[全集存档] 第八章：尿的生成和排出

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第八章：尿的生成和排出 — 全集存档   

第一节 概述   

一、排泄   

• 排泄定义：机体将代谢产物、过剩物质、异物等经血液循环由相应途径排出体外的过程   
• 排泄途径：   
  • 皮肤：出汗排出水、无机盐、尿素   
  • 呼吸器官：呼出 CO₂、水蒸气   
  • 消化器官：胆汁排出胆色素等   
  • 肾脏：主要排泄器官   
• 尿量：   
  • 正常值：1000~2000 ml/d   
  • 多尿：> 2500 ml/d   
  • 少尿：100~400 ml/d   
  • 无尿：< 100 ml/d   
• 尿液理化性质：淡黄色透明，pH 5.0~7.0（偏酸性）   

二、肾脏的功能   

• （一）排泄功能：排出代谢产物、异物等   
• （二）维持水、电解质、酸碱平衡   
• （三）内分泌功能：   
  • 肾素：球旁细胞分泌 → 调节血压   
  • 促红细胞生成素（EPO）：促进红细胞生成   
  • 活性维生素 D₃：肾脏 1α-羟化酶 → 将 25-羟维生素 D₃ 转化为 1,25-二羟胆骨化醇 → 调节钙磷代谢   

三、肾脏的功能解剖   

（一）肾单位   

• 肾小体：肾小球 + 肾小囊   
• 肾小管：近端小管（近曲小管）→ 髓袢（降支粗段 → 降支细段 → 升支细段 → 升支粗段）→ 远端小管（远曲小管）   

（二）皮质肾单位 vs 近髓肾单位   

• 皮质肾单位：占 85%~90%，肾小体位于肾皮质外层，髓袢短（只达外髓），出球小动脉口径（入:出 ≈ 2:1），有球旁器，功能→尿液生成   
• 近髓肾单位：占 10%~15%，肾小体位于肾皮质近髓层，髓袢长（深入内髓层形成直小血管），入/出球小动脉口径差异小，几乎无球旁器，功能→尿液浓缩稀释   

（三）球旁器（JGA）   

• 球旁细胞：分泌肾素   
• 致密斑：感受小管液中 NaCl 含量变化   
• 球外系膜细胞：吞噬、收缩功能   

四、肾血流量的特点及调节   

（一）肾血液循环特点   

• 肾血流量大：双肾 1200 ml/min，占心输出量 20%~25%   
• 分布不均：94% 分布于皮质，6% 分布于髓质   
• 两套毛细血管网：   
  • 肾小球毛细血管网（入球小动脉→毛细血管→出球小动脉）：血压高 → 有利于肾小球滤过   
  • 肾小管周围毛细血管网（出球小动脉→毛细血管→肾静脉）：血压低 → 有利于肾小管重吸收   

（二）肾血流量的调节   

1. 自身调节   

• 范围：肾动脉压 70~180 mmHg 时，肾血流量保持相对恒定   
• 特点：不需神经、体液参与   
• 机制：   
  • 肌源学说：动脉压↑ → 入球小动脉平滑肌紧张性↑ → 口径↓ → 血流阻力↑ → 肾血流量稳定   
  • 管球反馈：小管液流量↑ → 致密斑感受 NaCl↑ → 入球小动脉收缩 → GFR↓   

2. 神经体液调节   

• 神经调节：交感神经兴奋 → 肾血管收缩 → 肾血流量↓   
• 体液调节：Adr/NA/ATP → 肾血管收缩；PG/NO → 肾血管舒张   
• 意义：紧急情况（大失血等）→ 肾血管收缩 → 保证心脑等重要器官供血   

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第二节 肾小球的滤过功能   

一、肾小球滤过   

• 定义：血液流经肾小球时，血浆中除蛋白质外的成分通过滤过膜滤入肾小囊内形成原尿的过程   
• 原尿：除大分子蛋白质外，其他成分似血浆 → 是血浆的超滤液   

（一）肾小球滤过率（GFR）与滤过分数（FF）   

• GFR：每分钟双肾生成的超滤液量   
  • 正常值：125 ml/min = 180 L/d   
• FF = GFR ÷ 每分肾血浆流量 × 100%   
  • 正常值：125 ÷ 660 × 100% ≈ 19%   
  • 意义：流经肾脏的血浆约有 1/5 滤出形成原尿   

二、滤过结构——滤过膜（三层）   

• 内层（毛细血管内皮细胞层）：窗孔 70~90nm，阻止血细胞   
• 中层（基膜层）：网孔 2~8nm，阻止蛋白质，起主要机械屏障作用   
• 外层（肾小囊脏层上皮细胞层）：裂隙→裂隙膜→小孔，起主要作用   

两大屏障   

• 机械屏障：三层结构的孔道   
  • 分子半径 < 2.0nm：完全滤过（无机盐、葡萄糖）   
  • 分子半径 > 4.2nm：完全不滤过（蛋白质）   
  • 分子半径 2.0~4.2nm：随半径增加滤过减少   
• 电学屏障：滤过膜含带负电荷的糖蛋白   
  • 滤过能力：负电荷 < 电中性 < 正电荷   
  • 白蛋白（半径 3.6nm，带负电）→ 很难滤出   

