1、1排泄的四个途径:排泄的四个途径:由呼吸器官排出由呼吸器官排出(By respiratory organ)由大肠排出由大肠排出(By intestinal tract)由皮肤排出由皮肤排出(By skin)由肾脏排出由肾脏排出(By kidney)排泄排泄(excretion):机体将物质代谢尾产物和机体不需机体将物质代谢尾产物和机体不需或过剩的物质排出体外的过程。或过剩的物质排出体外的过程。2排泄的功能意义排泄的功能意义通过呼吸系统通过呼吸系统:CO2,少量水和挥发性药物少量水和挥发性药物通过消化道通过消化道:唾液腺排少量铅和汞,消化管排唾液腺排少量铅和汞,消化管排胆色素和无机盐胆色素和无机
2、盐通过皮肤通过皮肤:排水、排水、NaCl、KCl、尿素和乳酸尿素和乳酸通过肾脏通过肾脏:通过尿排代谢终产物和过剩的物质通过尿排代谢终产物和过剩的物质3泌尿功能和非泌尿功能泌尿功能和非泌尿功能 The renal function:泌尿功能泌尿功能尿生成过程尿生成过程1.肾小球的滤过肾小球的滤过2.肾小管和集合管的重吸收肾小管和集合管的重吸收3.肾小管与集合管的分泌肾小管与集合管的分泌4尿的一般理化特性尿的一般理化特性n尿量尿量(urine volume):10002000ml/日日 2500ml/日日 多尿多尿(polyuria)100500 ml/日日 少尿少尿(oliguresis)出球小
3、出球小A A 类型类型 近髓肾单位:近髓肾单位:占占1015%位于皮质深部位于皮质深部1/31/3处处 肾小球大肾小球大 入球小入球小A口径口径出球小出球小A A,出球小出球小A A 管周毛细血管管周毛细血管 U形形 直小血管直小血管集合管集合管(Collecting tubule):不包括在肾单位内,在尿液浓缩功能中起作用。不包括在肾单位内,在尿液浓缩功能中起作用。肌酐(creatinine)近端小管的重吸收率始终占肾小球滤过率的65%70%,称为定比重吸收。肾小管与集合管的转运功能 痛刺激、情绪紧张 ADH 尿量作用:促进对Na+的主动重吸收,同时促进K+的排出保Na+排K+作用GFR=K
4、fPuf(Kf:滤过系数,Puf:有效滤过压)比重(specific density):1.尿液稀释:ADH 集合管对水不通透,Na+继续被主动重吸收,小管液渗透压 形成低渗尿排出用冰点降低法测定肾分层切片的渗透压(1)掌握:滤过膜及其通透性图9-11 近端小管的超微结构和主要的转运性质ADH分泌和释放的调节M1膜能将液体中物质由乙管泵入甲管,且对水不通透;基膜:胶原和蛋白聚糖原纤维细丝(男375mg/min,女300mg/min)释放障碍 尿崩症(二)髓袢的重吸收和分泌H+-Na+交换与K+-Na+交换相互抑制皮质 94%入球小动脉缩窄,肾血流(RBF)减少,肾小球毛细血管静水压(PGC)下
5、降,肾小球滤过率(GFR)降低;1213二、近球小体二、近球小体(juxtaglomerular apparatus)n入球小入球小A的近球细胞(颗粒细胞的近球细胞(颗粒细胞分泌肾素)分泌肾素)n球外系膜细胞(间质细胞球外系膜细胞(间质细胞)n远曲小管的致密斑远曲小管的致密斑感受小管内感受小管内Na+含量的变含量的变化化近球细胞近球细胞调节肾素分泌调节肾素分泌14图9-5 肾小球及近球小体示意图15三、肾脏血液循环的特点三、肾脏血液循环的特点(一)肾脏的血液供应(一)肾脏的血液供应(renal blood supply)1.血供丰富血供丰富 成人安静时成人安静时1100ml/min 皮质皮质
6、94%髓质髓质 6%16 2.两套毛细血管网两套毛细血管网 肾肾A叶间叶间A弓形弓形A小叶间小叶间A入球小入球小A毛细血管网毛细血管网出球小出球小A毛细血管网(管毛细血管网(管周毛细血管)周毛细血管)小叶间小叶间V弓形弓形V叶间叶间V肾静脉肾静脉17-183.肾内血流量分布不均匀肾内血流量分布不均匀n皮质血流量皮质血流量髓质髓质blood flow in the vasa recta of the renal medulla is very low compared with flow in the renal cortexn皮质肾单位入球小皮质肾单位入球小A口径口径 出球小出球小A (阻力小
