第十章第十章 泌尿系统泌尿系统第一节第一节 泌尿系统的构成及其神经调节泌尿系统的构成及其神经调节人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授基本功能基本功能 肾脏是结构复杂的代谢器官肾脏是结构复杂的代谢器官，每天要过滤每天要过滤190190升的血升的血液，分离出液，分离出1.5 1.5 升的代谢废物和过量的水，废舞和水变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。成尿，进入膀胱后排出体外。 正常人每分钟血流量约正常人每分钟血流量约12001200mlml，经肾小球滤出的滤液经肾小球滤出的滤液（原尿）约（原尿）约120120mlml。原尿流经肾小管时，水和溶质在醛原尿流经肾小管时，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利尿激素等作用下99%99%的水被重吸收，故正常人每日尿的水被重吸收，故正常人每日尿量约量约 1500 1500mlml。人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授生理功能（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。 人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授肾脏的解剖结构 披膜披膜纤维囊纤维囊脂肪囊脂肪囊肾筋膜肾筋膜分前后两层，包绕肾分前后两层，包绕肾和肾上腺和肾上腺人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授肾实质和肾盂构成肾皮质皮质肾单位（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。人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授肾小管、肾小球和肾小囊的解剖结构肾小管、肾小球和肾小囊的解剖结构 人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授两种两种肾单位比位比较 皮质肾单位近髓肾单位分布分布 外皮外皮质层和中皮和中皮质层内皮内皮质层数量数量多，占多，占85%-90%少，占少，占10%-15%肾小球体小球体积体体积小小体体积大大血管口径血管口径入球小入球小动脉口径脉口径出球出球小小动脉脉入球小入球小动脉口径脉口径=出球出球小小动脉脉第二次毛第二次毛细血管网血管网分布在皮分布在皮质部分的部分的肾小管小管周周围不不仅分布在分布在邻近的近曲近的近曲或或远曲小管，曲小管，还形成直小形成直小血管血管髓袢髓袢短，只达外髓短，只达外髓质层长，深入到内髓，深入到内髓质层近球小体近球小体有有无无交感神交感神经丰富丰富少少肾素含量素含量多多少少皮质肾单位和远髓肾单位的差别皮质肾单位和远髓肾单位的差别人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授肾小囊与进球小体球旁球旁细胞胞球外系膜球外系膜细胞胞 致密斑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，与肾小管管腔相通人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授 肾脏的神经支配肾脏的神经支配 肾交感神经主要从胸肾交感神经主要从胸12至腰至腰2(T12-L2)节节段的脊髓侧角发出，其纤维经腹腔神经丛支配段的脊髓侧角发出，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。滑肌）、肾小管和颗粒细胞。肾交感神经通过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。球滤过率、肾小管重吸收和肾素释放。肾的各肾的各种感受器可经肾神经传入纤维进入脊髓，并从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。脊髓投射到中枢的不同部位。人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授肾脏的血液循环肾脏的血液循环人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授图8-1-6肾脏的两套毛细血管网人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授肾动脉-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血液循环流程人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授肾脏血液循环的特点肾脏血液循环的特点肾血流量大，占心输出量的肾血流量大，占心输出量的1/51/51/41/4，血流分布不，血流分布不均，皮质血供丰富，占均，皮质血供丰富，占9494左右，髓质血供少，且越左右，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。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，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。管压较低，有利于重吸收的进行。肾血流量在动脉血压为肾血流量在动脉血压为8080180mmHg180mmHg范围内，通过范围内，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。率的恒定是非常重要的。人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授第二节肾脏生成尿的过程 肾小球滤过、肾小球滤过、肾小管的重吸收和肾小管的重吸收和分泌三个相联系的环节分泌三个相联系的环节人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授一、肾小球滤过的含义、结果和评价一、肾小球滤过的含义、结果和评价含义：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）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，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。谢产物、毒物和体内过多的水分的功能。