第三节　尿生成的调节

尿的生成包括肾小球的滤过、肾小管和集合管的重吸收、肾小管和集合管的分泌三个基本过程，机体对尿生成的这三个过程都有调节作用。尿生成的调节方式包括自身调节、神经调节和体液调节，这三种方式对尿生成的每个环节都有调节作用。关于肾小球滤过的影响因素前已述及，这里主要介绍机体对肾小管和集合管的重吸收及肾小管和集合管的分泌环节的调节作用。

一、肾内自身调节

（一）肾血流量和肾小球滤过率的自身调节

离体肾动脉灌注实验证明，当肾动脉灌注压在80～180mmHg（10.7～24.0kPa）范围内变动时，肾血流量仍保持相对恒定，因此，肾小球滤过率也能保持相对恒定。这是典型的自身调节机制。

肾血流量的自身调节可用肌源性学说来解释。肌源性学说认为，当动脉血压增高时，肾入球小动脉平滑肌因压力增大而受到牵张刺激，这使得平滑肌的紧张性加强，血管口径反应性减小，血流阻力相应增大，因而肾血流量保持稳定；而当动脉血压降低时则发生相反的变化。但当动脉血压低于80mmHg（10.7kPa）时，肾入球小动脉平滑肌舒张已达到极限，故血压再降则肾血流量减少。而动脉血压高于180mmHg（24.7kPa）时，肾入球小动脉平滑肌收缩则达到极限，故血压再升则肾血流量增加。动脉血压只有在80～180mmHg （10.7～24.0kPa）范围内变化时，肾入球小动脉的平滑肌才能发挥自身调节作用，从而保持肾血流量的相对恒定。正常情况下，人体动脉血压一般都在此范围内变化，因此，虽然人体动脉血压经常发生波动，但尿量并不因此而发生大幅度变化。

（二）球-管平衡

近端小管的重吸收能力最强，重吸收量最大，而且随着肾小球滤过率的增大，近端小管对NaCl和水的重吸收也相应增加。近端小管对NaCl和水的重吸收量总是占肾小球滤过率的60%～70%，不论肾小球滤过率是增大还是减小，近端小管总是以恒定的比例重吸收NaCl和水，这种现象称为球-管平衡（glomerulotubularbalance）。

球-管平衡的生理意义在于缓冲尿量，使尿量和尿中溶质不致因肾小球滤过率的增减而发生大幅度的变化。如果没有球-管平衡现象，近端小管重吸收量为定值，人体尿量就会因为肾小球滤过率的变化而发生大幅度的波动。此时一旦肾小球滤过率降低，近端小管重吸收就会相应增多，导致机体尿量明显减少而发生水肿。而一旦肾小球滤过率增加，近端小管重吸收就会相应减少，由于远端小管和集合管的重吸收能力有限，机体很可能会发生尿崩而引起脱水。

如果小管液中溶质含量增多引起渗透压增高，就会减少肾小管特别是近端小管对水的重吸收，导致小管液中Na+浓度降低，肾小管两侧Na+浓度梯度减小，Na+的重吸收也减少。由于水和Na+的重吸收减少，NaCl和水的排出量增多，尿量增多。这种由于小管液中溶质浓度升高，小管液渗透压升高，使水和Na+的重吸收减少而发生尿量增多的现象，称为渗透性利尿（osmoticdiuresis）。例如，糖尿病患者多尿就是因为小管液中葡萄糖增多，葡萄糖不能被完全重吸收，未被重吸收的葡萄糖使小管液渗透压增高，水的重吸收减少，于是尿量增加。临床上通过给患者使用可被肾小球滤过而又不被肾小管重吸收的物质如甘露醇、山梨醇等，可以提高小管液中的溶质浓度，而达到利尿和消除水肿的目的。

球-管平衡在某些情况下可能被打破。例如，渗透性利尿时近端小管重吸收减少，而肾小球滤过率不受影响，这时尿量会明显增多；又如，充血性心力衰竭患者，虽然动脉血压和血流量明显下降，但其出球小动脉可发生代偿性收缩以维持肾小球毛细血管网充盈度，此时有效滤过压不降低，其肾小球滤过率仍能保持正常水平，这时患者的近端小管旁毛细血管血压会明显下降而血浆胶体渗透压显著增高，导致近端小管重吸收比例明显增加，患者可因少尿、无尿而导致水肿。

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糖　尿　病

糖尿病是由多种病因引起的以慢性高血糖为特征的代谢紊乱，主要由于胰岛素生物活性或其效应绝对或相对不足引起，常见的临床表现为代谢紊乱症候群，常被描述为“三多一少”，即多尿、多饮、多食和体重减轻。久病可引起多系统损害，导致眼、肾、神经、心脏、血管等组织的慢性进行性病变，引起功能障碍及衰竭。病情严重或应激时可发生急性代谢紊乱，例如，酮症酸中毒、高渗性昏迷等。诊断标准：症状+随机血糖≥11.1mmol/L，或空腹血糖≥7.0mmol/L，或糖耐量实验中餐后2h血糖≥11.1 mmol/L，症状不典型者，需另一天再次证实。目前的治疗强调早期治疗、长期治疗、综合治疗、治疗措施个体化的原则。具体措施以饮食治疗和合适的体育锻炼为基础，根据不同病情予以药物治疗。

