泌尿系统

这是一篇关于泌尿系统的思维导图，泌尿系统是由肾脏、输尿管、膀胱及尿道等多个器官组成的复杂系统，其主要功能为排泄。主要内容包括：尿的排出，清除率，尿生成的调节，尿液的浓缩和稀释，肾小球和集合管的物质转运功能，肾小球的滤过功能，尿生成的基本过程，解剖结构，组织结构，肾血供。

泌尿系统

• 解剖结构
  • 
  • 肾
    • 
    • 被膜
      • 
      • 前/后筋膜 —— 脂肪囊 —— 纤维囊
      • 特点
        • 纤维囊内包含肾上腺
        • 前后肾筋膜在下方未愈合，病理情况下可能出现肾下垂脱出
    • 实质
      • 肾皮质
      • 肾髓质
      • 肾柱
    • 管道
      • 肾锥体 —— 肾乳头 —— 乳头孔 —— 肾小盏 —— 肾大盏 —— 肾盂
    • 神经支配 —— 只有交感神经分布
      • 只有交感神经分布 皮肤/骨骼肌血管 汗腺，竖毛肌 肾，肾上腺髓质
      • 肾动脉：入球/出球小动脉平滑肌 —— 交感缩血管，调节肾血流量
      • 肾小管：调节肾小管的重吸收功能
      • 球旁细胞：调节肾素分泌
        • 作用于β1受体 —— 心脏，球旁细胞
  • 输尿管
    • 三个生理性狭窄
      • 肾盂输尿管移行处
      • 越过髂血管处
      • 输尿管壁内部
  • 膀胱
    • 
    • 膀胱三角：输尿管口和尿道口形成的三角区域，是肿瘤和炎症的好发部位
• 组织结构
  • 肾
    •  髓放线及其支配皮质 —— 肾小叶 肾锥体及其支配皮质 —— 肾叶 
    • 肾单位
      • 肾小体
        • 
        • 血管球
          • 
          • 入球小动脉/出球小动脉
            • 入球小动脉较出球小动脉粗，使毛细血管内压较高，有利于滤过
            • 出球小动脉在肾小管处分布成网，进行重吸收
          • 血管系膜
            • 系膜基质
            • 球内系膜细胞
              • 特化的平滑肌细胞，具有突起，含微丝微管
              • 合成并分泌基膜系膜成分，吞噬基膜上沉积的免疫复合物
        • 肾小囊
          • 内层：特殊分化为足细胞
            • 
            • 初级突起 —— 次级突起 —— 裂孔/裂孔膜
          • 外层/壁层：单层扁平上皮
          • 内外层之间：肾小囊囊腔
        • 滤过屏障
          •  
          • 分层
            • 内层：毛细血管内皮细胞
              • 细胞上有许多70~90nm窗孔，带负电荷（唾液酸糖蛋白）
            • 中层：毛细血管基膜
              • 2~8nm网孔，带负电荷，由IV型胶原，层粘连蛋白和蛋白多糖等构成
              • 网孔最小，是最主要的物理屏障（三层都有负电荷，都有电荷屏障）
            • 外层：足细胞次级突起 + 裂孔膜
              • 4~11nm，含有裂孔素，能阻挡蛋白质滤过
          • 功能
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            • 分子大小：
              • ＜2.0 自由滤过
              • 2.0~4.2 随分子半径增大滤过减少
              • ＞4.2 不能滤过
            • 电荷性质：带负电蛋白质不易滤过
        • 分类
          • 
      • 肾小管
        • 
        • 近端小管
          • 最长最粗的一部分，约占整个肾小管的一半 回收绝大部份营养物质：氨基酸，葡糖糖，水，离子，蛋白质，尿素
