第12章 人体内废物的形成与排出
体育课跑完八百米，你可能会发现衣服背后湿了一片；而在一天的生活中，人还会多次排尿。汗和尿看上去很不一样，一个从皮肤出来，一个经过泌尿系统排出；可它们都在帮身体完成同一件大事——把生命活动中产生或多余的物质送出体外。运动时出汗增多，尿量反而可能减少，不能把“运动”和“随后排尿”简单看成固定的因果关系。
不过，人体排出去的东西可不能一概叫作“排泄”。午饭后排出的食物残渣、跑步时呼出的二氧化碳、炎热时流出的汗，名字相似，来路却不同。这一章我们就沿着“废物从哪里来—走哪条路—尿液怎样形成”的路线，把这个容易混淆的问题讲清楚。
先分清：代谢废物不是“所有不要的东西”
细胞每天都在进行生命活动。比如，细胞通过呼吸作用分解有机物、释放能量，产生的二氧化碳不能一直留在体内；蛋白质代谢会产生尿素；水和无机盐对生命活动必不可少，但“合适”才是关键，过多时也需要排出去。这些在生命活动中产生、又需要排出体外的物质，叫作代谢废物。
人体排出代谢废物的过程叫作排泄。主要排出的物质包括二氧化碳、尿素，以及多余的水和无机盐。这里的“多余”两个字很重要：水和无机盐不是坏东西，身体照样离不开它们；只是数量超过当时需要时，才需要经由排泄调节出去。
那粪便算不算代谢废物呢？先自己判断一下：粪便里最主要的来源是什么？它主要是没有被消化、没有被吸收的食物残渣，以及消化道内的一些其他成分。把这类残渣排出体外叫作排遗。排遗当然也是人体排出废物的一种现象，但它不等同于“排出代谢废物”的排泄。考试题常故意把“尿液、汗液、呼出气体、粪便”放在一列，真正要你分辨的正是这条边界。
“排尿、排汗、呼气都属于排泄，排便属于排遗”是一条很实用的判断线。不要因为粪便也被排到体外，就把它和由细胞代谢产生的二氧化碳、尿素混为一谈。
人体排泄并不是只靠肾脏一条路。肺在呼气时排出二氧化碳，也排出少量水；皮肤通过汗液排出一部分水、无机盐和少量尿素；人体产生的尿素等废物，以及多余的水和无机盐，主要由泌尿系统以尿液的形式排出。天气热、运动量大时，汗液增多；安静、凉爽时，皮肤排汗会减少。但这不表示泌尿系统就“下班”了——只要生命活动在继续，代谢废物仍需要被处理和排出。
把下面的现象卡片分一分，再读一读每次反馈所依据的“来源”，而不是只看它从哪个出口离开身体。
尿液要走的路：泌尿系统的分工
尿液的形成和排出主要由泌尿系统完成。它由一对肾脏、两条输尿管、膀胱和尿道组成。看名称时可以先别急着死背，把它们放进一条物流路线里：肾脏是“加工站”，输尿管是“运输通道”，膀胱是“暂存处”，尿道是“出口”。
其中，肾脏形成尿液，是泌尿系统的主要器官；两条输尿管把尿液分别从左右肾脏送到膀胱；膀胱暂时储存尿液；膀胱内尿液达到一定量后，经尿道排出体外。于是尿液的简化路径可以写成：
肾脏 → 输尿管 → 膀胱 → 尿道 → 体外。
注意一个容易被箭头带偏的地方：输尿管和尿道只有一字之差，职责却完全不同。输尿管连接的是肾脏和膀胱，负责把刚形成的尿液送到储存处；尿道连接膀胱和体外，负责最后排出。把“输尿管”写成“输送尿液到体外”，就是把两段路接反了。
现在试着不用提示，把四个结构拖到正确顺序。若中途犹豫，先问自己：尿液是在哪里形成的？又是在哪里暂存的？路线就会自己浮出来。
肾脏里有什么：把“大器官”看到“小单位”
两侧肾脏位于腰部脊柱两侧，外形有点像蚕豆。观察肾脏实物标本或纵剖模式图时，先不要把每一条血管和每一层组织当成必须背下来的名词。初中阶段更重要的是建立两层认识：从整体看，肾脏接受血液、形成尿液，并把尿液送入输尿管；从微观层级看，肾脏里有许多能完成这项工作的基本结构单位。