结果：结果： 形成原尿形成原尿评价：评价：肾脏滤过功能以肾小球滤过率（肾脏滤过功能以肾小球滤过率（glomerular filtration rate ，GRF）来衡量，正常约为）来衡量，正常约为125ml/min.GFR受肾血流受肾血流量、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。素发生改变的结果。人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授正常成人正常成人终尿和血尿和血浆中一些物中一些物质浓度的比度的比较 血浆血浆 （g/100ml）原尿（原尿（g/100ml）终尿终尿 （g/100ml）水水 959896蛋白蛋白质80.030葡萄糖葡萄糖0.10.10钠0.320.320.35钾0.020.020.15尿素尿素0.030.032肌肌酐0.0010.0010.1硫酸根硫酸根0.0030.0030.18磷酸根磷酸根0.0030.0030.12血浆、原尿和终尿的成分比较血浆、原尿和终尿的成分比较人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授上都存在有不同直径的微孔（图8-2-1）。（一）滤过膜的组成（一）滤过膜的组成毛细管内皮细胞毛细管内皮细胞防止血细胞流过防止血细胞流过50-100 nm基膜基膜2-8 nm主要滤过屏障主要滤过屏障肾小囊上皮细胞肾小囊上皮细胞4-14 nm裂隙膜是最后屏障裂隙膜是最后屏障人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授滤过膜的通透性滤过膜的通透性机械屏障机械屏障电学屏障电学屏障 人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授一些物一些物质的有效半径和的有效半径和肾小球小球滤过能力的关系能力的关系 物质物质分子量分子量有效半径（有效半径（nm）滤过能力滤过能力H2O 180.101.0Na+230.141.0尿素尿素600.161.0葡萄糖葡萄糖1800.361.0蔗糖蔗糖3420.441.0菊粉菊粉55001.480.98肌球蛋白肌球蛋白170001.950.75卵白蛋白卵白蛋白430002.850.22血血红蛋白蛋白680003.250.03血血浆白蛋白白蛋白690003.55 0.01滤过膜的机械屏障滤过膜的机械屏障 小于2nm中性化合物全滤过2-4nm的化合物部分滤过4nm的化合物不滤过人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授滤过膜的电学屏障滤过膜的电学屏障 滤过膜各层含有许多带负电荷的物质，主要为糖蛋白。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。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的有效半径和带不同电荷对右旋糖酐不同电荷对右旋糖酐滤过能力的作用滤过能力的作用人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授（二）肾小球滤过的动力（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。肾小球滤过作用的动力是有效滤过压。肾小球有效滤过压肾小球有效滤过压=(=(肾小球毛细血管压肾小球毛细血管压+ +囊内液胶体渗囊内液胶体渗透压透压)-()-(血浆胶体渗透压血浆胶体渗透压+ +肾小囊内压肾小囊内压) )。= = 有效滤过压有效滤过压= =肾小球毛细血管压肾小球毛细血管压-(-(血浆胶体渗透压血浆胶体渗透压+ +肾小囊内压肾小囊内压) )。肾小球毛细血管平均值为肾小球毛细血管平均值为6.0kPa(45mmHg)(6.0kPa(45mmHg)(为主动脉平为主动脉平均压的均压的40%40%左右左右) )；用微穿法还发现，由肾小球毛血管；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，两端的血压几乎的入球端到出球端，血压下降不多，两端的血压几乎相等。相等。肾小囊内压与近曲小管内压力相近。囊内压为肾小囊内压与近曲小管内压力相近。囊内压为1.3kPa(10mmHg)1.3kPa(10mmHg)。人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授有效滤过压有效滤过压 EFP=EFP=肾小球毛细血管血压肾小球毛细血管血压- - （血浆胶体渗透压（血浆胶体渗透压+ +肾小囊内压）肾小囊内压） 人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授图10-12人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授（三）影响肾小球毛细血管滤过的因素（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。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。对肾小球滤过功能也有影响。(1)(1)肾小球毛细血管血压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。全身动脉血压如有改变，理应影响肾小球毛细血管的血压。 由于由于肾血流量具有自身调节机制，肾血流量具有自身调节机制，动脉血压变动于动脉血压变动于80-180 mmHg80-180 mmHg范围内范围内时，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。不变。但当动脉血压降到但当动脉血压降到80mmHg80mmHg以下时，肾小球毛细血管将相应下降，于以下时，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。是有效滤过压降低，肾小球滤过率也减少。当动脉血压降到当动脉血压降到40-50mmHg40-50mmHg以下时，肾小球滤过率将降低到零，因以下时，肾小球滤过率将降低到零，因而无尿。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。压可明显降低，于是肾小球滤过率减少而导致少尿。人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授(2)(2)囊内压囊内压 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。使肾盂内压显著升高。此时囊内压也将升主，致使有效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。滤过压降低，肾小球滤过率因此而减少。有些药物如果有些药物如果浓度太高，可在肾小管液的酸性班干部浓度太高，可在肾小管液的酸性班干部 析出结晶；某些析出结晶；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。