三、滤过动力——有效滤过压   

• 公式：有效滤过压 = 肾小球毛细血管压 -（囊内压 + 血浆胶体渗透压）   
• 入球端：45 -（10 + 25）= 10 mmHg（有滤过）   
• 出球端：45 -（10 + 35）= 0 mmHg（滤过平衡点）   
• 滤过平衡点：有效滤过压最先降为 0 的点 → 此点以前的毛细血管才有滤过功能   

影响肾小球滤过的因素推演   

• 休克（血压↓）→ 肾小球 Cap 压↓ → 有效滤过压↓ → GFR↓ → 少尿或无尿   
• 大量输入生理盐水 → 血浆蛋白稀释 → 血浆胶渗压↓ → 有效滤过压↑ → GFR↑ → 尿量↑   
• 输尿管结石/肿瘤 → 囊内压↑ → 有效滤过压↓ → GFR↓ → 尿量↓   
• 肾血浆流量↑ → 血浆胶渗压递增速率↓ → 滤过平衡点后移 → 有效滤过长度↑ → GFR↑   

四、滤过系数（Kf）   

• Kf = K × S（K：有效通透系数，S：滤过膜面积 1.5m²）   
• K↑（肾小球肾炎→通透性↑）→ 出现血尿、蛋白尿   
• S↓（肾小球肾炎→Cap 阻塞→有效滤过面积↓）→ 少尿、无尿   

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第三节 肾小管、集合管的物质转运功能   

一、重吸收   

• 定义：小管液中的部分物质通过小管上皮细胞进入周围毛细血管的过程   
• 重吸收物质：大部分水、电解质；全部葡萄糖、氨基酸；部分代谢产物（尿素）   
• 重吸收主要部位：近端小管（重吸收种类多、量大）   
• 重吸收方式：   
  • 主动重吸收：耗能，逆浓度差/电位差（原发性=生物泵；继发性=间接利用泵能量）   
  • 被动重吸收：以渗透压差/浓度差/电位差为动力   

二、肾小管和集合管的分泌功能   

• 分泌：肾小管上皮细胞将其代谢产物或血液中某些物质排入管腔的过程   
• 主要分泌物质：H⁺、NH₃、K⁺   

三、几种重要物质的转运   

（一）Na⁺、Cl⁻ 和水的重吸收   

1. 近端小管（65~70%）   

• 前半段（2/3）：跨细胞途径   
  • 侧膜/管周膜：Na⁺ 泵主动转运   
  • 腔面膜：H⁺-Na⁺ 交换（协同转运）   
  • Cl⁻ 无重吸收，水被动重吸收   
• 后半段（1/3）：细胞旁途径   
  • Cl⁻ 顺浓度梯度被动重吸收   
  • Na⁺ 顺电位梯度被动重吸收   
• 特点：等渗性重吸收   

2. 髓袢（15~20%）   

• 降支细段：Na⁺/Cl⁻ 不易通透，水被动重吸收   
• 升支细段：水不易通透，Na⁺/Cl⁻ 被动重吸收   
• 升支粗段：水不易通透，存在 Na⁺-K⁺-2Cl⁻ 同向转运体（NKCC2）   
  • 离子去向：2Cl⁻ 经通道进入组织间液；1Na⁺ 由钠泵主动泵出；1K⁺ 顺浓度梯度经管腔膜返回管腔；1Na⁺ 顺电位差经细胞旁路被动重吸收   
  • 结果：重吸收 2Cl⁻（继发性主动）+ 2Na⁺（1 主动 + 1 被动）   

3. 远曲小管、集合管（约 12%）   

• 远曲小管前段：Na⁺-Cl⁻ 同向转运体（NCC），水不通透（噻嗪类利尿药作用点）   
• 远曲小管后段/集合管（主细胞）：   
  • Na⁺ 经 Na⁺ 通道进入细胞   
  • Cl⁻ 经细胞旁途径被动重吸收   
  • 水被动重吸收 → 受 ADH 调节（ADH↑ → AQP-2↑ → 水通透性↑）   

水重吸收总结   

• 重吸收量：99%   
• 主要部位：近端小管（65~70%）   
• 机制：被动重吸收，渗透压差驱动   
• 近端小管：AQP-1   
• 集合管：AQP-2（受 ADH 调节）   

（二）HCO₃⁻ 的重吸收与 H⁺ 的分泌   

• HCO₃⁻ 重吸收：80% 在近端小管，以 CO₂ 形式重吸收   
• H⁺ 分泌：近端小管为主要分泌部位，通过 H⁺-Na⁺ 交换分泌   
• 集合管（闰细胞）：通过 H⁺ 泵、H⁺-K⁺ 泵分泌   
• 肾脏的排酸保碱功能：分泌 H⁺ + 重吸收 HCO₃⁻   
• 碳酸酐酶抑制剂（乙酰唑胺）→ H⁺ 分泌↓ → Na⁺/HCO₃⁻ 重吸收↓ → 利尿   

