第八章 尿的生成和排放尿生成和排放的生理意义,- 达到 四个平衡
1,电解质平衡
2,酸碱平衡
3,水平衡
4,排除进入体内的异物、药物尿生成的三个过程,
滤过重吸收分泌第一节 肾的功能解剖和肾血流量一,肾的功能解剖
(一 ),肾单位和集合管肾小体肾小管肾小球 (毛细血管球 )
肾小囊 (内层、囊腔、外层 )
近球小管髓袢细段远球小管近曲小管髓袢降支粗段髓袢降支细段髓袢升支细段髓袢升支粗段远曲小管
(二 ) 皮质肾单位和近髓肾单位按肾单位所在的部位分皮质肾单位,占 85-90%
特点,血管两次分支为毛细血管网,髓袢短近髓肾单位,近髓质的内皮质层特点,血管第二次分支形成直 小血管,其髓袢长并伸入到内髓部,
(三 ) 球旁器 (近球小体 juxtaglomerular apparatus)
由三种特殊细胞群组成,
球旁细胞 （颗粒细胞） 入球小动脉中膜内的肌上皮样细胞,
含肾素分泌颗粒。
系膜细胞,
入球和出球小动脉之间的细胞群,
具有吞噬功能,与致密斑接触。
致密斑,远曲小管起始部的高柱状上皮细胞,局部致密隆起,
能感受小管内 NaCl含量变化,并将信息传给颗粒细胞,调节颗粒细胞肾素释放,
(四 ) 肾的神经支配肾交感神经来源,胸 12 - 腰 2
支配范围,肾动脉、肾小管、颗粒细胞兴奋效应,调节肾血流量、肾滤过率、
肾素释放等副交感神经至今未发现有支配
(五 ) 肾的血液供应来源,肾动脉从腹主动脉分支特点,经过两次毛细血管网肾小球毛细血管网,
压力高肾小管周围毛细血管网,
压力较低二,肾血流量及其调节
(一 ) 肾血流量的自身调节肾血量占心输出量的 1/5- 1/4,安静时 1200ml/分钟,
95%分布在 (?),5%分布在 (?)
动脉血压在 20-80mmHg范围,
肾血流随血压升高而变化,
在 80-180mmHg范围变动时,
肾血流保持相对恒定,
180 mmHg以上时,肾血流又随血压升高而增加,
机制,肌源学说
（插图 2－ 12）
第二节 肾小球的滤过机能肾小球滤过率,(glomerular filtration rate,GFR)
单位时间内 (分钟 ) 两肾生成的超滤液量
125ml/分,180L/天 (1.73m2的个体 )
滤过分数,
(filtration rate)
肾小球滤过率与肾血浆流量的比值肾小球滤过率肾血浆流量
125
660? 100=
影响滤过率的两个因素,滤过系数 (滤过面积和膜通透性 )
有效滤过压
= 19%
一,滤过膜及其通透性滤过膜的结构,由三层结构组成内层,毛细血管内皮细胞
50 -100 nm的窗孔,
阻止血细胞通过,
中间层,非细胞性基膜水合凝胶纤维网,
4-8 nm多角形小孔,
外层,肾小囊上皮细胞具有相互交错的足突,
之间的膜上有 4 -14
nm孔,为滤过的最后一道屏障,
决定滤过的三个因素
1,被滤过物质的分子大小有效半径? 1.8 nm 的物质完全滤过,如葡萄糖 ;
有效半径? 3.6 nm 的物质完全不滤过,如血浆蛋白,
2,被滤过物质的所带的电荷相同有效半径 时,带负电荷的物质难以通过
(膜上有带负电荷的糖蛋白 ),病理情况时则相反,
3,肾小球的滤过面积两肾的总滤过面积达 1.5 m2,正常情况下保持恒定,
病理时减少,滤过率降低,出现少尿 (?500ml) 或无尿
(?100ml).
二,有效滤过压肾小球滤过的动力有效滤过压 = 肾小球毛细血管压 - (血浆胶体渗透压 +囊内亚 )
部位 肾小球毛细 血浆胶体 肾小球 有效血管内压 渗透压 囊内压 滤过压入球端 45 20 10 15
出球端 45 35 10 0
有效滤过压为零时,即达到滤过平衡 (filtration equilibrium)
时,滤过停止,
滤过平衡靠近入球端,
有效率过面积小,滤过率降低,
插图（ 2－ 3,8－ 9）
三,影响肾小球滤过的因素
(一 ) 肾小球毛细血管压全身血压在 80~180 mmHg范围内,滤过率保持不变 (?)
血压低于 80mmHg,随血压?,有效滤过压?,滤过减少,
血压降至 40 ~ 50mmHg,有效滤过压 为零,无尿生成,
(插图 2－ 11,14）
(二 ) 肾小球囊内压一般较稳定,各种原因引起的输尿管阻塞时可增高,
(三 ) 血浆胶体渗透压全身白蛋白浓度明显?时,血浆胶体渗透压?,有效滤过压?.
静脉快速输液,血浆胶体渗透压?,有效滤过压也会?。
(四 ) 肾血浆流量对肾滤过率影响较大,主要影响滤过平衡的位臵,肾血浆流量?,毛细血管胶体渗透压?减慢,滤过平衡靠近出球端,
第三节 肾小管与集合管的转运功能肾小管与集合管的转运方式重吸收（ reabsorption):
分泌（ secretion)
被动转运,
主动转运,原发性、继发性同向转运,
逆向转运,
电中性转运,
生电性转运,
一、近段 肾小管中的转运功能重吸收,67% Na+,Cl-,K+和水,
85% HCO3-,全部的葡萄糖、氨基酸分泌,H+
（一） Na+,Cl-,水 的重吸收近球小管前半段,Na＋ 主要与 HCO3,葡萄糖和氨基酸一起被重吸收。并与泌 H＋
偶联。
Na+泵作用,胞内 Na+?;
葡萄糖,Na+同向转运 ;
葡萄糖易化扩散回血液 ;
Na+,水重吸收 ;
部分 Na+,水回漏入小管腔,
1
2
3
Na+?
