丁启龙 副教授 药学医学基础实验教学中心 中国药科大学 G楼557室 Dqlcpu@163.com 第十章 尿的生成与排出 丁启龙 副教授 药学医学基础实验教学中心 中国药科大学 G楼557室 Dqlcpu@163.com

3、远曲小管和集合管的物质转运 特点： 重吸收12%滤过的Na+和Cl- 分泌不等量的KCl； 重吸收不等量的水。 Na+与K+的转运受醛固酮调节 (Ald) 受抗利尿激素的调节 (ADH)

⑴ Na+重吸收 机制：是主动重吸收过程。 远曲小管初段：Na+由Na+-Cl-同向转运体转入细胞内，由Na+泵泵出细胞。 Cl-由通道弥散出细胞。 远曲小管后段和集合管：Na+通过Na+通道进入细胞内（主细胞），由Na+泵泵出细胞。 Na+-Cl-同向转运体

（2）水的重吸收 机制: ①远曲小管初段：同髓袢升支一样，对水仍不通透。 ②远曲小管后段和集合管：管腔膜有ADH调控的水通道(当ADH作用时，水通道便从胞浆镶嵌到管腔膜上)，调节水的重吸收。 水通道 水通道

（3）K+的分泌 机制:是Na+-K+交换。 主细胞Na+-K+交换 ①[K+]管内＜[K+]管外

（4）H+的分泌 HPO4- +H+ H2PO4 主动分泌。 ①Na+-H+交换 ②H+泵 泌H+与重吸收HCO3-、Na+呈正相关 NH4+ H+泵 ↑ NH3 + H+ 主动分泌。 ①Na+-H+交换 ②H+泵 泌H+与重吸收HCO3-、Na+呈正相关 NH4+和HCO3-、H2PO4与尿液酸碱度有关 闰细胞分泌H+

（5）NH3的分泌 小管上皮细胞内 谷氨酰氨 NH3(氨) 肾小管腔：NH3＋H+ NH4+＋Cl-→NH4Cl 脱氨酶 脱氨 单纯扩散 脂溶性 肾小管腔：NH3＋H+ NH4+＋Cl-→NH4Cl

①泌NH3与泌H+呈正相关：即泌NH3促进H+-Na+交换，促进排酸保碱,调节机体酸碱平衡。 ②NH3扩散的量决定于管腔液与管周液的pH值：管腔液pH值较低时，NH3较易扩散。 ③正常时NH3只在远曲小管和集合管分泌;酸中毒时,近曲小管也分泌。

（三）影响肾小管功能的因素 1、小管液溶质浓度：渗透性利尿* 如甘露醇，不被肾小管重吸收 2、肾小球滤过率：球-管平衡* 与近曲小管对Na+和水有相对恒定重吸收比例有关：占GFR的65-70% 3、肾小管上皮功能的变化：神经体液调节

肾小管和集合管物质重吸收的总结 一、Na+重吸收 部 位 量 机 制 特 点 近曲 小管 60-70% 机 制 特 点 近曲 小管 60-70% ①初段主动(管腔膜Na+-X偶联转运，管周膜Na+泵) ②后段被动(顺电位差经细胞旁路) ①定比重吸收(泵-漏现象) ②不受调节 髓袢 升支 25-30% ①细段被动(顺浓度差) ②粗段主动(Na+-K+-2Cl-同向转运体复合物) ①降支细段对Na+不通透 ②重吸收量与尿浓缩机制有关 远曲管集合管 10% ①管腔膜Na+-Cl-交换 ②管周膜Na+泵 ①无泵-漏现象 ②受调节

近曲小管水的重吸收量对终尿量的影响不大，而终尿量主要取决于远曲小管和集合管对水的重吸收量。 二、H2O重吸收 部 位 量 机 制 特 点 近曲 小管 65% 被动(渗透作用) ①细胞旁路 ②水通道 ①球-管平衡 ②不受调节 髓袢 15% 降支细段被动(渗透作用) 升支对水不通透 远曲管集合管 10% 9.3% 被动(水通道) ①远曲管初段水不通透 ②受ADH调节 近曲小管水的重吸收量对终尿量的影响不大，而终尿量主要取决于远曲小管和集合管对水的重吸收量。

