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生理学--尿的生成与排出
医学考研306西医综合，本人2024考研，根据XL老师整理的课堂笔记。在考研后期可以帮助大家迅速的浏览知识点。希望本人整理的笔记可以帮助大家上岸！！！
编辑于2023-12-28 20:19:24
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泌尿
肾脏的功能解剖特点和肾血流量
肾脏的内分泌功能
肾素--球旁细胞分泌
EPO--肾间质细胞分泌
缓激肽--肾皮质分泌
前列腺素--皮质/髓质分泌
1α-羟化酶--肾小管上皮细胞分泌
一剑劈坏了管腔
一剑--EPO-间质细胞
劈坏--缓激肽-肾皮质细胞
管腔--羟化酶-肾小管上皮细胞
肾单位--100%在皮质

肾单位的组成成分

肾小体
肾小球--毛细血管球
肾小囊
肾小管
近端小管
近曲小管
髓袢降支粗段
髓袢
髓袢降支细段
髓袢升支细段
远端小管
髓袢升支粗段
远曲小管
肾单位的分类
皮质肾单位
肾小体的位置
外层、中层皮质
占比
80%~90%
特点
肾小体较小，髓袢较短
小A
入球小A/出球小A=2:1--有利于滤过
出球小A
分支形成肾小管周围Cap，有利于重吸收
近髓肾单位
肾小体的位置
内层皮质
占比
10~15%
特点
肾小体较大，髓袢较长
小A
入球小A/出球小A=1:1
出球小A
分支形成肾小管周围Cap，有利于重吸收
分支形成U型直小血管--维持髓质高渗液和尿液的浓缩和稀释
球旁器--主要分布在皮质肾单位，肾素较多