紧密联接
H2O H
2O
4
5
近球小管后半段,细胞旁路和跨上皮途径，与 Cl-一同 重吸收。
前面 HCO3-重吸收?Cl-,Cl-?;
Cl-顺浓度差从旁路重吸收 ;
Na+顺电位差重吸收,1/3
细胞旁路跨上皮重吸收跨上皮重吸收,
机理复杂。占重吸收的 2/3。
与 H+和甲酸盐 F-再循环有关,
存在着 Na+-H+交换,
F-- Cl-交换机制,
（二） HCO3-重吸收和 H+分泌
HCO3-重吸收与小管上皮细胞管腔膜上的 Na+-H+交换有关。
是以 CO2的形式而不是直接的 HCO3-形式。
小管上皮细胞分泌一个 H+，可重吸收一个 HCO3-和一个 Na+。
乙酰唑胺抑制碳酸酐酶,Na+-H+减少，？也会减少？
{—
{
{
Na+
H+ + HCO3-
Na+
HCO3- H+
H2CO3
CO2 + H2O
H2CO3
H
2O + CO2
碳酸酐酶
Na+
HCO3-
（三） K+的重吸收
67%在近球小管重吸收,为逆浓度差的主动过程,
但尿中排出的 K+由远曲小管、集合管分泌。
（四） 葡萄糖的重吸收在近球小管前半段全部重吸收 ;
以后各段均无重吸收葡萄糖的功能,
机制,与 Na+的同向转运有关,
肾糖阈,尿中开始有葡萄糖出现时的血糖浓度 (180mg/100ml),
有一部分肾小管葡萄糖吸收已达极限。此时葡萄糖的滤过量约 220mg/min。
葡萄糖吸收极限量,随着血糖浓度增加,尿糖也随之增加,
当血浆葡萄糖浓度为 300mg/100ml时，全部肾小管对葡萄糖的重吸收均以达到极限,尿葡萄糖排出率随血糖浓度升高而平行增加。此值为葡萄糖吸收极限量。 男性 375mg/min,女性 300mg/min。
血糖 (mg%) 100 160 200 350 450 650
尿糖 (mg%) 0 20 40 100 200 400
P-U 100 140 160 250 250 250
插图 3－ 10,11,12，
（五） 其他物质的重吸收和分泌氨基酸,HPO24,SO24 等与 Na＋同向转运重吸收。
滤出的微量蛋白通过吞饮被重吸收。
药物如青霉素、利尿药等与蛋白结合不能滤过，均在近段被分泌如小管液后随尿排出。
二、髓袢中的物质转运
20% 的 Na+,Cl-和 K+等被进一步重吸收,
机制,Na+:2Cl-:K+同向转运,
特点,髓袢升支粗段对水通透性很低,水被留在小管内,造成小管液低渗,
组织间液高渗,
有利尿液的浓缩和稀释,K+
小管液 上皮细胞 组织间隙
1Na+,1K+
2Cl-
Na+
2Cl-
K+
Na+
(三 ) 远端小管和集合管中的物质转运
12%的 Na+,Cl- 和水被重吸收,同时有 K+,H+的分泌,
特点,NaCl,水的重吸收以及 K+,H+的分泌随机体水盐平衡而异,并受抗利尿激素和醛固酮的调节,
远曲小管近段,
对水的通透性很低,主动吸收 NaCl,继续产生低渗尿。
机制,Na+-Cl-同向转运远曲小管后段和集合管,
含有 主细胞 和 闰细胞。
主细胞,重吸收 Na+,(先顺电位差被动重吸收,再经 Na+泵泵入细胞间隙 ) 和水。
K+分泌视 K+的摄入量而异,
通过三方面动力,
也可视为 Na+-K+交换机制,
闰细胞,分泌 H+ 和重吸收 HCO3-
与酸硷平衡有关,
3,NH3的分泌
H+的分泌促进 NH3的分泌,NH3的分泌促进 Na+-H+交换
{NaCl NH4
NH4Cl + Na+
NH4Cl
{CO2+H2O
H2CO3
HCO3-
Na+Na+
H+
NH3
NH3
H+?
HCO3-?
NaH2CO3
Na+-H+交换与 Na+ -K+交换是相互竞争的,当 Na+-H+交换?,
Na+ -K+?,血 K+(?); 当 Na+ -K+?,Na+-H+?,会引起 (?)中毒,
第四节 尿液的浓缩和稀释一,尿液的稀释小管液中的溶质被重吸收而水不被重吸收所致,
体水过多,抗利尿激素释放抑制,水不能重吸收,
如果抗利尿激素完全缺乏,可形成尿崩症,
排出 20L/天的低渗尿,相当滤过的 10%.
二,尿液的浓缩小管液中的水被重吸收而溶质留在小管内所致,
尿的渗透压因体水的缺乏或过剩而发生大幅度变化,变动范围可在 50-1200mQsm/kgH2O.
