1、 Kidneys maintain H2O balance by regulating urine concentrationDaily H2O intake balanced by H2O excretion Kidneys react to changes in osmolarity, volume, and blood pressure (receptor types?) 1、排泄：機體將代謝尾產物、過剩的物質和進入體內的異物，通過排泄器官排出體外的過程。 2、排泄的途徑： 由呼吸器官（肺）排出：二氧化碳和水； 由消化道（大腸）排出：膽色素和經腸粘膜排出的一些無機鹽； 由皮膚排出：一部分

2、水、氯化鈉及少量尿素等； 由腎臟排出：腎臟排出的排泄物數量最大，種類最多，因而是最重要的排泄器官。 第一節 腎的結構和功能概述 一、腎臟的結構特征 （一）腎單位 是腎的基本功能單位。 1、皮質腎單位：腎小球體積較小，約占腎單位總數的85%-90%。 2、近髓腎單位：腎小球體積較大，髓袢長，可到內髓質層。在尿的濃縮與稀釋過程中起著重要作用。 （三）近球小體 1、顆粒細胞（近球細胞）： 位于入球小動脈中膜內的肌上皮樣細胞，橢圓形，內含分泌顆粒，分泌顆粒內有腎素； 2、系膜（間質）細胞：入球小動脈和出球小動脈之間的一群細胞，具有吞噬功能； 3、致密斑：遠曲小管起始部的高柱狀上皮細胞，因局部呈現斑紋隆

3、起，故稱為致密斑。可感受小管液中NaCI含量降低的變化，并將信息傳遞至顆粒細胞，使其釋放腎素。 近球小體主要分布在皮質腎單位，因而皮質腎單位含腎素較多，而近髓腎單位則幾乎不含腎素。 二、腎臟血液循環的特征 血液供應很豐富，約94%的血液分布在腎皮質層，5%-6%分布在外髓，其余不到1%供應內髓。腎血流量主要指腎皮質血流量。 （一）腎血流量的自身調節 腎動脈血壓在80-180mmHg范圍內變動時，腎血流量保持穩定。 （二）腎血流量的神經和體液調節 1、神經調節：腎交感神經活動加強時，釋放NE，引起腎血管收縮，腎血流量減少。 2、體液調節：腎上腺素、去甲腎上腺素、血管升壓素和血管緊張素等都能使腎血

4、管收縮；前列腺素、乙酰膽堿、心房利尿鈉肽舒張腎血管。 （三）腎臟的血液供應特點 1、血流量大； 2、分布不均勻； 3、兩次形成毛細血管網： 腎小球毛細血管網：壓力高，有利于濾過。 管周圍毛細血管網：血壓較低，血漿膠滲壓高，利于重吸收。 三、腎的基本功能 1、尿生成（排泄）：清除終末產物、多余物質、異物藥物等。維持內環境穩態，調節水鹽代謝和酸堿平衡。 2、生成活性物質:renin、EPO、1,25-(OH)2-D3、PG 、kinins 四、尿的化學組成和理化性質 （一）尿的化學組成 尿液中95%-97%是水，3%-5%是溶質，溶質主要是電解質和非蛋白含氮物，在電解質中以Na+、K+、Cl-含量

5、最多。非蛋白含氮物中以尿素為主，還有肌酐、馬尿酸、尿膽素等。 （二）尿的理化性質 正常尿液為淡黃色，比重1.015-1.025，滲透壓一般比血漿高，PH值5.0-7.0，最大變動范圍4.5-8.0。尿液的顏色、比重、滲透壓、PH值受尿量多少及食物性質的影響。 正常人每晝夜排出的尿量約10002000ml，平均約1500 ml；每晝夜尿量長期保持在2500ml以上稱為多尿；每晝夜尿量持續在100500ml范圍內稱為少尿；每晝夜尿量不到100ml稱為無尿。 尿量太多或太少，均給機體帶來不良后果。 第二節 尿液的生成過程 尿生成的過程包括三個相互聯系的環節：腎小球的濾過；腎小管和集合管的重吸收；腎小

6、管和集合管的分泌。 一、腎小球的濾過（一）腎小球濾過率（GFR）每分鐘兩腎生成的原尿（超濾液）量。正常約為125ml/min左右。（二）濾過分數：腎小球濾過率和腎血漿流量的比值稱（19%）。（三）腎小球濾過作用的動力 有效濾過壓腎小球有效濾過壓=腎小球毛細血管壓-（血漿膠體滲透壓+腎小囊內壓）（四）影響腎小球濾過的因素 1、有效濾過壓； 2、濾過膜的面積及其通透性（1）濾過膜的面積：1.5m2以上 （2）濾過膜的通透性：機械屏障：有效半徑大于4.2nm，完全不能濾過。 電學屏障：帶負電荷的糖蛋白覆蓋 3、腎血漿流量（影響大）（影響大）：影響濾過平衡的位置。 二、腎小管與集合管的的重吸收（一）重