这个基本单位叫作肾单位。教材指出，每个肾脏包括超过一百万个肾单位。这个数量想告诉我们的是：形成尿液不是靠肾脏里一个很大的空腔完成的，而是许多微小单位同时工作。一个肾单位主要由肾小球、肾小囊和肾小管组成。
课堂观察肾脏标本或模型时，可以做一个很像科学家但并不复杂的练习：先只记录亲眼能看到的外形、左右成对和与输尿管相连的位置；再借助剖面图认识内部有大量肾单位。这样做比一开始就急着给每处颜色贴名称更可靠。模式图会把肾单位放大很多倍，目的是让你追踪物质的去向，并不表示肉眼真的能在肾脏上看见一根根肾小管。
可以把肾单位想成一条精细的处理线。血液先流到毛细血管球一样的肾小球附近，肾小囊像紧贴着它的“小杯子”；从肾小囊开始，液体再流过细长而曲折的肾小管。这个类比只帮助你看清位置关系，真正的过程还要看后面两道关键工序：先滤过，再重吸收。
读肾单位图时，不必把所有线条都当作尿液路线。血液在血管中流动，原尿和尿液在肾小囊、肾小管等结构中流动；两条路线彼此相邻、不断进行物质交换，却不能画成同一条线。
尿液怎样形成：先“粗筛”，再“把有用的拿回来”
如果肾脏只是把血液里的液体随便漏出去，身体很快会丢掉大量水和葡萄糖，那可不行。尿液形成的巧妙之处，就在于它不是一次完成的，而是经历两个相连的过程。
第一步：滤过形成原尿
当血液流经肾小球时，血浆中的一部分水、无机盐、葡萄糖和尿素等物质，可以经过肾小球和肾小囊内壁进入肾小囊腔，形成原尿。血细胞和大分子蛋白质不能通过这一道滤过屏障，仍留在血液中。
这里先停一下：原尿是不是最终要排出的尿液？不是。原尿中还有身体很需要的水和葡萄糖，因此它更像第一轮“粗筛”后的液体。若把原尿直接全部排掉，等于把仍有用的物质一起扔掉，显然不符合人体维持稳定的需要。
第二步：肾小管重吸收形成尿液
原尿流经肾小管时，肾小管会把其中大部分水、全部葡萄糖和部分无机盐重新吸收回到周围的毛细血管中。剩下的水、无机盐和尿素等就形成了尿液。因此，在健康人的尿液中一般没有葡萄糖，也不应有血细胞和大量蛋白质。
把两个过程并排比较，记忆会稳得多：
很多同学会把“滤过”和“重吸收”说成互相矛盾：一个是出去，一个是回来，怎么能都叫形成尿液？其实它们正好是一套配合。滤过先让多种小分子物质进入原尿，给废物一个离开血液的机会；重吸收再把身体还要用的物质尽量带回去。最后留下的，才更符合“既带走废物，又尽量保留有用物质”的尿液。
教材列出的某健康人样本数据如下，单位均为克/100毫升：
读这张表时要先看“成分浓度说明什么”：原尿中的蛋白质远少于血浆，说明滤过屏障把血细胞和大分子蛋白质挡在血液中；葡萄糖能在原尿中出现、在健康人的尿液中没有，说明它随后被肾小管重吸收。还要注意，浓度不是物质总量：不能只凭原尿和尿液中的水分比例接近，就说水没有被重吸收。教材给出的教学数据是人体每天形成原尿约180升、排出尿液约1.5升，两者结合才清楚显示大部分水被重新吸收。
下面的互动把物质放回相应环节。操作前先预测：葡萄糖为什么会在原尿中出现，却通常不会出现在最后的尿液中？
“肾小管把废物都吸收回去”是反着说的。肾小管重吸收的重点是大部分水、全部葡萄糖和部分无机盐；尿素等代谢废物随尿液保留下来并排出体外。答题时若只写“重吸收有用物质”，还要进一步写清哪些物质和回到哪里。
从尿液形成到排尿：一条路，两个层面
尿液形成后，先汇集在肾脏内，再经输尿管送到膀胱储存，最后由尿道排出。前半段的重点是肾单位怎样把血液中的物质处理成尿液，后半段的重点是泌尿系统怎样把尿液运走、暂存和排出。把这两个层面拆开，结构题和过程题就不容易搅在一起。
