第五节肾尿生成的调节 的生成有赖于肾小球的滤过作用和肾小管、集合管的重吸收和分泌作用。因此,机体对尿的生成的调节也就是通过对滤过作 用和重吸收、分泌作用的调节来实现的。肾小球滤过作用的调节在前文已述,本节主要论述肾小管和集合管重吸收和分泌的调 节。肾小管和集合管功能的调节包括肾内自身调节和神经、体液调节 肾内自身调节 肾内自身调节包括小管液中溶质浓度的影响、球-管平衡和管-球反馈等 (一)小管液中溶质的浓度 管液中溶质所呈现的渗透压,是对抗肾小管重吸收水分的力量。如果小管液溶质浓度很髙,渗透压很大,就会妨碍肾小管特 别是近球小管对水的重吸收,小管液中的Na'被稀释而浓度下降,小管液中与细胞内的Na'浓度差变小,Na'重吸收减少,因此, 不仅尿量増多,NaCⅠ排出也増多。例如糖尿病患者的多尿,就是由于小管液中葡萄糖含量增多,肾小管不能将葡萄糖完全重 吸收回血,小管液渗透压因而増高,结果妨碍了水和NaCI的重吸收所造成的。临床上有时给病人使用肾小球滤过而又不被肾 小管重吸收的物质,如甘露醇等,利用它来提高小管液中溶质的浓度,借以达到利尿和消除水肿的目的。这种利尿方式称为渗 透性利尿 (二)球-管平衡 近球小管对溶质和水的重吸收量不是固定不变的,而是随肾小于滤过率的变动而发生变化。肾小球滤过率增大,滤液中的Na 和水的总含量增加。近球小管对Na'和水的重吸收率也提高:反之,肾小球滤过率减小,滤液中的Na和水的总含量也减少 近球小管的Na'的水的重吸收率也相应地降低。实验说明,不论肾小于滤过率或增或减,近球小管是定比重吸收( constant fraction reabsorpt ion)的,即近球小管的重吸收率始终占肾小球滤过率的65%-70%左右(即重吸收百分率为65%-70%)。这 种现象称为于-管平衡( glomerulotubular balance)。球管平衡的生理意义在于使尿中排出的溶质和水不致因肾小管滤过率 的增减而出现大幅度的变动。例如,在正常情况下,肾小球滤过率为125m1/min,近球小管的重吸收率为87.5ml/min(占70%)。 流到肾小管远侧部分的量为37.5m1/min。如果滤过率增加到150ml/min,则近球小管的重吸收率变为105m1/min(仍占70%) 而流到肾小管远侧部分的量为45m1/min。这几个数字表明,此时滤过率虽然增加了25m1/min,但流到肾小管远见侧部分的量
第五节 肾尿生成的调节 尿的生成有赖于肾小球的滤过作用和肾小管、集合管的重吸收和分泌作用。因此，机体对尿的生成的调节也就是通过对滤过作 用和重吸收、分泌作用的调节来实现的。肾小球滤过作用的调节在前文已述，本节主要论述肾小管和集合管重吸收和分泌的调 节。肾小管和集合管功能的调节包括肾内自身调节和神经、体液调节。 一、肾内自身调节 肾内自身调节包括小管液中溶质浓度的影响、球-管平衡和管-球反馈等。 （一）小管液中溶质的浓度 小管液中溶质所呈现的渗透压，是对抗肾小管重吸收水分的力量。如果小管液溶质浓度很高，渗透压很大，就会妨碍肾小管特 别是近球小管对水 的重吸收，小管液中的 Na+被稀释而浓度下降，小管液中与细胞内的 Na+浓度差变小，Na+重吸收减少，因此， 不仅尿量增多，NaCI 排出也增多。例如糖尿病患者的多尿，就是由于小管液中葡萄糖含量增多，肾小管不能将葡萄糖完全重 吸收回血，小管液渗透压因而增高，结果妨碍了水和 NaCI 的重吸收所造成的。临床上有时给病人使用肾小球滤过而又不被肾 小管重吸收的物质，如甘露醇等，利用它来提高小管液中溶质的浓度，借以达到利尿和消除水肿的目的。