生理学&尿生成课件.pptx

1、第八章第八章 尿的生成和排出尿的生成和排出 肾功能概述肾功能概述 （一）肾的排泄功能（一）肾的排泄功能 调节机体水盐平衡和酸碱平衡等，维持调节机体水盐平衡和酸碱平衡等，维持内环境的稳态。内环境的稳态。一定的尿量是肾实现其排泄功能的保证：一定的尿量是肾实现其排泄功能的保证：正常尿量：正常尿量：1.5 L/d 多尿：多尿：2.5 L/d 少尿：少尿：100500 ml/d 无尿：无尿：100 ml/d肾功能概述肾功能概述 （二）肾的内分泌功能（二）肾的内分泌功能 肾素、促红细胞生成素、肾素、促红细胞生成素、1 1-羟化酶等。羟化酶等。一、肾的功能解剖一、肾的功能解剖（一）肾单位（一）肾单位（nep

2、hron）的构成）的构成肾单位肾单位肾小体肾小体肾小管肾小管肾小球肾小球肾小囊肾小囊近端小管近端小管髓袢细段髓袢细段远端小管远端小管近曲小管近曲小管髓袢降支细段髓袢降支细段髓袢升支细段髓袢升支细段髓袢升支粗段髓袢升支粗段远曲小管远曲小管集合管集合管髓袢降支粗段髓袢降支粗段皮质肾单位和近髓肾单位皮质肾单位和近髓肾单位皮质皮质髓质髓质皮质肾单位皮质肾单位近髓肾单位近髓肾单位位置位置形态形态中、外中、外内内髓袢短髓袢短髓袢长髓袢长入球小入球小A出出球小球小A口径口径2:12:11:11:1功能功能滤过功能滤过功能浓缩和稀释浓缩和稀释表表1 两类肾单位的主要两类肾单位的主要区别区别出球小出球小A分支分

3、支管周毛细血管管周毛细血管管周毛细血管管周毛细血管U形直小血管形直小血管（二）球旁器（二）球旁器 *（juxtaglomerular apparatus）远端小管远端小管球旁细胞球旁细胞二、肾血供的特点及肾血流量的调节二、肾血供的特点及肾血流量的调节（一）肾血供的特点：（一）肾血供的特点：1.1.血供丰富，血流量大；血供丰富，血流量大；2.2.肾分布有肾分布有两套毛细血管网两套毛细血管网；肾小球毛细血管网压力较高利于滤过肾小球毛细血管网压力较高利于滤过肾小管周围毛细血管网压力较低利于重吸收肾小管周围毛细血管网压力较低利于重吸收3.3.供血不均。供血不均。(二二)肾血流量的调节肾血流量的调节*在

4、安静状态下，当肾动脉灌注压在在安静状态下，当肾动脉灌注压在8080180180mmHg范围内变动时，范围内变动时，肾血流量能保持相肾血流量能保持相对恒定。（离体实验中也如此）对恒定。（离体实验中也如此）意义：通过自身调节保证肾血流量、肾意义：通过自身调节保证肾血流量、肾小球滤过率、尿量相对稳定。小球滤过率、尿量相对稳定。1.肾血流量的肾血流量的自身调节自身调节可能机制可能机制：神经调节：肾交感神经调节：肾交感NNE作用于肾血管作用于肾血管平滑肌的平滑肌的受体受体肾血管收缩（入球小动脉收肾血管收缩（入球小动脉收缩更明显）缩更明显）肾血流肾血流 尿量尿量。体液调节：体液调节：E、NE、VP、内皮素

