第八章 尿的生成和排出(生理学)汇总
生理学:第八章_尿的生成和排出

⽣理学:第⼋章_尿的⽣成和排出第⼋章尿的⽣成和排出⼈体通过呼吸和消化系统,摄⼊代谢和所需的氧和营养物质。
在物质代谢过程中,氧和能源物质被不断地消耗,为各种⽣命活动提供所需的能量,同时产⽣对⼈体⽆⽤甚⾄有害的终产物。
排泄(excretion)……机体将代谢终产物和进⼊体内的异物及过剩不需要的物质经⾎液循环,通过某些器官排出体外的过程。
所以,排泄是体内物质代谢过程中的最后⼀个环节,是多系统功能互相协调才得以完成的⼀种重要⽣命活动。
⼈体主要的排泄途径:⽪肤:⽔、盐类、少量尿素、乳酸等。
肺:CO2、H2O、挥发性药物等。
消化道:排泄物混合在粪便中。
Ca、Mg、Fe、P 等电解质、胆⾊素、毒物等。
胆⾊素-肝脏排泄在肠中起变化的胆⾊素(尿胆素、粪胆素)。
⽆机盐-经⼤肠粘膜排出的,如钙、镁、铁等。
唾液腺:碘、铅等。
肾脏:最重要,以尿的形式由肾排出。
所含排泄物的种类最多、数量最⼤;并随机体的不同状态⽽改变尿量和尿中物质的含量。
有:⽔、尿素、尿酸、肌酐、盐类、药物、毒物等。
肾的功能:1) 排泄功能:排出机体的⼤部分代谢终产物及进⼊体内的异物。
2) 调节功能:调节⽔、电解质、渗透压及酸碱平衡--维持稳态。
调节细胞外液量和⾎液渗透压。
保留体液中的重要电解质,如:Na+、K+、Cl-等。
排出过剩 H+维持酸碱平衡。
3) 内分泌功能:产⽣肾素、促红细胞⽣成素等。
尿的⽣成包括肾⼩球的滤过、肾⼩管和集合管的重吸收及分泌三个基本过程。
本章主要讨论尿的⽣成过程及其调节机制、肾脏排泄功能的⽣理意义及输尿管和膀胱的排尿活动。
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:1.肾单位(nephron)是肾的基本单位,与集合管共同完成泌尿功能。
⼈两侧肾有170~240万个肾单位。
2.集合管(collecting duct)在胚胎发⽣中起源于尿道嵴,故不属于肾单位,但功能上与远端⼩管密切相关;在尿浓缩过程中起作⽤;每条集合管可收集多条远曲⼩管运来的液体;许多集合管汇⼊乳头管,最后形成尿液经肾盏、肾盂、输尿管⽽进⼊膀胱。
《生理学》第八章 尿的生成和排出

复习思考题
1.肾血流量的特点是什么?