7、阻力小)(阻力大(阻力大肾小球内肾小球内 压高压高利于滤过)利于滤过)n髓质血流量少髓质血流量少 直小血管阻力大直小血管阻力大 原因原因 髓质部高阻力髓质部高阻力 管内血粘滞也较高管内血粘滞也较高19(二)肾血流量的调节(二)肾血流量的调节(regulation of blood flow in kidney)1.肾血流的肾血流的 自身调节自身调节 Autoregulation灌注压灌注压2080mmHg(2.710.7Kpa)时,肾血流量随肾)时,肾血流量随肾A压升高而升高压升高而升高灌注压灌注压80180mmHg(10.724Kpa)时,肾血流量稳定在一个水平不变)时,肾血流量稳定在一个水
8、平不变灌注压灌注压180mmHg(24Kpa)时,肾血流量又随肾)时,肾血流量又随肾A压升高而升高压升高而升高20n罂粟硷罂粟硷(Papaverine)、水合氯醛、水合氯醛(Chloral Hydrate)抑制血管平滑肌后自身调节抑制血管平滑肌后自身调节(autoregulation)现象消失,提示自身调节与血现象消失,提示自身调节与血管平滑肌活动有关。管平滑肌活动有关。n机制:细胞分流学说、组织压力学说、肌原反机制:细胞分流学说、组织压力学说、肌原反应学说、反馈调节学说应学说、反馈调节学说21肌原学说肌原学说(myogenic mechanism)n当肾灌注压升高当肾灌注压升高入球小入球小A
9、 A血管平滑肌牵张血管平滑肌牵张刺激刺激平滑肌紧张性平滑肌紧张性管径相应管径相应血流阻力血流阻力血流量血流量 n(反之亦然)反之亦然)222.肾血流的神经和体液调节肾血流的神经和体液调节n肾肾N(发自(发自T12 L2)属交感神经系统,入球小)属交感神经系统,入球小A的的N末梢分末梢分布密度大布密度大收缩血管效应;肾素分泌。收缩血管效应;肾素分泌。n迷走迷走N纤维对尿生成的影响尚未肯定。纤维对尿生成的影响尚未肯定。n体位性肾血液量改变,可能是反射性交感体位性肾血液量改变,可能是反射性交感N兴奋所致。兴奋所致。n体液因素:肾上腺素体液因素:肾上腺素(adnephrin)与去甲肾上腺素与去甲肾上腺
10、素(norepinephrine)、升压素、肾素、血管紧张素、升压素、肾素、血管紧张素(angiotensin)肾血管收缩(静滴肾血管收缩(静滴Adr.10微克微克/分,肾血分,肾血流量减少流量减少30%)机制:细胞分流学说、组织压力学说、肌原反应学说、反馈调节学说肾糖阈和葡萄糖吸收极限量外髓部渗透压梯度的形成入球和出球小动脉缩窄表阻力增加,入球和出球小动脉扩张表阻力减小大量出汗、腹泻、失水 血浆晶体渗透压 视上核血压 颈动脉窦压力感受器(+)内压达到70 cmH2O时产生痛感,不得不排尿UV 1ml/min125mg/100ml清除率(ml/min)一、肾小管重吸收和分泌的特征和方式当肾灌注
11、压升高 入球小A血管平滑肌牵张刺激 平滑肌紧张性尿液浓缩:ADH 集合管对水通透性 ,髓质高渗梯度,水重吸收入球端有效滤过压=45-(20+10)=15 mmHg(1.GFR=KfPuf(Kf:滤过系数,Puf:有效滤过压)少量蛋白质通过吞饮重吸收合成和释放部位:心房肌继发性主动转运:间接由Na+泵供能AP4050mmHg(5.(一)髓质间隙液渗透压的影响非泌尿功能分泌生物活性物质23意义(意义(significance)n安静正常:通过自身调节使肾血流量相对稳定,安静正常:通过自身调节使肾血流量相对稳定,泌尿活动正常进行。泌尿活动正常进行。n运动或异常如高温、出血缺氧时:通过神经、运动或异常
12、如高温、出血缺氧时:通过神经、体液调节使血流量减少,保证重要器官的血流体液调节使血流量减少,保证重要器官的血流供应。供应。24 尿生成过程尿生成过程(urine formation)肾小球的滤过功能肾小球的滤过功能(glomerular filtration)肾小管和集合管的重吸收肾小管和集合管的重吸收(selective reabsorportion)肾小管和集合管的分泌肾小管和集合管的分泌(secretion)25第二节第二节 肾小球的滤过功能肾小球的滤过功能(glomerular filtration)一、肾小球的滤过作用和滤过率一、肾小球的滤过作用和滤过率1.血浆血浆(plasm)、滤
13、液、滤液(filtrate)、尿成份的比较、尿成份的比较n微穿刺技术微穿刺技术获取囊内液,获取囊内液,微量化学分析微量化学分析表明系血浆的表明系血浆的超滤液超滤液(ultrafiltrate)26血浆、滤过液、尿液成分比较血浆、滤过液、尿液成分比较成分成分 血浆血浆(g/L)滤液滤液(g/L)尿尿(g/L)水水 900 980 960蛋白质蛋白质 7090 0.3 0葡萄糖葡萄糖 1.0 1.0 0Na+3.3 3.3 3.5K+0.2 0.2 1.5Cl-3.7 3.7 6.0H2PO4-HPO42-0.04 0.04 1.5尿素尿素 0.3 0.3 18尿酸尿酸 0.04 0.04 0.5
