医学-尿的生成和排出思维导图

一篇关于医学-尿的生成和排出思维导图，内容包括1.肾的基本功能，解剖特点，肾血流的特点与调节2.肾小球的滤过功能与肾小管的物质转运功能具体机制与影响因素3.尿液的浓缩与稀释，尿生成的调节机制，尿的清除率的测定与意义，排尿反射的组成。

尿的生成与排出

• 尿生成过程
  • 肾小球的滤过
    • 血液经肾小球毛细血管滤过形成超滤液(原尿)
      • 原尿中无蛋白质
  • 肾小管和集合管的重吸收与分泌
    • 超滤液进入肾小管,形成小管液
    • 小管液经肾小管和集合管的重吸收与分泌，形成终尿
      • 重吸收
        • 指小管液中的成分被 肾小管上皮细胞转运返回血液的过程
      • 分泌
        • 指肾小管上皮细胞将 一些物质经顶端膜分泌到小管液的过程
  • 原尿与终尿成分
    • 原尿中含有较多氨基酸、蛋白质、葡萄糖， 无机盐Na、K、Cl等
    • 终尿则有K⁺，H⁺，NH₄⁺
    • 原尿和终尿内均无蛋白质
    • 正常人两肾生成的超滤液每天达180L,而终尿量仅1.5L左右,超滤液中的水分约99％被肾小管和集合管重吸收
  • 排泄
    • 机体将代谢产物、进入机体的异物 以及过剩的物质排出体外的过程
      • 消化道的残余食物未进入内环境，其形成的粪便不属于排泄
      • 包括经肾小球滤过但未被重吸收的物质 和由肾小管分泌从尿中排出的物质
• ⑤
  • • 尿的清除率与排尿
  • • 清除率
  • • 定义
      • 两肾每分钟将一定毫升血浆中所含的某种物质完全清除，这个能完全清除某物质的血浆毫升数
        • 反映多少ml血浆所含有的某物质的量
    • 意义
      • 测定肾小球滤过率
        • 菊粉清除率
          • 自由滤过,不重吸收,不分泌→出多少排多少
            • 超滤液浓度与血浆浓度相同
            • ＝肾小球滤过率（准确）
              • 125ml/min
        • 内生肌酐清除率
          • 少量重吸收和分泌
            • ≈肾小球滤过率（不准确，但最常用）
      • 测定肾血浆流量
        • 对氨基马尿酸/碘锐特清除率
          • 经过肾小球时,全部被滤过
            • 肾静脉中浓度接近零
            • ≈肾血浆流量（测定）
              • 594ml/min
      • 测定肾小管功能
        • 葡萄糖清除率
          • 全部被重吸收
            • 正常值=0
        • 尿素清除率
          • 部分被重吸收
            • 正常值＜GFR
        • 若某物质清除率<GFR,则一定有重吸收,可能有分泌
        • 若某物质清除率>GFR,则一定有分泌,可能有重吸收
      • 自由水清除率
        • 定量测定肾排水(无溶质的自由水)的能力
  • • 尿的排放
  • • 尿液基本性质
      • 尿量
        • 正常尿量
          • 成年人正常24小时尿量为1000~2000ml,平均1500ml
        • 多尿
          • 是指尿量＞2500ml/24小时
        • 少尿
          • 是指尿量<400ml/24小时,或<17ml/h
        • 无尿
          • 是指尿量<100ml/24小时,或12小时完全无尿。
      • 颜色
        • 正常新鲜尿液
          • 为淡黄色透明液体,久置后可因磷酸盐、尿酸盐沉淀而混浊
          • 摄入大量胡萝卜、服用核黄素时,尿液呈深黄色
        • 在病理情况下
          • 出现血尿(洗肉水色),血红蛋白尿(浓茶色),胆红素尿(黄褐色),乳糜尿(乳白色)等
      • 气味
        • 正常
          • 新鲜尿液的气味来自于尿液中的挥发性酸,久置后可因尿素分解出现氨味
        • 糖尿病酮症酸中毒
          • 因尿液含丙酮而有烂苹果气味
      • 酸碱度
        • 正常人尿液呈弱酸性,pH约6.5,有时可呈中性或弱碱性
          • 富含蔬菜水果的饮食,尿液偏碱性
          • 荤素杂食的人,尿液偏酸性
      • 渗透压和比重
        • 正常尿液渗透压在50~1200mOsm/(kg·H₂O)范围内变动
        • 正常比重1.015~1.025之间变动
          • 若尿的比重经常为1.010左右,则提示肾功能严重损害
    • 排尿反射
      • 过程
        • 1.当膀胱内尿量达一定充盈度(约400~500ml)时,膀胱壁(特别是后尿道)上的感受器受牵张刺激而兴奋, 2.冲动沿盆神经传入纤维传至脊髓骶段的排尿反射初级中枢。同时,冲动也上传到脑干和大脑皮层的排尿反射高级中枢,并产生尿意 3.高位中枢可发出强烈抑制或兴奋冲动控制骶髓初级排尿中枢,脑桥可产生抑制和兴奋冲动,大脑皮层主要产生抑制性冲动。 4.排尿时,骶髓排尿中枢的传出信号经盆神经传出,引起逼尿肌收缩,尿道内括约肌舒张,阴部神经引起膀胱外括约肌收缩尿液排出。 5.进入后尿道的尿液刺激尿道的感受器,冲动再次传入骶髓排尿中枢,进一步加强其活动,这是-一个正反馈过程
          • 腹下神经→逼尿肌松弛，内括约肌收缩
      • 病变
• ④
  • • 尿的浓缩与稀释，尿的调节
  • • 浓缩与稀释
      • 尿液渗透压的变化
        • 近曲小管
          • 此时Na⁺的重吸收伴随水的被动重吸收
            • 等渗
              • 渗透浓度变化为0
        • 髓袢
          • 降支细段
            • 对水具有通透性，发生水的重吸收
              • 渗透压↑
                • 由血浆渗透压290mOsm/（kg·H₂O）升至1200mOsm/（kg·H₂O）
          • 升支细、粗段
            • 对水无通透性， 对NaCl具有通透性(NKCC2)
              • 渗透压↓
                • 由1200mOsm/（kg·H₂O）降至400mOsm/（kg·H₂O）
                • 由400mOsm/（kg·H₂O）降至100mOsm/（kg·H₂O）
        • 远曲小管
          • 对水无通透性 对NaCl具有通透性(NCC)
            • 渗透压↓
        • 集合管
