温州医科大学《生理学》泌尿系统 药学6.ppt

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1、第九章 尿的生成与排出 Excretive Function of Kidney 生理教研室 李旭,第二节 肾小球的滤过功能,第一节 肾的结构及功能概要,第六节 血浆清除率,第四节 尿的浓缩和稀释,第五节 肾脏泌尿功能的调节,第三节 肾小管和集合管的泌尿功能,第七节 尿的排放,第一节 肾的功能解剖和血流量 Function of Kidney,肾血供有两级毛细血管网： 肾小球毛细血管 压力较高利于滤过 (肾小)管周毛细血管 压力较低利于重吸收,（一）肾脏的血液供应：,血流量大：安静时1100ml/min = 22% 心输出量,（二）肾单位Nephron-基本功能单位 肾小体：肾小球 肾小囊（脏

2、层、囊腔、壁层） 肾小管：近端小管 近曲小管 髓袢降支粗段 髓袢细段 髓袢降支细段 髓袢升支细段 远端小管 髓袢升支粗段 远曲小管,髓袢降支,髓袢升支,近曲小管,髓袢降支粗段,髓袢降支细段,远曲小管,髓袢升支粗段,髓袢升支细段,肾小体,肾 单 位 p.212,皮质肾单位,近髓肾单位,数 量,多,A口径,少,体 积,较大,较小,A入 A出 21,A入 A出,A出后的毛细血管,髓袢长度,分布于皮质部的肾小管周围 毛细血管网,形成U形的 直小血管,短,长,生理作用,有利于肾小球滤过 和肾小管重吸收,有利于尿浓缩稀释,(三)近球小体: 近球细胞，致密斑，球外膜细胞,致密斑： 感受小管液中 NaCl含量

3、变化,近球细胞：分泌肾素,排泄功能 调节水，电解质平衡：维持稳态 分泌生物活性物质： 促红细胞生成素 羟化的Vit D3 肾素等 调节动脉血压，调节循环的机能,肾脏的功能 Renal function：,内环境稳态,第二节 肾小球的滤过功能Function of Glomerular Filtration,一、肾小球滤过作用和滤过率 二、滤过膜及其通透性 三、滤过动力有效滤过压 三、影响肾小球滤过的因素,肾小球的滤过功能,滤过三要素: 屏障、 动力、 阻力,肾小球滤过率 Glomerular filtration rate ,GFR： 单位时间内（每分钟）两肾生成的超滤液总量 正常成人：125

4、ml/min 滤过分数 Filtration fraction：肾小球滤过率 / 肾血浆流量 正常值： ( 125 / 660 ) 100% = 19%,肾小囊内：原尿 1/5,4 / 5,滤过膜,滤过的实验证据: 肾小囊微穿刺抽取液体分析发现,除蛋白质，血细胞外，所含的成分及其浓度与血浆基本一致,而且渗透压和pH值也与血浆近似。,原尿 = 血浆的超滤液,原尿,二、滤过膜 1.组成,毛细血管内皮层 基底膜层 肾小囊脏层上皮细胞层,孔 隙 物 质 滤 出,滤过膜(Filtration Membrane)的通透性,机械屏障对分子的半径大小的选择性,机械屏障对分子的半径大小的选择性,电学屏障对分子电

5、荷的选择性, 物质半径,II 物质电荷,滤过膜屏障： 机械屏障：孔隙物质分子 大小 电学屏障： 含有带负电荷的物质不易通过 (含糖蛋白) 带正电荷的物质较易通过,机械屏障作用血尿、蛋白尿,电学屏障作用蛋白尿,(二)滤过的动力有效滤过压,有效滤过压= (肾小球毛细血管 内的静水压 即肾小球毛细血管压 + 囊内液胶体渗透压) -（血浆胶体渗透压 + 肾小囊内的静水压 即囊内压）,阻力,动力,半透膜,渗透压: 溶 质,高,低,水,渗透,胶体,Cap血压 静水压,有效滤过压,（毛细血管压+组织液胶体渗透压） -（血浆胶体渗透压+组织液静水压） = 有效滤过压0 组织液生成(动脉端) 0 组织液回流(静