这种利尿方式称为渗 透性利尿。 （二）球-管平衡 近球小管对溶质和水的重吸收量不是固定不变的，而是随肾小于滤过率的变动而发生变化。肾小球滤过率增大，滤液中的 Na+ 和水的总含量增加。近球小管对 Na+和水的重吸收率也提高；反之，肾小球滤过率减小，滤液中的 Na+和水的总含量也减少， 近球小管的 Na+的水的重吸收率也相应地降低。实验说明，不论肾小于滤过率或增或减，近球小管是定比重吸收（constant fraction reabsorption）的，即近球小管的重吸收率始终占肾小球滤过率的 65%-70%左右（即重吸收百分率为 65%-70%）。这 种现象称为于-管平衡（glomerulotubular balance）。球管平衡的生理意义在于使尿中排出的溶质和水不致因肾小管滤过率 的增减而出现大幅度的变动。例如，在正常情况下，肾小球滤过率为 125ml/min，近球小管的重吸收率为 87.5ml/min（占 70%）。 流到肾小管远侧部分的量为 37.5ml/min。如果滤过率增加到 150ml/min，则近球小管的重吸收率变为 105ml/min（仍占 70%）， 而流到肾小管远侧部分的量为 45ml/min。这几个数字表明，此时滤过率虽然增加了 25ml/min，但流到肾小管远见侧部分的量
仅增加7.5ml/min而且在这种情况下,远侧部分的重吸收也有增加,因此尿量的变化是不大的。同样,滤过率减少到100m1/min 近球小管的重吸收率为70ml/min(仍占70%),流到肾小管远侧部分的量为30m1/min。此时的滤过率虽然减少了25ml/min, 但流到肾小管远侧部分的量仅减少了7.5m1/min:而且在这种情况下远侧部分的重吸收也要减少,因此尿量的变化仍然不大 近球小管对№a'也是定比重吸收,即重吸收量为滤过量的65%-70%。如果近球小管对Na'重吸收的总量是固定不变的话,根据测 算,肾小球滤过率仅增加2ml/in,N的排出量就会比原来的增加约2倍:肾小球滤过率减少2/min尿中就不含N,可 见球管平衡具有重要的生理意义。 定比重吸收的机制与管周毛细血管血压和胶体渗透压改变有关。比如,在肾血流量不变的前提下,当肾小球滤过率增加时,进 球小管旁毛细血管的血液量就会减少,,血浆蛋白的浓度相对地增高,此时毛细血管内血压下降而胶体渗透压升高。在这 种情况下,小管旁组织间液就加速进入毛细血管,组织间液内静水压因之下降,组织间液内静水压下降使得小管细胞间隙内的 Na'和水加速通过基膜而进入小管旁的组织间隙:并且通过紧密连接回流至肾小管腔内的回漏量因此而减少,最后导致Na'和水 重吸收量增加。这样,重吸收仍可达到肾小球滤过率的65%-70%。肾小球滤过率如果减少,便发生相反的变化,重吸收百分 率仍能保持65%-70%。 球-管平衡在某些情况下可能被打乱。例如,渗透性利尿时,近球小管重吸收率减少,而肾小球滤过率不受影响,这时重吸收 百分率就会小于65%-70%,尿量和尿中的NaCI排出量明显增多 目前认为球-管平衡障碍与临床上见到的某些水肿的形成机制有关。例如在充血性心力衰竭时,肾灌注压和血流量可明显下降。 但由于岀球小动脉发生代偿性收缩,所以肾小球滤过率仍能保持水平。因此滤过分数将变大。此时近球小管旁毛细血管血压下 降而血浆胶体渗透压增高。如上所述,这将导致№'和水的重吸收增加,重吸收百分率将超过65%-70%。于是因体体内钠盐潴 留和细胞外液量增多而发生水肿 三)管-球反馈 管-球反馈是肾血流量和肾小球滤过率自身调节的重要机制之一。当肾血流量和肾小球滤过率增加时,到达远曲小管致密斑的 小管液的流量增加,致密班发生信息,使肾血流量和肾小球滤过率恢复至正常。相反,肾血流量和肾小球滤过率减少时,流经 致密斑的小管液流量就下降,致密斑发生信息,使肾血流量和肾小球滤过率增加至正常水平。这种小管液流量变化影响肾血 流量和肾小球滤过率的现象称为管-球反馈( tubuloglomerular feed back)。有人认为致密斑主要感受小管液中的NaCI含量