14、肌酐肌酐 0.01 0.01 1.0氨氨 0.001 0.001 0.4重吸收重吸收分泌分泌272.肾小球滤过率(肾小球滤过率(glomerular filtration rate,GFR):单位时间内(每分钟)两肾生成的超滤液量。单位时间内(每分钟)两肾生成的超滤液量。n125ml/min/1.73m2n1251440(24h)=180000 180L/24hnGFR=KfPuf(Kf:滤过系数,:滤过系数,Puf:有效滤过压):有效滤过压)283.滤过分数(滤过分数(filtration fraction,FF):):肾小球滤过率和肾血浆流量的比值肾小球滤过率和肾血浆流量的比值 125/6
15、60100%=19%660ml/min 可见流过肾脏的血浆约可见流过肾脏的血浆约1/5由肾小球滤到肾小由肾小球滤到肾小囊腔中,囊腔中,GFR与与FF是衡量肾功能的指标。是衡量肾功能的指标。29二、滤过膜及其通透性二、滤过膜及其通透性(the glomerular capillary membrane and its permeability)肾小球毛细血管内皮细胞肾小球毛细血管内皮细胞 窗孔结构,表面蛋白带负电荷窗孔结构,表面蛋白带负电荷 滤过膜滤过膜 基膜:胶原和蛋白聚糖原纤维细丝基膜:胶原和蛋白聚糖原纤维细丝 肾小囊内层上皮细胞肾小囊内层上皮细胞 裂隙孔,上皮细胞带负电荷裂隙孔,上皮细胞带
16、负电荷30图图9-6 肾小球滤过膜的结构肾小球滤过膜的结构311.1.分子量大小的选择性滤器分子量大小的选择性滤器n有效半径有效半径4.2nm不能滤过不能滤过n葡萄糖(分子量葡萄糖(分子量180,半径,半径0.36nm)可通过)可通过32331.00.80.60.40.20.01.82.22.63.03.43.84.24.6相对滤过能力有效分子半径(nm)负电荷电中性正电荷图9-7 右旋糖酐分子半径与电荷对肾小球滤过能力的影响滤过能力值为1.0指物质可自由被滤过,如H2O。滤过能力值为0则指不能滤过2.2.分子电荷的选择性滤器分子电荷的选择性滤器右旋糖酐右旋糖酐(+)易通过滤过膜易通过滤过膜右
17、旋糖酐右旋糖酐(-)难通过滤过膜难通过滤过膜34n上皮和内皮细胞上的酸性糖蛋白,涎基带负电基团和上皮和内皮细胞上的酸性糖蛋白,涎基带负电基团和基膜上的硫酸肝素的负离子基团构成了滤过的电学屏基膜上的硫酸肝素的负离子基团构成了滤过的电学屏障,限制负电荷的滤过。障,限制负电荷的滤过。n电中性分子:电中性分子:通透性决定于分子的大小通透性决定于分子的大小n带负电大分子:带负电大分子:内层细胞层和基膜内侧部的带负电结内层细胞层和基膜内侧部的带负电结构可阻止它通过。构可阻止它通过。n带正电大分子:带正电大分子:虽然可能通过内皮细胞层和基膜内侧虽然可能通过内皮细胞层和基膜内侧部,但基膜外侧部和裂孔膜是它的主
18、要屏障。部,但基膜外侧部和裂孔膜是它的主要屏障。35n病理:病理:肾炎肾炎(nephritis)、肾病综合征、肾病综合征(nephrotic syndrom)蛋白尿蛋白尿(Proteinuria)n滤过膜带负电荷的涎基滤过膜带负电荷的涎基或消失,导致带负电或消失,导致带负电荷的血浆白蛋白滤过荷的血浆白蛋白滤过 蛋白尿蛋白尿36三、有效滤过压三、有效滤过压 EFP(effective filtration pressure)nEFP肾小球滤过作用的动力肾小球滤过作用的动力 有效滤过压有效滤过压=(肾小球毛细血管压肾小球毛细血管压+肾小囊内胶体渗透压)肾小囊内胶体渗透压)-(血浆胶体渗透压(血浆胶
19、体渗透压+肾小囊内静水压肾小囊内静水压)图9-9 入球和出球小动脉阻力变化对肾小球滤过率和肾血流的影响2)近端小管后半段的物质转运 痛刺激、情绪紧张 ADH 尿量第二节 肾小球的滤过功能(glomerular filtration)7KPa),肾小球毛细血管压相应远曲小管的致密斑感受小管内Na+含量的变化近球细胞调节肾素分泌借助Na+的重吸收而被继发性主动重吸收内压达到70 cmH2O时产生痛感,不得不排尿尿中K浓度(Us)为60mg/ml,比重(specific density):1.出球小动脉扩张,肾小球毛细血管静水压(PGC)下降,肾小球滤过率(GFR)降低,肾血流(RBF)增加;远曲小
