1、第二节第二节 肾小球的滤过功能肾小球的滤过功能第一节第一节 肾的功能与解剖复习肾的功能与解剖复习第六节第六节 血血 浆浆 清清 除除 率率第四节第四节 尿的浓缩和稀释尿的浓缩和稀释第五节第五节 尿尿 生生 成成 的的 调调 节节第八章第八章 泌尿生理泌尿生理第三节第三节 肾小管的物质转运功能肾小管的物质转运功能第七节第七节 尿尿 液液 及及 其其 排排 放放 一、人体的排泄器官及其排泄物一、人体的排泄器官及其排泄物 排泄排泄：由排泄器官将体内一些物质经血液：由排泄器官将体内一些物质经血液循环排出体外的过程。循环排出体外的过程。排排 泄泄 器器 官官 排排 泄泄 物物 肾肾 脏脏 水、尿素、肌酐
2、、盐类、水、尿素、肌酐、盐类、药物、毒物、色素等药物、毒物、色素等 肺肺 脏脏 coco2 2、水、挥发性药物等、水、挥发性药物等 皮肤及汗腺皮肤及汗腺 水、盐类、少量尿素等水、盐类、少量尿素等 消消 化化 道道 钙、镁、铁、磷等无机盐钙、镁、铁、磷等无机盐,胆色素胆色素,毒物等毒物等 唾唾 液液 腺腺 重金属、狂犬病毒等重金属、狂犬病毒等 二、肾的功能与解剖复习二、肾的功能与解剖复习 1、肾脏功能肾脏功能:(一一)泌尿泌尿:排泄代谢废物排泄代谢废物;调节渗透压调节渗透压;调节水、电解质和酸碱平衡。调节水、电解质和酸碱平衡。为什么肾脏是人体最重要的排泄器官？为什么肾脏是人体最重要的排泄器官？(
3、二二)内分泌内分泌:肾素肾素;促红细胞生成素促红细胞生成素;前列腺素等。前列腺素等。损伤肾脏的因素1.原发性高血压 2.糖尿病 3.高尿酸血症 4.系统性红斑狼疮 5.重金属中毒：汞、铅 6.鱼胆肾功能损伤的表现 1.氮质血症 2.尿毒症 治疗：1.透析：血液透析 腹膜透析（透析衰竭）2.肾移植（器官来源异常困难）目前,我国患尿毒症等待肾移植的人有150万,但每年全国只有7000个左右的患者能够幸运接受肾移植 组织工程技术（人耳鼠）（人耳鼠）1997年，在哈佛大学医学院从事博士后研究的上海交通大学医学院及其附属第九人民医曹谊林于Vacanti实验室内主要完成 供体猪（湘雅三医院）异种胰岛细胞移
4、植 器官黑市交易湖南郴州高中生为买苹果手机卖肾，索赔约湖南郴州高中生为买苹果手机卖肾，索赔约230230万万2、肾的功能解剖、肾的功能解剖(一一)肾单位肾单位肾肾小小体体肾小球肾小球肾小囊肾小囊肾肾小小管管近端小近端小管管髓袢细段髓袢细段远端小远端小管管升支细段升支细段髓袢升支髓袢升支粗段粗段远曲小远曲小管管髓袢降支髓袢降支粗段粗段近曲小近曲小管管降支细段降支细段两种肾单位比较两种肾单位比较皮质肾单位皮质肾单位近髓肾单位近髓肾单位数数 量量多多(85-90%)A口径口径少少(10-15%)体体 积积较大较大较小较小A入入 A出出 2 1A入入 A出出A出出后的后的毛细血管毛细血管袢长度袢长度分
5、布于皮质部分布于皮质部的肾小管周围的肾小管周围还形成还形成U形形的直小血管的直小血管肾素含量肾素含量短短长长多多少少功能功能与滤过有关与滤过有关与尿的浓缩与稀释有关与尿的浓缩与稀释有关(二二)球旁器球旁器（颗粒细胞、球旁细胞颗粒细胞、球旁细胞）（球外系膜细胞球外系膜细胞）颗粒细胞：出、入球小A中分化的平滑肌细胞，合成储存和释放肾素。致密斑：髓袢升支粗段远端高柱状上皮细胞，感受小管液中NaCl含量的变化。球外细膜细胞：吞噬和收缩功能四、滤过屏障四、滤过屏障滤过膜的构成滤过膜的构成外层中层内层水分子水分子阳离子阳离子葡萄糖葡萄糖小分子小分子阴离子阴离子白蛋白蛋白质蛋白质1.组成：内层（内皮细胞）、
6、中层（基膜）、外组成：内层（内皮细胞）、中层（基膜）、外层（肾小囊脏层足细胞的足突）层（肾小囊脏层足细胞的足突）机械屏障由滤过膜的三层组织各种机械屏障由滤过膜的三层组织各种孔、裂构成，决定了溶质分子的半径不孔、裂构成，决定了溶质分子的半径不同，通透性不同：同，通透性不同：2.2.滤过屏障的通透性特征：选择性通透滤过屏障的通透性特征：选择性通透 1.8nm1.8nm自由通过自由通过半径半径 1.81.83.6nm3.6nm部分通过部分通过 3.6nm3.6nm不能通过不能通过分子量分子量6900069000单体可通过单体可通过屏障：屏障：机械屏障、静电屏障机械屏障、静电屏障 带正电荷的溶质最易带