仅增加 7.5ml/min。而且在这种情况下，远侧部分的重吸收也有增加，因此尿量的变化是不大的。同样，滤过率减少到 100ml/min， 近球小管的重吸收率为 70ml/min（仍占 70%），流到肾小管远侧部分的量为 30ml/min。此时的滤过率虽然减少了 25ml/min， 但流到肾小管远侧部分的量仅减少了 7.5ml/min；而且在这种情况下远侧部分的重吸收也要减少，因此尿量的变化仍然不大。 近球小管对 Na+也是定比重吸收，即重吸收量为滤过量的 65%-70%。如果近球小管对 Na+重吸收的总量是固定不变的话，根据测 算，肾小球滤过率仅增加 2ml/min，Na+的排出量就会比原来的增加约 2 倍；肾小球滤过率减少 2ml/min，尿中就不含 Na+，可 见球管平衡具有重要的生理意义。 定比重吸收的机制与管周毛细血管血压和胶体渗透压改变有关。比如，在肾血流量不变的前提下，当肾小球滤过率增加时，进 入近球小管旁毛细血管的血液量就会减少，，血浆蛋白的浓度相对地增高，此时毛细血管内血压下降而胶体渗透压升高。在这 种情况下，小管旁组织间液就加速进入毛细血管，组织间液内静水压因之下降，组织间液内静水压下降使得小管细胞间隙内的 Na+和水加速通过基膜而进入小管旁的组织间隙；并且通过紧密连接回流至肾小管腔内的回漏量因此而减少，最后导致 Na+和水 重吸收量增加。这样，重吸收仍可达到肾小球滤过率 的 65%-70%。肾小球滤过率如果减少，便发生相反的变化，重吸收百分 率仍能保持 65%-70%。 球-管平衡在某些情况下可能被打乱。例如，渗透性利尿时，近球小管重吸收率减少，而肾小球滤过率不受影响，这时重吸收 百分率就会小于 65%-70%，尿量和尿中的 NaCI 排出量明显增多。 目前认为球-管平衡障碍与临床上见到的某些水肿 的形成机制有关。例如在充血性心力衰竭时，肾灌注压和血流量可明显下降。 但由于出球小动脉发生代偿性收缩，所以肾小球滤过率仍能保持水平。因此滤过分数将变大。此时近球小管旁毛细血管血压下 降而血浆胶体渗透压增高。如上所述，这将导致 Na+和水的重吸收增加，重吸收百分率将超过 65%-70%。于是因体体内钠盐潴 留和细胞外液量增多而发生水肿。 （三）管-球反馈 管-球反馈是肾血流量和肾小球滤过率自身调节的重要机制之一。当肾血流量和肾小球滤过率增加时，到达远曲小管致密斑的 小管液的流量增加，致密班发生信息，使肾血流量和肾小球滤过率恢复至正常。相反，肾血流量和肾小球滤过率减少时，流经 致密斑的小管液 流量就下降，致密斑发生信息，使肾血流量和肾小球滤过率增加至正常水平。这种小管液流量变化影响肾血 流量和肾小球滤过率的现象称为管-球反馈（tubuloglomerular feed back）。有人认为致密斑主要感受小管液中的 NaCI 含量