2.试述肾脏的生理功能。
第二节 肾小球的滤过功能
滤过:
指血液流经肾 小球毛细血管 时 , 除蛋白质分 子外血浆中其 他成分通过滤 过膜进入肾小 囊腔形成原尿 的过程
滤过三要素:屏障、动力、阻力
滤过的实验证据:
肾小囊微穿刺 抽取液体分析发现, 除蛋白质外,所含 的成分及其浓度与 血浆基本一致,而 且渗透压和pH值也 与血浆近似。
②比较原尿与终尿量: 原尿量=125ml/min×60×24=180L/d 终尿量=1-2L/d(=重吸收)
一、物质转运方式
1.方式 被动:
单纯扩散、 易化扩散
主动: 原发性和继发性主动 2.途径
(泵、转运体)
跨细胞转运:小管液
中的物质→管腔膜→肾 小管上皮细胞→基侧膜 →组织间隙
细胞旁转运:小管液
复习思考题
1.尿是如何生成的? 2.简述影响肾小球滤过的因素。
第三节
肾小管与集合管的 转运功能
概述 重吸收:物质从肾小管液中转运至血液中 分泌:上皮细胞本身产生的物质或血液中的物质转 运至肾小管腔内 ●重吸收和分泌的证据:
①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)
血浆与原尿比较
原尿 = 血浆的超滤液
肾小球滤过功能的度量指标
1.肾小球滤过率(GFR):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,其肾小球滤过率为 125ml/min = 180L/d/1.73m2 测定方法:用测定菊糖的血浆清除率代表GFR(见本章第六节)
2.滤过分数(glomerular filtration fraction ,GFF)
第8章 尿的生成和排泄 生理学

16:53
第5节
尿的排放
16:53
一、排尿反射
(一)膀胱与尿道的神经支配
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(二)排尿反射的完成
排尿反射是一种正反馈过程。
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二、排尿异常
1、尿频:排尿次数过多者。由膀胱炎 症或机械性刺激引起。 2、尿潴留 :膀胱中尿液充盈过多而不 能排出者。由于腰骶部脊髓损伤使排 尿反射初级中枢活动发生障碍所致。
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二、尿的理化性质
酸碱度: 在5.0~7.0之间,最大变动范围为
4.5~8.0
颜 色: 呈淡黄色,当被浓缩时颜色变深
比
重:在1.015~1.025之间,最大变动范围为
1.001~1.035
渗透压 :一般高于血浆,最大变动范围为30~ 1400mosm/L。
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尿的成分
水 95~97%
③增加近球小管和髓袢上皮细胞重吸收 Na+、Cl-和水。
二、抗利尿激素
• 合成部位:下丘脑视上核和室旁核神经 元。
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• 释放部位:神经垂体。
• 生理作用: 提高远曲小管和集合管上皮 细胞对水的通透性,从而增加水的重吸 收,使尿液浓缩,尿量减少。
调节血管升压素释放的主要因素
1.血浆晶体渗透压
• 3、作用
排酸保碱,调节体内酸碱平衡
H+ ﹑NH3 ﹑ K+的分泌 关系示意图
16:53
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(二)NH3的分泌
• 分泌部位
• 分泌方式 • 作用
远曲小管、集合管
单纯扩散 协助排酸保碱
(三)K+的分泌
1、分泌部位
远曲小管Na+- K+交换
生理学 第八章 尿的生成与排出