6、脉端),动力 阻力,净滤过压 = 60 (18 + 32) = +10 mmHg 0有滤液生成,有效滤过压=0 无滤液生成,有效滤过压=毛细血管压-（血浆胶体渗透压+肾小囊静水压）,(一)有效滤过压（滤过的动力）,有效滤过压=毛细血管压-（血浆胶体渗透压+囊内压）,滤过平衡,入球端 有效滤过压 = 45 ( 25 + 10 ) =10mmHg) 0有滤液生成,出球端 有效滤过压 = 45 ( 35 + 10 ) = 0mmHg =0无滤液生成,沿着毛细血管全长，随着水和溶质的滤出， 胶体渗透压渐有效滤过压渐(=0时，滤过停止) 滤过停止的位置 决定着毛细血管 滤过 的长度。,三、影响滤过的因素

7、Factors Affecting Glomerular Filtration,滤过系数 毛细血管血压 囊内压 血浆胶体渗透压,（二）有效滤过压,（一）滤过膜,（三）肾血浆流量,（一）滤过膜 滤过系数：通透系数 * 滤过面积,2、面积,1、通透性,滤过面积GFR尿量,（二）有效滤过压,肾小球 Cap.血压,血浆胶体 渗透压,囊内压),有效 滤过压, GFR 尿量,=,(,+,1、,eg.连续间断刺激迷走N外周端、iv 1:10000NE 如:大失血交感N(+)、NE血管收缩（入球小A出球） 高Bp病晚期肾A入硬化而缩小,如：家兔，快速静脉注射37生理盐水 20ml,如：结石、肿瘤（尿路梗塞时）

8、,3、,2、,（超过自身调节范围）,动脉血压在80180mmHg 范围内变化， 肾血流量保持相对稳定,自身调节 Autoregulation：,意义：使肾血流量稳定适应于肾脏的泌尿功能,Bp ,血管口径,血量,水,（三）肾血浆流量,肾血浆流量 血浆胶体渗透压上升速度减慢 有滤过作用的毛细血管段加长滤过率,第三节 肾小管和集合管的泌尿功能 Function of Urinary Formation for Renal Tubules and Collecting Ducts,一、肾小管重吸收和分泌的特征和方式,（一）重吸收和分泌的特征,量大 选择性 有限性,如葡萄糖,转运的方式,主动：,被动：,

9、二、肾单位不同部位重吸收和分泌 Reabsorption and secretion of Renal Tubules and Collecting Ducts,(一)近端小管,2.HCO3-的重吸收与H+分泌,H+与NH3的分泌,3.K+的重吸收,5.其他物质,4.葡萄糖的重吸收,1.Na+ 、Cl和水的重吸收,(二)髓袢,(三)远端小管和集合管,肾小管管腔内外 Na+电化学梯度 (基底膜Na +泵),钠-氢的反向交换,钠离子与葡萄糖，AA同向转运,H+分泌,细胞内Na+升高,G，AA重吸收,HCO3-重吸收,Na+泵到细胞间隙,细胞间隙渗透压升高,水进入细胞间隙（静水压升高）,Na+泵,钠

10、重吸收,水重吸收,(1)前半段： Na+耦联协同转运体,K+,Na+,小管上皮细胞内,基底膜,后半段： 被动重吸收,机制: Cl- 顺着浓度梯度被动扩散,Cl-,Na+,近端小管是物质重吸收的主要部位（2/3） 对水的重吸收是取决于渗透梯度 (NaCl为主要溶质) 水是伴随着溶质的吸收而被重吸收 主动吸收与被动吸收 两种方式,Na+-H+反向交换 (近端小管),2. HCO3-的重吸收与H+分泌 排酸保碱,(1)HCO3-重吸收：被动,(2)H+分泌：,3.K+重吸收 机制: 主动过程 (尚不清楚),4.葡萄糖的重吸收：,（1）重吸收部位: 近端小管 （2）重吸收机制: 与钠协同转运 (继发性

11、主动转运),转运体数量有限 重吸收的最大限度 肾糖阈 如：糖尿病,糖尿病的多尿,（二）髓袢： 水盐重吸收 分离 髓袢各段对水或溶质的 通透性不同 髓袢降支对水通透性大，对溶质通透性小 髓袢升支对水不通透性，对溶质通透性大,髓袢升支粗段：（主要部位） 对水不通透 Na+2Cl-K+同向转运体 主动重吸收钠的作用,（二）髓袢,钠泵活动，肾小管上皮C内Na+ ,Na+:2Cl-:K+同向转运体,Cl- 重吸收,Na+泵到 细胞间隙,细胞内高K+,K+返回小管腔,小管内正电位,Na+进入细胞旁路（被动）,Na+ 重吸收 （主动）,主细胞 重吸收Na+，水，分泌K+ 闰细胞 分泌H+，H+泵转运， 不通

