生理学肾脏的排泄功能
肾脏生理1北大医学部医实医检生理
•Glomerular capillary endothelium •Basement membrane •Podocytes, with filtration slits
肾小球
肾 小 球 滤 过 膜
Glomerular Filter
中层: 基底膜, 厚约330nm。决定何种溶质可以通过
网状纤维结构, 4-8nm, 带负电, 蛋白质不能通过
外层: 肾小囊脏(内)层上皮细胞层, 又称肾小球外层上皮 4-14nm, 负电, 蛋白质不能通过
神经因素： 入球小动脉和出球小动脉平滑肌受肾交感神经支配。
肾交感神经—a受体—血管收缩、血流减少, 副交感功能不详
体液因素： 去甲肾上腺素、血管紧张素II、血管升压素、内皮
素—收缩肾血管、减少肾血流； 前列腺素、NO、乙酰胆碱、心钠肽等—舒张肾
血管、增加肾血流
紧急情况下发挥作用
第二节 肾小球的滤过功能 Glomerular Filtration
Overview: Renal Failure
尿浓缩和稀释障碍 肾性骨营养不良 心血管疾病 神经系统功能改变
Overview: Renal Function
尿量、尿液的成分和理化性质
1. 尿量及尿液的成分： 正常尿量：1000-2000 ml，平均1500 ml 多尿 > 2500 ml；少尿 100-500 ml; 无尿 < 100 ml 95-97% 为水；固体成分占3-5%，包括有机物和无机物
肾小球滤过率 (Glomerular filtration rate, GFR)： 肾小球生成原尿的速率，单位时间内由两肾生 成的超滤液的量。 125 ml/min, 180L/day/双肾 血浆总量约 3 L, 肾血浆流量(Renal plasma flow) 660
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。
泌尿系统概述(人体解剖生理学)
人体的排泄器官及其排泄物
排泄器官 肾脏
肺脏 皮肤及汗腺 消化道来自排泄物水、尿素、盐类、 药物、毒物、色素等
CO2、水、挥发性药物等 水、盐类、少量尿素等
无机盐,胆色素,毒物等
排泄：机体将代谢终产物和过剩的及进入体内的 异物，经血液循环由排泄器官排出体外的过程。
第一节 概 述
泌尿系统的组成及主要功能 肾————泌尿
组 输尿管——运尿 成 膀胱———贮尿
尿道———排尿 泌尿系统是人体代谢产物的主要 排泄系统，对维持机体内环境的相 对稳定起重要作用；还可产生促细 胞生成素、肾素等物质
肾脏功能
(一)泌尿: ①排除 代谢终产物、过剩的电解质及进入体内 的异物; ②调节细胞外液量和血液的渗透压; ③调节机体水、电解质和酸碱平衡。 (二)内分泌: ①肾素 调节血容量和血压; ②促红细胞生成素 刺激骨髓造血的; ③前列腺素 具有强烈舒血管作用等。
酸碱平衡与肾脏排泄
和碱性物质排出体外，使体液pH值维持在相对恒定的范围内，这一过程称为酸碱平衡。 机体通过调节，维持体液酸碱度在相对恒定范围平衡，如动脉血pH7.35 ~ 7.45
在血浆缓冲体系中，以碳酸氢盐缓冲体系最 重要，不仅因为血浆NaHCO3 /H2CO3的 缓冲能力强，还在于该体系易于调节.