静电屏障作用↓→蛋白尿
(如:肾炎时带负电荷的糖蛋白减少或消失)
正常时肾小球都活动滤过面积=1.5m2
⑵面积 急性肾炎→毛细血管腔狭窄或阻塞→
滤过面积↓→GFR↓→尿量↓
2.有效滤过压
构成决定滤过的因素(肾小球毛细血管血压、囊内 压、血浆胶体渗透压),也是影响滤过的因素,∴构 成因素中的任一因素发生变化,均会影响GFR。
滤过: 指血液流 过肾小球 时,血浆中 水分和小 分子物质 通过滤过 膜进入肾 小囊形成 原尿的过 程。
滤过三要素: 屏障、动力、阻力
滤过的实验证据:
肾小囊微穿刺 抽取液体分析发 现,除蛋白质外, 所含的成分及其 浓度与血浆基本 一致,而且渗透压 和 pH 值 也 与 血 浆 近似。
原尿 = 血 浆的
消 化 道 钙、镁、铁、磷等无机盐, 胆色素,毒物等
唾 液 腺 重金属、狂犬病毒等 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
一、肾的功能解剖
(一)肾单位
肾 肾小球 小 体 肾小囊
近端 小管
肾 小 细段 管
近曲小管 髓袢降支粗段
髓袢降支细段 髓袢升支细段
远端 髓袢升支粗段 小管 远曲小管
两种肾单位比较(P134)
(一)滤过屏障—滤过膜及其通透性
1.组成:三层 内层:
水分子 毛细血 阳离子 管内皮
葡萄糖
窗孔
中层:毛细血管基 外层:肾小囊 膜 多角行网孔 脏层上皮细胞
决定不同溶质是否 (足细胞)防 通过的重要屏障 止蛋白质漏出
小分子 阴离子
白蛋蛋白白质
机械屏障:由滤过膜的三层组织各种孔、裂构成。 静电屏障:由各层含有带负电荷的糖蛋白构成。
生理学:第八章 尿的生成和排出

滤过
重吸收 分泌
集合管:尿液浓缩和稀释
皮质肾单位
近髓肾单位
皮质肾单位 :主要分布于外
皮质层和中皮质层,约占总 数的85%-90%。其肾小球体 积较小;入球小动脉的口径 比出球小动脉的粗,两者口 径之比约为2:1。出球小动 脉分布于皮质部分的肾小管 周围。髓袢甚短,只达外髓 质层。 近髓肾单位 :分布于靠近髓 质的内皮质层,约占10%15%。肾小球体积较大;其髓 袢甚长,可深入到内髓质层, 有的甚至到达乳头部。出球 小动脉形成近曲小管、远曲 小管的网状毛细血管,或U形 直小血管。
球旁细胞:入球小动脉的中膜内 的肌上皮样细胞,内含分泌颗粒, 分泌颗粒内含肾素。
球外系膜细胞:入球小动脉和出 球小动脉之间的一群细胞,具有 吞噬功能。
致密斑:远曲小管的起始部分, 此处的上皮细胞变为主柱状细胞, 局部呈现斑纹隆起。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 信息传递至球旁细胞,调节肾素 的释放。
皮质肾单位和髓质肾单位
皮质肾单位 髓质肾单位
分布
外、中皮质层
内皮质层
肾小体
小
大
数量
85-90%
10-15%
髓袢长度 短,只达外髓皮层 长,深到内髓质层
血管口径 Ф入球 : Ф出球为2 :1 无明显差异
出球小动脉 管周毛细血管
管周~; 直小血管
血供
94%
1% 内髓质,5% 外髓质
(二)球旁器(近球小体)
滤过膜的通透性特征
① 机械屏障决定了溶质分子的半径不同,通透性不同:
<1.8nm能自由通过
半径 1.8~3.6nm能部分通过
>3.6nm完全不能通过 (白蛋白)
第八章尿的生成和排出生理学

● 速尿、利尿酸等可抑制Na+:2Cl:K+同向转运体得功能,管腔正电位消 失,NaCl得重吸收受抑制从而干扰尿 得浓缩机制,导致利尿。
● 髓袢升支粗段对水得通透性很低, 水重吸收量很少,造成小管液低渗, 组织间液高渗,有利于尿液得浓缩和 稀释(后述)。
三、远端小管和集合管中得物 质转运
● 可根据机体需要重吸收约12%得NaCl、 不同量得水;分泌不同量得K+ 、H+。
● 正常人尿液得渗透压可变动在501200mOsm之间,椐此可了解肾得浓缩和稀释 能力,这对维持体液平衡和渗透压恒定有重 要得生理意义。