排尿的意义不仅是“把尿排掉”。它还能排出尿素等代谢废物，并帮助调节体内水和无机盐的平衡，维持组织细胞进行正常生命活动所需要的环境。这里仍然不用把肾脏说成孤军作战：血液循环负责把细胞产生的代谢废物运到肾脏、肺和皮肤等处；泌尿、呼吸和皮肤等系统再把相应物质排出体外。前面学过的血液循环和呼吸知识，在这里正好接上了。
综合实践：让结构模型真正“演示功能”
教材的综合实践项目要求模型不只外形相似，还要能形象、直观地展示结构与功能的关系。本章可以在下面两个任务中选择一个：
- 泌尿系统路线模型：完整表现肾、输尿管、膀胱和尿道，用单向箭头标清“形成—输送—暂存—排出”。
- 血液流经肾单位模型：把血液路线与原尿、尿液路线用不同颜色或不同管路区分，并表现“肾小球和肾小囊内壁滤过—肾小管重吸收”的先后关系。
先画设计图，标出每种材料代表的结构和功能，再用环保、易得的材料制作。模型完成后不要急着宣布成功，可以请同学沿箭头讲一次：若把血管、肾小囊和肾小管说成同一条管道，或让尿液倒流回肾脏，就说明还需要修改。
只使用洁净的手工材料，不使用真实血液、尿液或废弃医疗耗材。使用剪刀、美工刀等工具时，应在教师或成人指导下操作；模型只用于展示概念，不能冒充真实肾单位的比例、压力或选择性滤过机制。
用一条判断链收尾
面对“人体怎样排出废物”的综合题，可以按下面的顺序想：先问这是不是细胞代谢产生或多余的物质；再找它主要通过肺、皮肤还是泌尿系统排出；若题目问尿液形成，就把路线缩回肾单位，写出“滤过形成原尿—肾小管重吸收形成尿液”；若题目问尿液排出，就写“肾脏—输尿管—膀胱—尿道”。
本章最重要的两条线是：代谢废物可经肺、皮肤和泌尿系统排出；尿液形成要连续写出“滤过形成原尿”和“重吸收形成尿液”。一条管“从哪儿排”，一条管“尿怎样来”，不要把它们混成一句模糊的话。
本章练习
1
下列现象中，属于排泄的是哪一项？
2
关于人体排出代谢废物的途径，下列说法正确的是哪些？
3
运动时汗液增多，说明人体只通过皮肤排出代谢废物，不再需要排尿。
4
图中的尿液已经在肾脏形成，接下来依次经过的结构应是？
5
肾脏结构和功能的基本单位是____；血液经过肾小球和肾小囊内壁的滤过作用后，在肾小囊腔中形成____。
6
正常情况下，原尿流经肾小管时，哪些物质会被重吸收回血液？
第 7 题：看结构图说过程
请对照“肾脏与肾单位层级结构示意图”，说明肾小球、肾小囊和肾小管分别在尿液形成过程中的位置和作用。回答时至少写出“滤过”“原尿”“重吸收”三个词。
第 8 题：原尿为什么不能直接排掉
小宁说：“原尿里已经有尿素，所以原尿就是尿液，直接排出也没关系。”你同意吗？请用原尿和尿液中物质的差别解释。
第 9 题：两条路线不要串线
请分别写出两条路线：①尿液从形成到排出体外所经过的器官路线；②从血液中形成尿液时所经历的两个关键过程及其先后顺序。
第 10 题：运动后的证据解释
炎热天气里，小明打完球后满头大汗，随后喝水并去洗手间。他说：“汗液和尿液都带走了水和无机盐，所以它们完全一样。”这句话对吗？请从形成部位、排出途径和共同作用三个角度说明。
11
下列关于泌尿系统和尿液形成的叙述，正确的是哪一项？
第 12 题：读尿常规结果要有边界
某人的尿常规结果显示尿液中蛋白质含量升高，并出现红细胞。根据本章知识，这可能与哪个尿液形成环节异常有关？能否仅凭这两项结果确定具体疾病？
第 13 题：给模型一份“可测试”的设计说明
选择“泌尿系统路线模型”或“血液流经肾单位模型”，写出：①模型必须包含的结构；②箭头或颜色分别表示什么；③你准备怎样检验并改进模型；④一条安全注意事项。