（三）NH₃ 与 NH₄⁺ 的分泌   

• 近端小管：分泌 NH₄⁺   
• 集合管：分泌 NH₃   
• H⁺ 分泌 ↔ NH₃ 分泌 → 相互促进 → 促进排酸保碱   

（四）K⁺ 的重吸收与分泌   

• K⁺ 重吸收：原尿中 K⁺ 几乎全部被重吸收，65~70% 在近端小管   
• K⁺ 分泌主要部位：远端小管和集合管（主细胞）   
• 分泌机制：   
  • Na⁺ 泵活动 → 细胞内 K⁺↑ → K⁺ 顺浓度差分泌   
  • Na⁺ 重吸收造成电位差 → K⁺ 顺电位差分泌   
• 阿米洛利（保钾利尿剂）：抑制 Na⁺ 通道 → 抑制 Na⁺/水重吸收 → 抑制 K⁺ 分泌   

★ H⁺、NH₃、K⁺ 分泌的关系   

• H⁺ 和 NH₃ 分泌 → 相互促进 → 促进排酸保碱   
• H⁺-Na⁺ 交换 与 K⁺-Na⁺ 交换 → 竞争性抑制   
• 酸中毒 → H⁺ 分泌↑ → K⁺ 分泌↓ → 高血钾   
• 碱中毒 → H⁺ 分泌↓ → K⁺ 分泌↑ → 低血钾   

（五）葡萄糖的重吸收   

• 重吸收量：全部   
• 重吸收部位：近端小管（仅限于此）   
• 重吸收机制：Na⁺-葡萄糖协同转运（继发性主动转运）   
• 饱和现象：   
  • 肾糖阈：血糖浓度达 180 mg/100ml 时，尿中出现葡萄糖 → 此时血糖浓度称为肾糖阈   
  • 葡萄糖重吸收极限量：男 375 mg/min，女 300 mg/min   
  • 血糖 300 mg/100ml 时，尿糖排出与血糖浓度平行增加   

四、影响肾小管集合管转运的因素   

1. 小管液溶质浓度 → 渗透性利尿   

• 小管液溶质浓度↑ → 渗透压↑ → 水重吸收↓ → 尿量↑   
• 糖尿病多尿：血糖↑ → 小管液糖浓度↑ → 渗透压↑ → 尿量↑   
• 甘露醇利尿：甘露醇不被重吸收 → 小管液渗透压↑ → 利尿   

2. 球管平衡   

• 定义：近端小管中钠和水的重吸收率总是占 GFR 的 65~70% 的现象（定比重吸收）   
• 意义：保持尿量相对恒定，维持有效循环血量的稳定   

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第五节 尿生成的调节   

一、神经调节   

• 肾交感神经兴奋：   
  • ① 入球小动脉收缩 → 肾血流量↓ → GFR↓   
  • ② 球旁细胞分泌肾素↑ → 远曲小管 NaCl/水重吸收↑   
  • ③ 直接促进近端小管/髓袢 NaCl 和水重吸收↑   
  • → 总体效应：尿量↓   

二、体液调节（主要调节）   

（一）抗利尿激素（ADH）   

• 分泌部位：下丘脑视上核、室旁核大细胞神经元   
• 作用：促进远曲小管/集合管上皮细胞管腔膜 AQP-2（水孔蛋白）数量↑ → 水重吸收↑   
• 分泌调节：   
  • （1）血浆晶体渗透压（主要因素）：渗透压↑ → 渗透压感受器兴奋 → ADH↑ → 水重吸收↑ → 尿量↓   
  • （2）循环血量：血量↓ → 容量感受器抑制 → ADH↑ → 水重吸收↑ → 尿量↓   
  • （3）其他：寒冷/乙醇 → ADH↓ → 尿量↑；疼痛/紧张 → ADH↑ → 尿量↓   
• 水利尿：大量饮清水后尿量↑的现象   
  • 机制：饮水 → 血浆晶体渗透压↓ → 渗透压感受器抑制 → ADH↓ → 远曲/集合管水重吸收↓ → 尿量↑   
  • 时间：30min 开始↑，1h 达峰值，2~3h 恢复正常   

（二）醛固酮   

• 分泌部位：肾上腺皮质球状带   
• 作用：保 Na⁺ 排 K⁺ 保水   
  • 促进远曲小管/集合管主细胞 → Na⁺/Cl⁻/水重吸收↑，K⁺ 分泌↑   
• 分泌调节：   
  • （1）RAAS 系统：肾素 → AngⅠ → ACE → AngⅡ → AngⅢ → 醛固酮↑   
    • 触发因素：入球小动脉牵张感受器兴奋、致密斑感受器兴奋、交感神经兴奋   
  • （2）血 K⁺↑（更敏感）/血 Na⁺↓ → 醛固酮↑   

（三）心房钠尿肽（ANP）   

• 分泌：心房肌细胞合成   
• 作用：促进水、钠排出（与醛固酮对抗）