在红细胞缓冲体系中以血红蛋白及氧合血红 蛋白缓冲体系最为重要。
第十四页，编辑于星期二：二十三点 五十七分。
（二）血液的缓冲作用
血浆的pH值主要取决于血浆中NaHCO3 /H2CO3的比值。 在正常情况下血浆NaHCO3浓度为24mmol/L， H2CO3浓度为
肾血浆流量为660 ml/min，滤过分数为19%。
第二十九页，编辑于星期二：二十三点 五十七 分。
1.2 影响滤过的因素：有效滤过压、滤过膜面积、通透性。 ①有效滤过压：毛细血管压-（血浆胶体渗透压+囊内压）
第三十页，编辑于星期二：二十三点 五十七分。
② 滤过膜
通透性: 机械屏障作用（分子筛）
[NaHCO3]
pH=pKa+lg
[H2CO3]
其中pKa是H2CO3解离常数的负对数，温度在37℃时为6.1。将数值代入上式得到：
20
pH=6.1+lg
＝6.1+1.3=7.4
1
根据上式充分说明了血浆pH与血浆[NaHCO3]/[H2CO3]之间的关系。只要
NaHCO3 /H2CO3为20/1，血浆pH即维持在7.4。由此可见，酸碱平衡调节的实质就是
生理学第8章泌尿系统习题
第八章肾脏的排泄功能【习题】一、名词解释：1.肾小球滤过率2.肾小球滤过分数3.肾小球有效滤过压4.肾小管重吸收5.排泄6.肾糖阈7.球管平衡8.水利尿9.渗透性利尿二、填空题1.肾脏的结构和功能的单位是_____，它由_____和_____两部分组成。
2.供应肾单位血液的两套毛细血管网是_____和_____。
3.皮质肾单位的主要功能是_____和_____。
4.交感神经兴奋时，肾血管_____。
5.滤过分数是指_____与_____的比值。
6.Cl-在_____为主动重吸收。
7.在远曲小管和集合管，水的重吸收主要接受_____的调节。
8.肾小管和集合管有分泌_____，_____和_____的作用。
9.酸中毒时H＋的分泌_____，H+－Na+交换_____，K+－Na+交换_____，导致血K+_____。
10.血管升压素由下丘脑_____和_____分泌，并在_____释放入血。
11.血管升压素分泌的主要刺激是_____和_____的改变。
12.醛固酮由_____分泌，能促进远曲小管和集合管对_____的重吸收和对_____的排出。
13.醛固酮的分泌主要受_____和_____的调节。
14.肾小管上皮细胞分泌H＋过程中，需要_____的参加。
15.影响肾小球滤过的因素包括_____，_____，_____。
16.机体的排泄途径有_____，_____，_____和_____。
17.肾脏的主要功能有_____，_____和_____。
18.尿生成的基本步骤为_____，_____和_____。
19.肾小球有效滤过压＝_____。
20.糖尿病人的多尿属于_____利尿。
21.肾脏内与肾内分泌调节有关的感受器是_____和_____。
22.肾外髓部高渗梯度形成的主要原因是_____；内髓部高渗梯度形成则与_____和有关。
23.排尿反射的初级中枢在_____。
24.正常人动脉血压保持在_____范围时，肾血流量保持相对恒定。
大学生理学知识4
生理学知识4第八章肾脏的排泄第一节概述1、肾脏排泄物质种类最多，量最大2、正常人每昼夜（24H）尿量1000~2000ML，在病理情况下，每昼夜尿量，长期保持在2500ML以上，则称为多尿；每昼夜在100~500ML范围内，称为少尿；每昼夜尿量少于100ML，称为无尿第二节尿液生成的过程1、尿液的生成包括三个基本环节①肾小球的滤过②肾小管、集合管的重吸收③肾小管和集合管的分泌与排泄2、滤过的结构基础是滤过膜的通透性，滤过的动力是有效滤过压3、有效滤过压是肾小球滤过作用的动力，肾小球有效滤过压=肾小球毛细血管压-（血浆胶体渗透压+囊内压）4、肾小球滤过率指每分钟两肾生成的原尿量5、正常肾糖阈为8.88