7、正电荷的溶质最易通过；中性溶质次之；负通过；中性溶质次之；负电荷溶质不能通过。电荷溶质不能通过。急性肾小球肾炎时，机械急性肾小球肾炎时，机械屏障破坏，血细胞滤过在屏障破坏，血细胞滤过在原尿中，出现血尿原尿中，出现血尿肾病综合征带负电荷的糖肾病综合征带负电荷的糖蛋白减少或消失，出现蛋蛋白减少或消失，出现蛋白尿，低蛋白血症，从而白尿，低蛋白血症，从而出现水肿。出现水肿。静电屏障决定了溶质分子所带电荷的不同，静电屏障决定了溶质分子所带电荷的不同，通透性不同通透性不同：肾病综合征肾病综合征 低蛋白血症低蛋白血症 水肿水肿（四）肾脏的神经支配和血管分布 单一神经支配：肾交感神经，没有副交感神经 支配肾动
8、脉、肾小管和球旁细胞肾血管分布 肾动脉、叶间动脉、弓状动脉、小叶间动脉、入球小动脉、肾小球毛细血管网、出球小动脉、肾小管周围毛细血管网或直小血管、肾静脉二、肾的血液循环及其调节二、肾的血液循环及其调节 1.1.肾的血液循环特征肾的血液循环特征 血液分布不匀：血液分布不匀：皮质皮质外髓外髓内髓内髓 =1.000.250.06=1.000.250.06 存在两套毛细血管，压力高低不同：存在两套毛细血管，压力高低不同：肾小球毛细血管网高肾小球毛细血管网高利于滤过；利于滤过；肾小管周围毛细血管网低肾小管周围毛细血管网低利于重吸收。利于重吸收。流量大流量大 流量流量心输出量心输出量1/41/41/51/
9、5；肾占体重的；肾占体重的0.5%0.5%。（4 4）血流量一定范围内相对稳定血流量一定范围内相对稳定 在动脉血压为在动脉血压为80-180mmHg80-180mmHg范围内，保持相对稳范围内，保持相对稳定。定。2.2.肾血流量的调节方式肾血流量的调节方式自身调节自身调节：在没有外来神经支配的情况下，肾血流量在动脉血压在没有外来神经支配的情况下，肾血流量在动脉血压（80-180mmHg 80-180mmHg）一定范围内保持恒定的现象。）一定范围内保持恒定的现象。机制：机制：肌源学说肌源学说：当：当A A压压AA管壁平滑肌紧张性管壁平滑肌紧张性而收缩而收缩血流阻力血流阻力肾血流量保持稳定；肾血流
10、量保持稳定；管管-球反馈球反馈：当肾血流量和肾小球滤过率：当肾血流量和肾小球滤过率致致密斑感受到远曲小管液密斑感受到远曲小管液NaNa+ClCl-致密斑将此信致密斑将此信息反馈至肾小球息反馈至肾小球使入、出球小动脉收缩，肾血流使入、出球小动脉收缩，肾血流量和肾小球滤过率恢复。量和肾小球滤过率恢复。肾素肾素-血管紧张素系统有关血管紧张素系统有关 神经神经-体液调节：体液调节：应急时交感应急时交感N兴奋兴奋 肾血管收缩肾血管收缩 肾血肾血流量流量；应急时应急时NE、E、VP、A 分泌分泌肾血肾血管收缩管收缩 肾血流量肾血流量。尿的生成过程：尿的生成过程：1.1.肾小球的滤肾小球的滤过作用过作用 2
11、.2.肾小管和集合肾小管和集合管的重吸收作用管的重吸收作用 3.3.肾小管和集合肾小管和集合管的分泌作用管的分泌作用第二节第二节 肾小球的滤过功能肾小球的滤过功能一、概述一、概述1.1.什么叫肾小球滤什么叫肾小球滤 过？过？形成原尿的过程形成原尿的过程。2.2.滤过的实验证据滤过的实验证据:肾小囊微穿刺抽取肾小囊微穿刺抽取液体分析发现液体分析发现,除蛋除蛋白质外，白质外，所含的成分所含的成分及其浓度与血浆基本及其浓度与血浆基本一致一致,而且渗透压和而且渗透压和pHpH值也与血浆近似。值也与血浆近似。原尿原尿 =血血 浆的浆的超滤液。超滤液。(3)(3)肾小球滤过功能的度量指标肾小球滤过功能的度
12、量指标1.1.滤过率滤过率（glomerularglomerular filtration rate,filtration rate,GFRGFR)概念概念：单位时间内两肾生成的超滤液量。单位时间内两肾生成的超滤液量。测定方法：用测定菊糖的血浆清除率代表测定方法：用测定菊糖的血浆清除率代表GFRGFR。2.2.滤过分数滤过分数(glomerularglomerular filtration fractionfiltration fraction GFFGFF)概念概念：GFRGFR与每分钟肾血浆流量的百分比。与每分钟肾血浆流量的百分比。二、肾小球的滤过二、肾小球的滤过 滤过三要素滤过三要素:屏
13、障、屏障、动力、动力、阻力阻力 入球端有效滤过压有效滤过压=6.0(2.67+1.33)=2.0kPa(15mmHg)0 0有滤液生成有滤液生成 出球端 有效滤过压有效滤过压=6.0(4.67+1.33)=0kPa(0mmHg)0无滤液生成无滤液生成滤过的动力滤过的动力有效滤过压（有效滤过压（EFPEFP）有效滤过压有效滤过压=毛细血管压毛细血管压-（血浆胶体渗透压（血浆胶体渗透压+囊内压）囊内压）有效滤过压：滤过动力与阻力的代数有效滤过压：滤过动力与阻力的代数和和 沿着毛细血管全长，随着水和溶质的滤出，胶体沿着毛细血管全长，随着水和溶质的滤出，胶体渗透压渐渗透压渐有效滤过压渐有效滤过压渐(E