肾皮质的组织间液的渗透压与血浆相比为 1.0,随着向髓质的深入,二者之比逐步升高,
从 2.0,3.0 直至 4.0,形成一个渗透压梯度。
髓袢是形成渗透压梯度的重要结构。髓袢越长，尿浓缩的能力约强。
Na
M1膜对水不通透，能将液体中 Na＋由乙管泵入甲管；
M2膜对水易通透。
1,渗透压梯度形成原理外髓部：
髓襻升支粗段主动吸收 Na+和 Cl，
对水不通透。
内髓部：
尿素和 NaCl的再循环是建立髓质渗透压梯度的动力。
插图 3－ 10,11,12，
2,直小血管在保持肾髓质高渗中的作用在血液流经直小血管的升支和降支时,Na+,、水、尿素按浓度差发生逆流交换，使肾髓质的溶质不致大量被血流带走，
维持肾髓质渗透压梯度。
第五节 肾尿生成的调节重点讨论对 重吸收 和 分泌 的调节一,肾内自身调节
(一 ) 小管液中溶质的浓度小管液中溶质的浓度?,小管液渗透压?,阻碍水和 NaCl
的重吸收,尿量?,尿中 NaCl排出?.
糖尿病人的多尿 ;
临床上甘露醇,山梨醇用作利尿剂的原理 ;
渗透性利尿
(二 ) 球 -管平衡定义,肾小管对溶质和水的重吸收随肾小球滤过率的变化而变化,不论肾小球滤过率增加或减少,近球小管都是定比吸收 (constant fraction reabsorption),其重吸收率总是占小球滤过率的 65-70%.
意义,尿中排出的溶质和水不会因肾小球滤过的增加或减少而有大幅度的变化,
滤过率 近球重吸收 (70%) 远侧肾小管的量
125ml/min 87.5ml/min 37.5ml/min
150ml/min 105ml/min 45ml/min
100ml/min 70ml/min 30ml/min
机制,与肾周围 毛细血管压 和 胶体渗透压 有关,
肾血流不变时,小球滤过率 小管旁毛细血管压?,
胶体渗透压 小管旁组织液加速进入毛细血管?
组织间隙静水压 细胞间隙内 Na+,水加速进入组织间隙,回漏减少? Na+,水重吸收量增加,
反之则相反结果,
球管平衡在某些情况下可被打乱,如渗透性利尿时,
二,神经和体液调节
(一 ) 肾交感神经交感神经兴奋时,影响尿生成通过如下途径
1.入球、出球小动脉收缩,尤以入球动脉为明显,有效滤过压?,
滤过减少,
2.球旁器的颗粒细胞释放肾素,通过肾素 -血管紧张素 -醛固酮系统活动?,NaCl和水的重吸收?.
3.增加近球小管和髓襻上皮 NaCl和水的重吸收,
(二 ) 抗利尿激素 (antidiuretic hormone,ADH)
血管升压素 (argininc vasopressin AVP)
1.来源,下丘脑的视上核,室旁核神经元分泌,经丘脑 -垂体束输送到神经垂体储存,
2.作用,提高 远曲小管、集合管上皮细胞对水的通透性,
水重吸收?.
增加 髓襻升支粗段对 NaCl的重吸收以及内髓部尿素通透性,提高髓质间隙渗透压浓度,尿浓缩,
3.作用机制,
(ADH)与小管上皮细胞 V2受体结合? 腺苷酸环化酶活性?
cAMP生成 蛋白激酶激活? 管腔膜上水通道
水通透性 重吸收?
ADH缺乏时,管腔膜上水通道集中在其衣被凹陷处,以后形成吞饮小泡,腔膜面水通道消失,水不再通透,
4.调节 ADH的主要因素
(1) 血浆晶体渗透压感受器,位于下丘脑,视上核及其周围组织,对血浆晶体渗透压的改变非常敏感,1-2% 的变化即能感受,
血浆晶体渗透压? (出汗,严重呕吐等 )? 对晶体渗透压感受器刺激 ADH分泌 水重吸收尿液浓缩,
尿量减少,
一次大量饮清水 (1000毫升 ),可引起尿量增加,半小时开始利尿,一小时达高峰,称为水利尿,
如一次大量饮生理盐水,则没有此变化,(?)
(2) 循环血量改变容量感受器,存在于左心房心内膜下血量过多?左心房被扩张? 刺激容量感受器 —?
ADH释放 水重吸收 血量恢复正常失血时,ADH释放?,排尿减少,有利血量的恢复,
迷走神经
(3) 其他因素使 ADH释放增加,血管紧张素 II,
疼痛,紧张等使 ADH释放减少,寒冷,心房利尿钠肽,动脉血压 升高,
(插图 4-6,7)
Peter Agre
Johns Hopkins
University
School of Medicine
Baltimore,MD,
USA
Peter Agre,born 1949 (54 years) in Northfield,Minnesota (US
citizen).
Medical Doctor 1974 at Johns Hopkins University School of
Medicine,Baltimore,USA,
Professor of Biological Chemistry and Professor of Medicine at
Johns Hopkins University School of Medicine,Baltimore,USA.
That the body's cells must contain specific channels for
transporting water was suspected as early as the middle of
the nineteenth century,However,it was not until 1988 that
Peter Agre succeeded in isolating a membrane protein that,a
year or so later,he realised must be the long-sought-after
water channel,
Peter Agre’s experiment with cells containing or lacking
aquaporin,The aquaporin is necessary for making the cell
absorb water and swell.
Water permeability of aquaporin-1 (AQP1) expressed in
Xenopus oocytes,When transferred to hypo-osmolar buffer for 2
min,control water-injected oocytes exhibit negligible swelling (left),
Under the same conditions,oocytes previously injected with AQP1
cRNA rapidly swell and explode (right).