20、管及皮质部和外髓部的集合管对尿素不易通透,水被重吸收,小管液中尿素的浓度逐渐升高,而内髓部集合管对尿素易通透,尿素顺浓度差扩散入组织间液,顺浓度梯度进入髓袢升支细段。神经和体液调节9得出值为650ml/min。合成部位:下丘脑视上核、室旁核三、影响尿浓缩和稀释的因素renal tubuleAutoregulation(一)肾小球毛细血管滤过系数(Kf)37用直接法测出,肾小球毛细血管压平均值约用直接法测出,肾小球毛细血管压平均值约45mmHg,入,入球端与出球端毛细血管压基本相等球端与出球端毛细血管压基本相等(下降下降1-2mmHg)肾小囊内胶体渗透压接近肾小囊内胶体渗透压接近0 mmHg血浆
21、胶体渗透压血浆胶体渗透压25mmHg,入球端入球端20mmHg,出球端出球端35 mmHg肾小囊静水压肾小囊静水压 10 mmHg入球端有效滤过压入球端有效滤过压=45-(20+10)=15 mmHg(1.4Kpa)出球端有效滤过压出球端有效滤过压=45-(35+10)=0 mmHg 38图图9-8 肾小球毛细血管压、胶体渗透压和囊内压对肾小球滤过率的影响肾小球毛细血管压、胶体渗透压和囊内压对肾小球滤过率的影响39 通常超滤液通常超滤液(ultrafiltrate)在入球端毛细血在入球端毛细血管段中滤过产生,出球端有效滤过压为零,管段中滤过产生,出球端有效滤过压为零,无法生成超滤液。无法生成超
22、滤液。滤过平衡(滤过平衡(filtration equilibrium)40四、影响肾小球滤过的因素四、影响肾小球滤过的因素n(一)肾小球毛细血管滤过系数(一)肾小球毛细血管滤过系数(Kf)n肾小球毛细血管通透性肾小球毛细血管通透性n肾小球有效滤过面积,正常肾小球有效滤过面积,正常1.5m2以上以上411.肾小球毛细血管的血压肾小球毛细血管的血压全身动脉血压全身动脉血压(artery pressure of total body)改变:改变:n波动在波动在80180mmHg(10.724Kpa)时,通过自身)时,通过自身调节,入球小调节,入球小A口径改变,使肾小球毛细血管压相对口径改变,使肾小
23、球毛细血管压相对稳定,稳定,GFR基本保持不变。基本保持不变。nAP80mmHg(10.7KPa),肾小球毛细血管压相应肾小球毛细血管压相应 nAP4050mmHg(5.36.7Kpa)时,有效滤过压为)时,有效滤过压为零,零,GFR=0,无尿无尿 高血压晚期,入球小高血压晚期,入球小A硬化,硬化,GFR(二)有效滤过压改变(二)有效滤过压改变42图图9-9 入球和出球小动脉阻力变化对肾小球滤过率和肾血流的影响入球和出球小动脉阻力变化对肾小球滤过率和肾血流的影响入球和出球小动脉缩窄表阻力增加,入球和出球小动脉扩张表阻力减小入球和出球小动脉缩窄表阻力增加,入球和出球小动脉扩张表阻力减小A.入球小
24、动脉缩窄,肾血流(入球小动脉缩窄,肾血流(RBF)减少,肾小球毛细血管静水压()减少,肾小球毛细血管静水压(PGC)下降,肾小球滤过率()下降,肾小球滤过率(GFR)降低;)降低;B.出球小动脉缩窄,肾小球毛细血管静水压(出球小动脉缩窄,肾小球毛细血管静水压(PGC)增加,肾小球滤过率()增加,肾小球滤过率(GFR)增高,肾血流()增高,肾血流(RBF)减少;)减少;C.出球小动脉扩张,肾小球毛细血管静水压(出球小动脉扩张,肾小球毛细血管静水压(PGC)下降,肾小球滤过率()下降,肾小球滤过率(GFR)降低,肾血流()降低,肾血流(RBF)增加;)增加;D.入球小动脉扩张,肾小球毛细血管静水压
25、(入球小动脉扩张,肾小球毛细血管静水压(PGC)增高,肾小球滤过率()增高,肾小球滤过率(GFR)增高,肾血流()增高,肾血流(RBF)增加)增加432.肾小囊内压(肾小囊内压(bowmans capsule pressure)n正常情况下比较稳定正常情况下比较稳定n病理情况如病理情况如:肾盂、输尿管结石、肿瘤肾盂、输尿管结石、肿瘤肾小囊内压肾小囊内压,有效滤过有效滤过压压 GFR 443.血浆胶体渗透压血浆胶体渗透压n正常情况下变化不大,如全身血浆蛋白正常情况下变化不大,如全身血浆蛋白血浆胶血浆胶渗压渗压EFP GFR45(三)肾血浆流量:对(三)肾血浆流量:对GFR影响较大影响较大n增大增