7、吸收方式 1、主動重吸收：原發性主動轉運和繼發性主動轉運。 2、被動重吸收。（二）物質的重吸收 1、近球小管：重吸收最主要部位。67%Na+、CI-、K+和水被重吸收；85%的HCO3-也被重吸收；葡萄糖、氨基酸全部被重吸收；H+則分泌到腎小管中。 近球小管重吸收的關鍵動力是基側膜上的Na+泵。 （1）Na+、CI-和水的重吸收：在近球小管前半段，大部分Na+與葡萄糖，氨基酸同向轉運、與H+逆向轉運而被主動重吸收；而在近球小管后半段，Na+和CI-主要通過細胞旁路而被動重吸收。水隨溶質重吸收而重吸收，因該段小管液的滲透壓與血漿滲透壓相同，故為等滲重吸收。 在近球小管后半段，NaCI是通過細胞旁

8、路和跨上皮細胞兩條途徑而被重吸收的。小管液進入近球小管后半段時，絕大多數的葡萄糖、氨基酸已被重吸收。由于HCO3-重吸收速率明顯大于CI-重吸收，CI-留在小管液中，造成近球小管后半段的CI-濃度比管周組織間液高20%-40%。因此，CI-順濃度梯度經細胞旁路（緊密連接處）而重吸收回血。由于CI-被動重吸收是生電性的，使小管液中正離子相對較多，造成管內外電位差，管腔內帶正電，管外帶負電，在這種電位差的作用下，Na+順電位差通過細胞旁路而被動重吸收。因此，NaCI的重吸收都是被動的。水的重吸收是被動的，是靠滲透作用而進行的。（2）HCO3-重吸收與H+的分泌：通過Na+-H+交換，H+由細胞內分

9、泌到小管液中，Na+進入細胞內，并與細胞內的HCO3-一起被轉運回血。腎小管上皮細胞的管腔膜對HCO3-無通透性，小管液中的HCO3- 不能直接進入腎小管上皮細胞內。小管液中的HCO3-與小管液中的H+結合生成H2CO3，在碳酸酐酶的催化下，H2CO3迅速分解為CO2和水。CO2是高度脂溶性物質，能迅速通過管腔膜進入細胞內，在碳酸酐酶催化下，細胞內的H2O與CO2結合，生成H2CO3，H2CO3又解離成H+和HCO3-。H+通過Na+-H+交換從細胞內分泌到小管液中，HCO3-則與Na+一起轉運回血。所以， HCO3-是以CO2的形式重吸收的。所以，HCO3-的重吸收率明顯大于CI-的重吸收率

10、。 腎小管上皮細胞每分泌1個H+就重吸收1個NaHCO3回血，這在體內的酸堿平衡調節中起到重要作用。（3）K+的重吸收：腎小球濾過的K+，67%左右在近球小管重吸收（主動重吸收，機制不詳），而尿中的K+主要是由遠曲小管和集合管分泌的。（4）葡萄糖和氨基酸重吸收：重吸收的部位僅限于近球小管，其他各段腎小管都沒有重吸收葡萄糖和氨基酸的能力。如果在近球小管以后的小管液中仍含有葡萄糖，則尿中將出現葡萄糖。葡萄糖和氨基酸的重吸收均屬繼發性主動重吸收。 近球小管對葡萄糖的重吸收有一定限度，當血液中葡萄糖濃度超過160-180mg/100ml時，腎小管對葡萄糖的吸收已達到極限，尿中開始出現葡萄糖，此時的血糖

11、濃度稱為腎糖閾。所以，腎糖閾是指剛一出現尿糖時的血糖濃度或者是不出現尿糖的最高血糖濃度。 2、髓袢： 小管液中20%的Na+、CI-、和K+等物質在髓袢被重吸收。 髓袢升支粗段對NaCI主動重吸收在尿液稀釋和濃縮機制中具有重要意義。 1Na+:2Cl-:1K+同向轉運模式 通過鈉泵活動，繼發性主動重吸收2Cl-，同時伴隨2Na+重吸收，其中1Na+主動重吸收,1Na+經細胞旁路被動重吸收，為Na+重吸收節約50%能量。 速尿、利尿酸能與同向轉運體結合,抑制其轉運功能，使NaCI的重吸收受到抑制，破壞外髓的高滲狀態，并使小管液的滲透壓升高，妨礙小管液中水的重吸收而導致利尿。 3、遠球小管和集合管