          • 近曲小管：
            • 
            • 腔面大量微绒毛构成刷状缘 —— 增大接触面积
              • 小肠上皮细胞 —— 纹状缘
            • 细胞侧面有许多侧突 —— 有利于重吸收物质的排出
            • 质膜内褶发达 —— 有利于继发性主动转运
          • 近直小管
            • 
            • 结构与近曲小管类似，但相对不发达
              • 类似小肠的空肠/回肠，属于功能储备部分
        • 细段
          • 
          • 升支细段：对水易通透，对溶质不通透
          • 降支细段：对水不通透，对溶质易通透
        • 远端小管
          • 远直小管
            • 
            • 质膜内褶高度发达 —— 主动重吸收离子
            • 表面有少量小而短的微绒毛
          • 远曲小管：
            • 
            • 绕行至肾小体处，参与形成球旁器
            • 质膜内褶相对不发达
    • 集合管
      • 
      • 分段
        • 弓形集合管：皮质迷路内 —— 连接作用
        • 直集合管：髓放线，肾锥体内
        • 乳头管：肾乳头
      • 逐渐由单层立方上皮转为单层高柱状上皮
      • 进一步重吸收水和离子
    • 球旁复合体
      • 致密斑：
        • 位于 远端小管 接近肾小体侧的 上皮细胞
        • 能感受小管液内钠离子浓度的变化，并将刺激传导至球旁细胞
      • 球外系膜细胞：与致密斑和球旁细胞之间有缝隙连接，可能起信息传递作用
      • 球旁细胞：
        • 入球小动脉 接近血管球处的 平滑肌细胞 分化为上皮样细胞
        • 含有较多分泌颗粒，能分泌肾素
    • 肾间质
      • 间质细胞
        • 合成前列腺素 —— 舒张血管，促进血液流动，加快重吸收，有利于尿液的浓缩
        • 产生促红细胞生成素 —— 促进骨髓造血功能
• 肾血供
  • 血供结构
    • 
    • 特点：
      • 血流量大，流速快，是血供最丰富的器官，约1.2L/min
        • 颈动脉体：2L/min 全身最快
      • 不同部位供血不均匀
        • 皮质：94%
        • 髓质
          • 外髓部：5%
          • 内髓部：1%
      • 肾血流经过两次毛细血管网
    • 叶间动脉自肾柱上行，至皮髓质交界处分支为弓状动脉
    • 出球小动脉在肾小管周围发出毛细血管网
    • 髓质肾单位的出球小动脉分支出直小动/静脉
  • 血供调节
    • 自身调节
      • 没有外来神经-体液调节时，动脉血压在一定范围（70~75 —— 160~180）波动时，肾小球滤过率保持不变
      • 肌源学说：
        • 灌注压升高 —— 血管壁牵拉扩张 —— 平滑肌细胞机械门控Ca离子通道激活 —— 平滑肌收缩，管腔变窄 —— 血流减少
      • 管球反馈
        • 感受器：远曲小管的致密斑 —— 流经该处的Na离子浓度下降
          • 小管液流速 —— 肾小管髓袢吸收Na的时间
          • 肾小管功能 —— 重吸收Na离子的能力
        • 效应器：
          • 入球小动脉平滑肌 —— 入球小动脉舒张
          • 球旁细胞 —— 肾素-AngII —— 出球小动脉收缩
    • 神经 —— 体液调节
      • 神经调节 —— 交感缩血管神经 —— 去甲肾上腺素 —— 肾动脉血流降低
      • 体液调节
        • 血管收缩：肾上腺素，血管升压素，AngII，内皮素
        • 舒张：PGI2，NO，缓激肽