          • 对水具有通透性(AQP2), 受ADH调控
            • 渗透压↑,最高可达等渗(水通道两侧渗透压一样)
            • 是小管液中渗透浓度变化最大的部位，由100mOsm/（kg·H₂O）升至约1200mOsm/（kg·H₂O）
  • • 浓缩
      • 定义
        • 体内缺水时,尿液被浓缩,排出的尿渗透压高于血浆渗透压,即高渗尿
          • 最高可达1200m0sm/(kg·H₂O)
            • 较少的尿液可含极多的溶质→排废物
      • 机制
        • 肾髓质高渗梯度 (内髓>外髓>皮质)
          • 形成 (逆流倍增)
            • 部位
              • 髓袢和集合管
                • 降是升，升是降
            • 过程
              • 外髓高渗：NaCl的主动重吸收 内髓高渗：NaCl和尿素共同形成
              • 近端小管(近曲小管、髓袢降支粗段)
                • 此时Na⁺的重吸收伴随水的被动重吸收
                  • 等渗性重吸收→渗透压不变
              • 髓袢降支细段
                • 通水，不通NaCl
                  • 水从小管液→组织液
                    • 渗透压逐渐变大，并达到顶点
                • 中等通尿素
                  • 部分尿素从组织液→小管液，加入尿素再循环
                    • 尿素再循环： 尿素从集合管的内髓部出来，又从髓袢降支细段入肾小管
              • 髓袢升支细段
                • 通NaCl(易化扩散)，不通水
                  • NaCl从小管液→组织液
                    • 小管液渗透压↓
              • 髓袢升支粗段
                • 通NaCl(NKCC2介导)，不通水
                  • 最重要的起始动力
                  • NaCl从小管液→组织液
                    • 小管液渗透压↓↓
              • 远曲小管
                • 通NaCl(NCC介导)，不通水
                  • NaCl从小管液→组织液
                    • 小管液渗透压↓
              • 髓质集合管
                • 通水(AQP2)，不通NaCl
                  • 髓质高渗是水的重吸收动力，但重吸收量取决于通透性，ADH可决定水通道开放，是关键激素
                  • 水从小管液→组织液
                • 通尿素
                  • 尿素从小管液→组织液
                • 小管液渗透压↑,最高可达等渗
          • 维持 (逆流交换)
            • 部位
              • 直小血管
            • 机制
              • 直小血管对水和NaCl.尿素的高渗透性
                • 起点处血浆渗透浓度最低，达300m0sm/(kg·H₂O)，越向髓部伸入,管内浓度越高,转折处最高，达1200m0sm/(kg·H₂O)
            • 过程
              • 降支
                • 同一平面,间液浓度均高于管内浓度
                  • 溶质入肾小管,水出肾小管,直到内外渗透压相同
              • 升支
                • 同一平面,间液浓度均低于管内浓度
                  • 溶质出肾小管,水入肾小管,直到内外渗透压相同
      • 影响因素
        • 髓袢
          • 长度
            • 髓袢长则逆流倍增效率高，从皮质到髓质的渗透梯度大，浓缩效率也高。小儿髓袢较成年人短，尿量多，渗透浓度较低
          • 厚度
            • 肾髓质越厚，内髓部的渗透浓度也越高，尿的浓缩能力也越强
          • 完整性
            • 内髓部髓袢损伤,逆流倍增效率减慢甚至消失影响尿收缩
        • Na⁺.Cl⁻
          • NaCl是髓质高渗的重要因素，而髓袢升支粗段是主要重吸收部位 →袢利尿剂(呋塞米、依他尼酸)可抑制髓袢升支粗段的Na⁺-K⁺-Cl⁻同向转运体，减少重吸收→降低外髓质高渗→减少远端小管和集合管对水的重吸收→影响浓缩
        • 尿素
          • 营养不良、长期蛋白质摄入不足、蛋白质代谢减少→尿素↓
            • 内髓质高渗↓→浓缩↓
          • 老年人尿浓缩能力低下，若增加蛋白质摄入→尿素↑→迅速提高尿浓缩
          • 抗利尿激素→提高集合管对尿素通透性→髓质高渗↑→尿浓缩↑
        • 直小血管血流量和速度
          • 血流量↑速度↑→物质交换越快→髓质浓度梯度↓
    • 稀释
      • 定义
        • 体内液体过多,尿液被稀释,排出的尿液渗透压低于血浆渗透压(低渗尿)
          • 最低可达50m0sm/(kg·H₂O)
      • 过程
        • 集合管对水的通透性
          • 体内液体过多→晶体渗透压↓→ADH↓→集合管对水的通透性↓,水重吸收↓→尿液↑
            • ADH完全缺乏或ADH受体缺乏→尿崩症
  • • 尿生成的调节
      • 调节的主要因素
        • 激素引起
  • • 肾内自身调节
      • 即球管平衡
        • 近曲小管维持肾对水盐的固定重吸收率
    • 神经调节
      • 无迷走神经
      • 交感神经兴奋
        • 血管平滑肌α受体
          • 血管收缩(入球>出球)
            • 入球小动脉收缩,进肾血流量下降,血压下降 出球小动脉收缩,肾血流流速下降,血压上升
            • 血流量减少,滤过率下降
        • 球旁细胞β受体
          • 释放肾素,激活RAS系统,发挥保钠排钾作用
            • 尿量减少
        • α1-肾上腺素能受体
          • 直接作用于近端小管与髓袢促进NaCl和水的重吸收
    • 体液调节
