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1、 尿的生成和排出Urine Formation and Excretion中南大学基础医学院生理学教研室Kidneys maintain H2O balance by regulating urine concentrationDaily H2O intake balanced by H2O excretionKidneys react to changes in osmolarity, volume, and blood pressure (receptor types?)一、肾的基本功能1、 尿生成（排泄）水平衡电解质与酸碱平衡清除终末产物、多余物质、异物药物等：维持内环境稳态，维持体液成
2、分和容量恒定2、 生成活性物质renin EPO 1,25-(OH)2-D3 PGs kinins(激肽)二、结构特征 肾单位 nephron球旁器 juxtaglomerular apparatus 肾小体 肾小球（毛细血管球）肾小囊（内层、囊腔、外层）肾单位 近端小管 近曲小管髓袢降支粗段肾小管 髓袢细段 髓袢降支细段 髓髓袢升支细段 袢远端小管 髓袢升支粗段远曲小管皮质肾单位和近 髓肾单位示意图 皮质肾单位 近髓肾单位分布 皮质外2/3 皮质内1/3肾小球体积 小 大髓袢 短（只达外髓） 长（达内髓）数量 85%-90% 10%-15%血液循环 入球A口径出球A 入球A出球A 出球A分支
3、成cap后 出球A 近曲小管周分布在皮质肾小管周 U型直小血管缠绕髓袢周生 化 含肾素颗粒多 少机 能 与钠排泄有关 与尿浓缩有关球外系膜细胞 （extraglomerularmesangial cells）球旁器（juxtaglomerular apparatus）结构示意图 球旁细胞（juxtaglomerular cells） ： 内含分泌颗粒，分泌肾素致密斑（macula densa） ：感受小管液中NaCl含量 的变化，调节肾素的释放三、肾的神经支配 肾交感神经主要从胸12至腰2脊髓节段发出，其纤维经腹腔神经丛支配肾动脉、肾小管和释放肾素的球旁细胞。肾交感神经末梢释放去甲肾上腺素，调
4、节肾血流量、肾小球滤过率、肾小管的重吸收和肾素释放。 四、肾脏血液循环的特征（一）肾脏的血液供应特点（二）肾血流量的调节（一）肾脏的血液供应特点1、血流量大: 重量是体重的0.5%，血供是CO的 20%2、分布不均匀：94%供应皮质，5%外髓质，1%内髓质3、两次形成毛细血管网肾小球毛细血管网管周围毛细血管网压力高 有利于滤过血压较低 血浆胶渗压高有利于重吸收（二）肾血流量的调节 机制： 肌源学说入球小动脉舒缩与跨壁压变化直接相关管-球反馈 (tubulogomerular feedback) 生理意义：使肾血流量与泌尿机能相适应，使GFR不会因血压波动而改变，有利于维持肾小球滤过率的相对稳定
5、 1、自身调节 (autoregulation)管球反馈(tubulogomerular feedback)示意图（二）肾血流量的调节（cont.）2、神经和体液调节肾交感神经兴奋时,肾血管收缩,肾血流量减少;肾交感神经活动减弱时,肾血管舒张,肾血流量增加。肾上腺素、去甲肾上腺素、血管紧张素II、血管升压素也能引起血管收缩，前列腺素、乙酰胆碱、心房利尿钠肽则可舒张肾血管。尿生成过程 Principles of Urine Formation肾小球的滤过作用 Glomerular filtration肾小管集合管的重吸收和分泌 Tubular reabsorption and secrtion肾
6、小球的滤过作用Glomerular filtration决定和影响滤过的因素 滤过膜 filtration menbrance 有效滤过压 effective filtration pressure 指标 肾小球滤过率 glomerular filtration rate GFR 滤过分数 filtration fraction FF 肾小球的滤过作用Glomerular filtration临床病例：急性肾小球肾炎，蛋白尿、 血尿、少（无）尿 为什么？ 肾小球滤过率（glomerular filtration rate GFR）S=1.73m2正常成年人 GFR=125ml/min 滤过分数