    • 其他调节
      • 高蛋白/高糖饮食 —— 重吸收糖/氨基酸消耗Na —— 管球反馈 —— 肾血流增加
• 尿生成的基本过程
  • 
• 肾小球的滤过功能
  • 相关概念
    • 肾清除率：双肾在多少时间内，能将多少毫升的血浆中所含的某物质完全清除
      • 这里主要是滤过率和清除率相对比 清除率偏结果论，只看经过肾脏后，有多少百分比的物质进入到了终尿 滤过率仅代表滤过这一阶段的功能，反应有多少比率的血浆进入了肾小管 只要
      • 不会滤过的物质：如血细胞和大部分血浆蛋白
      • 仅通过滤过排出，而无分泌，重吸收的：菊粉，内生肌酐（常用）—— 代表肾小球滤过率
      • 能通过滤过，分泌几乎完全排出的：对氨基马尿酸，碘瑞特 —— 代表肾血浆流量
    • 超滤液（原尿）：
      • 血浆当中除蛋白质以外的其他成分滤过至肾小囊内
    • 肾小球滤过率（GRF）：
      • 心输出量：单次收缩一侧心室射出的血量
      • 单位时间内，两肾生成的超滤液的量，约125ml/min
    • 肾血浆流量：
      • 肾血流量：包含血细胞，约1200ml/min 肾血浆流量：仅指血浆，约660ml/min 一般血浆占全血的55%，故660=1200*0.55
      • 安静状态下，单位时间内，两肾的血浆灌注量，约660ml/min
    • 滤过分数：
      • 射血分数：每搏量于舒张末期容积的比值
      • 肾小球滤过率和肾血浆流量的比值
        • 正常值：125 / 660 = 19%
    • 肾阈：指某种溶质开始在尿中出现的血浆浓度
      • 反映该物质浓度已经达到肾脏重吸收的极限 以葡萄糖为例，正常情况下葡萄糖在肾小球滤出后，在近端小管完全吸收 当血浆葡糖糖浓度不断升高，导致超滤液中的葡萄糖也不断升高，超出肾小管的重吸收浓度时，肾脏无法重吸收所有葡糖 此时尿液中开始出现葡萄糖，这个血浆葡萄糖浓度称为肾糖阈
      • 正常值为 180mg/100ml
  • 有效滤过压
    • 
    • 滤过
      • 动力
        • 毛细血管静水压（45mmHg）（血压）≠ 毛细血管晶体渗透压
          • 血管对离子通透，两侧的离子浓度相同，故晶体渗透压也始终相同
        • 囊内胶体渗透压 —— 蛋白质不能滤过，几乎为零
      • 阻力
        • 血浆胶体渗透压（25mmHg） —— 随滤过的进行而升高
        • 肾小囊囊内压（10mmHg） —— 正常状态下几乎不变，在病理情况下（如肾积水，肾炎）可能因管腔阻塞而升高
    • 滤过平衡
      • 随滤过的进行，血浆胶体渗透压不断升高，当其能抵消毛细血管内压时，滤过停止，该点称为滤过平衡点
      • 影响滤过膜的面积
  • 影响肾小球滤过的因素
    • 滤过系数（Kf）
      • 定义： Kf = 有效通透系数（K） * 有效滤过面积（s）
      • 影响因素
        • Kf下降
          • 急性肾炎 —— 内皮细胞，系膜细胞增生 —— 血管腔变窄，滤过膜增厚
        • Kf改变
          • 球内系膜细胞的舒缩 —— 改变滤过面积
            • 收缩：VP，NA/NE，AngII
            • 舒张：AMP，PGI2，NO
    • 有效滤过压
      • 毛细血管血压
        • 正常变化不大 —— 自身调节（70~180）
        • 肾血流量下降 —— 交感神经兴奋，优先保证心脑血供
          • 收缩入球小动脉 腺苷，内皮素，儿茶酚胺，大剂量ADH
          • 剧烈运动
          • 大失血，休克 —— 机体血容量不足
          • 缺氧，创伤
      • 血浆胶体渗透压降低
        • 低蛋白血症（肝，肾疾病，营养不良）
        • 短时间内静脉输大量生理盐水，导致血液稀释
      • 肾小球囊内压变大
