【泌尿系统】生理学笔记之泌尿系统

肾脏的排泄功能

1.肾泌尿在机体排泄功能中的重要性，与排泄功能有关的肾脏结构和血液循环特征。

2.肾小球的滤过功能：滤过膜及其通透性，有效滤过压及影响肾小球的滤过因素。

3.肾小管和集合管的机能：重吸收的方式，几种物质重吸收的过程和特点。H+，NH3，K+及其它物质的分泌。影响肾小管和集合管机能的因素。

4.尿液的浓缩和机制：肾髓质渗透压梯度及其与尿液浓缩和稀释的关系。

5.肾脏泌尿功能的调节：抗利尿激素与醛固酮的作用。

6.肾清除率的概念及意义。

7.排尿反射。

一、肾脏的功能

1.排泄代谢产物：肾脏是体内最重要的排泄器官，在维持内环境稳定中发挥重要作用。就内环境稳定而言，每天排尿量不应小于500ml，否则将有部分代谢终产物在体内积聚，因此，每昼夜尿量在100~500ml之间，称为少尿，而少于100ml称为无尿。

2.调节水、电解质和酸碱平衡：肾脏对水的调节依赖于抗利尿激素，而调节血Na+，血K+的水平则受醛固酮的影响。

3.内分泌功能：肾脏产生的生物活性物质主要有：肾素、促红细胞生成素、羟化的维生素D3和前列腺素、激肽、血管舒张素等，而抗利尿激素不在肾脏产生。

记忆方法：

①肾素即肾脏的激素，必然在肾脏产生；

②由于肾脏是调节体液平衡最重要的器官，因此，血液容量主要由肾脏调控，那么，占血液近一半容积的红细胞数量也应由肾脏控制，所以调节红细胞数量最重要的激素——促红细胞生成素也该在肾脏内产生；

③前列腺素、激肽等为局部体液因子，全身大多数组织都必然合成供“自身”利用，因此，肾脏内也需要产生这类局部活性物质；

④肾脏的作用是形成尿液即“利尿”作用，因此，对抗“利尿”的抗利尿激素绝不可能在肾脏产生，只能在脑内产生，因为只有脑具有“抗利尿”的思维。

二、肾脏血液循环特征

1.肾脏血液供应的特点：

（1）两侧肾血流量十分丰富，占心输出量的1/5~1/4，其中90%以上分布在皮质，5%~6%分布在外髓，不足1%分布在内髓，这与肾小球（主要分布在皮质）滤过血液的机能相适应。

（2）肾脏血液经两次毛细血管分支后才汇合成静脉，其中肾小球毛细血管是滤过血液的重要结构，而球后毛细血管内血压较低，有利于肾小管的重吸收作用。

2.肾脏血流的调节

（1）自身调节：动脉血压在80~180mmHg范围内变化时，肾脏血流量维持不变。

（2）神经和体液调节：当全身机能状况发生变化时，肾脏血流主要受神经、体液调节，使肾血流量与全身血液分配的需要相适应。

总之，在通常情况下，在一般的血压变动范围内，肾主要依靠自身调节来保持血流量的相对稳定，在紧急状况下，全身血液将重新分配，通过交感神经及肾上腺素的作用来减少肾血流量，使血液分配到脑、心脏等重要器官。

三、近球小体

由入球小动脉的近球细胞、间质细胞、远曲小管（或髓袢升支粗段）的致密斑组成，近球细胞分泌肾素，致密斑能感受小管液中Na+含量变化，进而调节肾素的释放。

四、皮质肾单位和近髓肾单位的异同点（肾单位——肾脏的基本结构和功能单位）

	位置	数量	肾小球	髓袢	入球小动脉/出球小动脉	球后直小血管	主要作用
皮质肾单位	外皮质和中皮质层	较多	体积较小	较短	2：1	较短	形成原尿
近髓肾单位	内皮质层	较少	较大	较长	1：1	较长	与尿液浓缩、稀释有关

五、尿液生成的基本过程

1.肾小球的滤过作用生成原尿。

2.肾小管和集合管的重吸收作用。

3.肾小管和集合管的分泌和排泄作用。

六、影响肾小球滤过的因素

1.有效滤过压——肾小球滤过的动力。

有效滤过压=肾小球毛细血管压-（血浆胶体渗透压+肾小囊内压）

滤过平衡：在血液流经肾小球毛细血管时，由于不断生成滤过液，血液中血浆蛋白浓度会逐渐增加，血浆胶体渗透压也随之升高，有效滤过城市逐渐下降，当有效滤过压降为零时，达到滤过平衡，滤过便停止。

动脉血压在80~180mmHg内变化时，通过自身调节维持肾血流量恒定，因此肾小球毛细血管压也相对恒定。

2.肾小球滤过膜——滤过的结构基础。

滤过膜由肾小球毛细血管内皮细胞、基膜和肾小囊脏层上皮细胞构成。血浆中除大分子蛋白质外，其余成分都可通过滤过膜形成原尿，因此，原尿是血浆的超滤液。

滤过膜的三层结构中，基膜上的空隙较小，对大分子物质起主要屏障作用。物质通过滤过膜的难易决定于分子量和所带电荷，电荷中性分子的通透性取决于分子量的大小，带正荷物质通透性大于带负电荷物质。滤过膜通透性发生变化会导致原尿成分的改变，如出现大分子蛋白质等，而终尿内出现异常物质（如大分子蛋白质）可能病变在肾小球滤过膜，也有可能病变在肾小管、集合管等部位。