12、过氢-钠交换。,(三)远端小管和集合管（调节）,重吸收的特征:,Na+的重吸收、K+分泌 受 醛固酮 调节 水的重吸收 受 抗利尿激素 ADH 调节 重吸收量根据机体的需要而被调节； 重吸收量对终尿量的影响很大。,NH3的分泌与H+、HCO3-的转运关系 机制:单纯扩散,小管上皮细胞内 谷氨酰胺,NH3(氨),脂溶性,肾小管腔：NH3H+,NH4+Cl-NH4Cl,单纯扩散,谷氨酰胺酶,特点： 1. 近端小管是主要吸收部位 等渗性重吸收 2. 髓袢各段水盐重吸收分离 (升支粗段 对NaCl主动重吸收) 3. 远端小管和集合管 受激素调节 调节性吸收,量大 选择性 有限性,第四节 尿液的浓缩和稀

13、释Urinary Concentration and Dilution,低渗尿( 稀释 )：尿渗透压血浆渗透压 等渗尿：尿液渗透压=血浆渗透压,机体在体水过多情况下，尿稀释，有排水作用 机体在缺水情况下，尿浓缩，有保水作用,尿浓缩和稀释的原理（自学） Mechanism of Urinary Concentration and Dilution,1. 髓袢、集合管U形结构的逆流系统（结构基础） 2. 肾髓质的高渗状态 3. 激素（ADH）： 远曲小管和集合管 对水重吸收 (调节),第五节 肾脏泌尿功能的调节 Regulation of Urine Formation in Kidney,尿的生

14、成由：肾小球的滤过、肾小管和集合管的重吸收与分泌三个环节构成。 前文已述影响肾小球的滤过因素，本节主要讨论影响肾小管、集合管的重吸收和分泌因素： 即肾内自身调节和神经、体液调节。,一、肾内自身调节 （一）肾血流和肾小球滤过率的自身调节,（二）球-管平衡 Glomerulo-tubular balance： 1、定义： 在正常情况下， 不论肾小球滤过率有何变化， 近端小管对水和 Na+的重吸收量 总稳定在滤过量的65-70,机制,重吸收率/滤过率65-70,65,定比重吸收,2、机制：肾血流量保持稳定,当GFR时,管周Cap.血量Cap.压 胶体渗透压,近端小管对Na+和水重吸收,3.意义： 维

15、持尿量相对稳定，缓冲 肾小球滤过率变化对尿量的影响。,胶体渗,Cap血压 静水压,水,二、神经调节,三、体液调节 （一）醛固酮 （二）抗利尿激素,二、神经体液调节 肾交感N兴奋 (剧烈运动、紧张、大出血等), 近端小管 重吸收水和NaCl,直接刺激 近球细胞释放肾素 血管紧张素-醛固酮系统 远曲小管和集合管对水、NaCl的重吸收,循环血量 等适宜刺激,(一)肾素-血管紧张素-醛固酮系统 (RAAS),肾素 2. 血管紧张素II 3. 醛固酮,1. 肾素分泌的刺激因素:,球 旁 细 胞 (近球细胞),循环血容量,肾 素,Back,肾上腺皮质球状带,血K+、Na+,肾素,血管紧张素原(肝),血管紧

16、张素,血管紧张素,血管紧张素,效应： 血管收缩 促进水钠吸收 刺激醛固酮 ADH 引起渴觉,醛 固 酮,肺血管紧张素转换酶,Back,2.,3、 醛固酮 Aldosterone,(1)来源：肾上腺皮质球状带 (2)作用：（保钠排钾保水） 促进远曲小管和集合管 主动重吸收Na+ ，分泌K+,(4)调节： RAAS(血管紧张素) 血K+ (为主)、 血Na+,(3)作用机制:,Back,水的重吸收,尿量,1、合成、贮存与释放： 视上核、室旁核下丘脑-垂体束垂体后叶(神经垂体),（五）抗利尿激素 (Antidiuretic hormone) ADH 血管加压素 (vasopressin) VP,2、