颗粒细胞/球旁细胞/近球细胞
合成、储存、释放肾素
球外系膜细胞
具有吞噬和吸收功能
致密斑
感受小管液中的NaCl的变化--远曲小管
滤过膜
结构

毛细血管内皮细胞（内层）--70nm~90nm
毛细血管基底膜（中层）--2nm~8nm：最主要的结构
肾小囊脏层c足突（外层）--4nm~11nm
负电荷--正电荷易通过，负电荷不易通过
影响物质滤过的因素
分子有效半径
＜2nm的中性物质可自由通过
2nm~4.2nm--随半径增大而滤过减少
白蛋白--3.6nm：很难通过--电荷影响
＞4.2nm--不能通过
物质所带电荷
正电荷＞中性物质＞负电荷
人体PH在7.35~7.45，蛋白质等电点一般在4~5；因此PH＞PI，蛋白质带表面带负电荷；
临床
尿中不出现红细胞--机械屏障作用
尿中不出现蛋白质--机械屏障＋电荷屏障
蛋白尿
溢出性蛋白尿--太多了
血红蛋白--溶血
血红蛋白和触珠蛋白结合被肝脏摄取
肌红蛋白--横纹肌溶解
本周蛋白--MM病
肾小球性蛋白尿
选择性蛋白尿--以白蛋白为主
非选择性蛋白尿--白蛋白、球蛋白都有
肾小管性蛋白尿
β2微球蛋白
溶菌酶、核糖核酸酶
正常时可滤过，被肾小管重吸收
血管系膜（球内系膜）
连接于肾小球毛细血管之间
组成
球内系膜细胞
收缩
ADH/NA/AngⅡ/TAX2/内皮素/腺苷（扩冠脉）
舒张
ANP/PGE2/PG/DA/NO
球内基质
神经支配
完全是交感神经支配
vs 食管下括约肌--迷走神经
食物刺激食管壁（食物未入胃）：抑制性神经纤维--VIP/NO--舒张效应
食物刺激胃：兴奋性神经纤维--Ach--收缩效应
急性失血--刺激压力感受器/心肺感受器--交感神经兴奋
NA/NE
肾A（α1受体为主）：入球小A收缩＞＞出球小A
肾小管--重吸收钠、水
球旁细胞β1受体
释放肾素--激活RAAS系统
尿液变少
肾血流量及其调节
特点
血供丰富
不同部位供血不同
94%--肾皮质
5%--外髓
1%--内髓
肾血流量会两次流经Cap
肾小球--滤过
肾小球Cap压力高：入球小A/出球小A=2：1--有利于滤过
管周毛细血管--重吸收
管周毛细血管压力低，胶体渗透压较高--有利于重吸收
直小血管与髓袢伴行，有利于维持髓质高渗
调节
自身调节
肌源性学说：一定范围内（70~180mmHg），肾灌注压增高，入球小A血管平滑肌受到机械牵张，胞内钙离子增加，血管平滑肌收缩--肾血流保持稳定；
管-球反馈
牵张感受器--感受肾A 的灌注压
肾动脉灌注压降低时，入球小A受牵拉程度减小，刺激肾素释放
反之，抑制肾素释放；
致密斑
肾小球滤过率减少或其他因素导致流经致密斑的小管液中NaCl减少，肾素释放增加
反之，肾素释放减少
神经调节
交感神经兴奋释放去甲肾上腺素
与血管平滑肌α受体结合，引起肾血管收缩而减少肾血流量
入球A收缩＞出球A--肾小球毛细血管血浆流量减少，毛细血管血压下降，GFR↓；
激活β受体，使球旁细胞释放肾素→AngⅡ/醛固酮↑→增加肾小管和集合管对水和氯化钠的重吸收，使尿量减少；
与α1-肾上腺素能受体结合，刺激近端小管和髓袢对钠离子、氯离子和水的重吸收
α1受体拮抗剂--哌唑嗪阻断此效应
影响交感神经活动的因素
循环血量增加--心肺感受器抑制交感神经
动脉血压增高--压力感受器减弱交感神经活动
严重失血时，机体处于应激状态，肾交感神经兴奋
体液因素
收缩--NA/NE/ADH/AngⅡ/A/E
舒张--PGE2、PGI、NO、ANP、缓激肽
其他因素
高蛋白、严重高血糖→Na-G/AA同向转运↑ →流经致密斑处Na↓ →管-球反馈：肾血流量增加，滤过率增加
腺苷
舒张冠脉
收缩肾动脉
紧急情况下保证心脏血液供应
肾小球的滤过功能
概念
超滤液
肾小球滤过的液体
肾小球滤过率（GFR）
单位时间内两肾生成超滤液的量（125ml/min）
肾血浆流量
安静状态下，两肾的灌注量（660ml/min）
滤过分数（FF）
GFR/肾血浆流量
肾阈值
是某种溶质开始出现在尿中时的血浆浓度
有效滤过压

动力
毛细血管血压
肾小囊胶体渗透压（=0）
阻力
肾小球胶体渗透压
肾小囊内压
影响肾小球滤过的因素
滤过系数（Kf）
↑--急性肾炎--内皮c、系膜细胞增生--血管官腔变窄、阻塞--Kf↓--GFR↓
水钠潴留、高血压、血尿--首选利尿剂治疗
球内系膜细胞
舒缩--体内缩血管物质
舒张--体内舒血管物质
有效滤过压
毛细血管血压
正常--肾灌注压：70mmHg~180mmHg
减少：休克、剧烈运动--交感神经兴奋
血浆胶体渗透压
↓--低蛋白血症：糖肾初期
↓--饮用大量清水
囊内压
↑--输尿管梗阻/肾盂积水
肾血浆流量
影响滤过平衡点

肾小管和集合管的物质转运
肾小管和集合管各部位
近端小管--等渗液
重吸收
100%的葡萄糖和氨基酸
继发性同向转运
65%~70% 钠离子/氯离子/钾离子
80%HCO3-
钠离子
钠离子-AA/G 继发性同向转运