26、大血浆胶渗压在入球血浆胶渗压在入球出球小出球小A之间的上升速之间的上升速度慢,具有滤过作用的毛细血管段加长,度慢,具有滤过作用的毛细血管段加长,GFR n减少减少血浆胶渗压上升速度加快,缩短了具有滤过血浆胶渗压上升速度加快,缩短了具有滤过作用的毛细血管段,作用的毛细血管段,GFR n应激状态(如严重缺氧,中毒性休克)应激状态(如严重缺氧,中毒性休克)交感交感N兴兴奋奋肾内血管收缩肾内血管收缩肾血流量肾血流量 肾血浆流肾血浆流量量 GFR46第三节第三节 肾小管与集合管的泌尿功能肾小管与集合管的泌尿功能 小管液流经肾小管和集合管时,其中大小管液流经肾小管和集合管时,其中大部分水和溶质被管壁细胞吸
27、收回血液的过部分水和溶质被管壁细胞吸收回血液的过程,称为程,称为重吸收(重吸收(reabsorption)。)。肾小管和集合管上皮细胞将本身产生的肾小管和集合管上皮细胞将本身产生的物质或血液中的物质转运至肾小管腔内,物质或血液中的物质转运至肾小管腔内,称为称为分泌(分泌(secretion)。可见流过肾脏的血浆约1/5由肾小球滤到肾小囊腔中,GFR与FF是衡量肾功能的指标。H+的分泌主要发生在近端小管滤过能力值为0则指不能滤过入球和出球小动脉缩窄表阻力增加,入球和出球小动脉扩张表阻力减小给家兔静脉注入20葡萄糖5ml后,出现尿糖阳性及尿量增多,机制?图9-11 近端小管的超微结构和主要的转运性
28、质超过部分肾小管重吸收葡萄糖的能力水盐重吸收分离现象在尿液的浓缩和稀释中具有重要作用尿酸 0.100ml/日 无尿(anuresis)第四节 尿液的浓缩和稀释出球小动脉扩张,肾小球毛细血管静水压(PGC)下降,肾小球滤过率(GFR)降低,肾血流(RBF)增加;肌酐(creatinine)内髓部组织间液的渗透压是由内髓部集合管扩散出来的尿素以及髓袢升支细段扩散出来的NaCl这两个因素形成.球管平衡障碍:充血性心力衰竭血浆渗透压(300mmol/l)肌酐、马尿酸、尿胆素用直接法测出,肾小球毛细血管压平均值约45mmHg,入球端与出球端毛细血管压基本相等(下降1-2mmHg)(二)髓袢的重吸收和分泌
29、水的大量重吸收使小管液中Cl-浓度升高,Cl-的管内外浓度差又造成Cl-顺浓度差被动重吸收Cl-的重吸收方式被动重吸收AP出球小A合成部位:下丘脑视上核、室旁核继发性主动转运:间接由Na+泵供能70 髓袢升支粗段髓袢升支粗段管腔内正电位(管腔内正电位(+2+10mV),),正电正电位依赖位依赖Cl-、K+存在存在管周膜的管周膜的Na+泵泵主动重吸收主动重吸收Na+,胞内,胞内Na+下降下降 管腔内管腔内Na+顺浓度差通过顺浓度差通过Na+:2Cl-:K+协同转运体进入协同转运体进入细胞,细胞,继发主动重吸收继发主动重吸收Cl-、K+Cl-经氯通道入组织间液,经氯通道入组织间液,K+顺浓度差返回
30、管腔,造顺浓度差返回管腔,造成管腔内正电位成管腔内正电位管腔正电位驱动阳离子经细胞旁路被动重吸收管腔正电位驱动阳离子经细胞旁路被动重吸收7172髓袢升支粗段重吸收的特点:髓袢升支粗段重吸收的特点:Na+主动重吸收,主动重吸收,Cl-继发性主动重吸收继发性主动重吸收水盐重吸收分离现象在尿液的浓缩和稀释中具有水盐重吸收分离现象在尿液的浓缩和稀释中具有重要作用重要作用速尿、利尿酸速尿、利尿酸结合于结合于Na+:2Cl-:K+转运体,抑制转运体,抑制NaCl重吸收,影响尿的浓缩,利尿重吸收,影响尿的浓缩,利尿73水、水、NaCl的重吸收及的重吸收及K+和和H+分泌可根据分泌可根据机体水、盐平衡状况进行
31、调节机体水、盐平衡状况进行调节水的重吸收受水的重吸收受抗利尿激素抗利尿激素调节,调节,Na+和和K+的转运主要受的转运主要受醛固酮醛固酮调节调节(三)远端小管和集合管的重吸收和分泌(三)远端小管和集合管的重吸收和分泌74远端小管前段远端小管前段(对水不通透,低渗小管液对水不通透,低渗小管液)Cl-远端小管后段和集合管远端小管后段和集合管(远端肾单位)(远端肾单位)(对水的通透性取决于(对水的通透性取决于ADH)(醛固酮加强(醛固酮加强Na+-K+交换)交换)75远曲小管和集合管的远曲小管和集合管的闰细胞闰细胞分泌分泌H+H+的分泌主要发生在的分泌主要发生在近端小管近端小管76远曲小管和集合管的
