排泄作用與體液恆定

體液恆定的維持 代謝廢物的排出 滲透壓的調整 體液成分濃度的控制

排泄作用 將細胞代謝作用產生的廢物排除體外的過程 含C、H的養分經呼吸作用產生的二氧化碳和水 核酸和蛋白質代謝產生之含氮廢物：如氨、尿素、尿酸 血紅素在肝臟分解所產生膽色素隨糞便、尿液排出

排泄途徑 呼吸系統(肺臟) CO2、一部分H2O、熱能等。 排泄系統(腎臟)和皮膚(汗腺) 含氮廢物(尿素、尿酸等)，多餘水分、熱能

Urea cycle → urea(NH2)2CO + (fumarate) + 4 ADP + 4 Pi 2 NH3 + CO2 + 4 ATP + (Asp) → urea(NH2)2CO + (fumarate) + 4 ADP + 4 Pi 尿素是由一分子CO2 + 2分子氨於肝臟中所形成

Uric acid C5H4N4O3 毒性最小、溶解度低 可結晶排出體外 人類如尿酸堆積，無法有效排出，會因尿酸結石的堆積，而形成痛風 應少吃嘌呤(purin)含量高的食物

陸生脊椎動物廢物的排泄途徑

無脊椎動物排泄廢物 變形蟲 水螅

扁形動物的排泄構造 具有最原始的排泄構造稱為原腎管(nephridium) 末端有焰細胞(flame cell) 原腎管＝排泄小管＋焰細胞 末端有焰細胞(flame cell) 焰細胞內有一簇纖毛，可擺動以吸入體液腸道和體表亦可排含氮廢物

環節動物的排泄構造—後腎管(Metanephridium)

昆蟲的馬氏小管司排泄作用 馬氏小管排泄尿酸 馬氏小管具有肌肉，可蠕動 馬氏小管一端封閉，一端連於中、後腸之間 後腸可再吸收有用的物質

人體的泌尿系統 包括腎臟、輸尿管、膀胱和尿道

腎臟 位於腹腔背方、脊柱兩側 分為外層的皮質和內層的髓質 皮質含有許多腎元 髓質內有許多呈錐狀的腎錐體和一呈漏斗狀的腎盂

腎臟構造和機能的單位--腎元 每個腎臟約由一百萬個腎元構成，由腎小球與腎小管構成 腎元可分皮質腎元和近髓質腎元(juxlamedullary nephron),近髓質腎元的腎小管深入髓質中

腎小球 為球形構造，位於皮質，其外為鮑氏囊，內為微血網構成的絲球體 絲球體外圍的細胞特化為足細胞，增加過濾的表面積 進入絲球體的血管稱入球動脈 離開者仍為動脈，稱出球動脈

腎小管 細而彎曲的小管 分為近曲小管、亨耳氏套(位於髓質)、遠端小管 靠絲球體的一端膨大且向內凹陷成杯狀，稱為鮑氏囊 近曲小管會伸入髓質，形成亨耳氏套，再返回皮質中形成遠端小管，最後與髓質中的集尿管(構成腎錐體)相接，由集尿管再通至腎孟

腎元的兩套微血管網 第一套位於鮑氏囊中，形成絲球體的主要部分，是極有效的過濾器，與腎小球的過濾作用有關 第二套纏繞在腎小管的四周，是極有效的物質交換器，與腎小管的再吸收作用和分泌作用有關

尿液的形成 過濾作用(filtration) 再吸收作用(reabsorption) 分泌作用(secretion)

過濾作用 發生在絲球體與鮑氏囊之間 除了血球細胞、血小板、大型蛋白質外，大部分養分與廢物皆濾出 濾出動力： 入球動脈血壓>出球動脈 此處孔隙較大

再吸收 藉主動運輸或擴散作用完成 濾液流入腎小管中，再經過腎小管細胞的選擇性再吸收，將濾液中有用的物質，如葡萄糖、胺基酸、水分等，透過第二套微血管網送回血液

每天濾液約180L，但實際尿液僅約1.4L

分泌作用 藉主動運輸或擴散作用完成 腎小管除再吸收作用，也有分泌作用，可將血液中某些廢物如藥物(如青黴素)、色素等，從腎小管壁泌入濾液中

集尿管 多個腎元的遠曲小管→集尿管 集尿管前段仍可再吸收水分和無機鹽、分泌無機鹽類 集尿管後段內的液體即為尿液 集尿管→腎乳頭→腎盂→輸尿管

血漿、腎小球濾液及尿液成分的比較表 蛋白質 葡萄糖 胺基酸 鹽 尿素 血漿 7.00 0.10 0.05 0.72 0.03 腎小球濾液   蛋白質 葡萄糖 胺基酸 鹽 尿素 血漿 7.00 0.10 0.05 0.72 0.03 腎小球濾液 0.00 尿液 1.50 2.00

人體尿液的組成 95%水分 2.5%含氮廢物：大部分為尿素，少部分為尿酸 1.5%無機鹽類及少量其它物質

尿液分析 理學檢查（尿量，顏色，清澈度等），比重(Sp. Gr.)，酸鹼度(pH)，亞硝酸鹽(Nitrite)，蛋白質(Protien)，葡萄糖(Glucose)，酮體(Ketone Bodies)，膽紅素(Bilirubin)，尿膽素原(Urobilinogen)，紅血球(Erythrocyte)，白血(Leukocyte)球及尿沉渣(Sediments)。

洗腎

洗腎--腹膜透析

人體如何排尿 場地、時機合宜排尿 膀胱貯存達一定量刺激膀胱壁上壓力受器 經感覺神經傳至脊髓與大腦 薦椎控制膀胱平滑肌(逼尿肌)與內括約肌 大腦產生尿意，控制外括約肌 場地、時機合宜排尿

體液恆定的維持 血液水分恆定的維持 電解質恆定的維持 酸鹼平衡的維持

人體血液水分恆定的維持 位於下視丘的滲透壓接受器(osmoreceptor)偵測水分多寡 水分太少，受器會刺激抗利尿激素釋放調節腎小管通透性，維持水分穩定 抗利尿激素(ADH)由下視丘分泌，貯存於腦垂腺後葉 ADH促進遠曲小管、集尿管再吸收水分 無法產生足量ADH→尿崩症

抗利尿激素調節 水分的吸收

人體電解質恆定的維持 體液恆定與滲透壓有密切關係 滲透壓受無機鹽影響，體液中又以鈉離子佔陽離子90%最重要 Na+流失過多導致血壓下降，心臟、血管壁感受後，刺激近腎小球細胞分泌腎素 腎素(蛋白酶)活化血管張力素刺激腎上腺皮質分泌醛固酮(aldosterone) 醛固酮刺激遠曲小管和集尿管增加對Na+及水的再吸收，於是血壓上升，醛固酮停止分泌 血壓太高，心房排鈉素(ANP)，可抑制腎素，刺激排鈉

醛固酮調節鈉離子吸收

酸鹼平衡的維持 血液的緩衝作用 肺排除H2O+CO2 腎臟調節酸鹼平衡 PH較高 HCO3－ －H2CO3緩衝系統(碳酸—碳酸鹽) NaH2PO4 NaH2PO4(磷酸—磷酸鹽) 血紅素和血漿蛋白 肺排除H2O+CO2 腎臟調節酸鹼平衡 H+過多 PH偏低 腎小管(尤其是近曲小管)增加HCO3－再吸收，形成H2CO3 ，再由肺排除CO2 腎小管分泌H+腎細胞代謝的NH3和H+結合為NH4+排除 PH較高 降低腎小管對HCO3－再吸收