也会导致囊内压升高而影响肾小球滤过。人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授(3)(3)血浆胶体渗透压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。低。此时有效滤过压将升高，肾小球滤过率也随之增加。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，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。其原因之一可能是血浆胶体渗透压的降低。人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授(4)(4)肾血浆流量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，端，有效滤过压和滤过面积就增加，肾小球滤过率将随之肾小球滤过率将随之增加增加。如果肾血流量进一步增加，血浆胶体渗透压上升速。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，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。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。因而显著减少。人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授二、肾小管与集合管的转运功能二、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肾小管与集合管的转运功能是指其分 泌和重吸收作用。泌和重吸收作用。分分 泌泌: :指小管上皮细胞将自身代谢产物排入管腔的过程。指小管上皮细胞将自身代谢产物排入管腔的过程。 重吸收重吸收: :指小管上皮细胞将原尿中某些成分重新摄回指小管上皮细胞将原尿中某些成分重新摄回 血液的过程。血液的过程。人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授各段肾小管和集合管的重吸收和分泌各段肾小管和集合管的重吸收和分泌 人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授 血浆、原尿和终尿主要成分比较血浆、原尿和终尿主要成分比较(g/L) 成成 分分 血浆血浆 原尿原尿 终尿终尿 浓缩倍数浓缩倍数 水水 900 980 960 1.1 蛋白质蛋白质 80 微量微量 0 - 葡萄糖葡萄糖 1 1 0 - Na+ 3.3 3.3 3.5 1.1 Cl- 3.7 3.7 6.0 1.6 K+ 0.2 0.2 1.5 7.5 尿酸尿酸 0.02 0.02 0.5 25.0 尿素尿素 0.3 0.3 20.0 67.0 肌酐肌酐 0.01 0.01 1.5 150.0 氨氨 0.001 0.001 0.4 400.0重吸收和分泌的证据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：比较下表原尿与终尿中成分的质和量可见： 蛋白质、葡萄糖蛋白质、葡萄糖原尿中有原尿中有终尿中无终尿中无(=重吸收重吸收)； 肌酐、氨肌酐、氨原尿中微量原尿中微量终尿中大量终尿中大量(=分泌分泌)。 比较原尿与终尿比较原尿与终尿量：量： 原尿量原尿量 =125ml/min60 24=180L/d 终尿量终尿量 =1-2L/d (=重吸收重吸收)人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授重吸收的方式重吸收的方式 方式方式 被动：被动： Passive reabsorption 单纯扩散、渗透、易化扩散、溶剂拖曳单纯扩散、渗透、易化扩散、溶剂拖曳(溶质随水分子一起转运溶质随水分子一起转运) 主动：主动： Passive reabsorption 原发主动转运原发主动转运(H+泵、泵、 Na+ - K+泵、钙泵等泵、钙泵等) 继发主动转运（继发主动转运（Na+ -葡萄糖、葡萄糖、 Na+ - 氨基酸、氨基酸、 K+-Na+-2Cl- 、同向、同向 转转 运；运；Na+ - H+ 、 Na+ - K+逆向转运）逆向转运） 途径途径 跨细胞转运途径跨细胞转运途径 细胞旁转运途径细胞旁转运途径 如水分子和部分如水分子和部分Na+、2Cl- 的重吸收。的重吸收。肾小管各段对物质的转运水平肾小管各段对物质的转运水平： 近端小管约重近端小管约重吸收吸收67%的的Na+ 、 2Cl-、 K+、和水，、和水，85%的的HCO3-、全、全 部的部的GS、AA、分泌、分泌H+ 。约有。约有20%的的Na+ 、 2Cl-、 K+等物质在髓襻被等物质在髓襻被 重吸收。远曲小管，结合管重吸收约重吸收。远曲小管，结合管重吸收约12%的的Na+ 、 2Cl-，分泌不同量的，分泌不同量的K+、 H+ ，管重吸收不同量的水。，管重吸收不同量的水。人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授(一一)Na+的重吸收的重吸收Na+重吸收机重吸收机制制 前半段前半段：主动过程。：主动过程。 管管腔腔膜膜：.Na+分分别别与与葡葡萄萄糖糖、氨氨基基酸酸、HCO3-、PO43-等等同同向向偶偶联联转转运运； . Na+与与H+逆向偶联转运。逆向偶联转运。 管周膜：管周膜：Na+-K+泵。泵。主动主动2/3一、近曲小管中的物质转运一、近曲小管中的物质转运Na+、Cl-、水的重吸收、水的重吸收后半段后半段：被动过程。：被动过程。 Cl-顺顺浓浓度度差差经经紧紧密密连连接接处处重重吸吸收收管管两两侧侧电电位位差差Na+顺顺电电位位差差经经紧紧密密连连接接处处重重吸吸收。收。被动被动1/3 Na+与与H+逆向偶联转运。逆向偶联转运。 XX人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授同向转运同向转运逆向转运逆向转运Na+Na+泵泵出钠泵泵出钠细胞内带负电荷细胞内带负电荷电化学梯电化学梯度为动力度为动力同同易化扩散易化扩散回到血液回到血液人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授 (二二)Cl-的重吸收的重吸收 机制机制: 由由于于Na+、葡葡萄萄糖糖、氨氨基基酸酸等等物物质质已已在在近近曲曲小小管管的的前前半半段段主主动动重重吸吸收收后后半半段段的的管管内内外外Cl-的的浓浓度度差差(高高2040%)Cl-顺顺浓浓度度差差经经紧紧密密连连接接处处(称称细细胞胞旁旁路路途途径径)进进入入细胞间隙。细胞间隙。 