二、神经调节和体液调节

一般来说，生理状态下肾可通过自身调节维持尿量稳定，失血、缺氧、中毒等病理状态下，可通过神经调节、体液调节减少肾小球滤过率，以维持机体血容量的相对稳定。

（一）肾神经调节

与肾泌尿功能相关的神经主要是交感神经，副交感神经在肾的分布很少。肾交感神经活动传出冲动增加时，通过释放去甲肾上腺素引起肾入球小动脉和肾出球小动脉收缩，肾小球毛细血管网血浆流量减少，滤过平衡前移。同时肾小球毛细血管网的血压降低，有效滤过压降低，因而肾小球滤过率降低，尿量减少。在紧急情况下，全身血液经交感-肾上腺髓质系统的调节将重新分布，减少相对不重要的脏器的血流，使血液主要分配到脑、心、肺等重要器官，这对维持紧急情况下重要脏器的能量供应具有重要的生理意义。

此外，肾交感神经兴奋可通过下列作用影响肾小管和集合管的功能：刺激近球小体的颗粒细胞释放肾素，肾素通过激活血管紧张素原从而刺激醛固酮的分泌，使肾小管对NaCl和水的重吸收增加，同时K+的分泌增加；通过α肾上腺素受体直接刺激近端小管重吸收Na+和水。交感神经兴奋时，总体表现为Na+和水重吸收增加、尿量减少。

（二）肾体液调节

与肾泌尿功能相关的体液因素主要包括抗利尿激素、醛固酮和心房钠尿肽等。

1.抗利尿激素

抗利尿激素（antidiuretichormone，ADH）又称为血管升压素，是调节肾泌尿功能最重要的体液因素。

（1）抗利尿激素的合成和释放：抗利尿激素由下丘脑视上核（为主）和室旁核的神经内分泌细胞合成和分泌，经下丘脑神经垂体束运输至神经垂体储存，并由神经垂体释放入血液，是一种典型的神经分泌方式。在生理条件下，抗利尿激素的合成量和释放量较少。

（2）抗利尿激素的作用：抗利尿激素主要是作用于远曲小管和集合管，尤其是集合管，增加水的通透性，增加对水的重吸收。如抗利尿激素缺乏，则远曲小管和集合管的细胞膜上的水通道可经吞饮作用进入细胞质，细胞膜对水的通透性降低，从而使水的重吸收减少，尿量增加。

（3）抗利尿激素分泌的调节：抗利尿激素的分泌主要受血浆晶体渗透压和循环血量的调节。血浆晶体渗透压升高或循环血量减少时，抗利尿激素的分泌和释放增加；反之，则其分泌和释放减少。

在生理条件下，血浆晶体渗透压是调节抗利尿激素分泌的主要因素。下丘脑视上核和室旁核及其周围区域存在渗透压感受器，这些感受器对血浆晶体渗透压，尤其是NaCl（因尿素和葡萄糖易于通过细胞膜）浓度的改变非常敏感。人体在剧烈运动而大量出汗或在病理情况下发生严重呕吐或腹泻后，体内水分丧失，血浆晶体渗透压升高，进而使下丘脑视上核和室旁核细胞分泌的抗利尿激素增加，抗利尿激素促进集合管对水的重吸收，尿浓缩，水排出量减少，从而有利于血浆晶体渗透压恢复到正常范围。反之，正常人在短时间内大量饮清水，如在10min内饮清水1.2L，水吸收入血液，血浆晶体渗透压降低，抗利尿激素分泌和释放减少甚至停止，集合管对水的重吸收减少，尿稀释，尿量增多，以利于排出体内过剩的水。这种由于一次性的大量饮清水，反射性地使抗利尿激素分泌和释放减少而引起尿量明显增多的现象，称为水利尿（waterdiuresis）。临床上常用水利尿试验来检测受试者尿稀释功能。在水利尿试验中还观察到，如饮入等量的生理盐水，尿量仅在30min后轻度增加，这是因为胃肠对水和盐同时吸收入血，故不会引起血浆晶体渗透压的改变。所以抗利尿激素的生理意义是维持人体水平衡和血浆晶体渗透压的稳定，其分泌属负反馈调节。

循环血量的变化是影响抗利尿激素分泌的病理性因素。当人体循环血量过多时，过多的血容量可扩张左心房，刺激左心房和胸腔大静脉壁上的容量感受器，抗利尿激素释放减少，引起利尿，从而排出过剩的水，血容量因而下降，恢复至正常水平。相反，当机体大失血时，血容量减少，抗利尿激素分泌增加，尿浓缩、尿量减少，从而有利于血容量的恢复。