32、上皮细胞在代谢过程远曲小管和集合管的上皮细胞在代谢过程中产生中产生NH3谷氨酰胺谷氨酰胺(脱氨)(脱氨)NH3 扩散到小管液扩散到小管液 NH3+H+NH4+H+的分泌增加的分泌增加 NH3的分泌增加的分泌增加临床上通过酸化尿液降低血氨临床上通过酸化尿液降低血氨77远端肾单位氨的分泌示意图远端肾单位氨的分泌示意图78来源:来源:肾小球滤液中的肾小球滤液中的K+在近端小管已被大在近端小管已被大部分重吸收入血,尿部分重吸收入血,尿K+来自来自远曲小管和集合远曲小管和集合管管的分泌。的分泌。特点:特点:K+的分泌是一种被动分泌过程,与的分泌是一种被动分泌过程,与Na+-K+交换有关,受醛固酮调节交换
33、有关,受醛固酮调节。Na+主动主动重吸收重吸收管腔内管腔内负电位负电位K+分泌分泌入管腔入管腔79远端小管前段远端小管前段(对水不通透,低渗小管液对水不通透,低渗小管液)Cl-远端小管后段和集合管远端小管后段和集合管(远端肾单位)(远端肾单位)(对水的通透性取决于(对水的通透性取决于ADH)(醛固酮加强(醛固酮加强Na+-K+交换)交换)80远曲小管和集合管:远曲小管和集合管:H+-Na+交换交换与与K+-Na+交换交换相互抑制相互抑制当酸中毒时当酸中毒时H+,H+-Na+交换加强,交换加强,K+-Na+交换交换 ,造成血,造成血K+用乙酰唑胺用乙酰唑胺(-)碳酸酐酶碳酸酐酶,纠正酸中毒,使纠
34、正酸中毒,使小管细胞内小管细胞内H+,H+-Na+交换交换 ,K+-Na+交换交换,造成血,造成血K+。(临床上应予注意纠酸补钾(临床上应予注意纠酸补钾)81第四节第四节 尿液的浓缩和稀释尿液的浓缩和稀释血浆渗透压血浆渗透压(300mmol/l)尿液渗透压尿液渗透压(501200mmol/l)尿液的稀释:尿液的稀释:水水 水重吸收水重吸收 尿液的渗透压尿液的渗透压 血浆渗透压血浆渗透压尿浓缩、稀释障碍尿浓缩、稀释障碍缺水或水中毒缺水或水中毒82水的被动水的被动重吸收重吸收管壁细胞对水的通透性管壁细胞对水的通透性渗透梯度渗透梯度用冰点降低法测定肾用冰点降低法测定肾分层切片的渗透压分层切片的渗透压
35、1.尿液浓缩:尿液浓缩:ADH 集合管对集合管对水通透性水通透性 ,髓质高渗梯度,水重,髓质高渗梯度,水重吸收吸收2.尿液稀释:尿液稀释:ADH 集合管集合管对水不通透,对水不通透,Na+继续被主动重吸继续被主动重吸收,小管液渗透压收,小管液渗透压 形成低形成低渗尿排出渗尿排出8384一、尿液浓缩和稀释的原理一、尿液浓缩和稀释的原理(一)逆流交换与逆流倍增作用(一)逆流交换与逆流倍增作用升降两管间的热量扩散升降两管间的热量扩散称为称为逆流交换逆流交换(counter-current exchange),),减减少热量的消耗。少热量的消耗。直小血管的结构排列直小血管的结构排列类似于逆流交换模型。
36、类似于逆流交换模型。85髓袢、集合管结构排列髓袢、集合管结构排列类似于逆流倍增的模型类似于逆流倍增的模型M M1 1膜能将液体中物质由乙管泵入甲膜能将液体中物质由乙管泵入甲管,且对水不通透;管,且对水不通透;M M2 2膜对水易通膜对水易通透,对溶质不通透。透,对溶质不通透。由于逆流交换而形成管由于逆流交换而形成管道顶端至底端浓度梯度道顶端至底端浓度梯度逐渐增大的现象称为逐渐增大的现象称为逆逆流倍增流倍增(counter-current multiplication)髓髓袢袢降降支支细细段段髓髓袢袢升升支支粗粗段段集集合合管管8687外髓部渗透压梯度主要是由外髓部渗透压梯度主要是由髓袢升支粗髓
37、袢升支粗段段对对NaCl的主动重吸收形成的(的主动重吸收形成的(Na+主动主动重吸收,重吸收,Cl-继发性主动重吸收)继发性主动重吸收)1.1.外髓部渗透压梯度的形成外髓部渗透压梯度的形成间隙液中间隙液中NaCl选择性积存选择性积存(二)肾髓质间隙液高渗梯度形成原理(二)肾髓质间隙液高渗梯度形成原理88 内髓部组织间液的渗透压是由内髓部集内髓部组织间液的渗透压是由内髓部集合管扩散出来的合管扩散出来的尿素尿素以及髓袢升支细段以及髓袢升支细段扩散出来的扩散出来的NaCl这两个因素形成这两个因素形成.2.2.内髓部渗透压梯度的形成内髓部渗透压梯度的形成尿素和尿素和NaCl89尿素在内髓部渗透压建立中
38、的作用:尿素在内髓部渗透压建立中的作用:远曲小管及皮质部和外髓部的集合管对尿远曲小管及皮质部和外髓部的集合管对尿素不易通透素不易通透,水被重吸收水被重吸收,小管液中尿素的小管液中尿素的浓度逐渐升高,而浓度逐渐升高,而内髓部集合管内髓部集合管对尿素易通对尿素易通透,尿素顺浓度差扩散入组织间液,顺浓度透,尿素顺浓度差扩散入组织间液,顺浓度梯度进入髓袢升支细段。梯度进入髓袢升支细段。尿素再循环尿素再循环则促成则促成了整个髓质渗透压梯度的建立。了整个髓质渗透压梯度的建立。水的大量重吸收使小管液中Cl-浓度升高,Cl-的管内外浓度差又造成Cl-顺浓度差被动重吸收水、钠等被大部分重吸收;外髓部渗透压梯度的