The physiological importance of the aquaporins is
perhaps most conspicuous in the kidney,where some 150-
200 liters of water need to be resorbed from theprimary
urine each day,This is made possible mainly by the AQP1
and AQP2 aquaporins,AQP1 is expressed in the proximal
tubules and the descending vasa recta,while AQP2 is
expressed in the collecting duct,The expression of AQP2
at the plasma membrane is regulated by vasopressin,and
decreased or increased AQP2 levels have been
associated with nephrogenic diabetes insipidus as well as
with several conditions associated with fluid retention such
as congestive heart failure (King and Yasui,2002).
(三 ) 肾素 -血管紧张素 -醛固酮系统 (renin-angiotensin system)
1,肾素的分泌醛固酮 (aldosterone) 的作用机理醛固酮 +胞浆内受体?激素 -受体复合物? 进入细胞核?
与 DNA作用?特异性 mRNA转录?
Na+通道蛋白,
管腔膜 Na+通道增加 ;
ATP酶,
Na+泵能量增加 ;
侧膜 Na+泵,
Na+-K+ 交换、
Cl-重吸收增加,
（插图 4－ 5）
肾原性高血压与肾素分泌增加有关,可测定 (?) 初步判断醛固酮诱导蛋白合成第六节 清除率 (clearance)
一,清除率的概念和计算方法清除率是一个抽象的概念尿量 尿中某物质 尿中 血浆浓度 清除率
(V) 的浓度 (u) 排出量 (P) (C)
甲 1ml/min 1mg/1ml 1mg/min 1mg/100ml 100ml/min
乙 0.8ml/min 0.5mg/ml 0.4mg/min 0.32mg/100ml 125ml/min
血浆清除率,肾脏在单位时间内 (一分钟 )内能将多少毫升血浆中所含的某物质完全清除出去,这个 完全清除了某物质的血浆毫升数,称为该物质的血浆清除率,
血浆清除率计算方法,
U,尿中某物质的浓度
V,每分钟尿量
P,血浆中某物质的浓度
U× VC= ———
P
1,清除率只是一个相当量,
2,各种物质的清除率是不一样的,
葡萄糖的清除率 (?)
二,测定血浆清除率的意义
(一 ) 肾小球滤过率的测定
1,菊粉清除率肾每分钟从尿中排出的某物质的量应该等于肾小球滤过的量 (F),与肾小管集合管重吸收 (E)和分泌量 (R)的代数和,
U?V (尿中含量 ) = F? P (滤过量 ) - E(重吸收 ) + R(分泌 )
F=滤过率,P=某物质的血浆浓度如果 R,E＝０，则 U?Ｖ＝Ｆ?Ｐ Ｕ?ＶＰＦ＝ ＝Ｃ
菊粉符合既不重吸收也不分泌的条件,它的血浆清除率就是肾小球滤过率,(125ml/分就是根据此结果 ).
2,内生肌酐清除率菊粉操作复杂,临床上用内生肌酐清除率试验来测试肾小球滤过率,内生肌酐由肌肉组织代谢产生,能滤过但很少被重吸收,极少量由近曲小管分泌而可忽略不计,
肌酐清除率
(L/24小时 )
尿肌酐 (mg/L)? 24小时尿量血浆肌酐浓度 (mg/L)=
(二 ) 测定肾血流量如果血浆中的某物质,经肾脏循环一周后能通过滤过和分泌被完全清除掉,其每分钟从尿中排出的量就等于每分钟通过肾脏的血浆中所含的量,
Ｕ?Ｖ＝Ｘ? Ｐ Ｘ = 每分钟通过肾的血浆量,
P=某物质的血浆浓度
X= = CU? VP
碘锐特和对氨基马尿酸在血浆中维持低浓度时 1-3mg/100ml
它流经肾脏后,一次就能被肾脏全部清除,肾静脉中浓度接近 0.
此两种物质的血浆清除率等于肾血浆流量,660ml/min.
血浆量占全血的 55%,肾血流量 =660/55? 100 = 1200ml/min
(三 ) 推测肾小管功能如某物质的清除率?125 ml/min,说明该物质滤过后有重吸收 ;
葡萄糖清除率 = (?),尿素清除率 =70ml/min,
如某物质的清除率?125 ml/min,说明该物质滤过后还有分泌 ;
肌酐清除率?125 ml/min.
一。膀胱与尿道的神经支配
1。盆神经（副交感）
起源,骶髓 2-4
作用,? 传出兴奋使膀胱逼尿肌收缩，内括约肌舒张,
传入膀胱充胀感。
2。腹下神经（交感）
起源：腰髓作用,? 传出兴奋使膀胱逼尿肌舒张，内括约肌收缩。
传入膀胱痛觉。
第七节 尿的排放
3。阴部神经（躯体神经）
起源：骶髓作用,? 传出兴奋使外括约肌收缩。
作用受意识支配。
二、排尿反射正常情况下，膀胱内压保持在 10cm H2O下。
尿量 达 700ml时，
膀胱 内压 > 35cm H2O，
排尿欲增加。
尿量 > 400～ 500ml,
内压 > 10cm H2O。
膀胱 内压 > 70cm H2O，
出现疼痛感。
排尿反射膀胱内充盈? 膀胱壁牵张感受器兴奋? 脑干、皮层高级中枢
（排尿欲）?
