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1、第八章尿的生成与排出 urineformationandexcretion 1 目的要求 一 掌握 尿生成的过程 肾小球的滤过 肾小管和集合管重吸收与分泌 及影响因素 尿生成的调节 排尿反射 二 熟悉 尿液的浓缩与稀释 三 了解 肾脏在机体排泄中的地位 在维持内环境相对稳定中的意义 2 概述肾脏是机体主要的排泄器官之一 排泄 机体将代谢的终产物 过剩的物质和进入体内的异物经血液循环由排泄器官排出体外的过程 3 肾脏的生理功能 1 排泄功能 维持内环境的相对稳定 水 电解质平衡 酸碱平衡 血浆渗透压2 肾脏也是一个内分泌器官 合成分泌肾素 促红细胞生成素 1 25 二羟维生素D3 前列腺素等 4
2、 肾尿生成的过程 肾小球滤过 filtration 肾小管和集合管重吸收 reabsorption 肾小管和集合管分泌 secretion 5 一 肾的功能解剖 第一节肾的功能解剖和肾血流量 6 一 肾单位 nephron 构成 肾小体 肾小球 肾小囊 肾小管 近端小管 髓袢细段 远端小管 升支细段 髓袢升支粗段 远曲小管 髓袢降支粗段 近曲小管 降支细段 集合管 collectingduct 肾单位 肾单位 尿液生成的基本功能单位 1 肾单位的结构 7 2 肾单位分类 二种肾单位 皮质肾单位 外皮质和中皮质近髓肾单位 内皮质 8 两种肾单位比较 皮质肾单位 近髓肾单位 数量 多 80 90
3、小A口径 少 10 15 肾小球体积 较大 较小 A入 A出2 1 差异甚小1 1 出球小A分支 髓袢长度 形成的毛细血管网几乎全部缠绕皮质部的肾小管周围 形成肾周围cap网和U形的直小血管 短 只达外髓层 长 深入内髓层 功能 尿液的生成 尿液的浓缩与稀释 分布 外 中皮质层 内皮质层 9 二 球旁器 三种细胞组成 皮质肾单位 1 球旁细胞 颗粒细胞或近球细胞 入球小A中特殊分化的平滑肌细胞 内含分泌颗粒 合成储存和分泌肾素 10 2 致密斑远曲小管起始部 特殊分化的高柱状上皮细胞 能感受小管中的Na 含量变化 并将信息传递至球旁细胞调节肾素的释放 Na 11 3 球外系膜细胞位于出 入球小
4、动脉和致密斑之间的一群细胞有吞噬和收缩功能 12 三 肾脏的神经支配 肾交感神经来源 胸12 腰2支配范围 肾动脉 肾小管 球旁细胞兴奋效应 调节肾血流量 GFR 肾小管重吸收和肾素释放等 副交感神经至今未发现有支配 13 四 肾的血管分布 来源 腹主A 肾A 叶间A 弓状A 小叶间A 入球小A特点 经过两次毛细血管网肾小球毛细血管网出球小A肾小管周围毛细血管网 14 二 肾血流量的特点及其调节概念 安静状态下 每分钟两肾的血流量肾的血液循环特点 血流量大 一定范围内相对稳定 流量 心输出量1 4 1 5 1200ml min是体内血循环最丰富的器官 血液分布不匀 皮质94 外髓5 内髓1 两
5、套毛细血管网 压力高低不同 肾小球毛细血管网压力高 利于滤过 肾小管毛细血管网压力低 利于重吸收 15 一 肾血流量的自身调节 auto regulation 定义 在没有外来神经支配的情况下 肾动脉血压在一定范围内 80 180mmHg 变动时 肾血流保持相对恒定的现象 意义 正常安静条件下 通过自身调节使RBF GFR相对稳定 泌尿活动正常进行 肾血流的调节 16 1 肌源性学说 血压在80 180mmHg升高时 入球小动脉血管平滑肌紧张性增加 会自动的引起其平滑肌收缩 维持肾血流量相对稳定 相反也成立 80mmHg 平滑肌舒张达极限 180mmHg 平滑肌收缩达极限 肾血流量随血压的波动