钠-氢交换
钠-氨根离子交换

氢离子
钠-氢交换--主要
氢泵--次要
HCO3-

以CO2形式被吸收
先于氯离子的重吸收
胞内的HCO3-
大部分与其他离子同向转运进入到细胞间液
小部分CI-HCO3交换进入细胞间液
碳酸酐酶抑制剂（肾、肺、胃）--乙酰唑胺
氨
谷氨酰胺→谷氨酸＋NH3
与氢离子结合成NH4+--参与 钠-氨根离子交换
NH3直接扩散到小管液
在近端小管以氨根离子分泌为主，在集合管以NH3分泌为主
氯离子
氯离子-碳酸氢根离子交换
细胞旁途径
氯离子
钠离子
钙离子
水
水
AQP（水通道）
AQP1--近端小管、髓袢降支细段
AQP2/3/4--集合管
直接扩散--比较少
细胞旁途径
尿素
直接扩散的方式被重吸收
髓袢--水钠分离

降支细段
水通透，钠不通透
小管液渗透压↑
尿素通透--UT-A2
升支细段
钠通透，水不通透
小管液渗透压↓
升支粗段
钠通透，水不通透
小管液渗透压↓
小管液被显著稀释，末端低渗液
Na-K-2Cl同向转运体
呋塞米/依他尼酸--低钾、耳毒性
钠泵--镁离子促进：低镁伴低钾
不透水，透钠--渗透压降低
髓袢
降支粗段
降支细段
透水--渗透压升高
升支细段
升支粗段
透钠，渗透压降低
髓袢左边透水，右边透钠
远曲小管

对水不通透，钠通透
小管液渗透压↓
Na-Cl同向转运体
噻嗪类利尿剂
吲达帕胺
会导致轻度低钾--促进集合管的Na-K交换
集合管
主细胞

Na
阿米洛利/氨苯喋啶--保钾利尿剂
K
水
AQP-2
ADH作用于水通道蛋白
尿素
UT-A1
醛固酮
醛固酮诱导蛋白

ATP合酶
钠-钾泵
钠通道
作用
促进钠泵的作用
促进重吸收Na离子
间接促进水的重吸收
保钠保水
间接促进钾离子的分泌
促进闰细胞排氢离子
排钠排氢
调节
AngⅡ、AngⅢ
血钠
血钾
抑制剂
螺内酯、依普利酮
原发性醛固酮增多症
高血压
高血钠
水钠潴留
低血钾
碱中毒
反馈抑制RAS
肾素、AngⅡ降低
Liddle综合征
常显--钠通道过度激活
症状
高血压
高血钠
低血钾
RAAS减少
肾素、AngⅡ、醛固酮--降低、
治疗
阿米洛利/氨苯喋啶--保钾利尿剂
闰细胞

质子泵
氢-钾泵
SS（干燥综合征抑制他们）→酸中毒
影响肾小管和集合管重吸收和分泌的因素
小管液中溶剂的浓度--渗透性利尿
糖尿病--多尿
甘露醇/山梨醇--脱水药
脑水肿
青光眼
球-管平衡：定比重吸收
近端小管按照比例重吸收，不受水盐平衡的调节
生理意义
保持尿钠/尿量的相对稳定
利尿剂

乙酰唑胺
部位
近曲小管
作用靶点
碳酸酐酶抑制剂
常见不良反应

代谢性酸中毒
呋塞米、依他尼酸
部位
髓袢升支粗段
耳血管纹纤维细胞
作用靶点
Na-K-2Cl同向交换体
常见不良反应
低血钾
耳毒性
氢氯噻嗪、吲达帕胺
部位
远曲小管
作用靶点
Na-Cl交换体
常见不良反应
低血钾
螺内酯、依普利酮
部位
远曲小管和集合管
作用靶点
醛固酮受体
常见不良反应
高钾血症
阿米洛利、氨苯喋啶--保钾利尿剂
部位
远曲小管和集合管
作用靶点
主细胞钠通道
常见不良反应
高血钾
甘露醇、山梨醇
部位
肾小管和集合管
作用靶点
渗透性利尿
常见不良反应
少见
钾离子的重吸收与分泌
钾离子
近端小管
65%~70%被重吸收
髓袢
25%~30%被重吸收
肾脏对钾的排出量取决于远端小管和集合管上皮细胞对钾离子的分泌
影响因素
血量增加/利尿剂→远端小管液流量↑ →分泌在小管液中的钾离子迅速被带走→有利于钾分泌--排钾利尿剂
阿米洛利--抑制顶端膜上的钠通道--小管液中正电位增加--不利于钾的分泌--保钾利尿剂
钾离子的分泌与氢离子的分泌
PH
酸中毒高钾
碱中毒低钾
例外：大量输血时--高钾血症、碱中毒
血钾
高钾血症--血液酸性，反常性碱性尿
低钾血症--血液碱性，反常性酸性尿
钙离子的吸收和分泌
近端小管--70%
细胞旁（80%）--溶剂拖拽
跨细胞--20%
髓袢--20%
远端小管和集合管--9%
可受PTH调节（升血钙）
终尿--1%
尿素的重吸收和排泄