5、、血管紧、内皮素、血管紧张素等；张素等；肾局部组织中生成的肾局部组织中生成的PGI2、PGE2、NO、缓激肽、缓激肽、腺苷腺苷等。等。2.肾血流量的神经和体液调节肾血流量的神经和体液调节 神经、体液调节的意义：神经、体液调节的意义：使肾血流量与全身血液供应相适应，例使肾血流量与全身血液供应相适应，例如：在紧急情况下，交感神经活动增强，肾如：在紧急情况下，交感神经活动增强，肾血流量减少，更多血液得以重新分配到心、血流量减少，更多血液得以重新分配到心、脑或骨骼肌等器官。脑或骨骼肌等器官。第二节第二节 肾小球的滤过功能肾小球的滤过功能*肾小体肾小体(renal corpuscle)参见参见P232滤

6、过膜的构成滤过膜的构成 1.毛细血管内皮细胞层：毛细血管内皮细胞层：窗孔窗孔，70nm2.基膜层：基膜层：网孔网孔，28nm3.肾小囊脏层足细胞层肾小囊脏层足细胞层:裂隙膜小孔裂隙膜小孔，414nm 机械屏障：三层均有，基膜层为主机械屏障：三层均有，基膜层为主 电荷屏障：三层均有，带负电的物质难通过电荷屏障：三层均有，带负电的物质难通过 肾小球滤过率肾小球滤过率（glomerular filtration rate，GFR）：单位时间内（每分钟）两肾生成的）：单位时间内（每分钟）两肾生成的超滤液量。正常为超滤液量。正常为125ml/min。滤过分数滤过分数（filtration fractio

7、n,FF）：肾小球）：肾小球滤过率与肾血浆流量的比值。正常滤过率与肾血浆流量的比值。正常为为19。肾小球滤液肾小球滤液（原尿，（原尿，primitive urine）:不含大分子血浆蛋白的血浆。不含大分子血浆蛋白的血浆。参见参见P235有效滤过压有效滤过压促进促进滤过的力量滤过的力量阻碍阻碍滤过的力量滤过的力量（肾小球毛细血管血压肾小球毛细血管血压囊内液胶体渗透压囊内液胶体渗透压）-(-(血浆胶渗压血浆胶渗压+囊内压囊内压)（45450 0）（）（25251010）1010mmHg滤过平衡点：有效滤过压滤过平衡点：有效滤过压0,0,之后的毛细血管之后的毛细血管无滤过能力。无滤过能力。一、有效滤

8、过压一、有效滤过压 *（一）滤过系数（一）滤过系数（filtration coefficient，Kf）是指在单位有效滤过压的驱使下，单位是指在单位有效滤过压的驱使下，单位时间内经过单位滤过膜的滤液量。时间内经过单位滤过膜的滤液量。滤过系数滤过系数=滤过面积滤过面积(s)(s)有效通过系数有效通过系数(k)(k)二、影响肾小球滤过的因素二、影响肾小球滤过的因素 *1.1.滤过膜的面积滤过膜的面积 急性肾小球肾炎，滤过膜面积急性肾小球肾炎，滤过膜面积GFR少尿，无尿，甚至肾衰竭。少尿，无尿，甚至肾衰竭。2.2.滤过膜的通透性滤过膜的通透性 慢性肾小球肾炎、肾病综合征时，滤过膜慢性肾小球肾炎、肾病

9、综合征时，滤过膜的通透性的通透性血浆蛋白血浆蛋白被滤过被滤过GFR尿量尿量，蛋白尿。，蛋白尿。二、影响肾小球滤过的因素二、影响肾小球滤过的因素 *(二二)有效滤过压有效滤过压 1.1.肾小球毛细血管血压肾小球毛细血管血压 （1 1）动脉血压变动在）动脉血压变动在8080180180mmHg 肾血流量保持相对稳定肾血流量保持相对稳定 肾小球肾小球毛细血管血压也能保持稳定毛细血管血压也能保持稳定 有效滤过压不变有效滤过压不变 GFR不变，尿量稳定。不变，尿量稳定。（2 2）动脉血压动脉血压80 血浆渗透压血浆渗透压 低渗尿（稀释尿）：尿渗透压低渗尿（稀释尿）：尿渗透压 血浆渗透压血浆渗透压 等渗尿

