第四节 尿液及其排放
一、尿液的组成和理化特性
(一)尿液的成分及尿量
最终排出体外的尿液是终尿。虽然超滤液成分与血浆的基本一致,但由于肾的重吸收功能和分泌功能,终尿的成分与血浆的已大不相同。
在尿的成分中,H2O占95%~97%,溶质可分为有机物和无机盐两大类。有机物中主要为含氮的代谢终产物,最主要的是尿素,其余有肌酐、马尿酸、尿酸等。正常尿中蛋白质含量极少,若出现蛋白尿,尿液可呈泡沫状。无机盐主要是NaCl,其余有硫酸盐、磷酸盐、钾盐和铵盐等。
正常成人每天尿量为1.0~2.0L,平均为1.5L。当机体摄入的水增多,每天平均尿量增多可超过2.0L。反之,摄入的水过少或出汗很多时,每天平均尿量可少于1.0L。如果每天平均尿量长期超过2.5L为多尿(polyuria),每天平均尿量为0.1~0.5L为少尿(oliguria),每天平均尿量少于0.1L为无尿(anuria)。多尿、少尿、无尿均属异常现象。因为通过肾的排泄物都是溶解于尿液之中并随尿排出体外的,多尿会使机体丢失大量的水,使细胞外液量减少,导致机体脱水。如一昼夜的尿量少于0.5L,排泄物即无法全部排出而在体内堆积,将给机体正常生命活动带来不良影响,甚至产生严重后果。
(二)尿的理化特性
1.颜色
因为尿中含有尿胆素,所以尿呈透明淡黄色。新排出的尿颜色较浅,放置一段时间后,尿胆原氧化成尿胆素,尿颜色就会加深。若摄水减少,尿浓缩,尿颜色就会加深。若尿中有红细胞或血红蛋白,尿可呈褐色或棕红色,血红蛋白尿颜色清亮,血尿较为浑浊。
2.比重和渗透压
尿比重为1.010~1.025,尿比重随尿量而异。饮水多时,尿稀释,尿比重降低;饮水少或出汗多时,尿浓缩,尿比重增高。严重尿崩症时,尿比重与纯水近似,尿比重可降至1.005以下。尿渗透压与尿比重基本呈平行关系。
3.pH值
尿的pH值一般为5.0~7.0,随饮食成分而改变。素食的人由于食入生物碱较多,尿呈碱性。荤素杂食的人,由于蛋白质代谢产物呈酸性,尿呈酸性。剧烈运动后,尿中的酸性物质排泄增多,尿呈明显的酸性。
二、排尿和排尿反射
(一)膀胱的尿储存功能
尿的生成是个连续过程,但膀胱排尿是间歇进行的。持续不断地进入肾盂的尿被送入输尿管,输尿管通过周期性的蠕动将尿液送入到膀胱。膀胱具有容受性舒张功能,可随尿量增加反射性地扩张而维持其压力不至于明显增高。当膀胱充盈量达到400~500mL时,膀胱扩张渐趋极限,此时压力显著升高,刺激膀胱壁牵张感受器,引起尿意并启动排尿反射,尿经尿道排出体外。当膀胱充盈量增多达700mL时,膀胱可发生有力的节律性收缩,并可伴有痛感,不过此时还能有意识地控制排尿,但若膀胱充盈量进一步增多,则会出现明显痛感,以至于不得不排尿。
(二)排尿反射
1.神经支配
促进排尿的肌肉为膀胱逼尿肌,膀胱逼尿肌收缩可缩小膀胱容积,升高膀胱内压,增加排尿动力,尿道内括约肌和尿道外括约肌为抑制排尿的肌肉,其收缩可抑制排尿。
膀胱逼尿肌和尿道内括约肌受交感神经和副交感神经支配。由第二骶髓至第四骶髓发出的盆神经中含副交感神经,可使逼尿肌收缩、膀胱内括约肌松弛,促进排尿。腰髓发出的交感神经经腹下神经到达膀胱,其兴奋使逼尿肌松弛、膀胱内括约肌收缩,阻抑尿的排放。在排尿活动中,副交感神经的活动占主导地位。
膀胱外括约肌是随意肌,受骶髓发出的阴部神经支配。膀胱外括约肌的收缩受意识控制,但其舒张不受意识控制,而是由排尿反射造成的。
上述神经都是复合神经,既有传出纤维也有传入纤维,尿意和排尿充实感也由这些神经上传。
2.反射过程
在正常情况下,当膀胱充盈量增加到400~500mL时,膀胱内压明显升高,膀胱壁的牵张感受器受到刺激而兴奋。冲动沿盆神经传入,到达骶髓排尿反射初级中枢,同时经脊髓上传到大脑皮层的排尿反射高级中枢,产生尿意。骶髓排尿反射初级中枢发出的冲动沿盆神经传出,引起逼尿肌收缩、膀胱内括约肌松弛,尿进入后尿道。这时尿还可以刺激尿道的感受器,冲动沿阴部神经再次传到骶髓排尿反射初级中枢,使膀胱外括约肌开放,于是尿被强大的膀胱内压驱出。尿对尿道的刺激又可进一步反射性地加强骶髓排尿反射初级中枢活动,这是一个正反馈过程,使排尿反射不断加强,直至尿排完为止。在排尿末期,通过尿道海绵体肌肉收缩,可将残留于尿道的尿排出体外(图8-17)。此外,在排尿时腹肌和膈肌的强力收缩也产生较高的腹内压,协助克服排尿的阻力。