Cl- -HCO3-同向交换体同向交换体 特点特点：被动重吸收：被动重吸收;先于先于Na+被重被重吸收吸收 伴随伴随Na+与与H+逆向偶联转运。逆向偶联转运。 Cl-HCO3K+Cl-人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授 (三三)H2O的重吸收的重吸收 重吸收机制重吸收机制: 被动过程（渗透作用）。被动过程（渗透作用）。 重吸收途径重吸收途径：细胞旁路途径；细胞旁路途径； 跨细胞旁路途径。跨细胞旁路途径。 重吸收特点重吸收特点： 类类同同Na+，具具球球-管管平平衡衡现现象象，即即重重吸吸收收量量始始终终为为滤滤过过量量的的6570%。 重重吸吸收收量量不不随随机机体体的的需需要要而而被被调调节节，故故近近曲曲小小管管水水的的重重吸吸收收量量对对终终尿尿量量的的影影响响不不大大，而而终终尿尿量量主主要要取取决决于于远远曲曲小小管管和集合管对水的重吸收量。和集合管对水的重吸收量。人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授 (四四)HCO3-的重吸收与的重吸收与H+的分泌的分泌 1.重吸收的机制重吸收的机制：被动过程。：被动过程。 2.重吸收的特点重吸收的特点： 不是以不是以HCO3-的形式而是的形式而是以以CO2的形式重吸收的；的形式重吸收的； HCO3-的重吸收优先于的重吸收优先于Cl-的重吸收；的重吸收； HCO3-的重吸收与的重吸收与Na+-H+逆向交换或逆向交换或H+泵泵呈正相关呈正相关(H+分泌分泌重吸收重吸收HCO3-)。（碳酸酐酶的抑制剂为乙酰唑氨）（碳酸酐酶的抑制剂为乙酰唑氨）H+泵泵人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授(五五)K+的重吸收的重吸收 原原尿尿中中的的K+绝绝大大部部分分(70)在在近近端端小小管管被被重重吸吸收收入血入血,终尿中的终尿中的K+主要是由远曲小管和集合管分泌的。主要是由远曲小管和集合管分泌的。 K+重吸收的机制重吸收的机制:主动过程主动过程(尚不清楚尚不清楚)。 K+管内管内 K+管外管外1 40(4mol/L)(150mol/L)是逆浓度差进行的，故认为是主动的。是逆浓度差进行的，故认为是主动的。人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授 ( (六六) )葡萄糖的重吸收葡萄糖的重吸收 1.1.重吸收部位重吸收部位: :仅限于近曲小管仅限于近曲小管( (尤其前半段尤其前半段) )。 2.2.重吸收机制重吸收机制: :继发性主动转运。继发性主动转运。管腔膜管腔膜： 葡萄糖与葡萄糖与NaNa+ +依赖载体的同向偶联转运入细胞内。依赖载体的同向偶联转运入细胞内。管周膜管周膜： 葡萄糖顺浓度差经载体易化扩散进入细胞间隙葡萄糖顺浓度差经载体易化扩散进入细胞间隙( (单一转运单一转运) )。 NaNa+ +被被管管周周膜膜NaNa+ +泵泵泵泵出出NaNa+ + i i为为管管腔腔膜膜葡葡萄糖协同转运提供动力。萄糖协同转运提供动力。 因因此此，将将管管周周膜膜NaNa+ +泵泵的的活活动动称称原原发发主主动动；将将葡葡萄糖在管腔膜的协同转运称继发主动。萄糖在管腔膜的协同转运称继发主动。人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授 3.葡萄糖重吸收的特点葡萄糖重吸收的特点： 具有一定的限度具有一定的限度(可能与协同转运载体的数目有限有关可能与协同转运载体的数目有限有关)。 肾糖阈肾糖阈:尿中刚刚出现糖时的血糖浓度尿中刚刚出现糖时的血糖浓度(或不出现尿糖的最或不出现尿糖的最高血糖浓度高血糖浓度)。 正常值：血糖为正常值：血糖为180mg/100ml 180mg/100ml 葡萄糖最大转运率葡萄糖最大转运率(TMG):当全部肾小管对葡萄糖的吸收能当全部肾小管对葡萄糖的吸收能力都达到极限力都达到极限,尿中的糖量与滤出的增多量相等时的血糖浓度。尿中的糖量与滤出的增多量相等时的血糖浓度。 正常值：成人男性为正常值：成人男性为血糖为血糖为375mg/100ml, 成人女性为成人女性为血糖为血糖为300mg/100ml 。人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授(七七)其它物质的重吸收和分泌其它物质的重吸收和分泌 1.氨基酸的重吸收同葡萄糖。氨基酸的重吸收同葡萄糖。 微微量量蛋蛋白白质质通通过过肾肾小小管管上上皮皮细细胞胞的的吞吞饮饮作作用用被被重重吸收。吸收。 2.HPO42-、SO42-是与是与Na+同向转运重吸收的。同向转运重吸收的。 3.进进入入体体内内的的某某些些物物质质如如青青霉霉素素、酚酚红红和和大大多多数数利利尿尿药药等等，由由于于与与血血浆浆蛋蛋白白结结合合而而不不能能通通过过肾肾小小球球滤滤过，均在近曲小管被主动分泌。过，均在近曲小管被主动分泌。人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授二、髓袢中的物质转运二、髓袢中的物质转运特点特点: :水盐重吸收相分离水盐重吸收相分离髓袢降支细段：髓袢降支细段： 对尿素、对尿素、NaNa+ +不通透；不通透； 对水高度通透：水经水通道以渗透方式重吸收对水高度通透：水经水通道以渗透方式重吸收渗透压渐渗透压渐。髓袢升支细段：髓袢升支细段： 对水不通透；对水不通透； 对尿素中等通透；对尿素中等通透； 对对NaNa+ +高度通透：顺浓度差被动重吸收高度通透：顺浓度差被动重吸收渗透压渐渗透压渐。 髓袢升支粗段：髓袢升支粗段： 对水、尿素不通透；对水、尿素不通透； 对对NaNa+ +通透性低；通透性低； 但能以但能以NaNa+ +2Cl2Cl- -KK+ +同向转运体方式的继发主动转运。同向转运体方式的继发主动转运。 人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授同向转运体模式同向转运体模式: 管管腔腔膜膜上上有有Na+:2Cl-:K+同同向向转转运运体体Na+（抑制剂为呋喃苯氨酸）（抑制剂为呋喃苯氨酸） 进进入入细细胞胞内内的的：Na+由由管管周周膜膜Na+泵泵泵泵出出，Cl-经经管管周周膜膜Cl-通通道道、K+经经管管腔腔膜膜K+通通道道顺顺浓浓度度梯梯度易化扩散出细胞。度易化扩散出细胞。（证证据据：1.管管腔腔为为正正电电位位10MV， Cl- 为为被被动动转转运运 2.不不含含K+正正电电位位消消失失， Cl-的的重重吸吸收收抑抑制制。3.应应用用Na+泵泵抑抑制制剂剂哇哇巴巴因因后后Cl-的转运受阻。）的转运受阻。）K+2Cl-Na+2Cl-K+2Cl-Na+K+K+Na+、钙、钙ATP人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授 三、远曲小管和集合管的物质转运三、远曲小管和集合管的物质转运(一一)远曲小管和集合管的重吸收远曲小管和集合管的重吸收 1.Na+的重吸收的重吸收 重吸收的机制：是主动重吸收过程。