10、：尿渗透压血浆渗透压等渗尿：尿渗透压血浆渗透压第四节第四节 尿液的浓缩和稀释尿液的浓缩和稀释皮质皮质外髓外髓内髓内髓H2OH2OH2O一、尿液的稀释一、尿液的稀释 机体水过多机体水过多ADH远、集水通透远、集水通透 H2O的重吸收的重吸收尿量尿量 。（一）尿液浓缩和稀释的机制（一）尿液浓缩和稀释的机制 机体水过多机体水过多血浆血浆Na+醛固酮醛固酮远、集对远、集对NaCl重吸收重吸收 留在小管液中的留在小管液中的NaCl尿渗透压尿渗透压。ADH缺乏或受体缺乏缺乏或受体缺乏尿崩症尿崩症 机体水过少机体水过少血浆血浆Na+醛固酮分泌醛固酮分泌受抑受抑远、集对远、集对NaCl重吸收重吸收 留在小管液

11、留在小管液中的中的NaCl尿渗透压尿渗透压。（一）尿液浓缩和稀释的机制（一）尿液浓缩和稀释的机制二、尿液的浓缩二、尿液的浓缩 机体水过少机体水过少ADH 远、集水通透性远、集水通透性 H2O的重吸收的重吸收尿量尿量。皮质皮质外髓外髓内髓内髓H2OH2OH2O高高渗渗 浓缩的部位：远曲小管后段和集合管浓缩的部位：远曲小管后段和集合管 浓缩动力：渗透压差浓缩动力：渗透压差 浓缩条件：浓缩条件：ADH使远、集对使远、集对H2O的通透性的通透性尿液的浓缩尿液的浓缩图图 肾髓质渗透压梯度示意图肾髓质渗透压梯度示意图外髓部组织液高渗的形成外髓部组织液高渗的形成髓袢升支粗段对髓袢升支粗段对NaCl的主动重吸

12、收，对水的主动重吸收，对水无通透性。无通透性。NaCl高渗皮质皮质外髓外髓内髓内髓（1）内髓集合管对尿素的通透）内髓集合管对尿素的通透皮质皮质外髓外髓内髓内髓H2O尿素尿素尿素尿素尿素NaCl高渗内髓部组织液渗透压梯度的形成内髓部组织液渗透压梯度的形成H2OH2O（2）髓袢升支细段对）髓袢升支细段对NaCl的通透的通透等 渗H2OH2ONaClNaCl高渗高渗尿素再循环尿素再循环(urea recycling)皮质皮质外髓外髓内髓内髓尿素H2OH2O尿素尿素尿素尿素尿素外髓：髓袢升支粗段对外髓：髓袢升支粗段对NaCl的主动重吸收，的主动重吸收，对水无通透性。对水无通透性。内髓：内髓：（1）内髓

13、集合管对）内髓集合管对尿素尿素的通透的通透（2）髓袢升支细段对）髓袢升支细段对NaCl的通透的通透尿素再循环尿素再循环(urea recycling)肾髓质组织液渗透压梯度的建立肾髓质组织液渗透压梯度的建立直小血管在维持肾髓质渗透压梯度中的作用直小血管在维持肾髓质渗透压梯度中的作用直小血管在肾髓质渗透压梯度维持中的作用直小血管在肾髓质渗透压梯度维持中的作用皮质皮质外髓外髓内髓内髓1 2 3 4 5 H2O尿素尿素NaCl高渗高渗肾髓质高渗梯度的维持肾髓质高渗梯度的维持:直小血管的逆流直小血管的逆流交换作用交换作用移除间质中的多余溶质和水，而不破坏移除间质中的多余溶质和水，而不破坏肾髓质高渗梯度