图8-17 排尿反射
排尿反射可受大脑皮层主观意识的控制,大脑皮层的高级排尿中枢对骶髓排尿反射初级中枢有易化和抑制双重影响,以控制排尿活动。如果高位中枢经过分析,认为此时不宜排尿,则通过阴部神经向尿道外括约肌发放冲动,阻止后尿道尿外排。但此时排尿反射仍在继续,人体会有膀胱充盈不适感。一旦膀胱充盈量增加到700mL,膀胱逼尿肌便发生节律性收缩,人体会产生膀胱持续收缩的不适感,但此时还可有意识地控制排尿。若膀胱内尿量继续增加,人体便出现明显的膀胱和尿道的痛感,以致不得不排尿。
三、排尿异常
常见的排尿异常包括尿失禁(urinaryincontinence)、尿潴留(urinaryretention)和尿频(frequencyofurination)等。
尿失禁是指排尿活动失去意识控制。其病因多是腰髓以上中枢受损,以致初级中枢不能接受大脑皮层的功能性抑制。膀胱中尿充盈过多而不能排出者称为尿潴留,多由腰髓、骶髓损伤使骶髓排尿反射初级中枢的活动发生障碍所致。排尿次数过多(明显超过本人以往正常频率)称为尿频,尿频有多尿性尿频及少尿性尿频。多尿性尿频多由尿崩症引起,少尿性尿频常由膀胱炎症、肿瘤、结石、前列腺增生等刺激引起,这些刺激可以使患者持续出现尿意,由于患者排尿次数增加而每日总尿量并不增加,所以每次排尿时尿量少于正常。
小 结
肾是人体最主要的排泄器官,通过产生尿排出体外而完成排泄功能。尿生成的过程包括肾小球的滤过、肾小管和集合管的重吸收、肾小管和集合管的分泌三个环节。肾小球滤过率是反映肾滤过功能的直接指标。肾小球滤过的结构基础是滤过膜,滤过膜屏障包括机械屏障和电学屏障。肾小球滤过的动力是有效滤过压,肾小球有效滤过压=肾小球毛细血管血压-(血浆胶体渗透压+肾小囊囊内压)。影响肾小球滤过的因素有肾血浆流量、滤过膜的面积和通透性、有效滤过压。绝大部分重吸收过程集中在近端小管,远端小管和集合管主要通过改变重吸收水和溶质的量来发挥调节能力。肾小管和集合管的重吸收的方式包括主动重吸收和被动重吸收两种。在近端小管的前半段,Na+与葡萄糖、氨基酸同向转运,与H+逆向转运而主动重吸收。在近端小管的后半段,Na+和Cl-主要通过细胞旁路途径而被动重吸收。髓袢升支粗段的Na+和Cl-通过Na+-K+-2Cl-同向转运体复合物而主动重吸收。H+的分泌与HCO3-的重吸收相耦联,主要在近端小管进行。NH3的分泌发生在远端小管和集合管,与H+的分泌相互促进。终尿中的K+主要是由远曲小管和集合管分泌的,与H+的分泌相互拮抗。肾血流量的自身调节的生理意义是当动脉血压在一定范围内变动时,肾血流量仍然保持相对恒定,相应地尿量也并不因此发生大幅度变化。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。与肾泌尿功能相关的神经主要是交感神经。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,经神经垂体释放入血液,增加远曲小管和集合管对水的重吸收。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。肾素由近球小体的颗粒细胞分泌,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。醛固酮有保Na+、排K+、保水的作用。排尿反射的初级中枢在骶髓,高级中枢在大脑皮层,是一种受意识控制的随意运动,是一种正反馈过程。常见的排尿异常包括尿失禁、尿潴留和尿频等。