14、FP=0EFP=0时称滤过平时称滤过平衡衡)滤过平衡的位置决定着滤过平衡的位置决定着毛细血管滤过的长度毛细血管滤过的长度。(四四)影响滤过的因素影响滤过的因素1.1.滤过膜滤过膜 面积面积通透性通透性机械屏障作用机械屏障作用血尿（肾炎）血尿（肾炎）静电屏障作用静电屏障作用蛋白尿（肾病综合征）蛋白尿（肾病综合征）正常时肾小球都活动滤过面积正常时肾小球都活动滤过面积=1.5m=1.5m2 2滤过面积滤过面积GFRGFR尿量尿量（肾盂肾炎）（肾盂肾炎）2.2.有效滤过压有效滤过压肾小球肾小球Cap.Cap.血压血压血浆胶体血浆胶体渗透压渗透压囊内压囊内压有效有效滤过压滤过压 GFR GFR 尿量尿量
15、=如：大失血如：大失血交感交感N N+、NE Cap.NE Cap.收缩收缩 高高BpBp病晚期病晚期肾肾A A入入硬化而缩小硬化而缩小如：快速大量输液如：快速大量输液稀释胶渗压稀释胶渗压如：结石、肿瘤如：结石、肿瘤3.3.肾小球血浆流量肾小球血浆流量 由图可见：三条曲线分别代表由图可见：三条曲线分别代表不同肾小球血浆流量不同肾小球血浆流量(RPF)(RPF)时血浆胶时血浆胶体渗透压体渗透压(COP)(COP)上升的斜率。上升的斜率。曲线曲线A:RPF COPA:RPF COP速快速快曲线曲线C:RPF COPC:RPF COP速慢速慢曲线曲线B:B:正常正常RPFRPF时时COPCOP速速
16、由图可见：沿着毛细血由图可见：沿着毛细血管全长，随着水和溶质的滤出，管全长，随着水和溶质的滤出，胶体渗透压渐胶体渗透压渐有效滤过压有效滤过压渐渐(=0(=0时称滤过平衡时称滤过平衡)滤过滤过平衡的位置决定着毛细血管滤平衡的位置决定着毛细血管滤过的长度。过的长度。结论结论：RPFRPF大大COPCOP速慢速慢滤过平衡滤过平衡位置近出球位置近出球A A端端GFRGFR；反之则；反之则GFRGFR。第三节第三节 肾小管与集合管的转运功能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肾小管与集合管的转运功能是指其重吸收重吸收和和分泌分泌作用。作用。分分 泌泌:指小管上皮细胞将自身代谢产物排入管
17、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血液指小管上皮细胞将原尿中某些成分重新摄回血液的过程的过程。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)(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 1.1900 980 960 1.1蛋白质蛋白质 80 80 微量微量 0 -0 -葡萄糖葡萄糖 1 1 0 -1 1 0 -Na Na+3.3 3.3 3.5 1.13.3 3.3 3.5 1.1 Cl Cl-3.7 3.7 6.0 1.63.7 3.7 6.0 1
18、.6 K K+0.2 0.2 1.5 7.50.2 0.2 1.5 7.5 尿酸尿酸 0.02 0.020.02 0.02 0.5 25.0 0.5 25.0 尿素尿素 0.3 0.30.3 0.3 20.0 67.0 20.0 67.0 肌酐肌酐 0.01 0.010.01 0.01 1.5 150.0 1.5 150.0 氨氨 0.001 0.0010.001 0.001 0.4 400.0 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组成比较下表原尿与终尿中成分的组成：葡萄糖葡萄糖原尿中有原尿中有终尿中无终尿中无(定有重吸收定有重吸收)；肌酐、氨肌酐
19、、氨原尿中微量原尿中微量终尿中大量终尿中大量(定有分泌定有分泌)。原尿与终尿量原尿与终尿量的比较：的比较：原尿量原尿量=125125ml/minml/min606024=24=180L180L/d/d终尿量终尿量=1-2L/d=1-2L/d(定有定有重吸收重吸收)重吸收的方式重吸收的方式 被动被动：单纯扩散单纯扩散 易化扩散易化扩散主动主动：原发主动：原发主动：泵泵继发主动：继发主动：协同协同 转运转运(一一)近端小管对近端小管对NaNa+的重吸收的重吸收 1.1.NaNa+重吸收重吸收机制机制：前半段前半段：主动过程。：主动过程。管腔膜：管腔膜：.NaNa+分别与葡萄糖、氨基酸、分别与葡萄糖