14、肾髓质高渗梯度直小血管在肾髓质渗透压梯度维持中的作用直小血管在肾髓质渗透压梯度维持中的作用影响尿液浓缩和稀释的因素影响尿液浓缩和稀释的因素NaClNaCl尿素尿素尿素尿素皮质皮质外髓外髓内髓内髓NaCl高渗H2OH2OH2O第五节第五节 尿生成的调节尿生成的调节 肾小球滤过的调节肾小球滤过的调节 肾小管和集合管的重吸收和分泌的调节肾小管和集合管的重吸收和分泌的调节 神经、体液调节神经、体液调节 肾交感神经兴奋肾交感神经兴奋去甲肾上腺素：去甲肾上腺素：1.1.通过通过受体使肾血管收缩受体使肾血管收缩(入球小动入球小动脉收缩更明显脉收缩更明显)肾小球毛细血管血浆流量肾小球毛细血管血浆流量，血压，血

15、压肾小球滤过率肾小球滤过率尿量减少。尿量减少。二、肾交感神经的调节作用二、肾交感神经的调节作用 2.2.通过通过受体使近球细胞释放肾素受体使近球细胞释放肾素激活肾素激活肾素-血管紧张素血管紧张素-醛固酮系统醛固酮系统Na+、H2 2O重吸收重吸收尿量减少。尿量减少。3.3.直接刺激近端小管和髓袢对直接刺激近端小管和髓袢对Na+、Cl-，H2 2O重吸收重吸收尿量减少。尿量减少。交感神经调节尿生成的意义：交感神经调节尿生成的意义：血容量减少和（或血压下降）时，交血容量减少和（或血压下降）时，交感神经兴奋，尿生成减少，有助于血容量感神经兴奋，尿生成减少，有助于血容量的维持和恢复。的维持和恢复。1.

16、抗利尿激素（抗利尿激素（ADH）的生理作用：）的生理作用：（1 1）升压作用：）升压作用：ADHV1 1受体受体血管收缩。血管收缩。（2 2）抗利尿效应：）抗利尿效应：ADHV2 2受体受体远、集远、集对水通透对水通透水的重吸收水的重吸收尿量尿量。三、体液调节三、体液调节 失水失水禁水禁水1.血浆晶血浆晶体渗透压体渗透压下丘脑下丘脑渗透压渗透压 感受器兴奋感受器兴奋 视上核、室旁核视上核、室旁核ADH合成合成失血失血2.血容量血容量心肺感受器兴奋心肺感受器兴奋迷走神经传入冲动减少迷走神经传入冲动减少下丘脑下丘脑-垂体束垂体束ADH合成和合成和释放入血循释放入血循环环垂体后叶垂体后叶2.ADH释

17、放的调节释放的调节 ADH调节尿生成的生理意义：调节尿生成的生理意义：帮助维持机体的渗透压平衡、血容量帮助维持机体的渗透压平衡、血容量及血压的稳定。及血压的稳定。3.动脉血压的改变：动脉血压的改变：动脉血压正常时，来自压力感受器的动脉血压正常时，来自压力感受器的传入冲动抑制传入冲动抑制ADH的合成和释放。的合成和释放。水利尿水利尿（water diuresis）:大量饮清水后引起尿量增多的现象。大量饮清水后引起尿量增多的现象。血管紧张素原血管紧张素原血管紧张素血管紧张素I肾素肾素血管紧张素血管紧张素III肾上腺肾上腺皮质皮质醛固酮醛固酮血管紧张素血管紧张素II（二）肾素（二）肾素-血管紧张素血

18、管紧张素-醛固酮系统醛固酮系统 该系统调节尿生成的生理意义：该系统调节尿生成的生理意义：当血量不足和（或血压下降）时，可当血量不足和（或血压下降）时，可通过控制肾脏排钠排水，促使血量恢复，通过控制肾脏排钠排水，促使血量恢复，血压回升。血压回升。（三）心房钠尿肽（三）心房钠尿肽（ANP）来源：心房肌细胞来源：心房肌细胞 刺激刺激ANP释放的因素：心房壁受牵拉释放的因素：心房壁受牵拉作用：排钠排水作用：排钠排水（1 1）使入球小动脉舒张）使入球小动脉舒张GFR。（2 2）关闭集合管）关闭集合管Na+通道通道NaCl重吸收重吸收。（3 3）抑制肾素、醛固酮和）抑制肾素、醛固酮和ADH分泌。分泌。第六

