透性高，向髓质深部下行过程中周围组织间液中溶质顺浓度差扩散到直小血管降支中，而其中的水则渗出到组织间液，使血管中的血浆渗透浓度与组织间液达到平衡。因此，愈向内髓部深入，降支血管中的溶质浓度愈高。直小血管升支从髓质返回外髓部时，血管内的溶质浓度比组织间液的高，溶质又扩散回组织间液，进入降支。因此，直小血管升支离开外髓部时，只把多余的溶质和水带回循环中，这样就维持了肾髓质的渗透梯度。,尿液浓缩的过程,肾交感神经的作用：肾交感神经兴奋尿量入球小动脉和出球小动脉收缩，肾小球毛细血管的血浆流量减少和肾小球滤过率降低； 增加近球小管对Na的重吸收； 刺激近球细胞释放肾素，导致循环中的血管紧张素II和醛固酮增加。,一、神经调节,第三节、尿生成的调节,二、体液调节,（一）肾素血管紧张素醛固酮系统 (renin-angiotensin-aldosterone system),肝脏,血管紧张素原,血管紧张素 I (10肽),肾脏,肾素,血管紧张素转换酶（ACE）,血管紧张素 II (8肽),血管紧张素酶A,血管紧张素 III (8肽),肾上腺皮质球状带,醛固酮,促进远球小管、集合管对Na的重吸收和K的分泌（保Na排K）,血管平滑肌收缩,血压,外周阻力,近球小管重吸收Na,神经系统：血管升压素、促肾上腺皮质激素交感神经活动渴觉和饮水行为,肾素释放的调节：,1. 肾内机制：肾动脉灌注压动脉壁受牵张程度肾素释放小管液Na量通过致密斑的Na量肾素释放 神经机制：交感神经兴奋近球小管的受体肾素释放 体液机制：PGE2、PGI2、肾上腺素、去甲肾上腺素肾素释放Ang II、血管升压素、内皮素、心房钠尿肽、NO 肾素释放,血压下降、急性失血、肾动脉狭窄、细胞外液量减少、心力衰竭肾素释放,例如：,（二）血管升压素 (vasopressin,VP),合成与释放：下丘脑视上核和室旁核的神经元。,抗利尿激素， antidiuretic hormone, ADH) 下丘脑垂体束 (hypothalamo-hypophysial tract),ADH的生理作用：,增加集合管对水的通透性，水的重吸收增多，尿量减少。缺乏ADH：尿崩症ADH与集合管的V2型受体结合，使细胞内cAMP增加，使胞浆内水孔蛋白AQP2插入顶端膜，形成水通道(vasopressinpinducible water channel)，管腔内的水经水通道被重吸收。,ADH释放的调节,血浆晶体渗透压(osmolality)的变化：渗透压感受器 (osmoreceptor)大量发汗等使机体失水血浆晶体渗透压视上核和室旁核附近的晶体渗透压感受器ADH合成和释放 集合管对水的重吸收 尿量大量饮清水，血液稀释，血浆晶体渗透压 ，ADH分泌 ，肾对水的重吸收 ，尿量 ，从而使体内多余的水排出体外。,水利尿,正常人一次饮用l L清水后，约过半小时，尿量就开始增加，到第1 小时末，尿量可达员高值，23小时后尿量恢复到原来水平。饮用等渗盐水(0.9NaCl)，尿量不出现饮清水后那样的变化。大量饮用清水后引起尿量增多水利尿。临床上用来检测肾稀释能力。,2. 循环血量的改变:,心肺感受器(cardiopulmonary receptor),又称容量感受器(volume receptor)循环血量容量感受器受到的刺激经迷走神经传入中枢ADH合成释放尿量 （由于排出了过剩的水分，正常血量因而得到恢复）。大失血血量减少时发生相反的变化,3. 其它调节抗利尿激素释放的因素：,血压升高时，刺激颈动脉窦压力感受器，可反射性地抑制ADH的释放。心房钠尿肽抑制ADH分泌。血管紧张素II刺激ADH分泌。,（三）心房钠尿肽,心房钠尿肽（atrial natriuretic peptide，ANP)是心房肌合成的肽类激素。生理作用：使血管平滑肌舒张，促使肾脏排钠、排水。抑制集合管对NaCl的重吸收入球小动脉舒张，增加肾血浆流量和肾小球滤过率抑制肾素的分泌；抑制醛固酮的分泌；抑制抗利尿激素的分泌。,三、自身调节,（一）小管液中溶质的浓度-渗透性利尿,（二）球-管平衡,（三）管-球反馈,五、肾脏功能的研究方法,一、肾清除率的测定 （一）血浆清除率的概念和计算方法血浆清除率（C）是指肾脏在每分钟内中尿排出的某物质的量，相当于每分钟有多少毫升血浆将该物质完全清除。