39、形成Na+的主动重吸收形成小管内外电位差,管内-4mV,Cl-顺电位差被动重吸收成份 无机盐:NaCl、硫酸盐等灌注压80180mmHg(10.Na+的主动重吸收形成小管内外电位差,管内-4mV,Cl-顺电位差被动重吸收blood flow in the vasa recta of the renal medulla is very继发性主动转运:间接由Na+泵供能一、肾小球的滤过作用和滤过率尿素的再循环依赖于ADH的存在作用:促进肾脏对NaCl和水的排出升降两管间的热量扩散称为逆流交换(counter-current exchange),减少热量的消耗。9得出值为650ml/min。*形成机
40、制简图*第一节 肾脏的结构与功能特点U形 直小血管(三)远端小管和集合管的重吸收和分泌肌酐、对氨基马尿酸既滤过又排泄90髓袢降支细段髓袢降支细段对尿素及对尿素及Na+都不易通透都不易通透,对水对水易通透易通透,水被水被“抽吸抽吸”出来出来,小管液被浓缩,小管液被浓缩,其中尿素及其中尿素及Na+的浓度不断升高。当流经的浓度不断升高。当流经髓袢髓袢升支细段升支细段时,对水不通透,但对时,对水不通透,但对Na+易通透,易通透,NaCl顺浓度差扩散入内髓部组织液。顺浓度差扩散入内髓部组织液。*形成机制简图形成机制简图*NaCl在内髓部渗透压建立中的作用:在内髓部渗透压建立中的作用:91尿素的再循环依赖
41、于尿素的再循环依赖于ADH的存在的存在3.3.抗利尿激素(抗利尿激素(ADH)的调节作用)的调节作用92(三)直小血管的作用(三)直小血管的作用93逆流交换逆流交换保持肾髓质的高渗状态,并带走多余的水。保持肾髓质的高渗状态,并带走多余的水。(三)直小血管的作用(三)直小血管的作用94二、尿液浓缩和稀释的过程二、尿液浓缩和稀释的过程951.1.尿液稀释:尿液稀释:ADH 集合管对水集合管对水不通透,不通透,Na+继续被主动重吸收,小管继续被主动重吸收,小管液渗透压液渗透压 形成低渗尿排出形成低渗尿排出962.2.尿液浓缩:尿液浓缩:ADH 集合管对水集合管对水通透性通透性 ,髓质高渗梯度,水重吸
42、收,髓质高渗梯度,水重吸收97(一)髓质间隙液渗透压的影响(一)髓质间隙液渗透压的影响 髓袢升支粗段对髓袢升支粗段对Na+和和Cl-的主动重吸收的主动重吸收是髓质高渗梯度建立的主要动力;尿素是髓质高渗梯度建立的主要动力;尿素(二)集合管通透性的影响(二)集合管通透性的影响(三)直小血管血流量的影响(三)直小血管血流量的影响 血流加速血流加速髓质高渗髓质高渗 尿浓缩尿浓缩三、影响尿浓缩和稀释的因素三、影响尿浓缩和稀释的因素98第五节第五节 肾脏泌尿功能的调节肾脏泌尿功能的调节一、肾内自身调节一、肾内自身调节 肾血流量和肾小球滤过率不依赖于神经肾血流量和肾小球滤过率不依赖于神经和体液因素的作用,而
43、在一定的血压变动范和体液因素的作用,而在一定的血压变动范围内保持相对恒定的现象,称为围内保持相对恒定的现象,称为肾的自身调肾的自身调节节(Renal autoregulation)。)。99(一)肾血流和肾小球(一)肾血流和肾小球滤过率的自身调节滤过率的自身调节灌注压灌注压202080mmHg80mmHg时,时,肾血流量随肾肾血流量随肾A A压升高而压升高而升高升高灌注压灌注压8080180180mmHgmmHg时,时,肾血流量稳定在一个水肾血流量稳定在一个水平不变平不变灌注压灌注压180180mmHgmmHg时,时,肾血流量又随肾肾血流量又随肾A A压升高压升高而升高而升高100肌原学说肌原
44、学说(myogenic mechanism)当肾灌注压升高当肾灌注压升高 入球小入球小A A血管平血管平滑肌牵张刺激滑肌牵张刺激 平滑肌紧张性平滑肌紧张性 管径相应缩小管径相应缩小 血流阻力血流阻力 血流量血流量101(二二)小管液中溶质的浓度小管液中溶质的浓度n小管液中溶质形成的渗透压是对抗肾小小管液中溶质形成的渗透压是对抗肾小管重吸收水分的重要因素。管重吸收水分的重要因素。n糖尿病糖尿病n甘露醇利尿甘露醇利尿102(三)球(三)球-管平衡管平衡1.1.概念:概念:肾小球滤过率改变时,肾小管重吸收的能力肾小球滤过率改变时,肾小管重吸收的能力也随之发生相应的改变,称为也随之发生相应的改变,称为