19、节第六节 血浆清除率血浆清除率(plasma clearance,C)定义：两肾在单位时间内能够将多少毫升血浆定义：两肾在单位时间内能够将多少毫升血浆 中的某物质完全清除中的某物质完全清除，该血浆的毫升数该血浆的毫升数 就是该物质的清除率。就是该物质的清除率。测定方法：测定方法：P：血浆中某物质的浓度：血浆中某物质的浓度(mg/100ml)C:血浆清除率血浆清除率(ml/min)U：尿中某物质的浓度：尿中某物质的浓度(mg/100ml)V:每分钟尿量每分钟尿量(ml/min)P C U V CU V/P第七节第七节 尿的排放尿的排放膀胱内尿量膀胱内尿量内压骤然内压骤然膀胱壁牵张感受器膀胱壁牵张

20、感受器尿液进入后尿道尿液进入后尿道膀胱逼尿肌收缩膀胱逼尿肌收缩尿道内括约肌松驰尿道内括约肌松驰骶髓初级排尿中枢骶髓初级排尿中枢高级排尿中枢高级排尿中枢正正反反馈馈尿道外括约肌松弛尿道外括约肌松弛尿液排出体外尿液排出体外名词解释：名词解释：肾小球滤过率，滤过分数，肾糖阈，肾小球滤过率，滤过分数，肾糖阈，尿素再循环，渗透性利尿，球尿素再循环，渗透性利尿，球-管平衡，管平衡，水利尿，清除率。水利尿，清除率。思考题思考题1静脉输入大量生理盐水后，尿量有何变化？静脉输入大量生理盐水后，尿量有何变化？为什么？为什么？2试述试述HCO3-在近端小管被重吸收的过程。在近端小管被重吸收的过程。3糖尿病患者为何出

21、现尿糖和多尿现象？糖尿病患者为何出现尿糖和多尿现象？4大量出汗后尿量有何变化？为什么？大量出汗后尿量有何变化？为什么？测肾小球的滤过率测肾小球的滤过率 如果某物质能被自由滤过，不被重吸收，不被如果某物质能被自由滤过，不被重吸收，不被 分泌，则该物质的清除率可代表肾小球滤过率。分泌，则该物质的清除率可代表肾小球滤过率。如如菊粉，菊粉，内生肌酐内生肌酐。某物质尿排量滤过量重吸收量分泌量某物质尿排量滤过量重吸收量分泌量 U V P GFR GFRU V/P P：血浆中某物质的浓度：血浆中某物质的浓度(mg/100ml)GFR:肾小球滤过率肾小球滤过率(ml/min)U：尿中某物质的浓度：尿中某物质的

22、浓度(mg/100ml)V:每分钟尿量每分钟尿量(ml/min)2.髓袢髓袢降支细段：降支细段：H2O被动重吸收，被动重吸收，NaCl不通透不通透升支细段：升支细段：NaCl被动重吸收，被动重吸收，H2O不通透不通透等 渗H2OH2O高渗高渗NaClNaCl皮质皮质外髓外髓内髓内髓肌源性学说肌源性学说动脉血压动脉血压肾血管收缩肾血管收缩RBF不变不变GFR不变不变管球反馈学说：管球反馈学说：动脉血压动脉血压RBFGFR小管液流量小管液流量肾小球血管收缩肾小球血管收缩致密斑致密斑RBF恢复恢复GFR恢复恢复图图1 近端小管前半段近端小管前半段NaCl重吸收示意图重吸收示意图小管液小管液 肾小管上