      • 利尿激素
        • 心房钠尿肽ANP
          • 来源
            • 心房肌合成病释放的肽类物质
          • 机制
            • 刺激释放
              • 心房壁牵拉(血量过多、头低足高位、中心静脉压升高，浸入水中)
              • 乙酰胆碱、去甲肾上腺素、降钙素基因相关肽、血管升压素、高血钾
            • 产生效应
              • 血管平滑肌胞质Ca²⁺↓
                • 入球小动脉舒张
                  • GFR↑
              • 使集合管上皮细胞顶端膜钠通道关闭， 抑制肾素,ADH,醛固酮合成与释放
                • 水钠重吸收↓
      • 抗利尿激素
        • 抗利尿激素ADH
          • 血管升压素VP
          • 来源
            • 生成
              • 下丘脑视上核(主要).室旁核的神经内分泌细胞合成的一种肽类激素
                • 不是肾脏分泌
            • 储存
              • 经下丘脑-垂体束的轴突运输到神经垂体储存
          • 机制
            • 生理剂量
              • 远曲小管，集合管上 的主细胞上的V2受体
                • 细胞AQP2增多
                  • 使上皮细胞内含AQP2的小囊泡镶嵌到上皮细胞的顶端膜中
                  • 重吸收水↑,尿量↓,引起渴觉和饮水行为
                    • 不影响Na的重吸收
                • 增加内髓部集合管对尿素的通透性
                  • 小管液渗透压↑→水重吸收↑
            • 大剂量
              • 血管平滑肌的V1受体
                • 平滑肌收缩
                  • 血流阻力↑,血压↑
            • 分泌不足或者受体缺陷
              • 尿崩症
          • 调节
            • • 
            • 血浆晶体渗透压 （最重要因素）
              • 大量出汗、呕吐、腹泻→失水↑，晶体渗透压↑→对渗透压感受器刺激↑→ ADH↑→水重吸收↑→尿液浓缩,尿量↓,体内血量↑，渗透压↓
                • 位于下丘脑视上核或第三脑室附近
              • 水利尿：大量饮水→晶体渗透压↓→ADH↓→水重吸收↓
                • 饮用大量生理盐水，不影响晶体渗透压,其稀释蛋白浓度,使胶体渗透压↓→滤过率↑,尿量↑
                • 尿液稀释，尿量增加
            • 循环血量
              • 循环血量↓→容积感受器刺激↓→迷走神经冲动↓，对ADH释放抑制作用↓→ADH释放↑
                • 左心房和胸腔大静脉
                • 水重吸收↓,尿液↑,体内血量↓
            • 体循环动脉压
              • 血压低→压力感受器兴奋→促进ADH释放
                • 颈动脉窦和主动脉弓
                • 水重吸收↓,尿液↑,体内血量↓
            • 其他
              • 促进
                • 恶心，疼痛、窒息﹑应激刺激、低血糖和AngⅡ，某些药物(烟碱和吗啡等)
                • 甲状腺素、糖皮质激素及胰岛素缺少
              • 抑制
                • 乙醇
        • RAAS
          • 肾素
            • 来源
              • 球旁细胞合成存储释放的一种蛋白水解酶
            • 作用
              • 催化血管紧张素原(肝脏合成)→血管紧张素Ⅰ(AngⅠ)
            • 调节
              • 肾内
                • 肾动脉灌注压↓
                  • 入球小动脉的牵张感受器↓
                    • 肾素↑
                • GFR↓
                  • 小管液中Na⁺↓
                    • 致密斑感受低钠而兴奋
                      • 肾素↑
              • 神经
                • 肾交感N兴奋(血量↓,血压↓等)
                  • 释放NE作用球旁细胞β受体
                    • 肾素↑
              • 体液
                • 儿茶酚胺.PGE2.PGI2.低盐饮食
                  • 肾素↑
                • AngⅡ,ADH.ANP.NO.内皮素
                  • 肾素↓
          • AngⅡ
            • 来源
              • AngⅠ在肺血管,受血管紧张素转换酶作用,转换为AngⅡ
            • 作用
              • 对泌尿
                • 生理浓度
                  • 直接促进近端小管对Na＋的重吸收
                  • 出球小动脉收缩
                    • AngⅡ敏感性：出球＞入球
                    • 肾毛细血管压↑,GFR↑
                      • 近端小管周围毛细血管内血压低， 而血浆胶体渗透压高，间接促进重吸收
                • GFR
                  • 较低浓度
                    • 入球小动脉收缩
                      • 肾血流量↓
                    • 出球小动脉收缩
                      • 肾毛细血管压↑
                    • GFR变化不大
                  • 较高浓度
                    • 入球小动脉收缩
                      • 在入球小动脉，AngⅡ还促进平滑肌生成PGI2及NO,来对抗缩血管作用