12、： （1）遠曲小管和集合管重吸收大約12%濾過的Na+和CI- 遠曲小管前段： NaCl同向轉運 遠曲小管后段與集合管： Na通道 （2）分泌不同量的K+和H+； （3）重吸收不同量的水： 受抗利尿激素的調控,與機體是否缺水有關(調節性重吸收)。 遠曲小管和集合管水、NaCI的重吸收以及K+和H+的分泌可根據機體內的水、鹽平衡狀況來進行調節。水的重吸收主要受抗利尿激素調節，而Na+和K+的轉運主要受醛固酮調節。4、影響腎小管和集合管重吸收的因素（1）小管液中溶質的濃度：如果小管液溶質濃度很高，滲透壓就高，會妨礙腎小管對水的重吸收，導致尿量增多，稱為滲透性利尿。如糖尿病患者的多尿，就是由于小管液

13、中葡萄糖含量增多，腎小管不能將葡萄糖完全重吸收回血，小管液滲透壓因而增高，結果妨礙了水和NaCI的重吸收所造成的。臨床上有時給病人使用的甘露醇，可被腎小球濾過而不被腎小管重吸收，故能提高小管液中的溶質濃度，達到利尿和消除水腫的目的。（2）球-管平衡：不論腎小球濾過率增或減，近球小管總是定比重吸收，即近球小管的重吸收率始終占腎小球濾過率的65%-70%左右（即重吸收百分率為65%-70%），這種現象稱為球-管平衡。球管平衡的生理意義在于使尿中排出的溶質和水不致因腎小球濾過率的增減而出現大幅度的變動。因此尿量的變化是不大的。（二）腎小管和集合管的分泌 1、K+的分泌：是腎臟排K+保Na+的過程。尿

14、中K+的排泄量視K+的攝入量而定。K+的分泌與Na+的重吸收有密切關系。（1） K+分泌的動力：Na+重吸收。因K+的分泌伴有Na+進入上皮細胞內，這就形成了K+-Na+交換。（2）意義：排鉀保鈉。 2、H+的分泌： （1）近球小管：H+-Na+交換。腎小管上皮細胞每分泌一個H+入管腔，同時就會重吸收一個NaHCO3回血，因此，H+的分泌是腎臟排酸保堿的過程。（2）遠曲小管、集合管： H+泵 K+-Na+交換與H+-Na+交換之間有相互競爭作用。 3、NH3的分泌： NH3的分泌能降低小管液的H+濃度，有利于H+的再分泌，而H+的排出又伴隨Na+和HCO3-的重吸收，所以，NH3的分泌，既有排

15、酸作用，又維持了血中NaHCO3濃度（排酸保堿） 正常情況下NH3的分泌主要在遠曲小管和集合管,但在酸中毒時NH3的分泌增加,近球小管也可分泌NH3。 第三節 尿液的濃縮和稀釋 Concentration and Dilution of urine 尿的滲透壓可由于體內缺水或水過剩等不同情況而出現大幅度的變動。當體內缺水時，機體將排出滲透壓明顯高于血漿滲壓的高滲尿，即尿被濃縮。體內水過剩時，將排出滲透壓低于血漿滲透壓的低滲尿，即尿被稀釋。根據尿的滲透壓可以了解腎的濃縮和稀釋能力。 1 1、髓質滲透梯度形成機制 2、尿液的濃縮與稀釋的控制 3、腎髓質高滲梯度的保持 腎髓質滲透壓梯度示意圖 線條越

16、密，表示滲透壓越高腎髓質為高滲 具有明顯的滲透濃度梯度 一、尿液濃縮的結構基礎腎髓質高滲梯度 1、腎髓質滲透梯度（高滲）形成機制 (1)外髓部的高滲狀態:髓袢升支粗段位于外髓部，能主動重吸收Na+和CI-（原動力），使外髓部組織間液變成高滲。 (2)內髓部的高滲狀態:與尿素的再循環和NaCI重吸收有關 內髓部集合管擴散出來的尿素； 髓袢升支細段擴散出的NaCI。 2、腎髓質高滲狀態的維持直小血管的逆流交換作用 通過直小血管的逆流交換作用使髓質高滲狀態得以維持。 直小血管升支離開外髓部時，只把多余的溶質帶回循環中，而把組織間液中多余的水帶到血循環，維持了腎髓質的高滲狀態。 二、尿液濃縮和稀釋的過