17、生理作用： （1）V2受体，远曲小管、集合管对水的通透性 （2） V1受体，小动脉收缩,3、作用 机制：,4、抗利尿激素释放的影响因素： 血浆渗透压（晶体渗透压） 机体缺水(如大量出汗) 血浆晶体渗透压下丘脑渗透压感受器(+) ADH合成与释放远曲小管和集合管对水重吸收尿量 体水过剩 尿稀释 机体缺水 尿浓缩 血容量 容量感受器(-) 血压 压力感受器(-), ADH,水利尿： Water diuresis 大量饮清水引起尿量增多的现象,尿崩症 Diabetes insipidus：下丘脑视上核，室旁核及 下丘脑-垂体束病变 尿量(10L/天),第六节 清除率 clearance,一、清除率的

18、定义和计算方法 二、测定清除率的意义,肾动脉 肾单位 肾静脉 尿 清除率：单位时间由尿排出（被清除）某物质的量，相当于多少毫升血浆中所含的量，这个血浆毫升数即为该物质的清除率。 C P = U V C = U V / P （ml/min）,UV,PC,二、测定清除率的意义 （一）测定肾小球滤过率（GFR）： GFR为单位时间（1min）内从双肾滤过的血浆毫升数 常用菊粉清除率、内生肌酐清除率。 1菊粉（Inuin）清除率：CIn 自由滤过，不被肾小管分泌或重吸收 2内生肌酐清除率（CCr）：,入球小动脉,出球小动脉,P GFR,U V,P C,肾动脉,肾静脉,X P,U V,（二）测定肾血流量

19、 肾血浆流量(RBF)renal blood flow 肾血流量(RPF)renal plasma flow,对氨基马尿酸 碘锐特,0,(三)评估肾小管的功能,当GFR=125ml/min， 能滤过，但不被重吸收； 当某物质C125ml/min， 为肾小管分泌，或分泌重吸收； 当某物质C分泌 如：葡萄糖 C=0,测定清除率的意义 测定肾小球滤过率 （GFR） 测定肾血流量 推测肾小管的功能,尿潴留 尿失禁,第五节 尿的排放（自学）,排尿反射,尿潴留 尿失禁,正常情况下，成人的肾小球滤过率为（ ） A.100ml/min B.150ml/min C.660ml/min D.180ml/min E

20、.125ml/min,E,B,原尿中葡萄糖的浓度 （ ） A. 高于血浆 B. 与血浆相同 C. 低于血浆 D. 与肾小管液相同,思考题,肾脏中尿浓缩的动力所在的部位是（ ） A. 近曲小管 B. 远曲小管和集合管 C.内髓集合管 D.髓袢降支细段 E. 髓袢升支粗段,终尿中的K+主要是由（ ） A. 肾小管滤过 B. 髓袢降支分泌 C. 髓袢升支分泌 D. 远曲小管和集合管分泌 E. 近曲小管分泌,E,D,A. 水利尿 B. 尿失禁 C. 尿崩症 D. 渗透性利尿 E. 无尿 下丘脑视上核受损会导致（ ） 静脉输入甘露醇利尿的基本原理是（ ）,A.肾小球毛细血管血压下降 B.肾小球滤过总面积

21、减小 C.囊内压升高 D.滤过膜通透性减小 E.血浆胶体渗透压降低 静脉快速输入大量37生理盐水引起尿量增多的原因（ ） 急性肾小球肾炎的病人尿量减少的原因是 （ ）,C,D,E,B,思考题,影响肾小球滤过的因素 运动大量出汗后，尿量如何变化？应如何补充液体？并试述其作用机制 抗利尿激素释放的影响因素 家兔，静脉快速注射37。C 生理盐水20ml，尿量如何改变？为什么？,影响滤过的因素Factors Affecting Glomerular Filtration,滤过系数 毛细血管血压 囊内压 血浆胶体渗透压,（二）有效滤过压,（一）滤过膜,（三）肾血浆流量,肾单位不同部位重吸收和分泌 Reabsorption and secretion of Renal Tubules and Collecting Ducts,(一)近端小管,2.HCO3-的重吸收与H+分泌,H+与NH3的分泌,3.K+的重吸收,5.其他物质,4.葡萄糖的重吸收,1.Na+ 、Cl和水的重吸收,(二)髓袢,(三)远端小管和集合管(调节性重吸收),一、自身调节,三、体液调节 （一）醛固酮 （二）抗利尿激素,