                      • 血流量↓↓→肾毛细血管压↓,GFR↓
                  • 注
                    • 肾动脉血压↓时，AngⅡ也释放,但此时以出球小动脉收缩为主，滤过分数增加
                      • 来维持GFR正常
                • 其他
                  • 系膜细胞收缩,Kf减小
                    • GFR↓
              • 对循环
                • 缩血管
                  • 收缩全身微动脉,血压↑
                    • 促进交感神经末梢释放NE
                  • 收缩静脉，回心血量↑
                  • 使中枢对压力感受性反射的敏感性降低，加强交感缩血管中枢的紧张性
                • 保水
                  • 刺激肾上腺皮质合成和释放醛固酮
                  • 增强促肾上腺皮质激素释放激素的作用
                  • 促进ADH和缩宫素释放
                  • 引起或增强渴感
          • 醛固酮
            • 来源
              • 肾上腺皮质球状带
            • 作用部位
              • 远曲小管和集合管上皮细胞
            • 机制
              • 循环血量降低，血Na⁺浓度降低，血钾浓度增高→醛固酮↑
                • 保钠保水排钾,血容量↑,血压↑
              • 在胞质与受体结合.形成复合物,进入 核内参与基因调控,生成诱导蛋白质
                • 顶端膜上皮钠通道ENaC
                  • Na⁺重吸收↑
                • 基底膜钠泵
                  • 肾小管上皮内K⁺↑
                    • 分泌K⁺↑
                  • 加速Na⁺的入血 和K⁺的入胞
                    • 使小管腔呈负电位,有利于K⁺的分泌 和Cl⁻、水的重吸收
                • 线粒体合成ATP的酶
                  • 钠泵活性↑
        • 注
          • 醛固酮与抗利尿激素的比较
            • 抗利尿激素
              • 主要起促进水重吸收作用
                • 直接浓缩尿液，渗透压↑↑
            • 醛固酮
              • 主要起促进Na⁺的重吸收作用，Na⁺重吸收导致的渗透压改变又影响水的渗透,故间接影响水的重吸收
                • 对液体渗透压无明显作用，等渗
    • 调节的意义
      • 水平衡
        • 人体内液体的容量调节主要是通过对于尿生成的调节来实现
      • 电解质平衡
        • Na⁺和K⁺的平衡
          • 醛固酮是肾调节Na⁺和K⁺排出量最重要的体液因素
            • 醛固酮的合成和分泌除受AngⅡ和AngⅢ(作用更强)外,还受血K⁺和Na⁺浓度的负反馈控制，血K⁺浓度升高或血Na⁺浓度降低时,促进醛固酮分泌
          • 心房钠尿肽可抑制肾重吸收NaCl,使尿中NaCl排出增多,与醛固酮的作用抗衡
          • 肾小球滤过率的改变可通过球-管平衡使尿钠和尿量保持稳定
        • Ca²⁺的平衡
          • 甲状旁腺激素
            • 受血Ca²⁺浓度的调控
              • 细胞外液中Ca²⁺升高一方面增加肾小球的滤过,使Ca²⁺排泄增加,同时又抑制甲状旁腺激素的分泌,使Ca²⁺重吸收减少
            • 血浆磷浓度升高可刺激甲状旁腺激素的分泌,使肾小管对Ca²⁺的重吸收增加,减少Ca²⁺的排泄
          • 细胞外液量增加或动脉血压升高可减少近端小管对Na⁺和水的重吸收,也能减少Ca²⁺的重吸收,这是因为80%的Ca²⁺由溶剂拖曳而重吸收
          • pH
            • 代碱时，Ca²⁺的重吸收减少
              • 代碱，H⁺较少，小管液H⁺↓→钠氢交换↓ →钠重吸收↓→钙的溶剂拖曳↓→钙重吸收↓
      • 酸碱平衡
        • 1.细胞外液的缓冲系统（最重要）
        • 2.肺的呼吸调节
        • 3.肾的调节
          • 钠氢交换、质子泵、排氨等
• ③
  • • 肾小管和集合管的物质转运功能
  • • 物质的重吸收与分泌概述
  • • 主要物质重吸收
      • 近端小管
        • 重吸收
          • 70％NaCl,H₂O
          • 70%钙
          • 所有葡萄糖,氨基酸
          • 65%-70%K⁺
          • 50%尿素
          • 重吸收80%-90%的HCO₃⁻
        • 分泌
          • H⁺
      • 髓袢
        • 重吸收
          • 20％NaCl和15％H₂O
            • 25%-30%钾
          • 20%Ca²⁺，少量Mg²⁺
      • 远端小管和集合管
        • 重吸收
          • 12%NaCl,水不等(可调)
        • 分泌
          • K⁺,H⁺,NH₃(可调)
      • 重吸收 ①NaCl主要在近端小管，近端小管主动重吸收占2/3,被动重吸收占1/3 ②水的重吸收，为被动转运 ③HCO₃⁻以CO₂形式重吸收 ④K⁺的重吸收是主动吸收，机制不明 ⑤葡萄糖和氨基酸的重吸收为继发性主动转运（Na⁺的同向转运） ⑥Ca²⁺主要在近端小管(主动20%，被动80%)，远端小管和集合管(主动转运) 分泌 ①K⁺：钠钾交换和钠氢交换竞争 ②H⁺：近端小管(钠氢交换)。远曲小管和集合管(闰细胞的主动转运) ③NH₃：单纯扩散
    • 重吸收和分泌的特点
      • 超滤液可达180L/天，尿量仅1.5L/天，99%原尿被重吸收
      • 选择性
        • 对机体有用的物质重吸收较多（如葡萄糖等），对无用的物质则不吸收，甚至分泌（如肌酐）
      • 有一定的限度
        • 当血糖浓度达180mg/100ml时，部分肾小球对葡萄糖的吸收已达极限（肾糖阈）
      • 可被调节
        • 远曲小管和集合管虽然重吸收的量较其它部位少，但这里是可以被调节的主要部位