尿素作为蛋白质代谢产物与肝脏产生
近端小管重吸收40%~50%肾小球滤过的尿素
单纯扩散--尿素：脂溶性
肾小管尿素重吸收
髓袢降支细段通透
UT-A2
从髓袢升支细段至皮质和外髓部集合管对尿素不通透
内髓部集合管对尿素高度通透
有尿素通道蛋白UT-A1/UT-A
受ADH调节
直小血管
升支是经窗孔进入血液
降支是经UT-B进入血液
尿的浓缩和稀释
尿液的浓缩机制
肾小管和集合管对水的通透性
ADH调节AQP-2的表达，促进肾脏对水的重吸收
肾脏髓质组织间夜形成高渗浓度梯度
逆流倍增机制

髓袢和集合管的排列结构
逆流--两个并行排列管道中液体流动相反
髓袢和集合管各段对对和溶质的通透性不同
髓袢降支细段
对水（AQP-1\）通透，对NaCl不通透
尿素通透（UT-A2）
小管液从上到下形成一个逐渐升高的浓度梯度，到髓袢折返处，小管液渗透压达到最高
髓袢升支细段
对水不通透，对NaCl通透
NaCl被重吸收到髓质的组织间液，增加了内髓部的渗透浓度
髓袢升支粗段
对水不通透，对NaCl通透--Na-K-2Cl转运体（NCKK2）
NKCC2对NaCl的重吸收是逆流倍增中最重要的一个环节
使外髓部组织间液NaCl堆积--外髓部组织间液渗透浓度升高
NaCl使维持肾脏外髓部高渗透浓度的重要物质
远曲小管
对水不通透，对NaCl通透--小管液渗透浓度降至最低
集合管
水（AQP-2/3/4）、钠(钠通道)都通透
尿素
皮质部和外髓部集合管对尿素没有通透性，随着水的重吸收，小管液中的尿素浓度逐渐升高
内髓部集合管由尿素通道蛋白（UT-A1/UT-A3）--使尿素重吸收内髓部，增加内髓部渗透浓度
内髓部组织高渗透压是由NaCl和尿素共同构成（各占50%）
总之
髓袢升支粗段增加外髓部间液的渗透压，是建立起髓质间液高渗浓度的最重要的起始动力
髓袢降支细段增加了小管液的渗透浓度
髓袢升支细段使得小管液中高浓度的NaCl被动扩散到组织间液的内髓部
尿素再循环：增加内髓部组织间液的尿素浓度，和NaCl构成内髓部高渗透压
不断滤过的小管液，推动小管液从髓质到集合管，向肾乳头方向流动，促进了肾脏建立外髓部至内髓部的渗透浓度梯度，机体形成浓缩的尿液；
直小血管的逆流交管机制
维持髓质间液高渗透浓度
流量依赖性
血流太快--髓质浓度梯度减小，不利于尿液的减少
血流太慢--氧供不足
抗利尿激素促进集合管对水的重吸收，浓缩尿液
抗利尿激素是决定集合管上皮细胞对通透性的关键因素
影响尿液浓缩和稀释的因素
影响髓质高渗形成的因素
髓袢的结构
髓袢长则倍增效率高，浓缩效率就高
儿童髓袢较短，浓缩效率较低--尿多
利尿剂呋塞米/依他尼酸抑制离子重吸收
尿素
生成减少--营养不良、长期蛋白质摄入不足
ADH能增加集合管对尿素的通透性
影响集合管对对通透性的因素
ADH
水通道↑（对水通透性↑）：集合管主细胞 AQP-2↑→重吸收水↑→尿量↓
尿素通道↑：内髓部集合管对尿素通透性↑→髓质间液高渗→水重吸收动力↑→尿量↓
直小血管的血流量和血流速度对髓质高渗的影响
血流量增加、血流速度过快--高深梯度下降
血流量明显减少，血流速速较慢--氧供不足，使肾小管转运功能障碍
都可降低肾脏浓缩
尿生成的调节
神经调节
交感神经兴奋释放去甲肾上腺素
与血管平滑α受体结合，引起肾血管收缩而减少肾血流量
入球A收缩＞出球A收缩--肾小球毛细血管血浆流量减少，毛细血管血压下降，GFR↓；
激活β受体，使球旁细胞释放肾素→AngⅡ/醛固酮↑→增加肾小管和集合管对水和氯化钠的重吸收，使尿量减少；
与α1-肾上腺素能受体结合，刺激近端小管和髓袢对钠离子、氯离子和水的重吸收
α1受体拮抗剂--哌唑嗪阻断此效应
影响交感神经活动的因素
循环血量增加--心肺感受器抑制交感神经
动脉血压增高--压力感受器减弱交感神经活动
严重失血时，机体处于应激状态，肾交感神经兴奋
体液调节
抗利尿激素（ADH）/血管升压素（VP）
合成
下丘脑视上核、室旁核的神经内分泌细胞
运输
下丘脑-垂体束的轴突
存储
神经垂体
受体
V1
分布在血管平滑肌，激活后可引起血管收缩
V2