一、尿液得稀释
●原因:小管液中得溶质被重吸收而水不易 被重吸收
●部位:主要在髓袢升支粗段,此外,远曲小管 和集合管由于ADH 而对水通透性得下降 也有助于稀释。
二、尿液得浓缩
肾小管和球旁细胞 调节肾血流量、 肾小球滤过率肾小管得重吸收和肾素释放。
肾得各种感受器 肾神经 脊
髓
中枢 调节血压和水盐平衡。
●肾至今未发现副交感神经支配。
(五)肾得血液供应
腹主动脉 肾动脉 叶间动脉 弓形动脉 小叶间动脉 入球动脉 肾小球毛细血管网 出球小动脉 肾周毛细血管网 小叶间静 脉 弓形静脉 叶间静脉 肾静脉
● 严重缺氧等 交感神经 肾血浆流量
GFR
尿量
第三节 肾小管和集合管
得转运功能
● 肾小球滤过生成得滤过液进入肾小 管后称为小管液
● 小管液中99%得水、100%得G及不同 量得钠、尿素等被重吸收;肌酐、尿酸、 钾等被分泌入小管腔。
● 重吸收:指物质从肾小管液中转运至 血液中。
● 分泌:上皮细胞将本身产生得物质 或血液中得物质转运至肾小管腔内。
生理学 尿的生成和排出

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二 肾血流量神经-体液调节:
①神经支配: 肾交感神经兴奋→ 肾血管收缩→肾血流↓
②体液因素: NE、E、VP、AⅡ分泌↑→肾血管收缩→RBF↓, 肾组织生成的PG、NO、缓激肽引起肾血管舒张 意义: 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,
屏障
肾小囊足细胞层:裂孔4-11nm
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三层滤过膜: Cap内皮细胞层: 唾液酸蛋白 基膜层: 硫酸肝素/蛋白聚糖 肾小囊足细胞层: nephrin
电屏障
两种屏障使滤过膜对血浆中物质通过具有高度选择性, 对原尿的质量起着决定作用,
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决定物质通过滤过膜的因素: 1.物质分子有效半径大小: 中性物质有效半径小于2nm自由滤过;2-4.2nm 随半径增加,滤过降低;大于4.2nm不能滤过 2.物质所带电荷: 在有效半径相同的条件下,正电荷易通过,负电荷 不易通过,主要限制带负电荷的大分子蛋白通过, 而其他带负电荷的微小物质如Cl- HCO3- HPO42SO42-也可顺利通过,
细胞侧面和基地部称基底侧膜
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二、肾小管和集合管中物 质的重吸收与分泌
①近端小管重吸收: 65% Na+ Cl-、H2O,85% HCO3-以及全部磷酸盐、葡萄 糖、氨基酸及滤过的少量蛋白, ②髓袢、远曲小管和集合管也 有重吸收功能, ③远曲小管和集合管还有分泌 功能,
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一 Na+、Cl-、H2O的重吸收 1.近端小管:吸收65-70% 定比吸收,等渗
②<80mmHg,平滑肌舒张达极 限
>180mmHg,平滑肌收缩达极 限
∴ 肾血流量随血压的波动而变
生理学第八章尿的生成和排出

第八章尿的生成和排出肾是机体主要的排泄器官。
通过尿的生成(urine formation) 和排出(excretion) ,肾实现排出机体代谢终产物以及进入机体过剩的物质和异物,调节水和电解质平衡,调节体液渗透压,体液量和电解质浓度,以及调节酸碱平衡等功能。
尿生成包括三个基本过程:①血浆在肾小球毛细血管处的滤过,形成超滤液(ultra —filtrate);②超滤液在流经肾小管和集合管的过程中经过选择性重吸收(selective reabsorp —tion);③肾小管和集合管的分泌,最后形成尿液。