重吸收的机制：是主动重吸收过程。 远远曲曲小小管管后后段段和和集集合合管管：主主细细胞胞吸吸收收Na+、 Cl-、水水及及泌泌K+ 。闰闰细细胞胞泌泌H+ 。Na+在在管管腔腔膜膜主主要要通通过过Na+通通道道进进入入细细胞胞内内，然然后后在在管管周周膜膜由由Na+泵泵泵泵出出细细胞胞而而被被重重吸吸收收。管管腔腔膜膜的的Na+通通道道可可被被氨氨氯氯吡吡咪咪(amiloride)抑抑制。制。 远曲小管初段：远曲小管初段：Na+在管腔膜由在管腔膜由Na+-Cl-同向转运进入细胞同向转运进入细胞 内，然后在管周膜由内，然后在管周膜由Na+泵泵出细胞泵泵出细胞而被重吸收。而被重吸收。Na+-Cl-的同向转运可被的同向转运可被噻嗪类噻嗪类(thiazide)利尿剂所抑制。利尿剂所抑制。Na+Cl-Na+K+Na+Cl-K+Na+K+人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授2.水的重吸收水的重吸收 特点特点: 重吸收量根据机体的需要而被调节；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。重吸收量对终尿量的影响很大。 机制机制: 远曲小管初段远曲小管初段：同髓袢升支一样同髓袢升支一样，对水仍不通透对水仍不通透。 远曲小管后段和集合管：管腔膜有远曲小管后段和集合管：管腔膜有ADH调控的水通调控的水通道道(当当ADH作用时，水通道便从胞浆镶嵌到管腔膜上作用时，水通道便从胞浆镶嵌到管腔膜上)，调节水的重吸收。，调节水的重吸收。人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授(二二)肾小管和集合管的分泌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+分泌动力分泌动力: .是是Na+的浓度差的浓度差K+管内管内K+管外管外 .管腔膜管腔膜Na+重吸收重吸收管外为管外为正正 管内为负的电位差管内为负的电位差 .管腔膜管腔膜Na+重吸收促进了泵的活性重吸收促进了泵的活性Na+Cl-K+Na+K+人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授 K+分泌特点分泌特点: 泌泌K+与泌与泌H+呈负相关。呈负相关。 Na+-K+交换与交换与Na+-H+交换具有竟争抑制。交换具有竟争抑制。 酸中毒酸中毒:Na+-H+,Na+-K+泌泌K+高血钾症高血钾症 高血钾症高血钾症:Na+-K+,Na+-H+泌泌H+酸中毒酸中毒 多吃多排、少吃少排、不吃也排。多吃多排、少吃少排、不吃也排。 当当大大量量使使用用利利尿尿药药时时,应应注注意意适适当当补补钾钾，以防止低血钾症的发生。以防止低血钾症的发生。人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授2.H+的分泌的分泌 H+分泌机制分泌机制: 闰细胞是主动分泌。闰细胞是主动分泌。 Na+-H+交换交换 H+泵泵=泌泌H+助碱贮助碱贮( 泌泌H+促促HCO3-重吸收重吸收排酸保碱排酸保碱)。 泌泌H+与泌与泌K+呈负相关呈负相关( 竞争抑制竞争抑制)。 泌泌H+是有限度的是有限度的:当小管液当小管液pH值值4.5时时,泌泌H+则停止。则停止。H+分泌特点分泌特点: 泌泌 H+与与 重重 吸吸 收收HCO3-、Na+呈正相关呈正相关H+H+Na+HCO3- NH3 HPO42+CO2 NH4+可滴定碱可滴定碱 H2PO4-可滴定酸可滴定酸人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授3. NH4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NH3（小管液）NH3+ H+NH4+NH4Cl作用：排 H，NaHCO3重吸收 , 维持酸碱平衡H+NH3NH4+NH3人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授NH3分泌特点分泌特点: 泌泌NH3与与泌泌H+呈呈正正相相关关：即即泌泌NH3促促进进H+-Na+交交换换，促促进进排排酸酸保保碱碱,调调节节机机体体酸酸碱碱平衡。平衡。 NH3扩扩散散的的量量决决定定于于管管腔腔液液与与管管周周液液的的pH值值：管腔液管腔液pH值较低时，值较低时，NH3较易扩散。较易扩散。 正正常常时时NH3只只在在远远曲曲小小管管和和集集合合管管分分泌泌;酸中毒时酸中毒时,近曲小管也分泌。近曲小管也分泌。 人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授 肾小管和集合管物质重吸收的总结肾小管和集合管物质重吸收的总结 一、一、Na+重吸收重吸收部部 位位量量机机 制制特特 点点近曲近曲 小管小管60-70%初段主动初段主动(管腔膜管腔膜Na+-X偶联转运，管周膜偶联转运，管周膜Na+泵泵) 后段被动后段被动(顺电位差经细顺电位差经细胞旁路胞旁路)定比重吸收定比重吸收不受调节不受调节髓袢髓袢 升支升支25-30%细段被动细段被动(顺浓度差顺浓度差) 粗段主动粗段主动(Na+-K+-2Cl-同向转运体复合物同向转运体复合物)降支细段对降支细段对Na+不通透不通透 重吸收量与尿重吸收量与尿浓缩机制有关浓缩机制有关远曲管远曲管集合管集合管10%管腔膜管腔膜Na+-Cl-交换交换 管周膜管周膜Na+泵泵受调节受调节人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授 肾小管和集合管物质重吸收的总结肾小管和集合管物质重吸收的总结 二、二、H2O重吸收重吸收部部 位位量量机机 制制特特 点点近曲近曲 小管小管65%被动被动(渗透作用渗透作用) 细胞旁路细胞旁路 水通道水通道球球-管平衡管平衡 不受调节不受调节髓袢髓袢15%降支细段被动降支细段被动(渗透作用渗透作用) 升支对水不通透升支对水不通透远曲管远曲管集合管集合管10% 9.3%被动被动(水通道水通道)远曲管初段水远曲管初段水不通透不通透 受受ADH调节调节 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。取决于远曲小管和集合管对水的重吸收量。