        • 输尿管道梗阻 —— 囊内压升高 —— 有效滤过压下降
    • 肾血浆流量
      • 当肾血流量升高时，肾小球内血液胶体渗透压的上升速度减慢，达到滤过平衡点的位置左移，使得有效率过面积增大，滤过率升高
      • 改变滤过平衡点，进而改变滤过面积
• 肾小球和集合管的物质转运功能
  • 转运方式
  • 各种物质的重吸收和分泌
    • 葡萄糖
      • 继发主动转运，近端小管几乎全部重吸收，经葡萄糖转运体2（GLUT2）运输
      • 肾糖阈
        • 180mg/100ml：达到部分肾小球的吸收上限，开始出现尿糖
        • 300mg/100ml：几乎所有肾小球均达吸收上限，尿糖浓度开始与血糖浓度成正比
          • 正常男性略高于女性，极限为375：300
    • Na
    • Cl
      • 细胞旁途径：：近曲小管，髓袢升支细段
      • 主动重吸收
        • NKCC II：髓袢升支粗段（呋塞米）
        • NCC：远曲小管（噻嗪类）
    • K
      • 分泌
        • 分泌部位：远曲小管 + 皮质集合管
        • 分泌动力
          • 重吸收Na导致的小管液负电位
          • 基底膜钠钾泵导致的细胞内高钾
          • 顶膜具有钾离子通道
        • 分泌影响因素
          • 小管液流速（最主要）：流速越快，小管液中K浓度越低（分泌的K+被迅速带走），浓度梯度越小，分泌越慢
          • 肾泌H+能力：近端小管同时存在氢钠交换和氢钾交换，氢离子/钾离子竞争与Na交换的机会（顶膜），泌H+增多，则泌K减少，反之亦然
      • 终尿K影响因素
        • 肾小球滤过
        • 肾小管/集合管重吸收
        • 远曲小管/集合管主细胞分泌（主要因素） —— 醛固酮排钾
      • 泌K（注意原发继发的关系）
        • 先酸碱异常
          • 酸中毒 —— H-Na交换增强 —— K-Na交换竞争性抑制 —— 血钾升高
          • 碱中毒（相反） —— 血钾降低
        • 先血K异常
          • 高K ——血K升高 ——Na - K交换增强 —— Na - H交换减弱 —— 尿液碱性
          • 低K（相反） —— 酸性尿
    • 碳酸氢根
      • 主要通过肾小管分泌H，以CO2的形式穿细胞膜，再经碳酸酐酶恢复成碳酸氢根
      • 吸收部位
        • 近曲小管（80%）：
          • H－Na交换（主要）
          • H－ATP酶
        • 集合管 － A型闰细胞
          • H－K交换体（与回收K有关）
          • H－ATP酶：极限PH为4.5（1000倍逆浓度）
    • 铵根
      • 分泌部位
        • 近端小管 ： NH4 —— Na交换出细胞（走的是H－Na交换体）
        • 集合管：直接以NH3形式出胞（但只有结合了H+才能排出）
      • 分泌影响因素：谷氨酰胺酶活性
        • 肾小管分泌的NH3主要来自谷氨酰胺代谢脱氨，而谷氨酰胺酶为此过程的限速酶
    • 水
      • 影响因素
        • 小管液中的溶质浓度 —— 渗透性利尿
          • 能被肾小球滤过但不能被重吸收 —— 肾小囊内渗透压上升 —— 有效滤过压增大 —— 利尿
          • 甘露醇，山梨醇 / 糖尿病患者
        • 球 - 管平衡 —— 定比重吸收（60~70）
    • Ca
      • 吸收途径
        • 跨细胞途径
        • 溶剂拖曳：在电化学梯度的作用下，经细胞旁途径吸收
• 尿液的浓缩和稀释
  • 概述
  • 尿液的浓缩和稀释
    • 本质：水的重吸收
    • 动力：肾髓质间质的渗透压梯度
      • 
      • 组成