        • Na的重吸收受醛固酮的调控，水的重吸收受抗利尿激素的调控
          • 近曲小管主要起重吸收，远曲小管及集合管主要起调节作用
    • 影响因素
      • 小管液中溶质浓度
        • 渗透性利尿
          • 其他利尿
            • 水利尿
              • 改变滤过平衡点
            • 保钾性利尿
              • 抑制集合管钠通道，钠钾交换↓，排钠↑
            • 排钾性利尿
              • 抑制远曲小管钠通道，钠钾交换↑，排钾↑
          • 过程
            • 小管液溶质浓度/渗透压↑→管腔两侧渗透压差↓→水向组织液渗透↓→小管液Na⁺浓度↓→胞内外Na⁺浓度差↓→Na⁺重吸收↓→小管液渗透压↑→水重吸收↓→尿量及尿中NaCl↑
          • 可见于
            • 糖尿病
              • 血糖浓度升高而使超滤液中的葡萄糖量超过近端小管对糖的最大转运率，造成小管液溶质浓度升高，结果使水和NaCl的重吸收减少，尿增加
        • 大量出汗
          • 体液溶质浓度↑(晶体渗透压↑)
            • 汗液为低渗性液体,水丢失＞溶质
            • 兴奋下丘脑,垂体释放ADH↑
              • 水的重吸收↑
          • 体液量↓→循环血量↓
            • 刺激下丘脑释放ADH
            • 肾动脉灌注压↓
              • 入球小动脉的牵张感受器↓
                • 肾素↑
                  • 保钠保水
      • 球管平衡 (肾脏的自身调节)
        • 区别管球反馈，其为远曲小管维持血压波动下的肾小球滤过率不变
        • 定义
          • 近端小管中Na⁺和水的重吸收率总是占肾小球滤过率的65%-70%(近端小管的定比重吸收)的现象
            • 即近端小管对溶质和水的重吸收随肾小球滤过率的变化而改变
        • 机制
          • 肾小球血流量不变而肾小球滤过率↑
            • 进入肾小管血流↓→肾小管毛细血管压↓,肾小管血浆蛋白浓度↑/血浆胶体渗透压↑
              • 近端小管对水钠重吸收↑
        • 意义
          • 保证肾小球滤过率的改变不影响尿量及尿钠
      • 药剂
        • 呋塞米,依他尼酸
          • 抑制髓袢升支粗段的Na⁺-K⁺-Cl⁻同向转运体(NKCC2),抑制NaCl的重吸收
        • 哇巴因
          • 抑制钠泵,抑制Na⁺的重吸收
        • 噻嗪类、呋塞米
          • 抑制远曲小管的NCC,抑制NaCl的重吸收
        • 阿米洛利
          • 抑制集合管的ENaC，抑制Na⁺的重吸收,同时减少Cl⁻的被动转运
        • 乙酰唑胺
          • 抑制碳酸酐酶活性，抑制集合管H₂CO₃的解离,抑制H⁺的分泌
  • • NaCl和水的重吸收
  • • 近端小管 65-70%
      • 前半段(2/3) 泵-漏模式 主动重吸收
        • 1.基底膜的钠泵作用→排钠保钾(胞外高钠低钾)
          • 2.Na⁺的主动重吸收与葡萄糖、氨基酸的重吸收相耦连
            • 依靠相应同向转运体，继发性主动转运重吸收
              • 肾糖阈(160-180mg/100ml)以下,可完全重吸收 机体对葡萄糖重吸收的极限,为男性375mg/min,女性300mg/min
            • 葡萄糖和氨基酸再经易化扩散到达组织液 (葡萄糖转运体2GLUT2)
          • 3.Na⁺的重吸收与H⁺的分泌相偶联
            • Na⁺-H⁺交换体
              • H⁺
                • 从上皮细胞逆向→小管液
              • Na⁺
                • 从小管液顺浓度→上皮细胞,经钠泵→组织液
          • 4.水的重吸收
            • 在渗透压作用下，经水通道蛋白1(AQP1)及细胞旁途径(细胞间隙)进入组织液，组织液静水压升高
              • 水的流动是为了平衡渗透压→近端小管的重吸收始终处于等渗状态,为等渗性重吸收
                • 小管液与细胞内液始终保持等渗状态
              • 伴随NaCl吸收的被动吸收，与体内是否缺水无关
              • 顺压力差，再进入毛细血管而被重吸收， 同时部分通过紧密连接回漏至小管腔内
      • 后半段(1/3) 被动重吸收
        • 此时，氨基酸葡萄糖已完全重吸收
        • 跨上皮细胞途径
          • Na⁺-H⁺交换与Cl⁻-HCO₃⁻交换耦连
            • Cl⁻经K⁺-Cl⁻同向转运体转运至细胞间隙再吸收入血
        • 细胞旁路途径（主要）
          • Cl⁻在前半段未重吸收,导致 小管液的Cl⁻浓度高于组织间液中Cl⁻
            • Cl⁻顺浓度经细胞旁路(紧密连接)进入细胞间隙被重吸收,产生电位梯度内正外负(Cl⁻被动吸收的生电性)，Na⁺顺电位进入组织液
    • 髓袢
      • 降支细段
        • 特点
          • 对水通透性较高，对溶质不易通透→重吸收水
        • 过程
          • 水通过AQP1迅速从小管液进入组织液
            • 小管液渗透浓度不断的增高
      • 升支细段
        • 特点
          • 对水不通透，对Na⁺和Cl⁻易通透→重吸收NaCl
        • 过程
          • 易化扩散入组织间液
            • 使小管液渗透浓度不断地降低
      • 升支粗段
        • 特点
          • 对水不通透，对Na⁺,K⁺,Cl⁻易通透→重吸收NaCl的主要场所
        • 过程
          • 哇巴因抑制钠泵，NaCl重吸收减少 呋塞米和依他尼酸抑制NKCC2
            • 排尿↑
          • 1.钠钾泵→维持胞内低钠→有利于Na⁺的重吸收
          • 2.Ⅱ型Na⁺-K⁺-Cl⁻同向转运体NKCC2 (氯的主要重吸收途径,主动转运，速度快)
            • Na⁺顺浓度进入胞内,释放的能量 将K⁺,Cl⁻逆浓度带入胞内
          • 3.