改变而不是小管液的流量。一般来说,肾小管液流量与NaCI含量成正比。致密斑发在管-球环节中起重要的传感器( sensor) 作用。致密斑与入球小动脉和出球小动脉相邻。致密斑发出的信息通过某种途径影响入球小动脉的口径,从而影响肾血流量和 肾小球滤过率。当肾血流量增加时,肾小球滤过率也增加,流经远曲小管的小管液量也增加,致密斑部位NaCI含量升高,致 密斑发出信息刺激颗粒细胞释放肾素,导致局部生成血管紧张素Ⅱ,血管紧张素Ⅱ引起入球小动脉收缩,口径缩小,阻力增加, 从而使肾血流量和肾小球滤过率恢复至原来水平。相反,当肾血流量减少时,肾小球滤过率下降,流经远曲小管的小管液流量 减少,颗粒细胞释放肾素减少,血管紧张至少Ⅱ生成减少,入球小动脉收缩变弱,口径变粗,阻力减少,肾血流量恢复至原有 水平。此外,肾内产生的前列腺素、腺苷和儿茶酚胺等也参与管-球反馈 神经和体液调节 (一)交感神经系统 肾交感神经兴奋通过下列作用影响尿生成:①入球小动脉和出球小动脉收缩,而前者血管收缩比后者更明显,因此,肾小球毛 细血管的血浆流量减少和肾小球毛细血管的血压下降,肾小球的有效滤过压下降,肾小球滤过率减少:②刺激近球小体中的颗 粒细胞释放肾素,导致循环中的血管紧张素Ⅱ和醛固酮含量增加,增加肾小管对NaCI和水的重吸收:③增加近球小管和髓袢 皮皮细胞重吸收Na'、CI和水。微穿刺表明,低频率低强度电刺激肾交感神经,在不改变肾小球滤过率的情况下,可增加近球 小管和髓袢对Na'、CI和水的重吸收。这种作用可被a1肾上腺素受体拮抗剂所阻断。这些结果表明,肾交感神经兴奋时其末 稍释放去甲肾上腺素。作用于近球小管和髓袢细胞膜上的α肾上腺素能受体,增加Na、CI和水的重吸收。抑制肾交感神经 活动则有相反的作用 (二)抗利尿激素 抗利尿激素( antidiuretic hormone,ADH)又称血管升压素( vasopressin,AP),是由9个氨基酸残基组成的小肽,它是下丘 脑的视上核和室旁核的神经元分泌的一种激素。它在细胞体中合成,经下丘脑-垂体束被运输到神经垂体然后释放出来。它的 作用主要是提高远曲小管和集合管上皮细胞对水的通透性,从而增加水的重吸收,使尿液浓缩,尿量减少(抗利尿)。此外, 抗利尿激素也能增加髓袢升支粗段对NaCⅠ的主动重吸收和内髓部集合管对尿素的通透性,从而增加髓质组织间液的溶质浓度 提高髓质组织间液的渗透浓度,有利于尿注浓缩(见尿液浓缩和稀释)
改变而不是小管液的流量。一般来说，肾小管液流量与 NaCI 含量成正比。致密斑发在管-球环节中起重要的传感器（sensor） 作用。致密斑与入球小动脉和出球小动脉相邻。致密斑发出的信息通过某种途径影响入球小动脉的口径，从而影响肾血流量和 肾小球滤过率。当肾血流量增加时，肾小球滤过率也增加，流经远曲小管的小管液量也增加，致密斑部位 NaCI 含量升高，致 密斑发出信息刺激颗粒细胞释放肾素，导致局部生成血管紧张素Ⅱ，血管紧张素Ⅱ引起入球小动脉收缩，口径缩小，阻力增加， 从而使肾血流量和肾小球滤过率恢复至原来水平。相反，当肾血流量减少时，肾小球滤过率下降，流经远曲小管的小管液流量 减少，颗粒细胞释放肾素减少，血管紧张至少Ⅱ生成减少，入球小动脉收缩变弱，口径变粗，阻力减少，肾血流量恢复至原有 水平。此外，肾内产生的前列腺素、腺苷和儿茶酚胺等也参与管-球反馈。 二、神经和体液调节 （一）交感神经系统 肾交感神经兴奋通过下列作用影响尿生成：①入球小动脉和出球小动脉收缩，而前者血管收缩比后者更明显，因此，肾小球毛 细血管的血浆流量减少和肾小球毛细血管的血压下降，肾小球的有效滤过压下降，肾小球滤过率减少；②刺激近球小体中的颗 粒细胞释放肾素，导致循环中的血管紧张素Ⅱ和醛固酮含量增加，增加肾小管对 NaCI 和水的重吸收；③增加近球小管和髓袢 皮皮细胞重吸收 Na+、CI-和水。