人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授进球小管、髓袢、远球小管和集合管进球小管、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各段肾小管和集合管的物质转运比较 主要物质主要物质近球小管近球小管髓袢髓袢远球小管和集合管远球小管和集合管NaCl 的重吸收的重吸收 67%20%12%水的重吸收水的重吸收67%12%8-17%（与进水量有关）（与进水量有关）葡萄糖和氨基酸的重吸收葡萄糖和氨基酸的重吸收100%K+的重吸收的重吸收67%20%K+的分泌的分泌主要部位主要部位HCO3-的重吸收的重吸收85%与与H+分泌量相呼应分泌量相呼应H+的分泌的分泌部分部分主要部位主要部位NH3的分泌的分泌主要部位主要部位重吸收和分泌的特点：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）。（如肌酐）。 有一定的限度：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部位少，但这里是可以被调节的主要部位人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授（二）尿液的浓缩和稀释（二）尿液的浓缩和稀释正常人血浆的总渗透浓度约为正常人血浆的总渗透浓度约为280-280-310310mOsm/LmOsm/L之间之间。而正常人的尿液的渗透而正常人的尿液的渗透浓度可在约浓度可在约50-120050-1200mOsm/LmOsm/L之间波动。当之间波动。当机体缺水时，尿液的渗透压可明显高于机体缺水时，尿液的渗透压可明显高于血浆，称为血浆，称为高渗尿高渗尿，即尿被浓缩。当机，即尿被浓缩。当机体水分过多时，尿液的渗透压可明显低体水分过多时，尿液的渗透压可明显低于血浆的渗透压，称为于血浆的渗透压，称为低渗尿低渗尿。肾脏的。肾脏的尿浓缩和尿稀释能力，在维持体液平衡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。和渗透压恒定中有极为重要的作用。人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授肾髓质渗透浓度梯度及其形成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。液中，肾髓质渗透浓度梯度形成。肾髓质渗透梯度示意图肾髓质渗透梯度示意图 髓质高渗梯度的形成（逆流倍增）示意图髓质高渗梯度的形成（逆流倍增）示意图 人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授1. 逆流倍增逆流倍增 （counter-current multiplication）：）：横向梯度小变化横向梯度小变化纵向梯度成倍变化纵向梯度成倍变化2.形成过程形成过程前提：各段肾小管对水、尿素前提：各段肾小管对水、尿素和和NaCl通透性不同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人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授外髓部高渗梯度的形成（外髓部高渗梯度的形成（NaCl分泌）分泌） 位于外髓部的髓袢升支粗段，可主动重吸位于外髓部的髓袢升支粗段，可主动重吸收收NaCl，而对水不易通透，故当升支粗，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，渗透压部组织液高渗，而且越近内髓部，渗透压越高，形成高渗梯度。越高，形成高渗梯度。人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授内髓部高渗梯度的形成（尿素）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。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，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。这将促进内髓组织液中高渗梯度的形成。人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授髓袢降支细段对髓袢降支细段对NaClNaCl不易通透，但对水易通透，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，而管内不断渗入组织液，而管内NaClNaCl浓度逐渐升高，至浓度逐渐升高，至转折处达最高，当小管液拆返流向升支细管时，转折处达最高，当小管液拆返流向升支细管时，由于该段对由于该段对NaClNaCl易通透，对水不易通透，小管液易通透，对水不易通透，小管液中的中的NaClNaCl不断向管外组织扩散，形成高渗梯度。不断向管外组织扩散，形成高渗梯度。人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授Na+Cl-尿素尿素尿素尿素尿尿素素水水尿素尿素尿素尿素尿素尿素尿素尿素尿素尿素尿素尿素NaClNaClNaClNaClNaClNaCl水水水水尿尿素素尿尿素素尿尿素素尿素尿素尿素尿素尿素尿素人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授肾髓质高渗梯度形成的要点肾髓质高渗梯度形成的要点:(1)启动力量启动力量: 髓袢升支粗段对髓袢升支粗段对Na+和和 Cl-的主动重吸收；的主动重吸收；(2)外髓部组织液高渗：由外髓部组织液高渗：由NaCl形成形成;(3)内髓部组织液高渗：内髓部组织液高渗： 由尿素和由尿素和NaCl共同形成。共同形成。人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授肾髓质高渗梯度的保持肾髓质高渗梯度的保持人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授 直小血管由近髓肾单位出球小动脉延续而成，与髓袢直小血管由近髓肾单位出球小动脉延续而成，与髓袢平行，呈平行，呈U U形，对水及小分子溶质（形，对水及小分子溶质（NaClNaCl、尿素等）具、尿素等）具有通透性，其中血流阻力大，血流缓慢。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，周围组织液中的当血液流经直小血管降支时，周围组织液中的NaClNaCl和和尿素浓度较高，不断顺浓度差向血管内扩散，水则不断尿素浓度较高，不断顺浓度差向血管内扩散，水则不断渗出，从而使血管内渗出，从而使血管内NaClNaCl和尿素浓度不断升高，至转折和尿素浓度不断升高，至转折处达到最高。血流转向升支后，由于血管内处达到最高。血流转向升支后，由于血管内NaClNaCl和尿素和尿素的浓度高于同一水平组织液内的浓度，的浓度高于同一水平组织液内的浓度，NaClNaCl和尿素不断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，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，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。