分布在集合管主细胞基底侧膜，属于G蛋白偶联受体，激活后增加水的重吸收
影响抗利尿激素释放的因素
血浆晶体渗透压
下丘脑渗透压感受器
对Na/Cl 形成的渗透压变化最敏感
对葡萄糖或尿素的敏感性弱
静脉注射甘露醇/甘蔗也能刺激渗透压感受器，使抗利尿激素分泌
大量出汗、严重腹泻、呕吐、高热--失水＞丢失溶质：血浆晶体渗透压↑ →压力感受器刺激→ADH释放→水重吸收增加--尿液浓缩
大量饮清水，血液被稀释，血浆晶体渗透压降低，ADH分泌减少，尿液稀释，尿量增加--水利尿
循环血量
循环血量--心肺感受器
动脉血压--压力感受器
兴奋时对ADH起抑制作用
循环血量增多/血压升高时，兴奋心肺感受器/压力感受器→抑制ADH→对水的重吸收降低→尿量增多；
循环血量和动脉压力降低时，可以提高渗透压感受器对刺激的敏感度
其他因素
恶心是刺激抗利尿激素分泌的有效因素
疼通、窒息、应激、低血糖、血管紧张素Ⅱ--刺激抗利尿激素分泌
烟碱、吗啡---刺激抗利尿激素分泌
乙醇抑制抗利尿激素分泌--喝酒后尿多
大量出汗（汗液低渗液）→高渗性脱水→血浆晶体渗透压↑ →ADH分泌增多
水通道↑
对水的重吸收增加
尿素通道↑
内髓部集合管对尿素的通透性增加→肾髓质浓度梯度增加
肾素-血管紧张素-醛固酮系统
肾素分泌的调节
肾内自身调节机制
感受器
牵张感受器--感受肾A 的灌注压
肾动脉灌注压降低时，入球小A受牵拉程度减小，刺激肾素释放
反之，抑制肾素释放；
致密斑
肾小球滤过率减少或其他因素导致流经致密斑的小管液中NaCl减少，肾素释放增加
反之，肾素释放减少
神经机制
肾交感神经兴奋时，其末梢释放去甲肾上腺素，作用于β受体，刺激肾素释放
急性大失血--刺激交感神经兴奋
体液机制
儿茶酚胺（肾上腺素、去甲肾上腺素），肾内生成的PGE2/PGI2--刺激肾素释放
低盐饮食也能刺激肾素释放
AngⅡ、ADH、ANP、内皮素、NO--抑制肾素释放
血管紧张素Ⅱ体调节尿的生成
生理浓度时
作用于近端小管的血管紧张素受体，直接作用于钠离子的重吸收
通过收缩出球小A为主，导致肾小球毛细血管压增高，使得滤过增加，同时在近端小管周围毛细血管血压较低，而血浆较低渗透压较高，从而间接促进肾小管的重吸收；
对GFR的影响较为复杂
AngⅡ引起肾小A的收缩，降低肾血流量
浓度较低时，出球小A收缩＞入球小A收缩--肾毛细血管压增高，但肾血流量降低--GFR变化不大
肾小球滤过率自身调节的机制之一
浓度较高时入球小A强烈收缩，GFR下降；
AngⅡ引起系膜细胞收缩，Kf减少，也可使GFR降低；
在入球小A，AngⅡ促进平滑肌合成PGI2、NO--减弱AngⅡ缩血管的作用
醛固酮
作用于远曲小管和集合管的上皮细胞，增加 K 的排泄、Na 和水的重吸收；
醛固酮诱导蛋白