~9.99MMOL/L（160~180MG%）第三节影响终尿生成的因素1、糖尿病患者或静注高渗糖者，由于血糖浓度升高超过肾糖阈，小管液中的葡萄糖不能完全被重吸收，未被吸收的葡萄糖使小管液溶质浓度增大渗透压升高，水重吸收减少，于是尿量增加2、抗利尿激素的作用是增加远曲小管和集合管对水的通透性，从而促进水的重吸收，尿量减少3、（如大量出汗、呕吐、腹泻等情况），血浆晶体渗透压增高，对渗透压感受器刺激增强，则抗利尿激素合成释放增多，使水重吸收增多，尿量减少；反之，大量饮清水后，血浆被稀释，血浆晶体渗透压降低，对渗透压感受器刺激减少，使抗利尿激素释放减少，使水重吸收减少，尿量增多，这种大量饮清水引起尿量增多的现象称为水利尿第九章神经系统生理第二节突触生理1、神经元与神经元之间相互接触并传递信息的部位，称为突触2、根据功能分：①兴奋性突触②抑制性突触第三节神经系统的感觉功能1、特异投射系统：有专一的传入途径、引起特定的感觉2、上行激活系统是一种多突触结构，易受药物影响3、非特异投射系统：弥漫投射到大脑皮层、维持和改变大脑皮层的兴奋性4、躯体痛：产生和消退迅速，感觉清楚，定位明确5、内脏痛：疼痛缓慢、定位不清、牵拉、痉挛、缺血、炎症等刺激敏感，而对于切割、烧灼不敏感6、牵涉痛：因内脏疾患引起体表某些部位发生疼痛或痛觉过敏的现象，称为牵涉痛第四节神经系统对躯体运动的调节1、牵张反射的概念：骨骼肌受到外力牵拉而伸长时，通过支配的神经，反射性引起该肌收缩，称牵张反射2、牵张反射的类型：肌紧张和腱反射两种3、肌紧张：维持躯体姿势4、腱反射：了解神经系统的某些功能状态5、牵张反射的特点：感受器和效应器都在同一块肌肉中第五节神经系统对内脏活动的调节1、自主神经纤维的分类：①胆碱能纤维②肾上腺能纤维2、M受体：阿托品是M受体的阻断剂3、N受体：箭毒阻断N2受体4、a受体：酚妥拉明为a受体阻断剂5、B1受体分布在心肌组织上；B2受体分布在支气管。
《病理生理学》课件：肾脏病理生理
水中毒
(3)高钾血症
尿排钾↓ 摄入钾↑ 分解代谢↑ ，细胞内钾释放↑ 酸中毒使钾从细胞内转移至细胞外
(4)代谢性酸中毒
GFR
肾小管泌H+及 泌NH3能力
分解代谢
酸性产物 排出↓
Na吸HC收O3重
固定酸 产生
代谢性酸中毒
(5) 氮质血症
(azotemia )
肾功能衰竭时，由于GFR 降低， 尿素、肌酐、尿酸等含氮的代谢产物 在体内蓄积，血中非蛋白氮含量增加， 称为氮质血症。
3、肾小管细胞损伤造成GFR持续降 低和少尿的机制
（1）肾小管阻塞 （2）原尿反漏 （3）管-球反馈机制失调
肾缺血、肾中毒 溶血、挤压综合征 药物结晶等
急性肾小管坏死
Hb、Mb
管腔压升高
少尿
GFR↓
尿液 肾小管基底膜剥脱 肾小管细胞受损 坏死细胞及碎片阻塞
1、肾灌注压降低
BP 80~180 mmHg
BP<80 mmHg
肾血管舒张或收缩
肾血管收缩
肾血流自身调节 肾血流失去自身调节
GFR不变
GFR降低
2、肾血管收缩
(1).交感－肾上腺髓质兴奋 (2).肾素-血管紧张素系统激活 (3).内皮素/NO的产生失衡 (4).前列腺素产生减少
3 肾毛细血管内皮细胞肿胀
肾间质损伤：急性间质性肾炎、 细菌病毒感染导致肾间质损伤、药物过敏
肾血管病变：肾小球毛细血管血栓形成和微血管闭塞等微血 管病、急进型高血压病、肾动脉粥样硬化
急性肾小管坏死
(acute tubular necrosis, ATN)
ATN是 ARI最重要、最常见的一种 类型
ARI的发病机制和功能代谢变化均以 ATN为例讲解
人体生理学习题-第八章肾脏的排泄
第八章肾脏的排泄学习要求1、熟悉肾脏的结构特征。
2、了解肾脏的排泄功能在维持机体内环境相对稳定中的作用；了解肾脏的内分泌功能。
3、了解肾脏的血液供应特点、肾血流量的调节机制及其生理意义。
4、掌握尿液生成的基本过程及其影响因素。
5、熟悉尿液浓缩与稀释的基本原理。