复习思考题 1.简述影响肾小管转运的因素。 2.用泵-漏模式解释近球小管对Na+的主动重吸收。 3.在近球小管葡萄糖是如何被重吸收的？其特点是什么？ 4.为什么糖尿病患者会出现糖尿和多尿症状？ 5.简述尿生成的过程。

第三节 肾的浓缩和稀释功能 ▲尿渗压＞血渗压＝高渗尿＝尿浓缩 如：大量出汗、呕吐、腹泻→缺水 ▲尿渗压＜血渗压＝低渗尿＝尿稀释 如：大量输液、饮水→多水 ▲尿渗压＝血渗压＝等渗尿≈肾功↓ 如：肾衰 正常尿液渗透压：50～1200 mOsm/L 血液渗透压：300 mOsm/L

尿液浓缩、稀释的过程和机制 尿液的浓缩和稀释决定于： ①髓袢、集合管U形结构的逆流系统（结构基础） ②肾髓质高渗梯度的状况(先决条件) ③血液ADH的浓度（对水重吸收的调节作用）

(一)肾髓质高渗梯度的形成 1.髓袢、远曲小管和集合管的通透性: 水 NaCl 尿素 髓袢降支细段 高度通透 不易通透 髓袢升支细段 不通透 中等通透 髓袢升支粗段 但主动重吸收 远 曲 小 管 有ADH时 易通透 集 合 管 外髓部不通透 内髓部易通透

对尿素不易通透 对水高度通透 水被重吸收 管内NaCl浓度倍增 2.形成机制 （1）髓袢降支细段：对NaCl不易通透 对尿素不易通透 对水高度通透 ↓ 水被重吸收 ↓ 管内NaCl浓度倍增 (管内为高渗梯度) ([钠盐]管内＞ [钠盐]管外) ([尿素]管内＜ [尿素]管外

对NaCl高度通透 对尿素中等通透 对水不通透 NaCl向管外扩散 尿素向管内扩散 管内浓度倍减 （2）髓袢升支细段： 对NaCl高度通透 对尿素中等通透 对水不通透 ↓ NaCl向管外扩散 尿素向管内扩散 ↓ 管内浓度倍减 (但仍为高渗梯度) (管外为高渗梯度) (管内[钠盐] 渐↓) (管内[尿素] 渐↑) 由⑴⑵肾内髓渗透压梯度已形成。

对NaCl主动转运 对尿素不通透 对水不通透 ↓ NaCl向管外扩散 管内浓度倍减 （3）髓袢升支粗段： 对NaCl主动转运 对尿素不通透 对水不通透 ↓ NaCl向管外扩散 管内浓度倍减 (管内为低渗液) (管外为高渗梯度) ([钠盐]管内＜[钠盐]管外) 肾外髓渗透压梯度已形成。

对NaCl主动转运 对尿素不通透 对水不通透 ↓ NaCl向管外扩散 管内浓度倍减 （4）远曲小管和皮质集合管： 对NaCl主动转运 对尿素不通透 对水不通透 (有ADH时通透) ↓ NaCl向管外扩散 管内浓度倍减 (管内为低渗液) (管内尿素浓度增加)

对NaCl主动转运 对尿素易通透 对水不易通透 ↓ NaCl向管外扩散 尿素向管外扩散 形成肾内尿素循环 （5）髓质集合管： 对NaCl主动转运 对尿素易通透 (尿素浓度高) 对水不易通透 (有ADH时通透) ↓ NaCl向管外扩散 尿素向管外扩散 形成肾内尿素循环 (管内外为高渗梯度) 尿素循环进一步增强肾内髓高渗梯度。

（6）尿素循环： ①条件： Ⅰ.髓袢升支粗段、远曲小管、皮质与外髓集合管尿素均不通透； Ⅱ.髓袢升支细段对尿素易通透； Ⅲ.内髓集合管对尿素易通透+[尿素]高(当ADH↑时→远曲小管和集合管对水的通透性↑→[尿素]↑)。 ②过程：尿素出内髓集合管→入髓袢升支细段→经髓袢升支粗段、远曲小管、皮质与外髓集合管→内髓集合管。 ③作用：增强肾内髓高渗梯度。 水 尿素

