尿液浓缩与稀释原理

(一)尿液浓缩与稀释的概念与意义

尿液被浓缩或稀释是指尿液的渗透压与血浆的渗透压相比较而言。正常血浆的渗透压约为300m Osm/L,原尿的渗透压与血浆的基本相同。如果排出的尿液渗透压比血浆渗透压高,称为高渗尿(hypertonic urine),表明尿液被浓缩;如果排出的尿液渗透压比血浆渗透压低,称为低渗尿(hypotonic urine),表明尿液被稀释。尿液渗透压与血浆渗透压相等,称为等渗尿。肾对尿液的浓缩和稀释能力很强,在机体缺水时,尿液被浓缩,以便将水尽可能保留在体内,这时尿液的渗透压可高达1 200~1 400m Osm/L,为血浆渗透压的4~5倍;当大量饮清水后,尿液被稀释,以便将多余的水排出体外,尿的渗透压可降至30~40m Osm/L。可见,肾对尿液的浓缩和稀释功能在维持人体水平衡方面具有极重要的作用。

(二)尿液浓缩与稀释的基本过程

终尿是在集合管内生成的,故尿液的最终浓缩和稀释也在此进行。

1.尿液的浓缩 当机体缺水时,血浆晶体渗透压升高,血管升压素的分泌和释放增多,集合管管壁对水的通透性增大,由于管外组织间存在的高渗透压梯度,水分在管内外渗透压作用下进入组织间隙而被重吸收入血,溶质保留在管腔中,尿液被浓缩,尿量减少,形成浓缩尿。

2.尿液的稀释 当机体水相对较多时,血浆晶体渗透压降低,血管升压素的分泌和释放减少,集合管管壁对水的通透性降低甚至不通透,髓襻升支粗段对NaCl的主动重吸收和对水不通透所形成的低渗小管液由远曲小管流入集合管时,尽管髓质呈高渗透压状态,但管壁对水通透性低或不通透,水的重吸收减少,尿量增多,形成稀释尿。

肾对尿液的浓缩和稀释作用与肾小管和集合管对水的重吸收作用紧密联系并同时进行。在此部位水分重吸收的多少,与机体是否缺水有关。髓质渗透压梯度的存在是尿浓缩和稀释的前提,血管升压素对水分重吸收的调控是尿浓缩和稀释的条件。

(三)尿液浓缩与稀释的影响因素

尿的浓缩或稀释主要取决于对水重吸收量的多少。而水的重吸收量除取决于髓质组织液和小管液之间的渗透压差外,还取决于集合管对水的通透性。因此,当这些因素发生改变时,都能影响肾对尿的浓缩和稀释功能。

1.髓襻的功能 慢性肾盂肾炎引起肾髓质纤维化,内髓层受损,使髓襻的逆流倍增作用减弱,肾对尿的浓缩能力降低。使用呋塞米和依他尼酸等药物,能抑制髓襻升支粗段对Na+、Cl-和K+的转运,造成外髓部的高渗透压梯度降低,此时,即使有血管升压素存在,皮质和外髓部集合管对水的重吸收亦减少,故排出的尿量增多,其中的NaCl含量也增多。

2.直小血管的血流 直小血管血流过快,会减弱其逆流交换作用,随血流带走的NaCl和尿素增多;而血流过慢,过剩的水又不能及时随血流带走,两者都会使内髓部高渗透压梯度降低,尿的浓缩能力减弱。

3.尿素的含量 尿素是内髓部高渗状态能够形成的重要溶质。尿素为蛋白质代谢的产物,营养不良的患者,蛋白质摄入量不足,蛋白质代谢减弱,尿素生成量减少,内髓部尿素含量也减少,渗透压梯度将降低,肾对尿的浓缩能力减弱。补充蛋白质后,肾对尿的浓缩功能可得到改善。