滤过分数，肾小球滤过率和肾血浆流量的比值。

3.　肾血浆血流：影响肾小球毛细血管的血浆胶体渗透压。

七、一些重要物质的重吸收

1.小管液中的成分经肾小管上皮细胞重新回到管周血液中去的过程，称为重吸收。

原尿中99%的水，全部葡萄糖、氨基酸、部分电解质被重吸收，尿素部分被重吸收，肌酐完全不被重吸收。

2.大部分物质主要吸收部位在近球小管，有些物质仅在近球小管被重吸收。

3. Na+、K+等阳离子主动重吸收，HCO3-、Cl-等阴离子被动重吸收（Cl-在髓袢升支粗段除外），葡萄糖、氨基酸等有机小分子继发性主动重吸收（与Na+的重吸收相关联），水在近球小管等渗性重吸收，在远曲小管和集合管受抗利尿激素调节。

物质重吸收部位（记忆方法）：

（1）绝大部分物质的主要重吸收部位在近球小管。

（2）葡萄糖只能在近球小管重吸收而且运载葡萄糖的载体数量有限，这就是为什么血糖增高时会出现尿糖的原因。如果各段小管均能吸收葡萄糖，就不会有肾糖阈、糖尿这类概念。

（3）K+在血液中必须维持稳定的浓度，血K+稍微增高将会产生严重危害，对这类稍微增多即有害的物质，当然只能在近球小管重吸收，而在远曲小管是被分泌的。

（4）水、Na+、尿素的重吸收与尿液的浓缩、稀释有关，需联系浓缩机制记忆。

八、某些物质的分泌和排泄

1.K+的分泌：主要由远曲小管、集合管分泌，K+的分泌依赖于Na+重吸收后形成的管内负电位，分泌方式为Na+-H+交换。

2.H+的分泌：通过Na+-H+交换进行分泌，同时促进管腔中的HCO3-重吸收入血。在远曲小管和集合存在Na+-H+和Na+-K+交换的竞争，因此，机体酸中毒时会引起血K+升高，同样，高血钾可以引起血浆酸度升高。

3.NH3的分泌：肾脏分泌的氨主要是谷氨酰胺脱氨而来。

泌NH3有利于H+分泌，同时促进Na+和HCO3-的重吸收。

从上可以看出，Na+重吸收可促进多种物质的重吸收或排泄，例如K+的排泄、H+的分泌、水的重吸收、Cl-的重吸收、葡萄糖、氨基酸的重吸收等，机制如下：

（1）Na+主动重吸收，形成管内为负，管外为正的电位差，这种电位差促进阴离子（例如Cl-）向管外转移（重吸收），促进阳离子（例如K+）向管内分泌；

（2）葡萄糖、氨基酸的重吸收方式是继发性主动重吸收，必须与Na+同向转运入细胞内，而这种转运依赖Na+主动转运形成的细胞内低Na+。

（3）Na+重吸收促进水的重吸收是由于渗透压变化所致。

而NH3的分泌，HCO3-的重吸收则不依赖Na+重吸收，因为NH3为脂溶性物质，可以自由地通过细胞膜，它扩散的方向决定于细胞两侧的pH值（向pH低侧扩散）；HCO3-能与小管液内的H+结合然后分解成H2O、CO2，CO2可以自由通过细胞膜，在细胞内再生成HCO3-后转运入血，因此，不是Na+重吸收，而是分泌H+能促进HCO3-的重吸收和NH3的分泌。

九、影响终尿生成的因素

1.肾小管中溶质浓度是影响肾小管和集合管重吸收的重要因素。糖尿病患者血糖升高，超过肾糖阈时小管内糖浓度增高，妨碍水分重吸收，形成多尿，这称为渗透性利尿，甘露醇利尿原理也如此。

2.抗利尿激素是调节尿量的重要激素，能增加远曲小管和集合管对水的通透性，使尿量减少。引起抗利尿激素分泌的有效刺激有：血浆晶体渗透压升高，循环血量减少，动脉血压降低，痛刺激等。当大量出汗，严重呕吐或腹泻时，血浆晶体渗透压升高，尿量减少。大量饮水后，血浆晶体渗透压降低，抗利尿激素分泌减少，尿量增多，称为水利尿。

下丘脑病变导致抗利尿激素合成，释放障碍时，出现尿崩症。

3.醛固酮也是调节尿量的重要激素。

（1）生理作用：促进远曲小管对Na+、Cl-、水的重吸收，同时促进K+分泌。

（2）分泌的调节：

①肾素-血管紧张素-醛固酮系统：

循环血量减少分别通过兴奋入球小动脉牵张感受器、致密斑感受器、交感神经，使近球细胞肾素分泌增加，进而导致血管紧张素增加含量增加，刺激醛固酮分泌。醛固酮发挥保钠排钾的作用。

②血K+浓度升高（主要刺激因素）或血Na+浓度降低，均可刺激醛固酮分泌。

4.心钠素，甲状旁腺激素也能影响物质的重吸收。

5.球—管平衡：使尿中排出的溶质和水不致因肾小球滤过率的增减而出现大幅度变动。

十、尿液的浓缩和稀释

肾髓质高渗梯度的存在是尿浓缩的动力，抗利尿激素的作用是浓缩的条件。

1.外髓渗透压梯度主要是由于升支粗段NaCl的主动重吸收形成，在此通过Na+—K+—2Cl-转运系统发挥作用。