微穿刺表明，低频率低强度电刺激肾交感神经，在不改变肾小球滤过率的情况下，可增加近球 小管和髓袢对 Na+、CI-和水的重吸收。这种作用可被 α1 肾上腺素受体拮抗剂所阻断。这些结果表明，肾交感神经兴奋时其末 稍释放去甲肾上腺素。作用于近球小管和髓袢细胞膜上的 α1 肾上腺素能受体，增加 Na+、CI-和水的重吸收。抑制肾交感神经 活动则有相反的作用。 （二）抗利尿激素 抗利尿激素（antidiuretic hormone,ADH）又称血管升压素(vasopressin,AVP)，是由 9 个氨基酸残基组成的小肽，它是下丘 脑的视上核和室旁核的神经元分泌的一种激素。它在细胞体中合成，经下丘脑-垂体束被运输到神经垂体然后释放出来。它的 作用主要是提高远曲小管和集合管上皮细胞对水的通透性，从而增加水的重吸收，使尿液浓缩，尿量减少（抗利尿）。此外， 抗利尿激素也能增加髓袢升支粗段对 NaCI 的主动重吸收和内髓部集合管对尿素的通透性，从而增加髓质组织间液的溶质浓度， 提高髓质组织间液的渗透浓度，有利于尿注浓缩（见尿液浓缩和稀释）
抗利尿激素与远曲小管和集合管上皮细胞管周膜上的V2受体结合后,激活膜内的腺甘酸化酶,使上皮细胞中cAMP的生成增加 cAⅧP生成增加激活上皮细胞中的蛋白激酶,蛋白激酶的激活,使位于管腔膜附近的含有水通道的小泡镶嵌在管腔膜上,增加 管腔膜上的水通道,从而增加水的通透性。当抗利尿激素缺乏时,管腔膜上的水通道可在细胞膜的衣被凹陷处集中,后者形成 吞饮小泡进入胞浆,称为内移( internalization)。因此,管腔膜上的水通道消失,对水就不通透。这咱含水通道的小泡镶嵌 在管腔膜或从管腔膜进入细胞内,就可调节管腔内膜对水的通透性(图819)。基侧膜则对水可自由通过,因此,水通过管 腔膜进入细胞后自由通过基侧膜进入毛细血管而被重吸收。 小霄菠 HO 白微 含水逼道龄 6[7 小池内秘 圈 量白 H 图8-19抗利尿激素的作用机制示意图 调节抗利尿激素的主要因素是血浆晶体渗透压和循环血量、动脉血压。血浆晶体渗透压的改变可明显影响抗利尿激素的分泌 大量发汗。严重呕吐或腹泻等情况使机体失水时,血浆晶体渗透压升高,可引起抗利尿激素分泌增多,使肾对水的重吸收活动 明显增强,导致尿液浓缩和尿量减少。相反,大量饮清水后,尿液被稀释,尿量增加,从而使机体内多余的水排出体外。例￠ 正常人一次饮用Ioom1清水后,约过半小时,尿量就开始增加,到第一小时末,尿量可达最高值:随后尿量减少,2-3小时后 尿量恢复到原来水平。如果饮用的是等渗盐水(0.9NaCI溶液),则排尿量不出现饮清水后那样的变化(图8-20)。这种大量
抗利尿激素与远曲小管和集合管上皮细胞管周膜上的 V2 受体结合后，激活膜内的腺甘酸化酶，使上皮细胞中 cAMP 的生成增加； cAMP 生成增加激活上皮细胞中的蛋白激酶，蛋白激酶的激活，使位于管腔膜附近的含有水通道的小泡镶嵌在管腔膜上，增加 管腔膜上的水通道，从而增加水的通透性。当抗利尿激素缺乏时，管腔膜上的水通道可在细胞膜的衣被凹陷处集中，后者形成 吞饮小泡进入胞浆，称为内移(internalization)。因此，管腔膜上的水通道消失，对水就不通透。这咱含水通道的小泡镶嵌 在管腔膜或从管腔膜进入细胞内，就可调节管腔内膜对水的通透性（图 8-19）。基侧膜则对水可自由通过，因此，水通过管 腔膜进入细胞后自由通过基侧膜进入毛细血管而被重吸收。 图 8-19 抗利尿激素的作用机制示意图 调节抗利尿激素的主要因素是血浆晶体渗透压和循环血量、动脉血压。