状态。人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授1 1 逆流交换系统从热源带走热量少逆流交换系统从热源带走热量少2 2 直小血管的作用：只带走少量溶质和多余的水，直小血管的作用：只带走少量溶质和多余的水，维持高渗梯度维持高渗梯度人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授影响尿浓缩和稀释的因素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 尿崩症人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授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。人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授 第三节第三节 尿生成的调节尿生成的调节 一一 肾内自身调节肾内自身调节人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授1 1 肾血流量的自身调节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肾血流量的自身调节表现为动脉血压在8080180mmHg180mmHg范范围内变动时，肾血流量保持相对恒定，不随血压的变化围内变动时，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而变化。从而使滤液生成量和尿量也保持相对稳定人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授2 2 小管液中溶质的浓度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，小管液中的妨碍肾小管特别是近球小管对水的重吸收，小管液中的Na+Na+被稀释而浓度下降，小管液中与细胞内的被稀释而浓度下降，小管液中与细胞内的Na+Na+浓度差变小，浓度差变小，Na+Na+重吸收减少，因此，不仅尿量增多，重吸收减少，因此，不仅尿量增多，NaCINaCI排出也增多。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，结果妨碍了水和因而增高，结果妨碍了水和NaCINaCI的重吸收所造成的。临床的重吸收所造成的。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。利尿。人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授3 3 球球- -管平衡管平衡 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，滤液中的大，滤液中的Na+Na+和水的总含量增加。近球小管对和水的总含量增加。近球小管对Na+Na+和和水的重吸收率也提高；反之，肾小球滤过率减小，滤液水的重吸收率也提高；反之，肾小球滤过率减小，滤液中的中的Na+Na+和水的总含量也减少，近球小管的和水的总含量也减少，近球小管的Na+Na+的水的重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（增或减，近球小管是定比重吸收（constant fraction constant fraction reabsorptionreabsorption）的，即近球小管的重吸收率始终占肾小）的，即近球小管的重吸收率始终占肾小球滤过率的球滤过率的65%-70%65%-70%左右（即重吸收百分率为左右（即重吸收百分率为65%-70%65%-70%）。）。这种现象称为球这种现象称为球- -管平衡（管平衡（glomerulotubular glomerulotubular balancebalance）。）。 球管平衡的生理意义在于使尿中排出的溶质和水不致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。因肾小管滤过率的增减而出现大幅度的变动。人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授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。人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授二、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。 人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授血管升压素的作用机制示意图血管升压素的作用机制示意图人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授渗透压感受器渗透压感受器下丘脑视上核和室旁核下丘脑视上核和室旁核 神经垂体神经垂体 VP分泌分泌 集合管和远曲小管对水的重吸收集合管和远曲小管对水的重吸收 体内水体内水、体液渗透压、体液渗透压、尿被浓缩、尿量、尿被浓缩、尿量 体液渗透压体液渗透压(+) 容量感受器容量感受器 血容量血容量 血压血压 ()迷走迷走N 压力感受器压力感受器()人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授抗利尿激素与远曲小管和集合管上皮细胞管周膜上抗利尿激素与远曲小管和集合管上皮细胞管周膜上的的V V2 2受体结合后，激活膜内的腺甘酸化酶，使上皮细受体结合后，激活膜内的腺甘酸化酶，使上皮细胞中胞中cAMPcAMP的生成增加；的生成增加；cAMPcAMP生成增加激活上皮细胞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。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。环血量、动脉血压。人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授抗利尿激素的分泌抗利尿激素的分泌 人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授当机体缺水时，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 2循环血量的改变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 3颈动脉窦的压力感受器对抗利尿素释放的作用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。