45、球球-管平衡;管平衡;近端小管的重吸收率始终占肾小球滤过率的近端小管的重吸收率始终占肾小球滤过率的65%70%,称为称为定比重吸收。定比重吸收。1032.机制:机制:肾血流不改变时,肾小球滤过率肾血流不改变时,肾小球滤过率毛毛细血管压细血管压、血浆胶体渗透压、血浆胶体渗透压组织液回流增组织液回流增多,使组织间液静水压多,使组织间液静水压 回漏入肾小管腔量回漏入肾小管腔量重吸收重吸收3.意义:意义:终尿的排出量不会因肾小球滤过率改变终尿的排出量不会因肾小球滤过率改变出现较大波动出现较大波动 球管平衡障碍:充血性心力衰竭球管平衡障碍:充血性心力衰竭104肾交感神经,入球小动脉的神经末梢分布密度大肾
46、交感神经,入球小动脉的神经末梢分布密度大 收缩血管效应;收缩血管效应;肾交感神经,促肾素分泌,进而促进肾交感神经,促肾素分泌,进而促进AngII释放;释放;肾交感神经,促近端小管和髓袢升支粗段对肾交感神经,促近端小管和髓袢升支粗段对Na+、Cl-和水的重吸收。和水的重吸收。迷走神经对尿生成的影响尚未肯定。迷走神经对尿生成的影响尚未肯定。二、神经和体液调节二、神经和体液调节(一)肾神经调节(一)肾神经调节105安静正常:安静正常:通过自身调节使肾血流量相通过自身调节使肾血流量相对稳定,泌尿活动正常进行。对稳定,泌尿活动正常进行。运动或异常如高温、出血缺氧时:运动或异常如高温、出血缺氧时:通过通过
47、神经、体液调节使血流量减少,保证重要神经、体液调节使血流量减少,保证重要器官的血流供应。器官的血流供应。意义意义106肾素合成、贮存肾素合成、贮存及分泌的部位:及分泌的部位:近球小体中的近球细胞近球小体中的近球细胞(二)肾素(二)肾素-血管紧张素血管紧张素-醛固酮系统醛固酮系统107动脉血压动脉血压入球小动脉牵张入球小动脉牵张GFR致密斑致密斑Na+交感神经兴奋交感神经兴奋 肾素分泌肾素分泌 血管紧张素原血管紧张素原血管紧张素血管紧张素I血管紧张素血管紧张素II转换酶转换酶 血管紧张素血管紧张素III醛固酮分泌醛固酮分泌 循环血量循环血量肾上腺素肾上腺素 肾上腺肾上腺髓质髓质保保Na+保水保水
48、排排K+血管收缩血管收缩心输出量心输出量 血压升高血压升高循环血量循环血量 108血管紧张素血管紧张素II的效应:的效应:n血管紧张素II引起血管收缩AP,在肾内主要使出球小动脉收缩。这样提高了肾小球毛细血管的压力,保持肾小球滤过率的恒定。n促进近端小管对钠的重吸收,由此引起氯离子和水分伴随着钠的重吸收而被重吸收。n刺激肾上腺皮质分泌醛固酮。n促进垂体后叶释放抗利尿激素。n通过对脑部的刺激作用引起渴觉。109(三)醛固酮(三)醛固酮分泌部位:分泌部位:肾上腺皮质球状带肾上腺皮质球状带靶器官:靶器官:远曲小管、集合管远曲小管、集合管作用:作用:促进对促进对Na+的主动重吸收,同时的主动重吸收,同
49、时促进促进K+的排出的排出保保Na+排排K+作用作用110作用机理:作用机理:111醛固酮分泌的调节醛固酮分泌的调节肾素肾素-血管紧张素血管紧张素-醛固酮系统醛固酮系统血血K+浓度浓度血血Na+浓度浓度112血血K+和血和血Na+浓度浓度血血K+Na+直接刺激肾上腺皮质球状带直接刺激肾上腺皮质球状带 醛固酮分泌醛固酮分泌 保保Na+排排K+血血K+Na+醛固酮分泌醛固酮分泌 保保Na+排排K+功能功能减弱减弱醛固酮的分泌对醛固酮的分泌对K+浓度改变较敏感,浓度改变较敏感,K+仅增仅增加加0.51.0 mmol/L 醛固酮醛固酮 (敏感度(敏感度K+Na+)113(四)抗利尿激素(四)抗利尿激素
50、(ADH)合成部位:合成部位:下丘脑视上核、室旁核下丘脑视上核、室旁核运输:运输:下丘脑垂体束下丘脑垂体束贮存释放:贮存释放:神经垂体贮存,并释放入血神经垂体贮存,并释放入血靶器官:靶器官:远曲小管、集合管远曲小管、集合管作用:作用:提高远曲小管和集合管上皮细胞对提高远曲小管和集合管上皮细胞对水的通透性,促进水的重吸收,使尿液浓水的通透性,促进水的重吸收,使尿液浓缩、尿量减少缩、尿量减少114迷走神经和舌咽神经心血管活动中枢115作用机理:作用机理:ADH ,水通道小泡内移,对水通透性水通道小泡内移,对水通透性 116ADH分泌和释放的调节分泌和释放的调节有效刺激因素有效刺激因素血浆晶体渗透压
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