        • 外髓：NaCl
        • 内髓：NaCl，尿素
      • 产生
        • 结构基础 —— 逆流倍增机制
          • 
          • 小管液中的NaCl先在降支细段浓度升高，在升支细段中逸散到髓袢中 —— 补充
          • 直小血管中降支回收内髓部逸散的溶质，在升支逸散补充 —— 回收
        • 影响因素
          • 髓袢的长度及完整性
          • 肾小管上皮对Na，Cl的重吸收功能
            • 血供不足，能量生成减少
            • 主动重吸收相关蛋白受抑制，如呋塞米，噻嗪类利尿剂
          • 尿素的生成和重吸收
            • 生成 —— 蛋白质摄入
            • 重吸收 —— 抗利尿激素体调节尿素通道
          • 直小血管的血液流速
            • 流速越快，流出的直小血管来不及将溶质充分溢出，相当于从肾髓质带着了溶质
            • 有点类似小管液流速升高导致的K分泌增多
    • 通透性：集合管上皮对水的通透性
      • 抗利尿激素调节 —— APQ2
        • APQ1分布在近端小管上，伴随吸收过程 基底膜上为APQ3，4
        • 膜蛋白 —— 囊泡蛋白 相互转化
    • 故核心影响因素为
      • 肾髓质高渗梯度 —— 核心动力
      • 机体ADH分泌 —— 是否发挥作用
• 尿生成的调节
  • 自身调节
    • 肌源性 —— 入球小动脉平滑肌负反馈调节
    • 管 - 球反馈 —— 生理性AngII —— 以收缩出球小动脉为主
    • 球 - 管平衡 —— 近端小管冲吸收系数恒定（70%）
    • 渗透性利尿：尿液中存在不能被重吸收的物质（超出肾糖阈的葡萄糖，甘露醇等），导致小管液中的渗透压升高，正常的Na，Cl回收受阻，渗透压差距减弱，导致重吸收的水分减少，NaCl排出增多
      • 常用渗透性利尿剂：甘露醇，山梨醇 糖尿病患者的尿糖
  • 神经调节 —— 交感神经
    • 肾脏只存在交感神经支配
    • 血管α1受体 —— 血管收缩
      • 注意入球小动脉的收缩更为明显 AngII对出球小动脉的收缩更明显
      • 肾血流量下降 —— 毛细血管血压 —— 有效滤过压下降
      • 肾血浆流量下降 —— 滤过平衡点左移
    • 系膜细胞收缩 ——Kf 滤过系数下降 —— GRF下降
    • 球旁细胞β1受体 —— 肾素分泌增多 ——激活RAAS系统
    • 近端小管和髓袢上皮的α1受体 —— 直接提高重吸收能力
      • 可被α1受体阻断剂 哌唑嗪阻断
        • 导致排出NaCl和水分增多，利尿剂？
  • 体液调节
    • 抗利尿激素（ADH）
      • 简介：又名血管升压素（VP），为下丘脑（视上核/室旁核）分泌的九肽激素
        • V1受体：血管平滑肌，缩血管效应
        • V2受体：集合管 主细胞基底膜，增强水吸收
      • 分泌量调节
        • 血浆晶体渗透压：典型的负反馈调节，中枢在下丘脑前部室周器，对NaCl最敏感（1~2的变动即可影响分泌）
        • 循环血容量：主要和心血管的长期调节有关（心肺感受器）
          • 正常血容量时，心肺感受器压力正常，产生刺激经迷走神经抑制ADH分泌，当血容量减少时，抑制作用减弱，分泌增多
          • 相对不敏感（需10%以上的血容量改变），但可升高血浆渗透压调定点而促进释放
            • 猜测：正常刺激对ADH分泌是抑制作用，当出现缺血低渗透压时，抑制作用减弱
        • 其他
          • 精神紧张
      • 作用机制
        • 短期效应：导致集合管上皮细胞内，分布有APQ2的囊泡与细胞膜融合，导致集合管上皮对水的重吸收作用增强
        • 长期效应：直接促进APQ2的转录和表达
    • RAAS系统
      • 肾素