20、、氨基酸、等同向偶联转运；等同向偶联转运；.Na.Na+与与H H+交换。交换。管周膜：管周膜：NaNa+-K-K+泵。泵。一、一、Na+Cl-和水的重吸收和水的重吸收侧侧 膜膜 后半段后半段：被动为主的过程。：被动为主的过程。1.1.ClCl-顺浓度差经紧密连接处重顺浓度差经紧密连接处重吸收吸收管两侧电位差管两侧电位差NaNa+顺顺电位差经电位差经紧密连接紧密连接处重吸收。处重吸收。2.2.NaNa+与与H H+交换交换近端小管：近端小管：重吸收重吸收70%70%的的NaNa+Cl Cl-和水和水各段小管转运方式和机制不同各段小管转运方式和机制不同 (二二)近端小管对近端小管对ClCl-的重
21、吸收的重吸收 机制机制:被动过程。被动过程。1.1.近端小管的前半段：近端小管的前半段：不吸收不吸收 2.2.后半段：后半段：（1 1）ClCl-HCOHCO3 3-逆向转运逆向转运，K K+-Cl-Cl-同向转运同向转运 （2 2）由于由于NaNa+、葡萄糖、氨基酸等物质已在近、葡萄糖、氨基酸等物质已在近曲小管的前半段主动重吸收曲小管的前半段主动重吸收后半段的管内外后半段的管内外ClCl-的的浓度差浓度差(高高202040%)Cl40%)Cl-顺浓度差顺浓度差经经紧密连接紧密连接处进处进入细胞间隙。入细胞间隙。(三三)近端小管近端小管H H2 2O O的重吸收的重吸收 重吸收机制重吸收机制:
22、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；细胞旁路；H H2 2O O通道。通道。重吸收特点：重吸收特点：具球具球-管平衡现象，即管平衡现象，即重吸收量始终为滤过重吸收量始终为滤过量的量的656570%70%。重吸收量不随机体的需要而被调节，故重吸收量不随机体的需要而被调节，故近曲小近曲小管水的重吸收量对终尿量的影响不大，而终尿量主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要取决于远曲小管和集合管对水的重吸收量。NaNa+K K+ClCl-水水髓髓二、髓袢对二、髓袢对NaNa+、ClCl-和水的重吸收和水的重吸收髓袢降
23、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：水经水通道以渗对水高度通透：水经水通道以渗透方式重吸收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：顺浓度差被动高度通透：顺浓度差被动重吸收重吸收渗透压渐渗透压渐。NaNa+尿素尿素重吸收重吸收NaClNaCl的的20%20%和水的和水的15%15%髓袢细段的这一特性可产生逆流倍增现象髓袢细段的这一特性可产生逆流倍增现象NaNa+K K+ClCl-水水髓髓NaNa+尿素尿素髓袢升支粗段：髓袢升支粗段：对水对水、尿素不通透尿素不
24、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同向转运体方式的继发主动转运。动转运。细胞内细胞内ClCl-K K+NaNa+同向转运体模式同向转运体模式:管 腔 膜 上 有管 腔 膜 上 有NaNa+:2Cl:2Cl-:K:K+同向转同向转运体运体NaNa+、ClCl-顺顺电电-化学梯度化学梯度，K K+逆逆电电-化学梯度同向化学梯度同向转运入细胞内。转运入细胞内。进入细胞内的进入细胞内的：NaNa+由管周膜由管周膜NaNa+泵泵泵出泵出，ClCl-经管周膜经管周膜ClCl-通道、通道、K K+经经管管腔腔膜膜K K+通道顺浓度梯通道顺
25、浓度梯度易化扩散出细胞。度易化扩散出细胞。影响同向转运体转运的因素影响同向转运体转运的因素:应用应用圭巴因圭巴因选择性阻断选择性阻断NaNa+泵时，泵时，ClCl-和和NaNa+的重的重吸收就明显减少。说明管周膜吸收就明显减少。说明管周膜NaNa+泵的活动对管腔膜泵的活动对管腔膜同向转运体的转运具有重要作用。同向转运体的转运具有重要作用。同向转运体对同向转运体对速尿（呋塞米）速尿（呋塞米）和和利尿酸利尿酸很敏感，很敏感，即它们能与即它们能与ClCl-竞争结合位点，从而抑制竞争结合位点，从而抑制NaNa+、ClCl-、K K+的同向转运，干扰尿浓缩机制的同向转运，干扰尿浓缩机制(后述后述)，导致