这个每分钟的血浆毫升数称为该物质的血浆清除率(renal clearance)。具体计算需要测量3个数值：U尿中某物质的浓度，mg100mlV每分钟尿量,mlminP血浆某物质的浓度，mg100ml因为尿中该物质均来自血浆，所以VU =PC，即 C=UV/P (ml/min),1. 肾小球滤过率 (GFR)的测定若某物质可由肾小球自由滤过，但既不被肾小管重吸收，也不被分泌，则该物质的血浆清除率就可代表肾小球滤过率。设每分钟尿量为V，尿中该物质的浓度为U，血浆中该物质的浓度为P，肾小球滤过率为F。则VU=FP 即F= VU/P=C菊糖(inulin)符合这些条件，它的血浆清除率就是肾小球的滤过率。菊糖的血浆清除率为125ml/min，所以，肾小球滤过率为125ml/min。内生肌酐清除率接近GFR,不够准确（肾小管能分泌少量肌酐，也有少量重吸收）。,（二）测定血浆清除率的意义,若某物质通过肾循环一周后，通过肾小球滤过和肾小管分泌即可被肾完全清除，即肾静脉中该物质的浓度为零，则该物质的血浆清除率就可代表肾血浆流量(renal plasma flow)。设每分钟尿量为V，尿中此物质浓度为U，血浆中此物质浓度为P，肾血浆流量为X，则VU =PX，X=UV/P=C。对氨基马尿酸(paraaminohippuric acid)静脉注射后，若血浆浓度较低，流经肾循环一周时几乎被肾脏完全清除。故可通过测定对氨基马尿酸的血浆清除率求得肾血浆流量。对氨基马尿酸的血浆清除率平均为660 m1min，亦即肾的血浆流量，若血浆量占全血量的55(红细胞比容45%),则肾血流量为660 X100/551200mlmin。上述方法测得的是肾泌尿部分的血浆流量和血流量，因此又称为肾有效血浆流量和肾有效血流量。,. 肾血流量的测定,血浆清除率小于125mlmin者（如尿素为70ml/min）一般表示它在滤过后被重吸收，血浆清除率大于125ml/min者一般表示肾小管定能分泌该物质。,3. 对肾小管功能的推测,自由水清除率（free water clearance,CH2O），是指单位时间内必须从尿中除去或加入多少容积的纯水（即无溶质的水或称自由水）才能使尿液与血浆等渗，它是定量肾排水能力的指标。自由水清除率CH2O=V-Cosm (1)V为每分钟尿量，Cosm为渗透物质清除率，按下式计算Cosm=UosmV/Posm(2),代入（1）式得CH2O=V-UosmV/Posm=V(1-Uosm/Posm)(3),4.自由水清除率,第四节、尿的排放,尿的生成是个连续不断的过程。持续不断进入肾孟的尿液，由于压力差以及肾盂的收缩而被送入输尿管。输尿管中的尿液则通过输尿管的周期性涌动而被送入到膀胱。膀胱的排尿(micturition)是间歇地进行的。尿液在膀胱内贮存并达到一定量时，才能引起反射性排尿动作，将尿液经尿道排放于体外。,在副交感神经紧张性影响下，膀胱逼尿肌处于轻度收缩状态。 尿量增加到400一500mL时，膀胱内压超过10 cm H2O。 尿量增加到700 mL，膀胱内压随之增加到35 cm H2O时，逼尿肌使出现节律性收缩，排尿欲明显增加，此时还可有意识地控制排尿。 膀胱内压达到 70 cm H2O 以上时，便出现明显的痛感以致不得不排尿。,一、膀胱与尿道的神经支配,上述三种神经中也含有传入纤维。膀胱充胀感觉的传入纤维在盆神经中；传导膀胱痛 觉的纤维在腹下神经中；而传导尿道感觉的传入纤维在阴部神经中。,二、排尿反射,膀胱内尿量400 ml,膀胱壁牵张感受器,盆神经,脊髓腰骶段的初级排尿中枢,大脑皮层,尿意,盆神经(+) 腹下神经(-),膀胱逼尿肌收缩 膀胱内括约肌舒张,尿液进入后尿道,阴部神经(-),膀胱外括约肌舒张,后尿道壁感受器,(+),尿的排放,大脑皮层等高位中枢对脊髓初级中枢施加易化或抑制性影响以控制排尿反射活动。小儿大脑发育未臻完善，对初级中枢的控制能力较弱，所以小儿排尿次数多，且易发生夜间遗尿现象。尿路感染或结石：尿频、尿急、尿痛（膀胱刺激症）。尿潴留(urine retention)：膀胱中尿液充盈过多而不能排出，脊髓骶段上方损伤引起脊休克(spinal shock)。尿失禁(incontinence)：脊髓髓受损，初级中枢与大脑皮层失去功能联系，排尿失去意识控制 。,