6、而变化 17 2 管 球反馈 肾小管 肾小球反馈 定义 肾小管内液体的流量变化影响肾小球滤过率和肾血流量的现象 当RBF和GFR 时 到达远曲小管致密斑处的小管液量 致密斑发出信息 通过某种信号转导至肾小球 使入球小动脉和出球小动脉收缩 使RBF和GFR恢复至正常 否则 相反 与肾脏局部的肾素 血管紧张素以及局部产生的腺苷 NO和前列腺素也可能参与调节 18 二 肾血流量神经 体液调节 神经支配 肾交感神经兴奋 肾血管收缩 肾血流 体液因素 NE E VP A 分泌 肾血管收缩 RBF 肾组织生成的PG NO 缓激肽引起肾血管舒张意义 运动或异常 如高温 出血缺氧时 通过神经 体液调节使血流量
7、减少 保证重要器官的血流供应 19 总结通常情况下 在一般的血压变动范围内 肾主要靠自身调节来保持血流量的相对稳定 维持正常的泌尿功能 紧急情况下 全身血液重新分配 通过交感神经及交感肾上腺素等的作用来减少肾血流量 使血液分布到心脑等重要器官 20 第二节肾小球的滤过功能 滤过 指血液流过肾小球时 血浆中水和小分子溶质及少量小分子蛋白质通过滤过膜进入肾小囊形成原尿的过程 21 滤过的实验证据 肾小囊微穿刺抽取液体分析发现 除蛋白质含量甚少外 所含的其他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 22 成分血浆 g L 滤液 g L 水900980蛋白质70
8、900 3葡萄糖1 001 00Na 3 303 30K 0 20 2Cl 3 703 70H2PO4 HPO42 0 040 04尿素0 300 30尿酸0 040 04肌酐0 010 01氨0 0010 001 血浆 肾小球滤液成分的比较 23 肾小球滤过功能的度量指标 1 肾小球滤过率 glomerularfiltrationrate GFR 单位时间内两肾生成的超滤液量 GFR 两肾生成的原尿量ml min 125ml min 180L d 2 滤过分数 filtrationfractionGFF 概念 GFR与每分钟肾血浆流量的百分比 GFF GFR 肾血浆流量 100 125 66
9、0 100 19 24 影响肾小球滤过率的两个因素 滤过系数Kf 滤过膜面积和膜通透性 有效滤过压 PUF 肾小球滤过率 Kf PUF 25 一 滤过的结构基础 滤过膜P214滤过膜是肾小球毛细血管腔与肾小囊腔之间的结构 三层构成 1 毛细血管内皮细胞层2 基膜层3 肾小囊脏层足细胞的足突 血管内皮内皮下基膜足细胞足突 26 三层滤过膜 Cap内皮细胞层 窗孔70 90nm基膜层 网孔2 8nm肾小囊足细胞层 裂孔4 11nm 27 两种屏障使滤过膜对血浆中物质通过具有高度选择性 对原尿的质量起着决定作用 三层滤过膜 Cap内皮细胞层 唾液酸蛋白基膜层 硫酸肝素 蛋白聚糖肾小囊足细胞层 nep
10、hrin 28 决定物质通过滤过膜的因素 1 物质分子有效半径大小 中性物质有效半径小于2nm自由滤过 2 4 2nm随半径增加 滤过降低 大于4 2nm不能滤过2 物质所带电荷 在有效半径相同的条件下 正电荷易通过 负电荷不易通过 主要限制带负电荷的大分子蛋白通过 而其他带负电荷的微小物质如Cl HCO3 HPO42 SO42 也可顺利通过 29 30 机械屏障 由滤过膜的三层组织各种孔 裂构成 静电屏障 由各层含有带负电荷的糖蛋白构成 31 二 滤过的动力 有效滤过压是指促进超滤的动力和阻碍超滤的阻力的差值 有效滤过压 毛细血管压 囊内液体胶体渗透压 血浆胶体渗透压 囊内压 毛细血管压 血
11、浆胶体渗透压 囊内压 32 入球端有效滤过压 45 25 10 10 mmHg 0有滤液生成 出球端有效滤过压 45 35 10 0 mmHg 0无滤液生成 有效滤过压 毛细血管压 血浆胶体渗透压 囊内压 33 由图可见 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时称滤过平衡 滤过平衡的位置决定着毛细血管滤过的长度 滤过平衡 当滤过阻力等于滤过动力时 有效滤过压为0 滤过停止 34 三 影响肾小球滤过的因素 一 肾小球毛细血管压全身血压在80 180mmHg范围内 滤过率保持不变 血压低于80mmHg 随血压 有效滤过压 滤过减少 血压降至40 50mmHg 有效滤过