26、利尿。因，导致利尿。因此，将速尿称此，将速尿称髓袢利尿剂髓袢利尿剂。3.3.远端小管和集合管对远端小管和集合管对NaNa+、ClCl-和水的重吸收和水的重吸收 重吸收重吸收12%12%的的NaNa+、ClCl-和不同量的水和不同量的水 特点特点:重吸收的量可被调节：醛固酮可重吸收的量可被调节：醛固酮可调节调节NaNa+的的重吸收重吸收。抗利尿激素调节水的重吸收。抗利尿激素调节水的重吸收（1 1）.远端小管和集合管对远端小管和集合管对NaNa+的重吸收的重吸收 机制机制：主动重吸收。：主动重吸收。远曲小管初段：远曲小管初段：NaNa+在管腔膜由在管腔膜由NaNa+-Cl-Cl-同向转同向转运（运
27、（抑制剂：噻嗪类利尿剂）抑制剂：噻嗪类利尿剂）进入细胞内，然后在进入细胞内，然后在管周膜由管周膜由NaNa+泵泵出细胞而被重吸收。泵泵出细胞而被重吸收。远曲小管后段和集合管：远曲小管后段和集合管：NaNa+在管腔膜主要通在管腔膜主要通过过NaNa+通道通道（抑制剂：抑制剂：氨氯吡咪）氨氯吡咪）进入细胞内，然进入细胞内，然后在管周膜由后在管周膜由NaNa+泵泵出细胞而被重吸收。泵泵出细胞而被重吸收。（2 2）.远端小管和集合管对远端小管和集合管对Cl-的重吸收远曲小管初段：远曲小管初段：NaNa+-Cl-Cl-同向转运同向转运远曲小管后段和集合管：远曲小管后段和集合管：细胞旁路被动重吸收细胞旁路
28、被动重吸收（顺电位梯度）（顺电位梯度）（3 3）.远端小管和集合管对远端小管和集合管对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；重吸收量对重吸收量对终尿量的影响很大终尿量的影响很大。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，对水不通透对水不通透。远曲小管后段和集合管：远曲小管后段和集合管：被动重吸收被动重吸收（顺渗透压梯度）（顺渗透压梯度）受抗利尿激素受抗利尿激素ADHADH调控调控 ：当：当ADHADH作用时，水通道便从作用时，水通道便从胞浆镶嵌到管腔膜上，调节水的重吸收。胞浆镶嵌到管腔膜上，调节水的重吸收。水通道水
29、通道水孔蛋白水孔蛋白AgreAgre等等(1988)(1988)在分离纯化红细胞膜上的在分离纯化红细胞膜上的RhRh多肽时，发多肽时，发现了一个现了一个28 kD28 kD的疏水性跨膜蛋白，称为形成通道的整的疏水性跨膜蛋白，称为形成通道的整合膜蛋白（合膜蛋白（CHIP28)CHIP28)，19911991年完成了其年完成了其cDNAcDNA克隆。但克隆。但当时并不知道该蛋白的功能，在进行功能鉴定时，将当时并不知道该蛋白的功能，在进行功能鉴定时，将体外转录合成的体外转录合成的CHIP28 eDNACHIP28 eDNA注入非洲爪蟾的卵母细注入非洲爪蟾的卵母细胞中，发现在低渗溶液中，卵母细胞迅速膨
30、胀，并于胞中，发现在低渗溶液中，卵母细胞迅速膨胀，并于5 5 minmin内破裂。进一步，证实其为水通道蛋白。从此确定内破裂。进一步，证实其为水通道蛋白。从此确定了细胞膜上存在转运水的特异性通道蛋白，并称了细胞膜上存在转运水的特异性通道蛋白，并称CHIP28CHIP28为为Aquaporinl(AQPl)Aquaporinl(AQPl)。Peter Agre教授因发现水通道蛋白获得教授因发现水通道蛋白获得2003年诺贝尔化学奖年诺贝尔化学奖 1974年于约翰年于约翰 霍普金斯大学药学院获医学霍普金斯大学药学院获医学博士学位博士学位 现任杜克大学医学中心副主任，分管科学现任杜克大学医学中心副主任
31、，分管科学技术。技术。(二二)HCOHCO3 3-的重吸收的重吸收与与H H+的分泌的分泌HCOHCO3 3-的重吸收的重吸收1.HCO1.HCO3 3-的重吸收：的重吸收：部位：近端小管、升支粗段部位：近端小管、升支粗段机制：被动重吸收。机制：被动重吸收。特点：特点：（1 1）以以COCO2 2的形式重吸收；的形式重吸收；（2 2）关键酶：碳酸酐酶关键酶：碳酸酐酶（抑制剂：乙酰唑胺（抑制剂：乙酰唑胺 碱化碱化尿液）尿液）（3 3）HCO3-HCO3-的重吸收与的重吸收与Na+-H+Na+-H+逆向交换呈正相关逆向交换呈正相关(H+(H+分泌分泌重吸收重吸收HCO3-HCO3-)。2.H2.H
32、+的分泌的分泌部位部位：近、远端小管、：近、远端小管、集合管集合管机制机制:。NaNa+-H-H+交换交换 主动分泌主动分泌H H+泵泵H H+NHNH3 3 +NHNH4 4+H H+泵泵 泌泌H H+与泌与泌K K+呈负相呈负相 关，关，与氨的分泌呈正相关与氨的分泌呈正相关 泌泌H H+是有限度的是有限度的:当小管液当小管液pHpH值值4.54.5时时,泌泌H H+则停止。则停止。特点特点:泌泌H H+与重吸收与重吸收HCO3HCO3-、NaNa+呈正相关呈正相关（三）（三）.NHNH3 3的分泌的分泌机制机制:单纯扩散单纯扩散部位：部位：近、远端小管、髓袢升支粗段近、远端小管、髓袢升支粗