肾也是一个内分泌器官,可合成和释放肾素,参与动脉血压的调节;可合成和释放促红细胞生成索等,调节骨髓红细胞的生成;肾的 1 仅一羟化酶可使25 一羟维生素D,转化为1, 25 一二羟胆骨化醇(1,25 一dihydroxycholecalcifer01) ,从而调节钙的吸收和血钙水平;肾脏还能生成激肽、前列腺素(PGEz,PGI。
),参与局部或全身血管活动和机体多种活动的调节。
此外,在长期饥饿时肾还是糖异生的场所之一。
可见,肾具有多种功能。
本章重点讨论尿的生成和排出。
第一节肾的功能解剖和肾血流量肾为实质性器官,分为皮质和髓质两部分。
皮质位于髓质表层,富有血管,主要由肾小体和肾小管构成。
髓质位于皮质深部,血管较少,由15〜25个肾锥体(renal pyra —mid)构成。
锥体的底朝向皮质髓质交界,而顶部伸向肾窦,终止于肾乳头(renal papil 一1a)。
在肾单位和集合管生成的尿液,经集合管在肾乳头处开口进入肾小盏(minor ca-lyx) ,再进入肾大盏(mador calyx) 和肾孟(pelvis) ,最后经输尿管进入膀胱。
肾盏、肾盂和输尿管壁含有平滑肌,其收缩运动可将尿液驱向膀胱。
在排尿时,膀胱内的尿液经尿道排出体外。
一、肾的功能解剖( 一)肾单位的构成人类每个肾约有100万个肾单位(nephron)。
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三层结构:
① 内层是毛细血管的内皮细胞。 * 上面有许多直径50-100nm的窗孔,
可防血细胞通过。
② 中间层是非细胞的基膜层,是滤过 膜的主要屏障。
* 基膜层是由水合凝胶构成的微纤 维网结构,有许多
4-8nm的多角形网孔,可决定通过 基膜的分子大小,
大分子的蛋白质很难通过基膜。
③外层是肾小囊的上皮细胞。
(一)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 一定范围内变动时,肾血流量仍保持相 对恒定。
● 自身调节的机制:
* 肌源学说
* 管-球反馈:指小管液流量变化影响肾 血流量和肾小球滤过率的现象。
(二)肾血流量的神经体液调节
● 神经调节 肾交感神经 肾血管收缩 肾血流量
● 体液因素 * Ad、NE、AVP/ADH、血管紧张素 、内皮素 肾 血管收缩 肾血流量 ; * NO、PG、Ach、ANP 舒张肾血管 肾血流量 。
2、排泄:是指机体通过某些器官 把体内的代谢产物、多余的水分、 无机物和进入机体的异物等排出的 生理过程。
3、肾脏是机体最重要的排泄器 官,也是维持内环境相对稳定的最 重要器官之一,因为,通过泌尿, 肾脏可以:
①排出机体的大部分代谢终产物以及 进入体内的异物;
② 调节细胞外液量和渗透压;
③ 保留体液中的重要电解质排出氢, 维持酸碱平衡。
塞 肾盂内压 囊内压 有
效滤过压
GFR
3、血浆胶体渗透压
● 正常时变动不大;
● 营养不良、实验中快速注射NS
血浆蛋白浓度 血浆胶压
有效滤
过压
GFR
(三)肾血浆流量
● 肾血浆流量对GFR有很大影响,主要影响滤过平 衡点的位置。
● 肾血浆流量 血浆胶压上升速度慢 滤过平衡
靠出球端 有效滤过长度 GFR ;反之, GFR
滤过分数:是指肾小球滤过率与肾血 浆流量的比值
正常值约为125/660×100%=19%;
表明流经肾的约有1/5由肾小球滤出 而形成原尿。
GFR = Kf × PUF Kf:滤过系数,即滤过膜的面积及其通透性的 状态; PUF:有效滤过压。
一:滤过的结构基础—滤过膜
1、滤过膜的组成
滤过膜是指肾小球毛细血管内的 血液与肾小囊中超滤液之间的隔膜。
●有效滤过长度/面积:指从入球小动 脉端到滤过平衡点的肾小球毛细血管 长度/面积。