其他因素如动脉血压、心房尿钠肽、血管紧张素Ⅱ等的变化也可影响抗利尿激素的分泌。

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尿　崩　症

尿崩症是指因为抗利尿激素严重缺乏或部分缺乏（称为中枢性尿崩症），或肾对抗利尿激素不敏感（肾性尿崩症），导致集合管重吸收水的功能障碍，从而引起多尿、烦渴、多饮、低比重尿和低渗尿为特征的临床综合征。尿崩症可发生于任何年龄，但以青少年为多见。男性多于女性，男女患者人数之比约为2∶1。

2.醛固酮

（1）醛固酮的生成部位：醛固酮由肾上腺皮质球状带细胞分泌。

（2）醛固酮的作用：醛固酮对肾的作用是促进远曲小管和集合管主细胞重吸收Na+和

水，同时促进K+的排出，即有保Na+、排K+、保水的作用。

（3）醛固酮分泌的调节：醛固酮的分泌主要受肾素-血管紧张素-醛固酮系统和血钾浓度、血钠浓度的调节。

肾素、血管紧张素（angiotensin）和醛固酮这三种物质在功能上是紧密联系的一个整体，它们形成肾素-血管紧张素-醛固酮系统（图8-16）。血管紧张素的激活有赖于肾素，而醛固酮的分泌又受到血管紧张素的影响。肾素由近球小体的颗粒细胞分泌，是一种蛋白水解酶，能催化血浆中的血管紧张素原（angiotensinogen）生成血管紧张素Ⅰ（十肽）。血管紧张素Ⅰ在血液和组织（尤其是肺组织）中经血管紧张素转换酶降解，生成血管紧张素Ⅱ（八肽），血管紧张素Ⅱ可在氨基肽酶作用下进一步降解生成血管紧张素Ⅲ（七肽）。血管紧张素Ⅱ和血管紧张素Ⅲ都具有收缩血管和刺激醛固酮分泌的作用，但血管紧张素Ⅱ的缩血管作用较强，血管紧张素Ⅲ主要刺激醛固酮的分泌。由此可见，肾素分泌的量，决定了血浆中血管紧张素的浓度，而血浆中醛固酮的水平则取决于血管紧张素的浓度。

图8-16　肾素-血管紧张素-醛固酮系统功能示意图

肾素的分泌受肾内因素和肾外因素的调节。肾小体血管有两种感受器，一是入球小动脉的牵张感受器，另一种是致密斑感受器。当动脉血压下降或循环血量减少时，激活入球小动脉牵张感受器，肾素分泌增加。同时，肾小球毛细血管血压下降和血流减少，肾小球滤过率低，远曲小管的小管液中Na+含量因而降低，可刺激致密斑感受器，导致肾素分泌量增加。肾外因素为神经性因素，近球小体颗粒细胞受交感神经的直接支配，当动脉血压下降或循环血量减少时，肾交感神经兴奋，刺激近球小体颗粒细胞分泌肾素增加。肾上腺素和去甲肾上腺素也有类似作用。

除血管紧张素可刺激醛固酮的分泌外，血钾浓度升高或血钠浓度降低（血钠浓度/血钾浓度比值降低），也可直接刺激肾上腺皮质球状带醛固酮的分泌增加，导致保Na+、排K+，从而维持了血浆高Na+、低K+的状态，维持组织良好的兴奋性，反之亦然。醛固酮的分泌对血钾浓度的变化更为敏感，而血钠浓度必须明显改变时才能引起同样的反应。

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肾性高血压和高血压肾病

肾病常常引起高血压，高血压也可引起肾病。从症状上来看，二者均为高血压伴有肾损害，但治疗手段大不相同。高血压肾病治疗以降压为主，而肾性高血压对降压药一般不敏感，治疗以纠正肾损害为主。二者鉴别并不困难，高血压肾病多见于中老年患者，可见家族病史，一般在多年高血压的基础上才能导致肾病，高血压肾病多无或仅有轻度水肿、贫血、低蛋白血症等肾损害表现。肾性高血压则多见于青少年，多为偶发，无家族史，肾起病早，肾损害症状明显。肾性高血压分为两种，其中，绝大多数为容量依赖性高血压，病因主要是水钠潴留，应用利尿剂疗效显著。另一种是肾素依赖性的高血压，由肾素分泌过多引起，此高血压应用利尿剂反而会加重病情，因血容量的下降会进一步刺激肾素释放，需用血管紧张素拮抗剂治疗。

3.心房钠尿肽

心房钠尿肽（atrialnatriureticpeptide，ANP）是心房肌合成的多肽类激素，具有明显的促进NaCl和水排出的作用。血容量过高可刺激心房容量感受器，进而使心房分泌心房钠尿肽，通过强大的利尿作用使血容量恢复正常。