（7）小结： ①形成肾髓质高渗梯度的物质： 外髓： 主要是NaCl主动重吸收。 内髓： 主要是NaCl+尿素循环 ②形成肾髓质高渗梯度的决定因素： 逆流系统+各段对物质的选择性通透→逆流倍增现象。

3.肾髓质高渗梯度的维持 ——直小血管的逆流交换作用 水进钠出 水出钠进

当升支离开外髓时→带走的溶质＜水→维持髓质高渗梯度 ●直小血管的逆流交换作用： ∵直小血管通透性高+降支与升支彼此靠得很近+与髓袢并行； ∴当直小血管的血液逆流时： 降支 升支 同水平组织间液的渗透压 ∨ ∧ 直小血管 直小血管 尿素和NaCl 尿素和NaCl 入直小血管 出直小血管 水出直小血管 水入直小血管 当升支离开外髓时→带走的溶质＜水→维持髓质高渗梯度 作用：不带走溶质；带走水

(二)尿液浓缩和稀释的过程 小管液在逆流系统内流动 髓质高渗梯度 ↓ADH ADH↑ 集合管对水通透性↓ 集合管对水通透性↑ 小管液渗透压的变化：髓袢降支细段由等渗→递增式高渗；→髓袢升支细段为递减式高渗；→髓袢升支粗段为递减式低渗；→远曲小管为低渗；→皮质部集合管由低渗→高渗；→髓质部集合管为递增式高渗。 小管液在逆流系统内流动 髓质高渗梯度 ↓ADH ADH↑ 集合管对水通透性↓ 集合管对水通透性↑ 集合管对水重吸收↓ 集合管对水重吸收↑ 低渗尿(尿稀释) 高渗尿(尿浓缩)

小管液在逆流系统 ↓ADH ADH↑ 髓质高渗梯度 集合管对水通透性↓ 集合管对水通透性↑ 集合管对水重吸收↓ 集合管对水重吸收↑ 低渗尿(尿稀释) 高渗尿(尿浓缩)

复习思考题 1.简述肾髓质形成的原理。 2.简述髓袢升支粗段重吸收的特点，并阐明与尿浓缩的关系。 3.影响尿浓缩与稀释的因素有哪些？ 4.简述尿浓缩与稀释的过程。

第四节 肾对机体水盐代谢的调节 一、肾在保持水平衡中的作用 适宜刺激 第四节 肾对机体水盐代谢的调节 下丘脑 释放 ADH 一、肾在保持水平衡中的作用 抗利尿激素：Antidiuretic hormone,ADH; Vasopressin,VP ADH 血液 Antidiuretic hormone,ADH; Vasopressin,VP Water diuresis 水利尿：大量饮水后引起尿量增加的现象。 小管液

ADH与远曲小管和集合管的管周膜V2受体结合 激活 腺苷酸环化酶 内髓集合管尿素通透性↑ 袢升粗段主动重吸收NaCl c-AMP↑ 内髓高渗梯度↑ 激活 蛋白激酶A 尿浓缩↑ 水通道从胞浆 镶嵌到管腔膜上 水重吸收↑ 尿 量 ↓

引起 ADH 分 泌 的 因 素 ABp↓ ABp↑ + + + + + + + — — — — — — — AⅡ、低血糖 心房钠尿肽 入血 下丘脑 视上核 (主) 室旁核 (次) 血浆晶体渗透压↑ (1-2％) 中枢 渗透压感受器 + — 中枢 渗透压感受器 — 血浆晶体渗透压↓ (1-2％) + — + 心房、大V容量感受器 + — 心房容量 感受器 循环血量↑ (5-10％) 循环血量↓ (5-10％) + + ABp↓ — 动脉压力 感受器 — 动脉压力 感受器 ABp↑ + — AⅡ、低血糖 疼痛、应激 心房钠尿肽 A D H 下丘脑-垂体束 入血

ABp↓ + + AⅡ、低血糖 + — — + + 血浆晶渗压↑ 循环血量↓ 疼痛、应激 中枢渗感器 心房容感器 动脉压感器 (1-2％) 循环血量↓ (5-10％) ABp↓ AⅡ、低血糖 疼痛、应激 + — — 中枢渗感器 心房容感器 动脉压感器 + + + + 下丘脑: 视上核 (主) 室旁核 (次) A D H 下丘脑-垂体束 与远曲小管和集合管的管周膜V2受体结合 激活腺苷酸环化酶 内髓集合管尿素通透性↑ 袢升粗段主动重吸收NaCl ADH缺乏↓ 垂体性尿崩症 c-AMP↑ 内髓高渗梯度↑ 激活蛋白激酶A 尿浓缩↑ 水通道从胞浆镶嵌到管腔膜上 尿 量 ↓ 水重吸收↑