血浆晶体渗透压的改变可明显影响抗利尿激素的分泌。 大量发汗。严重呕吐或腹泻等情况使机体失水时，血浆晶体渗透压升高，可引起抗利尿激素分泌增多，使肾对水的重吸收活动 明显增强，导致尿液浓缩和尿量减少。相反，大量饮清水后，尿液被稀释，尿量增加，从而使机体内多余的水排出体外。例如， 正常人一次饮用 100ml 清水后，约过半小时，尿量就开始增加，到第一小时末，尿量可达最高值；随后尿量减少，2-3 小时后 尿量恢复到原来水平。如果饮用的是等渗盐水（0.9NaCI 溶液），则排尿量不出现饮清水后那样的变化（图 8-20）。这种大量
饮用清水后引起尿量增多的现象,称为水利尿,它是临床上用来检测肾稀释能力的一种常用的试验。循环血量的改变,能反射 性地影响抗利尿激素的释放。血量过多时,左心房被扩张,刺激了容量感受器,传入冲动经迷走神经传入中枢,抑制了下丘脑 垂体后叶系统释放抗利尿激素,从而引起利尿,由于排出了过剩的水分,正常血量因而得到恢复。血量减少时,发生相反的 变化。动脉血压升高,刺激颈动脉窦压力感受器,可反射性地抑制抗利尿激素的释放。此外,心房尿钠肽可抑制抗利尿激素分 泌,血管紧张素Ⅱ则可刺激其分泌。 排尿率 时间(h 图8-20一次饮一升清水(实线)和饮一升等渗盐水 (0.9NaCI溶液)(虚线)后的利尿率箭头表示饮水时间 三)肾素-血管紧张素-醛固酮系统 肾素主要是由近球小体中的颗粒细胞分泌的。它是一种蛋白水解酶,能催化血浆中的血管紧张素原使之生成血管紧张素壹I(十 肽)。血液和组织中,特别是肺组织中有血管紧张素转换酶,转换酶可使血管紧张素I降解,生成血管紧张素Ⅱ(八肽)。血 管紧张素Ⅱ可刺激肾上腺皮质球状带合成和分泌醛固酮 肾素的分泌受多方面因素的调节。目前认为,肾内有两种感受器与肾素分泌的调节有关。一是入球小动脉处的牵张感受器,另 是致密斑感受器。当动脉血压下降,循环轿量减少时,肾内入球小动脉的压力也下降,血流量减少,于是对小动脉壁的牵张 刺激减弱,这便激活了牵张感受器,肾素释放量因此而增加:同时,由于入球小动脉的压力降低和血流量减少,于是激活了致
饮用清水后引起尿量增多的现象，称为水利尿，它是临床上用来检测肾稀释能力的一种常用的试验。循环血量的改变，能反射 性地影响抗利尿激素的释放。血量过多时，左心房被扩张，刺激了容量感受器，传入冲动经迷走神经传入中枢，抑制了下丘脑 -垂体后叶系统释放抗利尿激素，从而引起利尿，由于排出了过剩的水分，正常血量因而得到恢复。血量减少时，发生相反的 变化。动脉血压升高，刺激颈动脉窦压力感受器，可反射性地抑制抗利尿激素的释放。此外，心房尿钠肽可抑制抗利尿激素分 泌，血管紧张素Ⅱ则可刺激其分泌。 图 8-20 一次饮一升清水（实线）和饮一升等渗盐水 （0.9NaCI 溶液）（虚线）后的利尿率 箭头表示饮水时间 （三）肾素-血管紧张素-醛固酮系统 肾素主要是由近球小体中的颗粒细胞分泌的。它是一种蛋白水解酶，能催化血浆中的血管紧张素原使之生成血管紧张素壹 I(十 肽)。血液和组织中，特别是肺组织中有血管紧张素转换酶，转换酶可使血管紧张素 I 降解，生成血管紧张素Ⅱ（八肽）。血 管紧张素Ⅱ可刺激肾上腺皮质球状带合成和分泌醛固酮。 肾素的分泌受多方面因素的调节。目前认为，肾内有两种感受器与肾素分泌的调节有关。一是入球小动脉处的牵张感受器，另 一是致密斑感受器。当动脉血压下降，循环轿量减少时，肾内入球小动脉的压力也下降，血流量减少，于是对小动脉壁的牵张 刺激减弱，这便激活了牵张感受器，肾素释放量因此而增加；同时，由于入球小动脉的压力降低和血流量减少，于是激活了致