排尿反射低级中枢
膀胱逼尿肌收缩，
内括约肌舒张
尿液进入后尿道刺激尿道感受器正反馈 阴部神经抑制外尿道括约肌舒张排尿尿频，
尿潴留，
尿失禁。
1,电解质平衡
2,酸碱平衡
3,水平衡
4,排除进入体内的异物、药物尿生成的三个过程,
滤过重吸收分泌第一节 肾的功能解剖和肾血流量一,肾的功能解剖
(一 ),肾单位和集合管肾小体肾小管肾小球 (毛细血管球 )
肾小囊 (内层、囊腔、外层 )
近球小管髓袢细段远球小管近曲小管髓袢降支粗段髓袢降支细段髓袢升支细段髓袢升支粗段远曲小管
(二 ) 皮质肾单位和近髓肾单位按肾单位所在的部位分皮质肾单位,占 85-90%
特点,血管两次分支为毛细血管网,髓袢短近髓肾单位,近髓质的内皮质层特点,血管第二次分支形成直 小血管,其髓袢长并伸入到内髓部,
(三 ) 球旁器 (近球小体 juxtaglomerular apparatus)
由三种特殊细胞群组成,
球旁细胞 （颗粒细胞） 入球小动脉中膜内的肌上皮样细胞,
含肾素分泌颗粒。
系膜细胞,
入球和出球小动脉之间的细胞群,
具有吞噬功能,与致密斑接触。
致密斑,远曲小管起始部的高柱状上皮细胞,局部致密隆起,
能感受小管内 NaCl含量变化,并将信息传给颗粒细胞,调节颗粒细胞肾素释放,
(四 ) 肾的神经支配肾交感神经来源,胸 12 - 腰 2
支配范围,肾动脉、肾小管、颗粒细胞兴奋效应,调节肾血流量、肾滤过率、
肾素释放等副交感神经至今未发现有支配
(五 ) 肾的血液供应来源,肾动脉从腹主动脉分支特点,经过两次毛细血管网肾小球毛细血管网,
压力高肾小管周围毛细血管网,
压力较低二,肾血流量及其调节
(一 ) 肾血流量的自身调节肾血量占心输出量的 1/5- 1/4,安静时 1200ml/分钟,
95%分布在 (?),5%分布在 (?)
动脉血压在 20-80mmHg范围,
肾血流随血压升高而变化,
在 80-180mmHg范围变动时,
肾血流保持相对恒定,
180 mmHg以上时,肾血流又随血压升高而增加,
机制,肌源学说
（插图 2－ 12）
第二节 肾小球的滤过机能肾小球滤过率,(glomerular filtration rate,GFR)
单位时间内 (分钟 ) 两肾生成的超滤液量
125ml/分,180L/天 (1.73m2的个体 )
滤过分数,
(filtration rate)
肾小球滤过率与肾血浆流量的比值肾小球滤过率肾血浆流量
125
660? 100=
影响滤过率的两个因素,滤过系数 (滤过面积和膜通透性 )
有效滤过压
= 19%
一,滤过膜及其通透性滤过膜的结构,由三层结构组成内层,毛细血管内皮细胞
50 -100 nm的窗孔,
阻止血细胞通过,
中间层,非细胞性基膜水合凝胶纤维网,
4-8 nm多角形小孔,
外层,肾小囊上皮细胞具有相互交错的足突,
之间的膜上有 4 -14
nm孔,为滤过的最后一道屏障,
决定滤过的三个因素
1,被滤过物质的分子大小有效半径? 1.8 nm 的物质完全滤过,如葡萄糖 ;
有效半径? 3.6 nm 的物质完全不滤过,如血浆蛋白,
2,被滤过物质的所带的电荷相同有效半径 时,带负电荷的物质难以通过
(膜上有带负电荷的糖蛋白 ),病理情况时则相反,
3,肾小球的滤过面积两肾的总滤过面积达 1.5 m2,正常情况下保持恒定,
病理时减少,滤过率降低,出现少尿 (?500ml) 或无尿
(?100ml).
二,有效滤过压肾小球滤过的动力有效滤过压 = 肾小球毛细血管压 - (血浆胶体渗透压 +囊内亚 )
部位 肾小球毛细 血浆胶体 肾小球 有效血管内压 渗透压 囊内压 滤过压入球端 45 20 10 15
出球端 45 35 10 0
有效滤过压为零时,即达到滤过平衡 (filtration equilibrium)
时,滤过停止,
滤过平衡靠近入球端,
有效率过面积小,滤过率降低,
插图（ 2－ 3,8－ 9）
三,影响肾小球滤过的因素
(一 ) 肾小球毛细血管压全身血压在 80~180 mmHg范围内,滤过率保持不变 (?)
血压低于 80mmHg,随血压?,有效滤过压?,滤过减少,
血压降至 40 ~ 50mmHg,有效滤过压 为零,无尿生成,
(插图 2－ 11,14）
(二 ) 肾小球囊内压一般较稳定,各种原因引起的输尿管阻塞时可增高,
(三 ) 血浆胶体渗透压全身白蛋白浓度明显?时,血浆胶体渗透压?,有效滤过压?.
静脉快速输液,血浆胶体渗透压?,有效滤过压也会?。
(四 ) 肾血浆流量对肾滤过率影响较大,主要影响滤过平衡的位臵,肾血浆流量?,毛细血管胶体渗透压?减慢,滤过平衡靠近出球端,
第三节 肾小管与集合管的转运功能肾小管与集合管的转运方式重吸收（ reabsorption):
分泌（ secretion)
被动转运,
主动转运,原发性、继发性同向转运,
逆向转运,
电中性转运,
生电性转运,
一、近段 肾小管中的转运功能重吸收,67% Na+,Cl-,K+和水,
85% HCO3-,全部的葡萄糖、氨基酸分泌,H+
（一） Na+,Cl-,水 的重吸收近球小管前半段,Na＋ 主要与 HCO3,葡萄糖和氨基酸一起被重吸收。并与泌 H＋
偶联。
Na+泵作用,胞内 Na+?;
葡萄糖,Na+同向转运 ;
葡萄糖易化扩散回血液 ;
Na+,水重吸收 ;
部分 Na+,水回漏入小管腔,
1
2
3
Na+?