二、肾在保持电解质平衡中的作用 （一）Na+的平衡（入155mmol，尿排150mmol） 1、GFR改变 （2）GFR的自动调节：BP=80-180mmHg 2、摄入Na+量的改变 当摄入Na+量增加时， （1）GRF （2）醛固酮（Ald）减少 [（3）心房钠尿肽：抑制ADH和Ald释放] Renin-angiotensin-aldosterone system

远曲小管和集合管管腔膜K+外排驱动力和通透性↑ ？ （二）K+的平衡 重吸收==分泌 醛固酮 单纯扩散 小管上皮细胞内 胞浆内形成 激素-受体复合物 细胞核内调节 特异mRNA转录 醛固酮诱导蛋白 远曲小管和集合管管腔膜K+外排驱动力和通透性↑ 管周膜上Na+-K+泵活动↑ 排2K+、保3Na+、保H2O

Ald作用机制

复习思考题 1.正常成年人一次迅速大量的饮用清水、生理盐水1000mL后，血浆渗透浓度及尿量各将发生怎样的变化？为什么？ 3.因呕吐、腹泻引起机体大失水时，对尿量有何影响？为什么？ 4.简述醛固酮的生理作用及其分泌调节。 5.下丘脑视上核受损，尿量和尿浓缩将发生怎样的变化？为什么？ 6.正常成年人静脉注射50g/100mL的葡萄糖50mL后，尿量将发生怎样的变化？为什么？

第五节 血 浆 清 除 率 一、概念及计算方法： 指单位时间内肾排出某一物质的总量与血浆中这一物质浓度的比值。 第五节 血 浆 清 除 率 一、概念及计算方法： 指单位时间内肾排出某一物质的总量与血浆中这一物质浓度的比值。 即从理论上讲，血浆清除率相当于单位时间内肾能够将多少ml血浆中所含的某物质完全清除出体外的能力。 renal clearance 尿中某物质浓度(U) 每分钟尿量(V) × 血浆清除率(C) ＝ 血浆某物质浓度(P)

(二)意义： 血浆清除率是评价肾对某一物质排泄功能的一个重要指标。 由于尿生成是通过肾小球滤过、肾小管重吸收与分泌的过程完成的。因此，应用不同特性的测定工具药物(标记物)，就可推算出肾小球滤过率、肾血流量和肾小管的功能。如：

1.测定GFR 菊糖：即能自由滤过又不被重吸收与分泌，故菊糖的血浆清除率=肾小球滤过率(GFR)。 2.推测肾小管功能 葡萄糖：即能自由滤过又能全部重吸收，故葡萄糖的血浆清除率=0时的最大血糖浓度为肾糖阈。

3.测定肾血流量 碘锐特、对氨基马尿酸钠(PAH)：经过自由滤过和分泌，可以完全排出。即静脉血中浓度为0。故PAH的血浆清除率=有效肾血浆流量。 肾血流量= 肾血浆流量 （1-RBC比容）

4.酚红(PSP)： 由于PSP与血浆蛋白结合不能被肾小球滤过,而是通过近曲小管主动分泌排出体外，故PSP试验可检查肾小管的分泌功能是否正常。 5.内生肌酐: 临床常用内生肌酐清除率代表GFR。 内生肌酐指体内组织代谢产生的肌酐。试验前禁食肉类和禁剧烈运动(避免因摄入和产生过多外来肌酐对测定结果的影响)。以代替因菊糖试验操作的繁琐。