（ 人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授血管紧张素血管紧张素- -醛固酮调节醛固酮调节人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授ANP atrial natriuretic peptide 心房钠尿肽Ang Angiotensin 血管紧张素ACTH 促肾上腺皮质激素人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授1. 1. 血管紧张素血管紧张素对尿生成的调节包括：对尿生成的调节包括：刺激刺激醛固酮的合成和分泌；醛固酮可调节远曲小管和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集合管上皮细胞的NaNa+ +和和K K+ +转运；转运；可直接刺激近可直接刺激近球小管对球小管对NaCINaCI的重吸收，使尿中排出的的重吸收，使尿中排出的NaCINaCI减少；减少；刺激垂体后叶释放抗利尿激素，因而增加远曲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。小管和集合管对水的重吸收，使尿量减少。2. 2. 醛固酮对尿生成的调节醛固酮是肾上腺皮质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曲小管和集合管的主细胞重吸收NaNa+ +，同时促进，同时促进K K+ +的排出，所以醛固酮有保的排出，所以醛固酮有保NaNa+ +排排K K+ +作用。作用。人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授醛固酮的作用机制醛固酮的作用机制人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授 醛固酮进入远曲小管和集合管的上皮细胞后，与胞浆受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，形成激素体结合，形成激素- -受体复合物；后者通过核膜，与核中的受体复合物；后者通过核膜，与核中的DNADNA特异性结合位点相互作用，调节特异性特异性结合位点相互作用，调节特异性mRNAmRNA转录，最后转录，最后合成多种的醛固酮诱导蛋白（合成多种的醛固酮诱导蛋白（aldosterone-induced aldosterone-induced proteinprotein）。醛固酮诱导蛋白可能是：）。醛固酮诱导蛋白可能是：管腔膜的管腔膜的NaNa+ +通道通道蛋白，从而增加管腔的蛋白，从而增加管腔的NaNa+ +通道数量；通道数量；线粒体中合成的线粒体中合成的ATPATP的酶，增加的酶，增加ATPATP的生成，为上皮细胞活动（的生成，为上皮细胞活动（NaNa+ +泵）提供泵）提供更多的能量；更多的能量；基侧膜的基侧膜的NaNa+ +泵，增加泵，增加NaNa+ +泵的活性，促进细泵的活性，促进细胞内的胞内的NaNa+ +泵回血液和泵回血液和K K+ +进入细胞，提高细胞内的进入细胞，提高细胞内的K K+ +浓度，浓度，有利于有利于K K+ +分泌（图分泌（图8-218-21）；由于）；由于NaNa+ +重吸收增加，造成了小重吸收增加，造成了小管腔内的负电位，有利于管腔内的负电位，有利于K K+ +的分泌和的分泌和CICI- -的重吸收。结果，的重吸收。结果，在醛固酮的作用下，远曲小管和集合管对在醛固酮的作用下，远曲小管和集合管对NaNa+ +和集合管对和集合管对NaNa+ +的重吸收增强的同时，的重吸收增强的同时，CICI- -和水的重吸收增加，导致细胞和水的重吸收增加，导致细胞外液量增多；外液量增多；K K+ +的分泌量增加。的分泌量增加。人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授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。人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授三、肾交感神经调节三、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。人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授清除率（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，UVPC 亦即 CUV/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C280mmol/L1ml/min （140mmol/L）2ml/min肾功能评价肾功能评价人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授 第四节第四节 排尿（排尿（micturationmicturation）尿的生成是个连续过程，而膀胱排尿尿的生成是个连续过程，而膀胱排尿（micturationmicturation）则是间歇过程，尿液生成则是间歇过程，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。度时，通过反射性排尿排出体外。人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授膀胱的神经支配膀胱的神经支配人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授排尿反射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14.7kPa）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。人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授排尿异常排尿异常 尿频：排尿次数过多，主要由膀胱炎症或结石尿频：排尿次数过多，主要由膀胱炎症或结石等机械刺激引起。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，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。可见于膀胱麻痹或尿路阻塞所至。 尿失禁：排尿失去意识。尿失禁：排尿失去意识。( (脊髓受损，以至初脊髓受损，以至初级中枢失去了大脑高级中枢的控制所致。级中枢失去了大脑高级中枢的控制所致。) )人体解剖生理学泌尿系统上海海洋大学吴文惠教授