线粒体ATP酶
基底膜钠泵
顶端膜钠通道
心房钠尿肽（ANP）

心房肌细胞合成并释放的肽类激素
刺激心房细胞释放ANP
心房受到牵拉
血量过多
头低脚高位
中心静脉压升高
身体浸泡在水中
Ach、NA、CGRP、ADH、高钾
作用
使血管平滑肌舒张和促进肾脏排钠排水
对滤过率的影响
降低钙离子浓度，舒张入球小A，使GFR增加
舒张系膜细胞，导致Kf增大
对集合管影响
通过cGMP使集合管上皮细胞顶端膜上的钠通道关闭，抑制NaCl的重吸收，因而水的重吸收也减少
对其他激素的影响
抑制肾素、醛固酮、ADH的分泌
对抗RASS系统
其他因素
缓激肽--肾小动脉舒张，抑制集合管对钠和水的重吸收
NO--舒血管
PGE2/PGI2--舒张小A，增加血流量，抑制近端小管和髓袢重吸收钠离子，导致尿钠排出增加，且对抗抗利尿激素，使尿量增加和刺激球旁细胞释放肾素；
尿生成调节的生理意义
维持机体水平衡
维持机体电解质平衡
钠、钾的平衡
醛固酮
调节钠、钾的排出量最重要的因素
影响因素
AngⅡ、AngⅢ促进合成
血钾↑、血钠↓--促进合成
对血钾浓度较敏感、
心房钠尿肽
排钠、排水--对抗醛固酮
球-管平衡
钙离子
最主要的因素是甲状旁腺激素（PTH）
降钙素、维生素D3调控
维持酸碱平衡
碳酸酐酶
酸中毒时，碳酸酐酶活性增加
酸中毒也能刺激谷氨酰胺酶活性增加
清除率（Cx）
概念--Cx
两肾在单位时间内能将一定毫升数中所含的某种物质完全清除，这个能完全清除某种物质的血浆毫升数就成为该物质清除率
Ux·V=GFR·Px+Sx-Rx
Ux--尿中该物质浓度
V--每分钟尿量
Px--血浆中该物质浓度
Sx--分泌
Rx--重吸收
测定GFR
前提--该物质既不能被分泌，又不能被重吸收
肌酐
方便
不够精确
菊粉
精确
不够方便
推测肾小管的功能
Cx＞GFR--该物质一定被分泌
Cx＜GFR--该物质一定能被重吸收
GFR+分泌-吸收=Cx
测定肾血浆流量
前提--某物质在流经肾脏后，肾静脉中该物质的浓度为0；
碘瑞特、对氨基马尿酸
自由水的清除率（CH2O）--肾小管保留水分的指标
正值--尿液低渗（水多）
负值--尿液高渗（水少）
排尿反射
高位脊髓受损（脊休克）
恢复之前--尿潴留（插尿管）
恢复后--尿失禁
感觉、随意运动丧失