6、掌握肾脏泌尿功能的调节。
7、熟悉血浆清除率的概念；了解其检测方法及应用。
8、了解排尿反射。
各型试题一、填空题1、机体的排泄途径有（呼吸器官）、（大肠）、（皮肤）和（肾脏）；其中重要的排泄途径为（肾脏）。
2、肾脏的主要功能是（排泄）功能，此外还具有（内分泌）功能。
3、肾脏的血流分配不均，其中皮质血流量（较多），髓质血流量（较少），而直小血管的血液来自（近髓）肾单位。
4、肾脏的基本功能单位为（肾单位），由（肾小体）和（肾小管）两部分构成。
5、肾血流的自身调节发生在肾血管的（入球小动脉），当肾动脉血压变动在（10.7～24.0kPa或80～180mmHg）范围内均能发挥作用。
6、肾小球滤过膜由（毛细血管内皮细胞）、（基膜）和（肾小囊上皮细胞）所组成。
7、肾小球有效滤过压等于（肾小球毛细血管血压）、（血浆胶体渗透压）和（肾小囊内压）的代数和。
8、醛固酮作用于肾远曲小管和集合管产生（保钠、保水、排钾）作用，ADH与醛固酮的作用部位相同，使小管的上皮细胞对（水）的通透性增加。
9、安静情况下肾血流量主要通过（自身调节）维持相对稳定；应急时，主要由于（交感神经）兴奋，使肾血流量（减少），从而保证心脑重要器官的血液供应。
10、终尿中的Na+主要来自于（近曲）小管，而其中的K+主要来自于（远曲）小管和集合管的分泌。
11、（近曲）小管重吸收Na+时可伴有H+的分泌，而（远曲）小管和集合管重吸收Na+时伴有H+和K+的分泌。
12、酸中毒时（Na+-H+）交换增强，（Na+-K+）交换减弱，血中K+浓度（升高），同时尿中NH4Cl的排出量（增多）。
13、碱中毒时（Na+-H+）交换减弱，（Na+-K+）交换增强，血中K+浓度（降低），同时尿中NH4Cl的排出量（减少）。
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（二）尿的理化特性
比重一般介于1.015～1.025之间。
渗透压：50~1200mOsm /血浆300mOsm
尿的浓缩：高渗尿（高于血浆渗透压）
它与集合管
（一）肾单位
肾 肾小球 小 体 肾小囊
近端小管
近曲小管髓袢降支粗 段肾来自髓袢降支细小 管
髓袢细段
段 髓袢升支细
段
髓袢升支粗
远端小管
段
远曲小管
两类肾单 位和肾血管 的示意图
处于肾皮质不 同部位的肾单位 和肾血管的结构 显著不同
☺
(二)两种肾单位比较
数量 体积
小A口径 髓袢长度
A出后的 毛细血管
（二）肾血流量的调节
• 自身调节
– 现象：当动脉血压在一定范围（10.7~24.0kPa/ 80 ~ 180mmHg）变动时，肾血流量保
持相对稳定。 – 机制：肌源学说 （Q = P/R）
血管平滑肌的紧张性受牵张刺激而改变 – 重要意义：通常情况下，维持正常的泌尿机能
肾血流量和肾小球滤过率的自身调节
第八章 肾脏的排泄功能
概述 第一节 肾脏的结构和血液循环特点 第二节 肾小球的滤过功能 第三节 肾小管和集合管的重吸收功能 第四节 肾小管和集合管的分泌与排泄作用 第五节 尿的浓缩和稀释 第六节 尿生成的调节 第八节 排尿活动
概述
一、排泄的概念及途径
排泄： 是指机体将体内
物质代谢的终产物、 多余的物质以及进 入机体内环境的异 物，经一定的排泄 途径排出体外的过 程。
1.球旁细胞
球旁细胞为入球小动脉中层的肌上皮样细胞，能 合成和分泌肾素。该细胞受交感神经支配，交感神 经兴奋促进肾素分泌。
同时是一种较为敏感的牵张感受器，能感受血管 容量和压力的变化。当肾小球入球小动脉血压降低 时，可促使球旁细胞分泌肾素 。
2.致密斑
是一种化学感受器，当小管液中Na＋浓度下降、小 管液流量减少时，致密斑将感受的信息传递给球旁 细胞，使球旁细胞的肾素分泌增加。
RPF：肾血浆流量 GFR：肾小球滤过率
2.神经和体液调节（应急）
①神经调节