            • Na⁺经钠泵泵入组织液
            • Cl⁻顺浓度经氯通道进入组织液
            • K⁺顺浓度经钾通道进入小管液
              • 其导致小管液相对正电荷，又可促进 正离子经紧密连接顺电位进入组织液
          • NaCl被重吸收 K⁺循环使用
            • 渗透压↓↓→ 终尿为低渗液
    • 远曲小管
      • 特点
        • 对水不通透，对NaCl通透性好
      • 过程
        • 通过Na⁺-Cl⁻同向转运体NCC入胞
          • 醛固酮调节转运体数量，从而改变通透性 呋塞米抑制同向转运→产生利尿作用
          • Cl⁻通过氯通道进入组织液
          • Na⁺通过钠泵泵入小管液
          • 小管液渗透压继续降低
    • 集合管
      • 上皮细胞分为
        • 主细胞
          • 重吸收NaCl和水，分泌K⁺
            • 钠钾泵
              • 造成胞内低钠
                • 成为小管液Na⁺顺顶端膜钠通道ENaC入胞的动力
                  • 阿米洛利可抑制ENaC
                    • 减少NaCl的重吸收
                  • 小管液呈负电位
                    • Cl⁻经细胞旁途径顺电位入组织液
                    • K⁺顺电位入小管液
            • 顶端膜上含有水通道2(AQP2)基底膜含有AQP3.4
              • 水的通透性取决于AQP2的数量，抗利尿激素参与调节水通道数量
        • 闰细胞
          • 分泌H⁺与重吸收K⁺
  • • HCO₃⁻的重吸收与H⁺的分泌
  • • 近端小管
      • 胞外脱水
        • 小管液的HCO₃⁻与H⁺结合,形成CO₂(重吸收形式)
          • 若HCO₃⁻滤过率＞H⁺分泌量
            • 多余部分随尿排出
      • 气体入胞
        • CO₂具有高脂溶性,通过管腔膜直接进入胞内
      • 胞内再水化
        • CO₂在碳酸酐酶CA催化下,与水结合形成H₂CO₃
          • 该过程可缓和pH
            • pH↓→CA活性↑→解离的H⁺↑→HCO₃⁻重吸收↑→pH↑（排酸保碱）
          • CA催化脱水与再水化过程
      • 分泌与重吸收
        • H₂CO₃解离为HCO₃⁻与H⁺
          • 分泌
            • H⁺经Na⁺-H⁺交换体流入小管液
              • H⁺
                • 从上皮细胞逆向→小管液
              • Na⁺
                • 从小管液顺浓度→上皮细胞,经钠泵入组织液
          • 重吸收
            • HCO₃⁻同Na同向转运入组织液, 少数以Cl⁻-HCO₃⁻方式入组织液
              • Cl⁻的重吸收优先级＜HCO₃⁻
    • 髓袢
      • 主要发生在升支粗段，机制同近端小管
    • 集合管
      • 分泌H⁺
        • 经闰细胞(主要为A型)的质子泵 (氢泵/H⁺-ATP酶或H⁺-K⁺交换体)
          • H⁺逆浓度泵入小管液
  • • NH₃的重吸收
  • • 近端小管(主要), 髓袢升支粗段 远端小管
      • 谷氨酰胺脱氢途径（生成NH₃）： ①谷氨酰胺在谷氨酰胺酶作用→谷氨酸根,NH₄⁺ ②谷氨酸根在谷氨酸脱氢酶作用下→α-酮戊二酸,NH₄⁺ ③α-酮戊二酸→2个HCO₃⁻
        • 胞内NH₃与NH₄⁺维持平衡
        • NH₄⁺
          • 代替H⁺,经Na-H交换体进入小管液
            • NH₄⁺与Cl⁻结合随尿排出
            • Na⁺则与H⁺交换进入胞内， 同HCO₃⁻入组织液，促进HCO₃⁻的重吸收
        • NH₃
          • NH₃扩散入小管液,与H⁺结合形成NH₄⁺， 同时形成NH₃浓度差,有助于NH₃继续转移
            • NH₄⁺的分泌与H⁺有关
              • 慢性酸中毒,H⁺↑→NH₃与H⁺结合↑→NH₄⁺的分泌↑
            • 脂溶性分子,可跨膜进入组织液或小管液
        • HCO₃⁻
          • 顺浓度进入组织间液
    • 集合管
      • 分泌氨以NH₃的扩散为主
  • • K⁺的重吸收和分泌
  • • 重吸收
      • 近端小管(65-70%)，髓袢(25-30%)
    • 分泌
      • 近端小管
        • Na⁺-K⁺交换
          • 与Na⁺-H⁺存在竞争关系
            • 酸中毒，排钾抑制→高钾
            • 碱中毒，排钾↑↑→低钾
      • 远端小管和集合管(主要)
        • K⁺通过钾通道顺电化学梯度(钠泵造成的胞内高钾及Na⁺重吸收造成的小管液负电位)进入小管液
          • 肾小管容量↑→小管液流速↑→小管液内K⁺迅速排出→小管液与胞内K⁺浓度差↑→分泌↑
          • 阿米洛利，可抑制钠通道，减少钠的重吸收，小管液负压↓→K⁺分泌↓（保钾利尿药）
  • • Ca²⁺的重吸收
  • • 重吸收
      • 近端小管70%
        • 80%细胞旁途径（溶剂拖曳）
          • 溶质随水分子渗透重吸收一起转运到组织液
        • 20%跨细胞途径重吸收
          • 顺电化学梯度入胞(胞内钙浓度低， 小管液由于Na⁺的重吸收而呈负电位)
            • 随钙泵和钠钙交换而入组织液