紧密联接
H2O H
2O
4
5
近球小管后半段,细胞旁路和跨上皮途径，与 Cl-一同 重吸收。
前面 HCO3-重吸收?Cl-,Cl-?;
Cl-顺浓度差从旁路重吸收 ;
Na+顺电位差重吸收,1/3
细胞旁路跨上皮重吸收跨上皮重吸收,
机理复杂。占重吸收的 2/3。
与 H+和甲酸盐 F-再循环有关,
存在着 Na+-H+交换,
F-- Cl-交换机制,
（二） HCO3-重吸收和 H+分泌
HCO3-重吸收与小管上皮细胞管腔膜上的 Na+-H+交换有关。
是以 CO2的形式而不是直接的 HCO3-形式。
小管上皮细胞分泌一个 H+，可重吸收一个 HCO3-和一个 Na+。
乙酰唑胺抑制碳酸酐酶,Na+-H+减少，？也会减少？
{—
{
{
Na+
H+ + HCO3-
Na+
HCO3- H+
H2CO3
CO2 + H2O
H2CO3
H
2O + CO2
碳酸酐酶
Na+
HCO3-
（三） K+的重吸收
67%在近球小管重吸收,为逆浓度差的主动过程,
但尿中排出的 K+由远曲小管、集合管分泌。
（四） 葡萄糖的重吸收在近球小管前半段全部重吸收 ;
以后各段均无重吸收葡萄糖的功能,
机制,与 Na+的同向转运有关,
肾糖阈,尿中开始有葡萄糖出现时的血糖浓度 (180mg/100ml),
有一部分肾小管葡萄糖吸收已达极限。此时葡萄糖的滤过量约 220mg/min。
葡萄糖吸收极限量,随着血糖浓度增加,尿糖也随之增加,
当血浆葡萄糖浓度为 300mg/100ml时，全部肾小管对葡萄糖的重吸收均以达到极限,尿葡萄糖排出率随血糖浓度升高而平行增加。此值为葡萄糖吸收极限量。 男性 375mg/min,女性 300mg/min。
血糖 (mg%) 100 160 200 350 450 650
尿糖 (mg%) 0 20 40 100 200 400
P-U 100 140 160 250 250 250
插图 3－ 10,11,12，
（五） 其他物质的重吸收和分泌氨基酸,HPO24,SO24 等与 Na＋同向转运重吸收。
滤出的微量蛋白通过吞饮被重吸收。
药物如青霉素、利尿药等与蛋白结合不能滤过，均在近段被分泌如小管液后随尿排出。
二、髓袢中的物质转运
20% 的 Na+,Cl-和 K+等被进一步重吸收,
机制,Na+:2Cl-:K+同向转运,
特点,髓袢升支粗段对水通透性很低,水被留在小管内,造成小管液低渗,
组织间液高渗,
有利尿液的浓缩和稀释,K+
小管液 上皮细胞 组织间隙
1Na+,1K+
2Cl-
Na+
2Cl-
K+
Na+
(三 ) 远端小管和集合管中的物质转运
12%的 Na+,Cl- 和水被重吸收,同时有 K+,H+的分泌,
特点,NaCl,水的重吸收以及 K+,H+的分泌随机体水盐平衡而异,并受抗利尿激素和醛固酮的调节,
远曲小管近段,
对水的通透性很低,主动吸收 NaCl,继续产生低渗尿。
机制,Na+-Cl-同向转运远曲小管后段和集合管,
含有 主细胞 和 闰细胞。
主细胞,重吸收 Na+,(先顺电位差被动重吸收,再经 Na+泵泵入细胞间隙 ) 和水。
K+分泌视 K+的摄入量而异,
通过三方面动力,
也可视为 Na+-K+交换机制,
闰细胞,分泌 H+ 和重吸收 HCO3-
与酸硷平衡有关,
3,NH3的分泌
H+的分泌促进 NH3的分泌,NH3的分泌促进 Na+-H+交换
{NaCl NH4
NH4Cl + Na+
NH4Cl
{CO2+H2O
H2CO3
HCO3-
Na+Na+
H+
NH3
NH3
H+?
HCO3-?
NaH2CO3
Na+-H+交换与 Na+ -K+交换是相互竞争的,当 Na+-H+交换?,
Na+ -K+?,血 K+(?); 当 Na+ -K+?,Na+-H+?,会引起 (?)中毒,
第四节 尿液的浓缩和稀释一,尿液的稀释小管液中的溶质被重吸收而水不被重吸收所致,
体水过多,抗利尿激素释放抑制,水不能重吸收,
如果抗利尿激素完全缺乏,可形成尿崩症,
排出 20L/天的低渗尿,相当滤过的 10%.
二,尿液的浓缩小管液中的水被重吸收而溶质留在小管内所致,
尿的渗透压因体水的缺乏或过剩而发生大幅度变化,变动范围可在 50-1200mQsm/kgH2O.