33、段 来源来源：小管上皮细胞内小管上皮细胞内谷氨酰氨谷氨酰氨脱氨脱氨NHNH3 3(氨氨)脂溶性脂溶性肾小管腔：肾小管腔：NHNH3 3H H+NHNH4 4+ClCl-NHNH4 4ClCl单纯扩散单纯扩散谷氨酰氨谷氨酰氨酶酶NHNH3 3分泌特点分泌特点:泌泌NHNH3 3与泌与泌H H+呈正相关：即呈正相关：即泌泌NHNH3 3促进促进H H+-Na-Na+交换。交换。泌泌NHNH3 3 与与HCOHCO3 3-的重吸收呈正相关的重吸收呈正相关。排酸保碱排酸保碱,调节机体酸碱平衡。调节机体酸碱平衡。(四四)K K+的重吸收与分泌的重吸收与分泌 特点：特点：原尿中的原尿中的K+K+绝大部分绝
34、大部分(70(70)在近端小管被在近端小管被重吸收入血重吸收入血,终尿中的终尿中的K+K+主要是由远曲小管和集合管分主要是由远曲小管和集合管分泌的。泌的。K K+的重吸收：的重吸收：部位：部位：近端小管（近端小管（65-70%65-70%）、髓袢（）、髓袢（25-30%25-30%）机制机制:主动过程主动过程(尚不清楚尚不清楚)。KK+管内管内 K K+管外管外140140(4mol/L)(4mol/L)(150mol/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。远端小管和集合管 既可重吸收（闰细胞），也可分泌（主细胞）机制机制:尚不清楚尚不清楚K
35、 K+的分泌的分泌部位：部位：远端小管、集合管远端小管、集合管机制机制:不完全清楚不完全清楚 1.Na1.Na+-K-K+交换。交换。2 2.Na.Na+-H-H+交换交换 3.3.顺电顺电-化学梯度的易化化学梯度的易化扩散扩散K K+通道通道NaNa+通道通道NaNa+-K-K+泵泵NaNa+-K-K+交换交换 K K+分泌特点分泌特点:泌泌K K+与泌与泌H H+呈负相关。呈负相关。NaNa+-K-K+交换与交换与NaNa+-H-H+交换具有竟争抑制。交换具有竟争抑制。酸中毒酸中毒:Na:Na+-H-H+,Na,Na+-K-K+泌泌K K+高血钾症高血钾症 高血钾症高血钾症:Na:Na+-
36、K-K+,Na,Na+-H-H+泌泌H 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。NaNa+-K-K+交换与交换与NaNa+-H-H+交换交换 影响影响K+分泌的因素分泌的因素 促进K+分泌：细胞外液中K+浓度升高、醛固酮增加（保Na+排K+）小管液流速增加 抑制K+分泌：H+浓度增加 细胞外液中K+浓度降低 小管液流速降低（五）钙的重吸收和排泄 重吸收部位：1.近端小管近端小管（70%）机制：溶剂拖曳 细胞旁途径（80%）、跨细胞途径（20%）：钙泵 Na+-Ca 2+交换 2.髓袢（髓袢（20%）机制：升支粗段被动重吸收 3.远端小管、集合管（远端小管、
37、集合管（9%）机制：主动重吸收 肾脏对Ca 2+的排泄和重吸收的调节1.甲状旁腺素：升血钙（促进Ca 2+的重吸收，减少Ca 2+的排泄）2.细胞外液增加，动脉血压升高，减少Ca 2+的重吸收3.代谢性酸中毒，增加Ca 2+的重吸收4.代谢性碱中毒，减少Ca 2+的重吸收(六六)葡萄糖的重吸收葡萄糖的重吸收部位部位:仅限于近曲小管仅限于近曲小管(尤其前半段尤其前半段)。机制机制:继发性主动转运。继发性主动转运。葡萄糖葡萄糖小管上皮细胞内小管上皮细胞内K K+NaNa+管腔膜管腔膜：葡萄糖与葡萄糖与NaNa+依赖载体的依赖载体的同向偶联转运入细胞内。同向偶联转运入细胞内。管周膜管周膜：葡萄糖顺浓
38、度差经载体葡萄糖顺浓度差经载体易化易化扩散扩散进入细胞间隙进入细胞间隙(单一转运单一转运)。Na+Na+被管周膜被管周膜Na+Na+泵泵出泵泵出Na+iNa+i为管腔膜葡萄糖协同为管腔膜葡萄糖协同转运提供动力。转运提供动力。因此，将管周膜因此，将管周膜Na+Na+泵的活动称原发主动；将葡萄糖在管泵的活动称原发主动；将葡萄糖在管腔膜的协同转运称腔膜的协同转运称继发主动继发主动。葡萄糖葡萄糖 3.3.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可能与协同转运载体的数目有限有关有限有关)。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
