第八章 腎臟的排泄

第四節 尿的濃縮和稀釋作用

目的要求

了解:尿的濃縮和稀釋

教學重點

影響尿濃縮和稀釋的因素

教學難點

髓質滲透梯度形成機制

教學過程

  在生理學中,尿液的濃縮與稀釋是根據尿的滲透濃度(osmolality)與血漿滲透壓相比較而確定的。
   高滲尿,濃縮。
   低滲尿,稀釋。
   尿液的滲透壓與血漿滲透壓相等或相近,稱為等滲尿(isotonic urine)。
   如果無論機體缺水或水過剩,長時間排出等滲尿,表明腎臟的濃縮和稀釋功能嚴重減退。

一、 尿濃縮和稀釋的機制


  比較解剖學:并不是所有動物的腎臟都有濃縮尿的能力。腎臟濃縮尿的能力是具有髓質結構的哺乳動物和某些鳥類所特有的。髓質內層愈發達、髓袢越長者,濃縮尿的能力越強。
  舉例:沙鼠—髓袢特別長—20倍血漿滲透濃度的高滲尿
     豬 —髓袢短 —1.5倍
     人 —中等長度 —最多4-5倍
   冰點降低法測定大鼠腎臟組織切片的滲透濃度,觀察到髓質部組織液與血漿的滲透濃度之比,從外髓部向乳頭部依次遞增,分別為2.0、3.0、4.0,具有明顯的滲透濃度梯度。

1、髓質的高滲和滲透濃度梯度是怎樣形成的?
2、髓質的滲透梯度對尿液的濃縮與稀釋起何作用?或者說尿液的濃縮與稀釋是怎樣控制的?
3、髓質的高滲狀態是如何維持的?

(一) 髓質滲透梯度形成機制

1、逆流倍增 (counter-current multiplication):橫向梯度小變化→縱向梯度成倍變化

2.形成過程

①前提:各段腎小管對水、尿素和NaCl通透性不同

②外髓部高滲梯度的形成 髓攀升支粗段主動重吸收NaCl(原動力)

③內髓部高滲梯度的形成 尿素和NaCl共同形成

④尿素再循環

生理意義:

a .促進髓質滲透梯度的建立

b. 節省能量

(二)尿液的濃縮與稀釋的控制

1.腎髓質高滲梯度

2.集合管對水通透性

(三)腎髓質高滲梯度的保持

1、 逆流交換系統從熱源帶走熱量少
2、 直小血管的作用:只帶走少量溶質和多余的水,維持高滲梯度

二、影響尿濃縮和稀釋的因素
  
腎臟能否最大限度地排出濃縮尿或稀釋尿,主要有賴于髓袢、集合管和直小血管等結構與功能的正常。
 
1.髓袢的結構與機能
   髓袢結構與機能的完整性是保持腎對尿液濃縮功能的重要條件。
  2.尿素濃度
   尿素為蛋白質代謝的產物,是形成內髓部高滲的重要因素。
  3.直小血管的血流
   髓質血流的低容量和低速度在有效的逆流擴散交換過程中是重要的因素。
  4.集合管對水的通透性
   取決于血漿ADH "尿崩癥"

課后小結

綜上所述,尿液濃縮機制以NaCl在髓袢升支粗段的主動重吸收為起點,以腎小管各段對水、溶質通透性不同的特點為基礎,通過逆流倍增機制使髓質建立高滲梯度,尿素再循環則使滲透梯度加強。直小血管的作用使該梯度得以維持。在ADH的作用下,大量水分進入腎臟間質,而后被直小血管等重吸收,尿液得以濃縮。在這整個過程中,任何一個環節出了問題,都將影響到尿濃縮的程度

課后練習

影響尿濃縮和稀釋的因素有哪些?

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