肾皮质的组织间液的渗透压与血浆相比为 1.0,随着向髓质的深入,二者之比逐步升高,
从 2.0,3.0 直至 4.0,形成一个渗透压梯度。
髓袢是形成渗透压梯度的重要结构。髓袢越长，尿浓缩的能力约强。
Na
M1膜对水不通透，能将液体中 Na＋由乙管泵入甲管；
M2膜对水易通透。
1,渗透压梯度形成原理外髓部：
髓襻升支粗段主动吸收 Na+和 Cl，
对水不通透。
内髓部：
尿素和 NaCl的再循环是建立髓质渗透压梯度的动力。
插图 3－ 10,11,12，
2,直小血管在保持肾髓质高渗中的作用在血液流经直小血管的升支和降支时,Na+,、水、尿素按浓度差发生逆流交换，使肾髓质的溶质不致大量被血流带走，
维持肾髓质渗透压梯度。
第五节 肾尿生成的调节重点讨论对 重吸收 和 分泌 的调节一,肾内自身调节
(一 ) 小管液中溶质的浓度小管液中溶质的浓度?,小管液渗透压?,阻碍水和 NaCl
的重吸收,尿量?,尿中 NaCl排出?.
糖尿病人的多尿 ;
临床上甘露醇,山梨醇用作利尿剂的原理 ;
渗透性利尿
(二 ) 球 -管平衡定义,肾小管对溶质和水的重吸收随肾小球滤过率的变化而变化,不论肾小球滤过率增加或减少,近球小管都是定比吸收 (constant fraction reabsorption),其重吸收率总是占小球滤过率的 65-70%.
意义,尿中排出的溶质和水不会因肾小球滤过的增加或减少而有大幅度的变化,
滤过率 近球重吸收 (70%) 远侧肾小管的量
125ml/min 87.5ml/min 37.5ml/min
150ml/min 105ml/min 45ml/min
100ml/min 70ml/min 30ml/min
机制,与肾周围 毛细血管压 和 胶体渗透压 有关,
肾血流不变时,小球滤过率 小管旁毛细血管压?,
胶体渗透压 小管旁组织液加速进入毛细血管?
组织间隙静水压 细胞间隙内 Na+,水加速进入组织间隙,回漏减少? Na+,水重吸收量增加,
反之则相反结果,
球管平衡在某些情况下可被打乱,如渗透性利尿时,
二,神经和体液调节
(一 ) 肾交感神经交感神经兴奋时,影响尿生成通过如下途径
1.入球、出球小动脉收缩,尤以入球动脉为明显,有效滤过压?,
滤过减少,
2.球旁器的颗粒细胞释放肾素,通过肾素 -血管紧张素 -醛固酮系统活动?,NaCl和水的重吸收?.
3.增加近球小管和髓襻上皮 NaCl和水的重吸收,
(二 ) 抗利尿激素 (antidiuretic hormone,ADH)
血管升压素 (argininc vasopressin AVP)
1.来源,下丘脑的视上核,室旁核神经元分泌,经丘脑 -垂体束输送到神经垂体储存,
2.作用,提高 远曲小管、集合管上皮细胞对水的通透性,
水重吸收?.
增加 髓襻升支粗段对 NaCl的重吸收以及内髓部尿素通透性,提高髓质间隙渗透压浓度,尿浓缩,
3.作用机制,
(ADH)与小管上皮细胞 V2受体结合? 腺苷酸环化酶活性?
cAMP生成 蛋白激酶激活? 管腔膜上水通道
水通透性 重吸收?
ADH缺乏时,管腔膜上水通道集中在其衣被凹陷处,以后形成吞饮小泡,腔膜面水通道消失,水不再通透,
4.调节 ADH的主要因素
(1) 血浆晶体渗透压感受器,位于下丘脑,视上核及其周围组织,对血浆晶体渗透压的改变非常敏感,1-2% 的变化即能感受,
血浆晶体渗透压? (出汗,严重呕吐等 )? 对晶体渗透压感受器刺激 ADH分泌 水重吸收尿液浓缩,
尿量减少,
一次大量饮清水 (1000毫升 ),可引起尿量增加,半小时开始利尿,一小时达高峰,称为水利尿,
如一次大量饮生理盐水,则没有此变化,(?)
(2) 循环血量改变容量感受器,存在于左心房心内膜下血量过多?左心房被扩张? 刺激容量感受器 —?
ADH释放 水重吸收 血量恢复正常失血时,ADH释放?,排尿减少,有利血量的恢复,
迷走神经
(3) 其他因素使 ADH释放增加,血管紧张素 II,
疼痛,紧张等使 ADH释放减少,寒冷,心房利尿钠肽,动脉血压 升高,
(插图 4-6,7)
Peter Agre
Johns Hopkins
University
School of Medicine
Baltimore,MD,
USA
Peter Agre,born 1949 (54 years) in Northfield,Minnesota (US
citizen).
Medical Doctor 1974 at Johns Hopkins University School of
Medicine,Baltimore,USA,
Professor of Biological Chemistry and Professor of Medicine at
Johns Hopkins University School of Medicine,Baltimore,USA.
That the body's cells must contain specific channels for
transporting water was suspected as early as the middle of
the nineteenth century,However,it was not until 1988 that
Peter Agre succeeded in isolating a membrane protein that,a
year or so later,he realised must be the long-sought-after
water channel,
Peter Agre’s experiment with cells containing or lacking
aquaporin,The aquaporin is necessary for making the cell
absorb water and swell.
Water permeability of aquaporin-1 (AQP1) expressed in
Xenopus oocytes,When transferred to hypo-osmolar buffer for 2
min,control water-injected oocytes exhibit negligible swelling (left),
Under the same conditions,oocytes previously injected with AQP1
cRNA rapidly swell and explode (right).