复习思考题 1.某物质可被自由滤过，下列叙述正确的是（ ） A.可被肾小管重吸收但不被分泌，其血浆清除率=GFR 1.某物质可被自由滤过，下列叙述正确的是（ ） A.可被肾小管重吸收但不被分泌，其血浆清除率=GFR B.可被肾小管重吸收但不被分泌，其血浆清除率＞GFR C.可被肾小管重吸收但不被分泌，其血浆清除率＜GFR D.可被肾小管重吸收又被分泌，其血浆清除率＜GFR E.可被肾小管重吸收又被分泌，其血浆清除率=GFR 2.某物质的血浆清除率为175ml/min,下列叙述错误的是（ ） A.该物质血浆清除率＜肾血浆流量 B.该物质能被肾小管分泌 C.分泌量＞重吸量 D.其血浆清除率＞GFR E.其血浆清除率＜GFR 3.用于测量肾血浆流量的物质是（ ） A.菊粉和对氨基马尿酸 B.碘锐特和对氨基马尿酸 C.碘锐特和菊粉 D.酚红和菊粉 E.酚红和对氨基马尿酸 C E B

第六节 尿的排放 (二)尿的理化性质 正常：1000～1500ml/24h 多尿：尿量长期保持在2500ml/24h以上 第六节 尿的排放 一、尿 液 (一)尿量 正常：1000～1500ml/24h 多尿：尿量长期保持在2500ml/24h以上 少尿：100～500ml/24h 无尿：少于100ml/24h (二)尿的理化性质 1.比重： 正常尿≈1.012～1.025 稀释尿＜1.003 浓缩尿＞1.025，可高达1.035 等渗尿≈1.007左右

3.颜色： 正常pH在5.0～7.0(呈弱酸性),最大变动范围为4.5～8.0。 尿的pH主要取决于食物的成分： 摄入富含蛋白质的食物尿呈酸性, 摄入富含水果、蔬菜的食物尿呈弱碱性。 3.颜色： 正常：新鲜尿液呈透明、淡黄色,其深浅程度与尿量呈反变关系(尿多色淡,尿少则色深),也常受药物影响,如服用痢特灵后尿色呈深黄色。 病理:血尿(呈洗肉水色)、胆红素尿(呈黄色)、乳糜尿(呈乳白色)。

二、排尿反射 (一)膀胱内尿量与膀胱内压的关系 当膀胱内尿量＜300ml时，膀胱内压基本保持稳定； 正常成人，当膀胱贮留尿液100～150ml→充盈感；150～250ml→尿意；350～450ml→不适感；700ml→胀痛感。

(二)排尿反射 膀胱内尿量↑→内压骤然↑ 膀胱壁牵张感受器兴奋 骶髓初级排尿中枢 脑桥、中脑和皮层 膀胱逼尿肌收缩 膀胱颈和内括约肌松驰 盆N 正反馈 骶髓初级排尿中枢 脑桥、中脑和皮层 盆N 膀胱逼尿肌收缩 盆N 盆N 膀胱颈和内括约肌松驰 尿液进入尿道 盆N 盆N 骶髓初级排尿中枢 阴部N传出冲动↓ 阴部N 尿道外括约肌松弛 尿液排出体外

(三)几种排尿异常 1.遗尿:夜间不能控制排尿(小儿皮层的发育尚未完善,对初级排尿中枢的控制能力较弱)。 2.尿频:尿失禁排尿次数多叫尿频(膀胱炎症或膀胱结石)。 3.尿潴留:膀胱充满尿液而不能排出叫尿潴留(损伤初级排尿中枢或排尿反射通路、尿路受阻造成)。 4.尿失禁:主观意识不能控制排尿叫尿失禁(初级排尿中枢与大脑皮层失去功能联系)。

1.正常人肾小球滤过率为125ml/min，水的重吸收率为99%。其中在远曲小管之前水的重吸收率为80%，试分别回答： 复习思考题 1.正常人肾小球滤过率为125ml/min，水的重吸收率为99%。其中在远曲小管之前水的重吸收率为80%，试分别回答： ①每天尿量是多少？ ②与尿量关系最大的是哪一段小管？ ③若ADH完全缺乏，尿量应是多少？ 2.简述排尿反射的过程。 3.盆神经受损时，排尿功能障碍的表现是（ ） A.尿失禁 B.尿频 C.尿潴留 D.多尿 E.以上都不对 4.下列叙述正确的是（ ） A.引起膀胱逼尿肌收缩的是腹下神经兴奋 B.引起膀胱逼尿肌收缩的是盆神经兴奋 C.引起膀胱内括约肌收缩的是盆神经兴奋 D.引起膀胱外括约肌收缩的是腹下神经兴奋 E.以上都不对 C B