第八章 肾脏的排泄

第四节 尿的浓缩和稀释作用

目的要求

了解:尿的浓缩和稀释

教学重点

影响尿浓缩和稀释的因素

教学难点

髓质渗透梯度形成机制

教学过程

  在生理学中,尿液的浓缩与稀释是根据尿的渗透浓度(osmolality)与血浆渗透压相比较而确定的。
   高渗尿,浓缩。
   低渗尿,稀释。
   尿液的渗透压与血浆渗透压相等或相近,称为等渗尿(isotonic urine)。
   如果无论机体缺水或水过剩,长时间排出等渗尿,表明肾脏的浓缩和稀释功能严重减退。

一、 尿浓缩和稀释的机制


  比较解剖学:并不是所有动物的肾脏都有浓缩尿的能力。肾脏浓缩尿的能力是具有髓质结构的哺乳动物和某些鸟类所特有的。髓质内层愈发达、髓袢越长者,浓缩尿的能力越强。
  举例:沙鼠—髓袢特别长—20倍血浆渗透浓度的高渗尿
     猪 —髓袢短 —1.5倍
     人 —中等长度 —最多4-5倍
   冰点降低法测定大鼠肾脏组织切片的渗透浓度,观察到髓质部组织液与血浆的渗透浓度之比,从外髓部向乳头部依次递增,分别为2.0、3.0、4.0,具有明显的渗透浓度梯度。

1、髓质的高渗和渗透浓度梯度是怎样形成的?
2、髓质的渗透梯度对尿液的浓缩与稀释起何作用?或者说尿液的浓缩与稀释是怎样控制的?
3、髓质的高渗状态是如何维持的?

(一) 髓质渗透梯度形成机制

1、逆流倍增 (counter-current multiplication):横向梯度小变化→纵向梯度成倍变化

2.形成过程

①前提:各段肾小管对水、尿素和NaCl通透性不同

②外髓部高渗梯度的形成 髓攀升支粗段主动重吸收NaCl(原动力)

③内髓部高渗梯度的形成 尿素和NaCl共同形成

④尿素再循环

生理意义:

a .促进髓质渗透梯度的建立

b. 节省能量

(二)尿液的浓缩与稀释的控制

1.肾髓质高渗梯度

2.集合管对水通透性

(三)肾髓质高渗梯度的保持

1、 逆流交换系统从热源带走热量少
2、 直小血管的作用:只带走少量溶质和多余的水,维持高渗梯度

二、影响尿浓缩和稀释的因素
  
肾脏能否最大限度地排出浓缩尿或稀释尿,主要有赖于髓袢、集合管和直小血管等结构与功能的正常。
 
1.髓袢的结构与机能
   髓袢结构与机能的完整性是保持肾对尿液浓缩功能的重要条件。
  2.尿素浓度
   尿素为蛋白质代谢的产物,是形成内髓部高渗的重要因素。
  3.直小血管的血流
   髓质血流的低容量和低速度在有效的逆流扩散交换过程中是重要的因素。
  4.集合管对水的通透性
   取决于血浆ADH "尿崩症"

课后小结

综上所述,尿液浓缩机制以NaCl在髓袢升支粗段的主动重吸收为起点,以肾小管各段对水、溶质通透性不同的特点为基础,通过逆流倍增机制使髓质建立高渗梯度,尿素再循环则使渗透梯度加强。直小血管的作用使该梯度得以维持。在ADH的作用下,大量水分进入肾脏间质,而后被直小血管等重吸收,尿液得以浓缩。在这整个过程中,任何一个环节出了问题,都将影响到尿浓缩的程度

课后练习

影响尿浓缩和稀释的因素有哪些?