The physiological importance of the aquaporins is
perhaps most conspicuous in the kidney,where some 150-
200 liters of water need to be resorbed from theprimary
urine each day,This is made possible mainly by the AQP1
and AQP2 aquaporins,AQP1 is expressed in the proximal
tubules and the descending vasa recta,while AQP2 is
expressed in the collecting duct,The expression of AQP2
at the plasma membrane is regulated by vasopressin,and
decreased or increased AQP2 levels have been
associated with nephrogenic diabetes insipidus as well as
with several conditions associated with fluid retention such
as congestive heart failure (King and Yasui,2002).
(三 ) 肾素 -血管紧张素 -醛固酮系统 (renin-angiotensin system)
1,肾素的分泌醛固酮 (aldosterone) 的作用机理醛固酮 +胞浆内受体?激素 -受体复合物? 进入细胞核?
与 DNA作用?特异性 mRNA转录?
Na+通道蛋白,
管腔膜 Na+通道增加 ;
ATP酶,
Na+泵能量增加 ;
侧膜 Na+泵,
Na+-K+ 交换、
Cl-重吸收增加,
（插图 4－ 5）
肾原性高血压与肾素分泌增加有关,可测定 (?) 初步判断醛固酮诱导蛋白合成第六节 清除率 (clearance)
一,清除率的概念和计算方法清除率是一个抽象的概念尿量 尿中某物质 尿中 血浆浓度 清除率
(V) 的浓度 (u) 排出量 (P) (C)
甲 1ml/min 1mg/1ml 1mg/min 1mg/100ml 100ml/min
乙 0.8ml/min 0.5mg/ml 0.4mg/min 0.32mg/100ml 125ml/min
血浆清除率,肾脏在单位时间内 (一分钟 )内能将多少毫升血浆中所含的某物质完全清除出去,这个 完全清除了某物质的血浆毫升数,称为该物质的血浆清除率,
血浆清除率计算方法,
U,尿中某物质的浓度
V,每分钟尿量
P,血浆中某物质的浓度
U× VC= ———
P
1,清除率只是一个相当量,
2,各种物质的清除率是不一样的,
葡萄糖的清除率 (?)
二,测定血浆清除率的意义
(一 ) 肾小球滤过率的测定
1,菊粉清除率肾每分钟从尿中排出的某物质的量应该等于肾小球滤过的量 (F),与肾小管集合管重吸收 (E)和分泌量 (R)的代数和,
U?V (尿中含量 ) = F? P (滤过量 ) - E(重吸收 ) + R(分泌 )
F=滤过率,P=某物质的血浆浓度如果 R,E＝０，则 U?Ｖ＝Ｆ?Ｐ Ｕ?ＶＰＦ＝ ＝Ｃ
菊粉符合既不重吸收也不分泌的条件,它的血浆清除率就是肾小球滤过率,(125ml/分就是根据此结果 ).
2,内生肌酐清除率菊粉操作复杂,临床上用内生肌酐清除率试验来测试肾小球滤过率,内生肌酐由肌肉组织代谢产生,能滤过但很少被重吸收,极少量由近曲小管分泌而可忽略不计,
肌酐清除率
(L/24小时 )
尿肌酐 (mg/L)? 24小时尿量血浆肌酐浓度 (mg/L)=
(二 ) 测定肾血流量如果血浆中的某物质,经肾脏循环一周后能通过滤过和分泌被完全清除掉,其每分钟从尿中排出的量就等于每分钟通过肾脏的血浆中所含的量,
Ｕ?Ｖ＝Ｘ? Ｐ Ｘ = 每分钟通过肾的血浆量,
P=某物质的血浆浓度
X= = CU? VP
碘锐特和对氨基马尿酸在血浆中维持低浓度时 1-3mg/100ml
它流经肾脏后,一次就能被肾脏全部清除,肾静脉中浓度接近 0.
此两种物质的血浆清除率等于肾血浆流量,660ml/min.
血浆量占全血的 55%,肾血流量 =660/55? 100 = 1200ml/min
(三 ) 推测肾小管功能如某物质的清除率?125 ml/min,说明该物质滤过后有重吸收 ;
葡萄糖清除率 = (?),尿素清除率 =70ml/min,
如某物质的清除率?125 ml/min,说明该物质滤过后还有分泌 ;
肌酐清除率?125 ml/min.
一。膀胱与尿道的神经支配
1。盆神经（副交感）
起源,骶髓 2-4
作用,? 传出兴奋使膀胱逼尿肌收缩，内括约肌舒张,
传入膀胱充胀感。
2。腹下神经（交感）
起源：腰髓作用,? 传出兴奋使膀胱逼尿肌舒张，内括约肌收缩。
传入膀胱痛觉。
第七节 尿的排放
3。阴部神经（躯体神经）
起源：骶髓作用,? 传出兴奋使外括约肌收缩。
作用受意识支配。
二、排尿反射正常情况下，膀胱内压保持在 10cm H2O下。
尿量 达 700ml时，
膀胱 内压 > 35cm H2O，
排尿欲增加。
尿量 > 400～ 500ml,
内压 > 10cm H2O。
膀胱 内压 > 70cm H2O，
出现疼痛感。
排尿反射膀胱内充盈? 膀胱壁牵张感受器兴奋? 脑干、皮层高级中枢
（排尿欲）?
排尿反射低级中枢
膀胱逼尿肌收缩，
内括约肌舒张
尿液进入后尿道刺激尿道感受器正反馈 阴部神经抑制外尿道括约肌舒张排尿尿频，
尿潴留，
尿失禁。