        • 概述：
          • 作为蛋白酶，能激活由肝脏合成的血管紧张素酶原（作为始动步骤），并进而在血管紧张素转换酶（自然分布于血管内壁，尤其是肺小血管，正常因无AngI不作用）的作用下转为AngII，发挥生理作用
        • 分泌调节
          • 肾内机制：即管球反馈，通过致密斑处的Na浓度影响球旁细胞分泌
          • 神经机制：直接通过交感－β受体刺激分泌
          • 体液机制：
            • 促进：儿茶酚胺，PGI2/PGE2
            • 抑制：AngII（此处应为负反馈抑制），心房钠尿肽，抗利尿激素，NO，内皮素
              • 碎碎念：草台班子？为什么Ang作为交感下线却能增加Grf？ 分成了两个档次 生理浓度：增加GRF，或是说不降低 AngII使了个手段，促使入球小动脉产生扩血管物质（PG，NO），导致选择性的出球小动脉收缩，生理浓度下属于自身调节的一部分 病理浓度：或许可以理解成交感显著兴奋？ 同时收缩入出球小动脉，导致肾血流量明显降低 收缩肾小球球内系膜细胞，导致滤过分数下降 共同导致肾血流量和滤过率减少，保证血压和血容量
      • AngII
        • 作用
          • 调节重吸收
            • 直接刺激近端小管重吸收
            • 升高血管压导致滤过增多，出球小动脉胶体渗透压高，重吸收增强
          • 调节GRF：生理浓度升高，病理浓度降低
      • 醛固酮
        • 作用位点：汗腺，唾液腺，肾（远曲小管 +集合管）
          • 其中的液体均可为低渗液，与醛固酮促进Na，Cl回收，分泌K一致
        • 作用机制
          • 属于固醇类受体，直接入胞，结合核受体并调节转录翻译过程
          • 1，顶膜的ENaC，增多Na重吸收
          • 2，基底膜Na－K泵
          • 3，线粒体能量生成增多
    • 心房钠尿肽
      • 分泌调节
        • 心房肌细胞受牵张刺激分泌
          • 核心：回心血量增多 血容量升高 体位，浸入水中 中心静脉压升高（其他引起牵拉的因素）
        • 其他：降钙素基因相关肽，高血钾，抗利尿激素，乙酰胆碱和去甲肾上腺素（？）
      • 效应：排钠排水，舒张血管
        • 血管平滑肌 —— 胞质Ca离子浓度降低，血管舒张
        • 系膜细胞舒张 —— Kf升高
          • GRF升高
        • 集合管主细胞顶端Na离子通道（ENaC）关闭（拮抗醛固酮），机体Na回收减少（排Na），水重吸收减少（排水），K分泌减弱（保钾）
          • 可以看到几乎完全和醛固酮拮抗
        • 直接抑制肾素，醛固酮和ADH的合成分泌
        • 抑制血管平滑肌和纤维细胞的增生
    • 其他
      • 缓激肽
      • NO：舒张血管
      • PGI2/PGE2：拮抗醛固酮和抗利尿激素，排水排钠。刺激肾素分泌，增加血流量和滤过率
• 清除率
  • 两肾在单位时间内，能将一定毫升血浆中所含的某物质完全清除
• 尿的排出
  • 排尿反射
    • 刺激
      • 膀胱内压
    • 感受器
    • 传入神经
      • 盆神经
    • 神经中枢
      • 骶髓 排尿
    • 传出神经及效应器
      • 盆神经
        • 膀胱逼尿肌
        • 尿道内括约肌
      • 阴部神经
        • 尿道外括约肌
  • 排尿异常
    • 高位脊髓受损
      • 恢复前 —— 尿潴留 —— 留置导尿管
      • 恢复后 —— 尿失禁
      • 尿意，以及随意运动永久消失
    • 反射弧受损
      • 传入神经（盆神经）受损： 无张力膀胱
        • 过度充盈 —— 溢流性尿失禁
      • 传出神经（盆神经/骶髓）受损 ： 尿潴留