39、浓度(或不出现或不出现尿糖的最高血糖浓度尿糖的最高血糖浓度)。正常值：正常值：160160180mg180mg（8.98.910.1mmol/L10.1mmol/L）。）。葡萄糖吸收极限量葡萄糖吸收极限量(TMG)(TMG):当全部肾小管对葡萄糖当全部肾小管对葡萄糖的吸收能力都达到极限的吸收能力都达到极限,尿中的糖量与滤出的增多量尿中的糖量与滤出的增多量相等时的血糖浓度。相等时的血糖浓度。正常值：成人男性为正常值：成人男性为375mg(2.68mmol375mg(2.68mmol)/min/1.73m)/min/1.73m2 2,成人女性为成人女性为300mg(1.67mmol300mg(1.
40、67mmol)/min/1.73m)/min/1.73m2 2。(六六)其它物质的重吸收和分泌其它物质的重吸收和分泌 1.1.氨基酸的重吸收同葡萄糖。氨基酸的重吸收同葡萄糖。微量蛋白质通过肾小管上皮细胞的吞饮作用被微量蛋白质通过肾小管上皮细胞的吞饮作用被重吸收。重吸收。2.HPO2.HPO4 42-2-、SOSO4 42-2-是与是与Na+Na+同向转运重吸收的。同向转运重吸收的。3.3.进入体内的某些物质如进入体内的某些物质如青霉素、酚红和大多数青霉素、酚红和大多数利尿药利尿药等，由于与血浆蛋白结合而不能通过肾小球等，由于与血浆蛋白结合而不能通过肾小球滤过，均在近曲小管被主动分泌。滤过，均在
41、近曲小管被主动分泌。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、NaNa+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%60-70%初段主动初段主动(管腔膜管腔膜NaNa+-X-X偶联转运，管周膜偶联转运，管周膜NaNa+泵泵)后段被动后段被动(顺电位差经顺电位差经细胞旁路细胞旁路)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%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(Na+-K-K+-2Cl-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NaNa+不通透不通透重吸收量与尿重吸收
42、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%10%管腔膜管腔膜NaNa+-Cl-Cl-交换交换管周膜管周膜NaNa+泵泵受调节受调节 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、H H2 2O O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%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%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%10%9.3%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
43、通透受受ADHADH调节调节 近曲小管水的重吸收量对终尿量的影响不大，而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终尿量主要取决于远曲小管和集合管对水的重吸收量。三、影响肾小管和集合管重吸收和分泌的因素（肾内自身调节肾内自身调节）(一一)小管液中溶质的浓度小管液中溶质的浓度 小管液中溶质浓度所形成的渗透压小管液中溶质浓度所形成的渗透压,是对抗是对抗肾小管对水重吸收的力量肾小管对水重吸收的力量(排出排出1g溶质，约需溶解溶质，约需溶解于于15ml水水)。当当溶质溶质渗透压渗透压肾小管对水的重吸收肾小管对水的重吸收小管液中小管液中Na+(因被稀释因被稀
44、释)Na+重吸收重吸收尿尿量量。这种利尿方式称为这种利尿方式称为渗透性利尿渗透性利尿。概念：概念：如如:糖尿病的多尿；糖尿病的多尿；渗透性利尿剂渗透性利尿剂-甘露醇、山梨醇甘露醇、山梨醇(可被滤过而不可被滤过而不被重吸收被重吸收)。(二二)球球-管平衡管平衡 1.1.概念：概念：指指近曲小管近曲小管对溶质、水的重吸收量与对溶质、水的重吸收量与肾小球肾小球滤滤过量之间保持一定的平衡关系的现象。过量之间保持一定的平衡关系的现象。实验证明，无论实验证明，无论GFRorGFRor近曲小管对溶质和近曲小管对溶质和水的重吸收量是水的重吸收量是定比重吸收定比重吸收的：的：重吸收量重吸收量/滤过量滤过量656