      • 髓袢(仅升支粗段)20%
        • 顺电化学梯度入胞
      • 远端小管与集合管9%
        • 跨细胞途径的主动转运
• ②
  • • 肾小球的滤过功能
  • • 基本概念
  • • 肾小球滤过
      • 血液流经肾小球毛细血管时,除蛋白质外,血浆中其余成分均能被滤过进入肾小囊腔内生成超滤液的过程
        • 肾小球滤液即血浆的超滤液
          • 超滤液无蛋白质，其他与血浆成分基本一致
    • 肾小球滤过率GFR
      • 单位时间内(每分钟)两肾生成的超滤液量，正常值为125ml/min
    • 肾血浆流量RPF
      • 血细胞不能滤过，只算血浆
      • 肾血流量为1200ml/min,血细胞比容45%
      • 肾血浆流量=1200×55%
        • 660ml/min
    • 滤过分数FF
      • GFR/RPF=19%
    • 肾阈
      • 某物质出现在尿中时的血浆浓度,肾糖阈=180mg/100ml
    • 有效滤过压
      • 滤过动力-阻力
        • (肾小球毛细血管静水压+囊内液胶体渗透压)－(血浆胶体渗透压+囊内压) =(45+0)-(25+10)=10mmHg
      • 注
        • 静水压≈血压≠血浆晶体渗透压
        • 囊内液胶体渗透压忽略不计(因为蛋白质不滤过)
        • 从入球小动脉到出球小动脉,不断生成超滤液,血浆蛋白浓度↑,血浆胶体渗透压↑,有效滤过压↓,直到阻力＝动力,有效滤过压归零,达到滤过平衡,滤过停止
          • 滤过平衡点越靠近入球小动脉,滤过率越低 (形成超滤液的毛细血管短,有效滤过面积小)
  • • 影响GFR因素
  • • 肾小球毛细血管滤过系数Kf
      • 定义
        • 在单位有效滤过压作用下,单位时间透过滤过膜的滤液量
        • =滤过膜的有效通透系数k×滤过面积s
      • 意义
        • 急性肾小球肾炎,肾小球毛细血管腔变窄或阻塞,有滤过功能的肾小球数量减少,肾小球滤过率降低,可导致少尿甚至无尿
        • ADH↑→系膜细胞收缩，滤过膜的面积↓有效通透系数↓
    • 有效滤过压
      • 机制
        • 静水压
          • 肾小球的毛细血管血压较高→有助于肾小球滤过 肾小管的毛细血管血压较低→有助于肾小管的重吸收
          • 正常生理
            • 动脉血压在自身调节范围内改变(70-180mmHg)
              • 通过自身调节，静水压保持不变
            • 血容量减少.情绪激动.剧烈运动
              • 交感N兴奋→入球小动脉收缩→静水压↓→有效滤过压↓→GFR↓
          • 高血压病晚期
            • 入球动脉发生器质性病变而狭窄→静水压↓→有效滤过压↓→GFR↓
        • 囊内压
          • 输尿管阻塞(肾盂,输尿管结石,肿瘤压迫)
            • 尿液无法排出而堆积，囊内压↑→有效滤过压↓→GFR↓
        • 血浆胶体渗透压
          • 输入大量生理盐水导致血浆蛋白稀释
          • 低蛋白血症(蛋白质合成↓,蛋白质入尿)
          • 胶体渗透压↓→有效滤过压↑→GFR↑
    • 肾血浆流量
      • 机制
        • 通过改变滤过平衡点来影响滤过率,对滤过压无影响
          • 滤过压不变(血容量不变)，肾血浆流量↑→滤过↓
            • 血浆胶体渗透压上升速度减慢,平衡点向出球小动脉端移动
              • 使滤过面积增加,GFR增加
      • 意义
        • 严重缺氧、中毒性休克等
          • 交感神经兴奋→血管收缩→血流量↓→GFR↓
        • 大量输血输液，ACEI等肾动脉扩张药
          • 血管扩张→血流量↑→GFR↑
• ①
  • • 肾脏的解剖与肾血流量
  • • 解剖
  • • 肾实质
      • 肾皮质
        • 位于表层,富含血管,主要由肾小体和肾小管构成
      • 肾间质
        • 位于深部,血管较少,由多个圆锥形的实体肾锥体构成
    • 肾单位(100万/每肾) (尿生成的基本功能单位)
      • 功能解剖
        • 肾小体
          • 肾小球
            • 入球小动脉形成的毛细血管网,最终汇集为出球小动脉
          • 肾小囊
            • 分为脏层与壁层,两层间隙为肾小囊腔
            • 包裹肾小球，其延续即为肾小管
        • 肾小管
          • 近端小管
            • 近曲小管、髓袢降支粗段
          • 髓袢细段
            • 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
      • 分类
        • 根据肾小体在肾皮质所处位置
        • 皮质的外2/3处
          • 皮质肾单位
            • 数量多,占90%，肾小球体积较小,髓袢较短
            • 入球小动脉口径＞出球(2:1)
            • 肾素含量多(有生成肾素的球旁细胞分布)
            • 出球小动脉分支形成分布于皮质部的肾小管周围毛细血管网
              • 有利于肾小管的重吸收
        • 皮质内1/3,靠近髓质
          • 近髓肾单位
            • 数量少,占10%，肾小球体积较大,髓袢较长
            • 入球小动脉口径≈出球
            • 肾素含量低
            • 出球小动脉进一步分为两种