23、皮细胞肾小管上皮细胞 血液血液 图图2 近端小管后半段近端小管后半段NaCl重吸收示意图重吸收示意图小管液小管液 肾小管上皮细胞肾小管上皮细胞 血液血液 K+Na+H+Cl-HCO3-ATPNa+Cl-K+图图3 髓袢升支粗段髓袢升支粗段Na+、Cl-、K+重吸收示意图重吸收示意图小管液小管液 肾小管上皮细胞肾小管上皮细胞 血液血液 图图4 远曲小管始段远曲小管始段NaCl重吸收示意图重吸收示意图小管液小管液 肾小管上皮细胞肾小管上皮细胞 血液血液 ClCl-图图5 远后、集合管主细胞远后、集合管主细胞NaCl重吸收示意图重吸收示意图图图5 远后、集合管主细胞远后、集合管主细胞H2O重吸收示意

24、图重吸收示意图小管液小管液 肾小管上皮细胞肾小管上皮细胞 血液血液 图图 近端小管近端小管HCO3-重吸收示意图重吸收示意图小管液小管液组织间隙组织间隙CACACACA图图 远曲小管和集合管重吸收远曲小管和集合管重吸收HCO3-和分泌和分泌H+示意图示意图图图1 远、集合管主细胞远、集合管主细胞K+分泌分泌示意图示意图图图1 近端小管前半段近端小管前半段NaCl重吸收示意图重吸收示意图小管液小管液 肾小管上皮细胞肾小管上皮细胞 血液血液 NH4+H+NH3NH4+NH4ClATPNa+HCO3-小管液小管液上皮细胞上皮细胞组织间隙组织间隙图图 近端小管、升支粗段和远端小管近端小管、升支粗段和远

25、端小管NH4+分泌和排出分泌和排出谷氨酰胺谷氨酰胺Na+NaClCl-K+图图 集合管集合管NH3的分泌和排出的分泌和排出图图1 远、集合管主细胞远、集合管主细胞K+分泌分泌示意图示意图球球-管平衡的机制管平衡的机制肾素分泌的调节肾素分泌的调节球旁球旁细胞细胞分泌肾素分泌肾素血量血量血压血压肾小球肾小球血流量血流量小管液中小管液中NaCl 致密斑致密斑感受器感受器交感交感N兴奋兴奋肾上腺素肾上腺素，去甲肾上腺素去甲肾上腺素，PGI2，PGE2入球小入球小动脉动脉的的牵张感受器牵张感受器GFR 血管紧张素血管紧张素对尿生成的调节：对尿生成的调节：（1）促进近端小管对）促进近端小管对Na+、H2O

26、的重吸收；的重吸收；（2）收缩肾血管，改变肾小球滤过率；）收缩肾血管，改变肾小球滤过率；（3）通过体液因素间接调节尿生成：增加）通过体液因素间接调节尿生成：增加醛固酮、血管升压素的释放等醛固酮、血管升压素的释放等。醛固酮的作用：保钠保水排钾。醛固酮的作用：保钠保水排钾。醛固酮分泌的调节：醛固酮分泌的调节：（1）受肾素）受肾素-血管紧张素血管紧张素-醛固酮系统调节；醛固酮系统调节；（2）受血钠和血钾水平调节：）受血钠和血钾水平调节：血中血中Na+或或K+醛固酮醛固酮：保钠保水排钾：保钠保水排钾皮质皮质外髓外髓内髓内髓H2OH2O尿素尿素尿素尿素NaCl高渗H2OH2OH2OH2ONaClNaCl高渗高渗肾血流量的自身调节肾血流量的自身调节2507501250175080160220全身动脉压全身动脉压(mmHg)肾血流量肾血流量肾小球滤过率肾小球滤过率ml/min40120180240肌源性学说肌源性学说动脉血压动脉血压肾血管收缩肾血管收缩RBF不变不变GFR不变不变