三、影响肾小球滤过的因素
(一)、滤过膜的面积和通透性
● 滤过膜的面积(见前述)
● 滤过膜的通透性的变化可致尿液性质出现异 常。
如肾脏疾病时,可因滤过膜的通透性增加,使 正常
不能被滤过的大分子蛋白质甚至红细胞被滤出 而出
* 上皮细胞具有足突,足突间有小的 裂隙,裂隙上有滤过裂隙膜,膜上 有直径4-14nm的孔,是滤过的最后 一道屏障。
2、滤过膜的通透性
● 是指物质通过滤过膜的能力 大小。
● 影响因素
1、溶质的分子大小
一般来讲,有效半径小于2nm的中性物 质可以自由滤过;有效半径大于4.2nm的大 分子物质则不能滤过;有效半径在2.04.2nm之间的各种物质分子,随着有效半径 的增加,它们被滤过的量逐渐降低。
第八章 尿的生成 和排出
● 肾的功能解剖和肾血流量 ● 肾小球的滤过功能 ● 肾小管与集合管的转运功能 ● 尿液的浓缩和稀释 ● 尿生成的调节 ● 清除率 ● 尿的排放
概述
1、尿的生成与排出由肾脏完成, 包括肾小球滤过、肾小管和集合管的 重吸收及分泌三过程。肾脏通过泌尿 过程排泄大量代谢终产物。
第二节 肾小球的滤过
功能
● 肾小球滤过是指当血液流经肾小球 毛细血管时,血液中的水分和小分子 溶质透过肾小球滤过膜而进入肾小囊 腔形成肾小球滤液(即原尿)的过程。
微穿刺实验证明,肾小球滤过液 就是血浆的超滤液。
肾小球滤过率(GFR):指单位时 间内(每分钟)两肾生成的超滤液 量。正常成人为125ml/min。
除了肾脏外,呼吸器官、皮肤以 及消化道亦有排泄功能。
肾脏还具有内分泌功能,可产生 多种生物活性物质,如肾素、促红 细胞生成素、前列腺素及羟化VitD3 等,可参与血压调节、红细胞生成 和骨骼发育等过程。
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
(二)皮质肾 单位和近髓肾 单位
(三)球旁器
(四) 肾的神经调节
肾交感神经(胸12-腰2脊髓节段) 腹 腔神经节 NE 肾动脉(尤其是入、出 球小动脉的平滑肌)
肾小管和球旁细胞 调节肾血流量、 肾小球滤过率肾小管的重吸收和肾素释放。
肾的各种感受器 肾神经 脊
髓
中枢 调节血压和水盐平衡。
●肾至今未发现副交感神经支配。
(五)肾的血液供应
2、溶质的带电情况
滤过膜各层均含有许多带负电荷的物 质(主要是糖蛋白),由于同性电荷相 斥作用,可限制带负电的分子(如血浆 白蛋白)的滤过,促进正电荷分子滤过。
3、滤过面积:
● 成人两肾总的滤过面积约为1.5㎡。
● 正常情况下,两肾全部肾小球都起滤 过作用,滤过 面积保持相对稳定;急性 肾小球肾炎时,有效滤过面积下降,GFR 降低,结果出现少尿或无尿。
腹主动脉 肾动脉 叶间动脉 弓形动脉 小叶间动脉 入球动脉 肾小球毛细血管 网 出球小动脉 肾周毛细血管网 小 叶间静脉 弓形静脉 叶间静脉 肾 静脉
肾小球毛细血管网血压较高,有 利于肾小球的滤过。
肾周毛细血管网血压较低,可促 进肾小管的重吸收。
二、肾血流量及其调节
肾的血供非常丰富,其中94%供应 肾皮质,故肾血流量常指肾皮质血流 量。
现蛋白尿或血尿。
(二)有效滤过压
1、肾小球毛细血管血压(Bpcap)
● BP在80-180mmHg范围内时, Bpcap相对稳定, GFR基本不变。
● BP<80mmHg时, Bpcap下降,GFR ● BP<40-50mmHg时,GFR=0,无尿。
2、囊内压
● 正常时比较稳定
● 结石、肿瘤压迫等 输尿管阻
一、滤过膜及其通透性
二、滤过的动力—有效滤过压
● = 肾小球毛细血管血压-(血浆胶 压+肾小囊内压)
● 微穿刺法测的大鼠肾小球有关压 力值(mmHg)如下:
肾小球毛细血管血压
入球端
45
出球端
45
血浆胶压 肾小囊内压 有效滤过压
25
10
逐渐加大 10
10 逐渐下降
● 滤过平衡:指有效滤过压为零时滤 过停止的状态。