              • 管周毛细血管
                • 缠绕近曲小管和远曲小管
              • U型直小血管
                • 与髓袢伴行,参与维持肾脏髓质高渗和尿液浓缩稀释
    • 集合管
      • 集合管不属于肾单位
        • 在尿液浓缩过程起重要作用，与肾单位共同完成尿的生成过程
      • 与多条远曲小管相连，收集肾小球转运过来的尿液，并经肾乳头顶部进入肾盏.肾盂.输尿管进入膀胱
    • 球旁器
      • 主要在皮质肾单位
        • 皮质肾单位肾素含量高
      • 组成
        • 球旁/近球/颗粒细胞
          • 位置
            • 为入球小动脉壁中的特殊平滑肌细胞
          • 功能
            • 可合成.储存和释放肾素(分泌颗粒)
        • 致密斑
          • 位置
            • 入球A与远曲小管近端联接处,细胞呈立柱样变化而使管腔出现的斑状隆起
          • 功能
            • 能感受小管液中NaCl含量的变化
              • 并将信息经间质细胞传递至球旁细胞, 调节肾素的释放来调节尿液的生成(管-球反馈)
        • 球外系膜细胞
          • 位置
            • 在肾小球外的系膜细胞
          • 功能
            • 具有吞噬和收缩功能
    • 肾小球滤过膜
      • 定义
        • 毛细血管与肾小囊之间的结构
      • 组成
        • 毛细血管内皮细胞
          • 直径70~90nm小孔(窗孔)，富含糖蛋白(负电荷)
        • 内皮下基膜
          • 含有Ⅳ型胶原、层粘连蛋白和蛋白多糖等成分，带负电荷
          • 厚度约为300nm。膜上有直径为2-8nm 的多角形网孔
            • 孔径最小,滤过能力最强
        • 肾小囊脏层上皮细胞 (足细胞)
          • 足突相互交错形成裂隙 裂隙上有裂隙膜
            • 膜上有小孔,4~11nm
            • 分泌裂孔素蛋白(负电荷)
      • 作用
        • 滤过
          • 孔径
            • ＞4.2nm者，无法滤过 2.0-4.2nm者，滤过率与半径成反比 ＜2.0nm者，自由滤过
          • 电性
            • 正电荷分子容易通过，大部分蛋白质(带负电荷)难以通过
  • • 肾血流的特点与调节
  • • 血液供应
      • 腹主动脉→肾动脉→叶间动脉→弓形动脉→小叶间动脉→入球小动脉→肾小球毛细血管→出球小动脉→管周毛细血管→汇入小静脉→小叶间静脉→弓形静脉→叶间静脉→肾静脉→腔静脉
        • 肾血流经过两次毛细血管
          • 入球小动脉的口径比出球小动脉粗
            • 肾小球毛细血管内压力较高
              • 有利于肾小球滤过
            • 管周毛细血管内压力较低
              • 血管内胶体渗透压高,可促进肾小管的重吸收
    • 血流特点
      • 肾是血流量最丰富的的器官
        • 1200ml/min
      • 不同部位供血不均
        • 皮质94%,外髓5%,内髓1%
    • 调节
      • 自身调节
        • 定义
          • 动脉血压/肾灌注压在一定范围(70~180mmHg)内发生变化，肾血流量能保持不变的现象
        • 机制
          • 肌源学说
            • 肾灌注压­↑→入球小动脉平滑肌受牵拉→紧张性↑→ Ca²⁺内流↑→平滑肌收缩,口径变小,阻力增大,血流量↓
              • 动脉血压＜70,入球小动脉平滑肌舒张达极限
              • 动脉血压＞180,入球小动脉平滑肌收缩达极限
          • 管球反馈TGF
            • 区别球管平衡,其为近曲小管维持肾对水盐的固定重吸收率
            • 肾灌注压­↓→小管液流速↓,重吸收↑→小管液中NaCl↓→致密斑反馈给肾小球
              • 入球小动脉阻力↓
              • 球旁细胞释放肾素↑,AngⅡ↑,选择性收缩出球小动脉
              • 肾小管毛细血管静水压/肾血流↑
      • 神经调节
        • 肾脏没有副交感调节
        • 应急状态或剧烈运动→交感N兴奋
          • 入球、出球小动脉收缩,肾血流量减少
            • 有利于活动器官和重要器官得到较多的血液供应(血液重分配)
      • 体液调节
        • NE.AD.ADH.AngII.内皮素,腺苷
          • 血管收缩,血流量减少
        • PGI2.PGE2.NO.缓激肽
          • 血管舒张,血流量增加
      • 其他
        • 高蛋白摄入后1-2小时内可使肾血流量和肾小球滤过率增加20%-30%.糖尿病患者严重高血糖时也能使肾血流量和肾小球滤过率增加。其机制尚不十分清楚,可能与管-球反馈有关
  • • 肾脏的内分泌功能
  • • 内分泌
      • 球旁细胞合成和释放肾素
        • 参与动脉血压的调节
      • 肾皮质肾小管周围的间质细胞（如成纤维细胞、内皮细胞）可产生合成和释放促红细胞生成素EPO
        • 促进红细胞的生成
      • 近端肾小管上皮细胞中的1α-羟化酶可使25-羟维生素D3转化为1,25-二羟维生素D3
        • 调节钙的吸收和血钙水平
      • 肾脏还能生成激肽和前列腺素,参与局部或全身血管活动的调节
        • 全身各部位的组织细胞几乎都含有生成前列腺素的前体和酶