12、压为零 无尿生成 紧急情况下 交感神经兴奋 肾血流量减少 肾小球毛细血管血压下降 肾小球滤过率降低 35 二 肾小球囊内压一般较稳定 各种原因引起的输尿管阻塞时可增高 有效率过压降低 肾小球滤过率降低 如肾盂和输尿管结石 肿瘤压迫 输尿管狭窄等 36 三 血浆胶体渗透压全身白蛋白浓度明显 时 血浆胶体渗透压 有效滤过压 静脉快速输液 血浆胶体渗透压 有效滤过压 四 肾血浆流量对GFR影响较大 主要影响滤过平衡的位置 肾血浆流量 毛细血管胶体渗透压 减慢 滤过平衡点靠近出球端 37 五 滤过系数 filtrationcoefficient Kf 是指在单位有效滤过压的驱动下 单位时间内经过滤过膜
13、的滤液量 Kf 滤过膜的有效通透系数 滤过膜面积 38 面积 通透性 机械屏障作用 血尿 如 肾炎时因免疫反应蛋白分解酶的释放导致滤过膜孔 裂增大 静电屏障作用 蛋白尿 如 肾炎时带负电荷的糖蛋白减少或消失 正常时肾小球都活动滤过面积 1 5m2急性肾炎 毛细血管腔狭窄或阻塞 滤过面积 GFR 尿量 39 肾尿生成的过程 肾小球滤过 glomerularfiltration 肾小管和集合管重吸收 reabsorption 肾小管和集合管分泌 secretion 40 物质转运功能 指其重吸收和分泌作用 分泌 指小管上皮细胞将自身代谢产物或血液中的某些物质排入小管液的过程 重吸收 指小管上皮细胞
14、将原尿中某些成分重新摄回血液的过程 第三节肾小管和集合管的物质转运功能 41 血浆 肾小球滤液和尿液成分的比较成分血浆 g L 滤液 g L 尿 g L 尿中浓缩倍数水9009809601 1蛋白质70 900 3微量 葡萄糖1 001 00极微量 Na 3 303 303 351 10K 0 20 21 57 5Cl 3 703 706 001 60H2PO4 HPO42 0 040 041 5037 5尿素0 300 3018 0060 00尿酸0 040 040 5012 5肌酐0 010 011 00100氨0 0010 0010 40400 42 重吸收和分泌的证据 比较原尿与终尿中
15、成分的质和量可见 蛋白质 葡萄糖原尿中有 终尿中无 重吸收 肌酐 氨原尿中微量 终尿中大量 分泌 比较原尿与终尿量 原尿量 125ml min 60 24 180L d终尿量 1 2L d 99 水被重吸收 43 一 肾小管和集合管物质转运的方式 被动 单纯扩散易化扩散渗透溶剂拖曳主动 原发主动 泵继发主动入胞 44 重吸收途径 二条1 跨细胞转运途径 小管液溶质 小管上皮细胞 组织间隙液2 细胞旁途径 小管液H2O Cl Na 小管上皮细胞间的紧密连接 组织间隙肾小管上皮细胞顶端部分称顶端膜 管腔膜 细胞侧面和基地部称基底侧膜 45 二 肾小管和集合管中物质的重吸收与分泌 近端小管重吸收 6
16、5 Na Cl H2O 85 HCO3 以及全部磷酸盐 葡萄糖 氨基酸及滤过的少量蛋白 髓袢 远曲小管和集合管也有重吸收功能 远曲小管和集合管还有分泌功能 46 一 Na Cl H2O的重吸收1 近端小管 吸收65 70 定比吸收 等渗 前半段跨细胞主动重吸收过程 2 3后半段细胞旁路被动重吸收 1 3 H2O随溶质重吸收 基底侧膜 钠泵 管腔膜 Na 分别与葡萄糖 氨基酸等同向偶联转运 Na 与H 逆向偶联转运 前半段重吸收机制 继发性主动转运 47 近端小管前半段NaCl重吸收示意图 H2O X代表AA和葡萄糖 48 Cl 顺浓度梯度经紧密连接进入细胞间隙 Cl 被动重吸收 Na 顺电位梯度经紧密连接进入细胞间隙 Na 被动重吸收 后半段 Na Cl 被动吸收 细胞旁途径 1 3 管腔膜Na H 和Cl HCO3 逆向转运体 Na 和Cl 进入细胞 H 和HCO3 进入小管液 基底侧膜上的k Cl 同向转运体将Cl 转运至细胞间隙 Na 泵转运Na 至细胞间隙 H2O随着溶质通过紧密连接途径重吸收 49 近端小管后半段NaCl重吸收示意图 H2O 50 H2O H2O 51 Na