17、程 1、尿液濃縮的過程機體大量失水血漿晶體滲透壓升高抗利尿激素分泌增多遠曲小管和集合管對水的重吸收增多尿液被濃縮（高滲）尿量減少2、尿液稀釋的過程是由于小管液的溶質被重吸收而水不易被重吸收造成的 抗利尿激素完全缺乏時（嚴重尿崩癥患者），每天可排出高達20升的低滲尿，相當于腎小球濾過率的10%。體內水過剩抑制抗利尿激素釋放遠、集對水的通透性極低，且髓袢升支的小管液流經遠曲小管和集合管時，NaCI繼續重吸收，小管液滲透壓下降形成低滲尿第四節 腎臟與內環境穩態 一、腎臟在維持酸堿平衡中的作用 （一）H+、K+排出的競爭抑制作用 H+ 和K+的分泌都伴有Na+的主動重吸收，分別形成H+-Na+交換和K

18、+ -Na+交換，它們之間存在競爭抑制，對酸堿平衡進行調節。 （二）排H+和排NH3的相互促進作用 NH3擴散到小管液中與H+結合生成NH4+，降低小管液的H+濃度，有利于H+的再分泌，而H+的排出又伴隨Na+和HCO3的重吸收，所以，NH3的分泌，既有排酸作用，又有保堿作用。 二、腎臟在水鹽代謝中的作用（一）抗利尿激素（ADH） 由9個氨基酸殘基組成的小肽 1、抗利尿激素的來源和作用： ADH又稱血管升壓素(AVP)。（1）來源：下丘腦的視上核和室旁核的神經元分泌。（2）作用： 主要作用是提高遠曲小管和集合管上皮細胞對水的通透性（V1受體）； 抗利尿激素也能增加髓袢升支粗段對NaCI的主動重

19、吸收； 增加內髓部集合管對尿素的通透性，從而增加髓質組織間液的溶質濃度，提高髓質組織間液的滲透壓，有利于尿的濃縮； 大量的抗利尿激素能導致血管收縮（V1受體），血壓升高，故抗利尿激素又稱血管升壓素(AVP)。 2、利尿激素分泌的調節：抗利尿激素釋放的有效刺激是血漿晶體滲透壓升高和循環血量減少。 （1）血漿晶體滲透壓改變：下丘腦的視上核和室旁核周圍區域有滲透壓感受器。 （2）循環血量改變：血漿晶體滲透壓滲透壓感受器(+)抗利尿激素分泌水的重吸收明顯尿液濃縮和尿量大量發汗、嚴重嘔吐或腹瀉 大量飲清水尿液被稀釋，尿量增加，機體內多余的水被排出體外。這種大量飲用清水后引起尿量增多的現象，稱為水利尿，是

20、臨床上用來檢測腎稀釋能力的一種常用的試驗。血量左心房擴張容量感受器(+)迷走神經傳入中樞抑制ADH合成和釋放引起利尿排出過剩的水分血量正常傳入沖動 血量減少時，發生相反的變化。 疼痛、應急性刺激、惡心、嘔吐、ANG也能刺激AVP釋放；而乙醇、弱冷刺激則抑制AVP的合成和釋放。 （二）醛固酮 1、醛固酮的來源和作用：（1）來源：腎上腺皮質球狀帶分泌的一種激素。（2）作用：醛固酮誘導蛋白 遠曲小管和集合管對Na+的重吸收增強的同時，CI-和水的重吸收增加，導致細胞外液量增多； 促進遠曲小管和集合管對K+的分泌量增加，促進K+排出體外。 2、醛固酮分泌的調節：醛固酮的分泌主要受腎素-血管緊張素-醛固

21、酮系統、血K+和血Na+濃度的調節。 （1）腎素-血管緊張素-醛固酮系統：該系統活動增強時，可引起醛固酮的大量分泌。 （2）血K+和血Na+濃度：血K+僅增加0.5-1.0mmol/L就能引起醛固酮分泌。入球小A牽張感受器(+)致密斑感受器(+)交感神經(+)動脈血壓升高顆粒細胞(+)腎素釋放血管強烈收縮血管緊張素原 ANG(8)ANG(7)ANG(10)醛固酮腎上腺髓質(+)腎上腺皮質球狀帶(+)E（80%）NE（20%）心輸出量鈉水潴留腎素-血管緊張素-醛固酮系統 （三）心房利尿鈉肽（atrial natriuretic peptide ANP） 1、來源：心房肌細胞合成分泌 2、作用： （1）利鈉、利尿：關閉鈉通道，抑制集合管對NaCl的重吸收； （2）舒張血管：入球A出球A GFR； （3）抑制腎素、醛固酮、抗利尿激素的分泌。 （四）血管緊張素（angiotensin）對尿生成作用 1、刺激醛固酮合成、分泌 保鈉、保水、排鉀； 2