交感神经兴奋→肾血管收缩→肾血流量↓；
②体液调节
NE、E、VAP、AngⅡ分泌↑→肾血管收缩→
肾血流量↓。 在紧急情况下，全身血液将重新分配。
第二节 肾小球的滤过功能
尿生成的三个环节：
1.肾小球的滤过作用
2.肾小管和集合管的 重吸收作用
二、滤过的结构基础——滤过膜
滤过膜由肾小球毛细血管的内皮细胞、基膜和肾 小囊上皮细胞所组成。
1.毛细血管内皮细胞层：有大量的圆形小孔，称为 窗孔，直径为50～100nm。
2.基膜层：厚约300nm，是由水合凝胶所构成的微纤 维网，其上有4～8nm的多角形网孔。
3.肾小囊上皮细胞层：足突之间的裂隙称为裂孔， 裂孔上有一层滤过裂孔膜，膜上有直径4～14nm的孔。
机体的排泄途径：
二、肾脏的主要功能
(一)泌尿功能 1.排泄：水分、无机盐、有机物和异物等。 2.调节水和渗透压平衡 3.调节电解质以及酸碱平衡
(二)内分泌功能 1.肾素 2.促红细胞生成素 3.羟化的维生素D3 是机体内最重要的排泄器官，也是维持和调节机
体内环境稳态的重要器官。
三、尿液的组成及理化特性 （一）尿量
3.肾小管和集合管的 分泌作用
肾小球的滤过是指血 液流经肾小球毛细血管 时，血浆中的部分成分 通过滤过膜滤入肾小囊 形成原尿的过程。
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 = 血浆的超滤液。
电学屏障作用：肾小球滤过膜的各层表面都覆盖有 带负电荷的唾液蛋白层，能阻止带负电荷的较大分子 通过，该现象称电学屏障作用。
滤过屏障——滤过膜
水分子
阳离子
葡萄糖
小分子阴 离子
白蛋蛋白白质
外层 中层
内层
机械屏障：由滤过膜的三层组织各种孔、裂构成。 电学屏障：由各层含有带负电荷的糖蛋白构成。
滤过膜的通透性
尿的稀释：低渗尿（低于血浆渗透压）
pH值：5.0~7.0/血浆7.35~7.45
（三）尿的化学成分
含水约95%～97％，固体物只占3%～5％。
第一节 肾脏的结构和血液循环特点
一、肾脏的功能结构特点
肾单位是肾脏的基本结构和功能单位。 人的两肾约有两百多万个肾单位。每个 肾单位由肾小体和肾小管两部分组成，
肾素含量
皮质肾单位
多 (85-90%) 较小
A入∶ A出＝ 2∶1
短
分布于皮质部 的肾小管周围
多
近髓肾单位 少 (10-15%)
较大
A入≤ A出 长
形成U形 的直小血管
少
(三)球旁器
入球小动脉的球旁细胞、远曲小管的致密斑和间质细胞 组成
肾小球和球旁器结构示意图
交感神经 球旁细胞 肾素 球旁器 致密斑 间质细胞
滤过率/肾血浆流量＝125/660×100％＝19％
一、肾小球滤过作用的动力
有效滤过压=毛细血管血压-（血浆胶体渗透压+囊内压）
入球端 有效滤过压
=6.0 –(2.67+1.33) =2.0kPa(15mmHg) ＞0 有滤液生成
出球端 有效滤过压 =6.0 –(4.67+1.33) = 0kPa(0mmHg) ≤0 无滤液生成
二、肾脏血流特点及其调节
（一）肾脏血液供应特点
1.血液供应丰富但分布不匀 约为1200ml/min，
相当于心输出量的20%～25％。
肾脏皮质—— 94％左右 肾脏外髓—— 5%～6％ 肾脏内髓 ——1％
肾脏血管
2.血液流经两次小动脉和两套毛细血管网 （1）入球小动脉→肾小球毛细血管网 滤过压较高，有利于肾小球滤过。 （2）出球小动脉→肾小管周围毛细血管网 胶体渗透压高，有利于肾小管的重吸收。
* 滤过率与滤过分数
（一）滤过率（GFR） 概念：单位时间内两肾生成的超滤液量。 正常成人肾小球滤过率为125ml/min，也就是每分钟生
成原尿125ml，由此推算每天生成原尿为180 L。 （二）滤过分数
肾小球滤过率与肾血浆流量的比值称滤过分数。 可用下式表示：滤过分数＝滤过率/肾血浆流量
已知滤过率为125ml/min，肾血浆流量为660ml/min， 则滤过分数为：