45、570%70%2.2.机制：机制：主要与管周毛细血管压和胶体渗透压的改变有关。主要与管周毛细血管压和胶体渗透压的改变有关。如：如：在肾血流量不变的前提下：在肾血流量不变的前提下：当当GFRGFR时时管周管周Cap.Cap.血量血量Cap.Cap.压压+胶体渗透压胶体渗透压小管旁组织间液入小管旁组织间液入Cap.Cap.量量小管旁组织间液的静水压小管旁组织间液的静水压NaNa+、H H2 2O O回漏回漏重吸收重吸收重吸收率重吸收率/滤过率滤过率65-7065-70 （球（球-管平衡）管平衡）第四节第四节 尿液的浓缩和稀释尿液的浓缩和稀释概概 述述 尿渗压血渗压尿渗压血渗压高渗尿高渗尿尿浓缩尿浓
46、缩 如：大量出汗、呕吐、腹泻如：大量出汗、呕吐、腹泻缺水缺水 尿渗压血渗压尿渗压血渗压低渗尿低渗尿尿稀释尿稀释 如：大量输液、饮水如：大量输液、饮水多水多水 尿渗压血渗压尿渗压血渗压等渗尿等渗尿肾功肾功 如：肾衰如：肾衰正常尿液的渗透压：正常尿液的渗透压：50501200mOsm/(1200mOsm/(KgKgH H2 2O O)尿量：尿量：正常：正常：10001500ml/24h 多尿：尿量长期保持在多尿：尿量长期保持在2500ml/24h以上以上 少尿：少尿：100500ml/24h 无尿：少于无尿：少于100ml/24h尿液浓缩、稀释的过程和机制尿液浓缩、稀释的过程和机制 部位：部位：远
47、端小管和远端小管和 集集合管合管 尿液的浓缩和稀释尿液的浓缩和稀释决定于：决定于：髓袢、集合管髓袢、集合管U U形结形结构的逆流系统（结构基构的逆流系统（结构基础）；础）；肾髓质高渗梯度的状肾髓质高渗梯度的状况况(先决条件先决条件)；血 液血 液 A D HA D H 的 浓 度的 浓 度（对水重吸收的调节作（对水重吸收的调节作用）。用）。髓质高渗梯度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低渗尿(尿稀释尿稀释)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高渗尿高渗尿(尿浓缩尿浓缩)ADHADHADHADH尿液浓缩和稀释过程尿液浓缩
48、和稀释过程 尿崩症：20L/天 ADH的缺乏（垂体性尿崩）或者肾小管和集合管缺乏ADH的受体（肾性尿崩）尿液浓缩尿液浓缩 髓质越厚，浓缩能力越强髓质越厚，浓缩能力越强 沙鼠沙鼠水水NaclNacl尿素尿素髓袢降支细段髓袢降支细段 高度通透高度通透不易通透不易通透不易通透不易通透髓袢升支细段髓袢升支细段 不通透不通透高度通透高度通透中等通透中等通透髓袢升支粗段髓袢升支粗段 不易通透不易通透不易通透不易通透但主动重吸收但主动重吸收不易通透不易通透远远 曲曲 小小 管管有有ADHADH时时易通透易通透不易通透不易通透但主动重吸收但主动重吸收不易通透不易通透 集集 合合 管管有有ADHADH时时易通透
49、易通透不易通透不易通透但主动重吸收但主动重吸收外髓部不通透外髓部不通透内髓部易通透内髓部易通透表表8-1 8-1 髓袢、远曲小管和集合管的通透性髓袢、远曲小管和集合管的通透性尿液浓缩的机制尿液浓缩的机制(一一)肾髓质高渗梯度的形成肾髓质高渗梯度的形成 1.1.髓袢、远曲小管和集合管的通透性髓袢、远曲小管和集合管的通透性:2.2.肾髓质高渗梯度形成机制肾髓质高渗梯度形成机制髓袢降支细段髓袢降支细段：对对NaClNaCl不易通透不易通透对尿素不易通透对尿素不易通透对水高度通透对水高度通透水被重吸收水被重吸收管内浓度倍增管内浓度倍增 (管内为高渗梯度管内为高渗梯度)(钠盐钠盐 管内管内 钠盐钠盐 管
50、外管外)(尿素尿素 管内管内 尿素尿素 管外管外髓袢升支细段髓袢升支细段：对对NaClNaCl高度通透高度通透对尿素中等通透对尿素中等通透对水不通透对水不通透 由由产生逆流倍增产生逆流倍增现象，现象，肾内髓部肾内髓部高渗高渗梯度已形成。梯度已形成。NaClNaCl向管外扩散向管外扩散尿素向管内扩散尿素向管内扩散管内浓度倍减管内浓度倍减 (但仍为高渗梯度但仍为高渗梯度)(管外为高渗梯度管外为高渗梯度)(管内管内 钠盐钠盐 渐渐)(管内管内 尿素尿素 渐渐)髓袢升支粗段髓袢升支粗段：对对NaClNaCl主动转运主动转运对尿素不通透对尿素不通透对水不通透对水不通透NaClNaCl向管外扩散向管外扩散