7、（filtration fraction FF）FF=GFR/RPF=125/660100%=19%衡量肾小球滤过能力的指标内 层：毛细血管的内皮细胞中间层：非细胞性基膜外 层：肾小囊脏层上皮细胞决定和影响滤过的因素1.滤过膜不同的有效半径、带不同电荷对右旋糖酐滤过能力的作用滤过能力的值为1.0表示自由滤过 0则不能滤过 2、滤过的动力有效滤过压（effective filtration pressure，EFP ） EFP=PGC（GCPBS）PGC：肾小球毛细血管血压glomerular capillary pressureGC ：血浆胶体渗透压plasma colloid osmotic
8、 pressurePBS ：肾小囊内压pressure in Bowmans capsule影响肾小球滤过率的因素：1. 滤过膜面积及其通透性2. 有效滤过压3. 肾血浆流量 （影响大）影响滤过平衡位置a 肾小球毛细血管血压b 血浆胶体渗透压c 囊内压肾血流量对GFR的影响 入球及出球小动脉口径对GFR的影响GFRGFRGlomerulusAfferent arterioleEfferent arterioleGlomerular filtrateAff. Art. dilatationEff. Art. dilatationEff. Art. constrictionAff. Art. co
9、nstrictionProstaglandins, Kinins, Dopamine (low dose), ANP, NOAngiotensin II (low dose)Angiotensin II blockadeAng II (high dose), Noradrenaline (Symp nerves), Endothelin, ADH, Prost. Blockade)肾小管集合管的重吸收和分泌 Tubular reabsorption and secrtion肾小管机能概述 Introduction of tubule function各段肾小管和集合管重吸收和分泌 Transp
10、ort along the renal tubule and collecting duct几种重要物质的重吸收和分泌 The transport of some important substance将原尿和终尿在质和量上进行比较： 量：原尿量180L，终尿1.5L 99%的水重吸收 溶质 ：Na+、尿素 100 葡萄糖 = 0 肌酐、氨 100 选择性重吸收转运 被动转运主动转运 原发性主动转运继发性主动转运近端小管1、Na+和Cl-近端小管前半段 主动过程 泵-漏模式（pump-leak model） 近端小管后半段 细胞旁路 被动重吸收 跨上皮细胞 主动重吸收 Cl-：被动重吸收 Na
11、+的主动 重吸收泵- 漏模式 近端小管重吸收 NaCl 的示意图A：近端小管的前 半段 X代表葡萄糖 、氨基酸、磷酸盐 CI-B：近端小管的后 半段F 代表甲酸盐 HF，甲酸2、水渗透压差作用下而被动吸收等渗重吸收（isotonic reabsorption） 与体水是否缺乏无关 3、HCO3以CO2形式重吸收要有H+分泌近端小管重吸收HCO3-的细胞机制 4、K绝大部分的K+在近端小管被重吸收逆浓度差和电位差而进行的主动重吸收 5、葡萄糖重吸收的部位仅限于近端小管与Na+协同重吸收肾小管对葡萄糖的 重吸收有一定限度 人体肾小管对葡萄糖的重吸收率与血浆葡萄糖浓度的关系 肾糖阈 renal gl
12、ucose threshold 葡萄糖的吸收极限量 transport maximum Tm 肾小管异质性 1Na+:2Cl-:1K+ 同向转运模式 髓袢升支粗段对NaCl的重吸收通过钠泵活动，继发性 主动重吸收2Cl-，同时 伴随2Na+重吸收，其中 1Na+主动、1Na+经细胞 旁路被动重吸收，为 Na+重吸收节约50%能量 远曲小管和集合管1、Na、Cl：A：远曲小管前段：NaCl同向转运 B：远曲小管后段与集合管： Na通道2、水受抗利尿激素的调控,依赖于ADH的存在调节性重吸收（regulatory reabsorption） 与机体是否缺水有关三、肾小管和集合管的分泌与排泄1、泌H
13、+近端小管：H+-Na+交换远曲小管、集合管：H+泵2、泌NH3肾小管上皮细胞生成 和分泌NH3示意图 K+-Na+交换3、泌K+主细胞重吸收 Na+、分泌K+示 意图 肾髓质渗透压梯度示意图 线条越密，表示渗透压越高肾髓质为高渗 具有明显显的渗透浓浓度梯度 尿的浓缩和稀释 Concentration and Dilution of urine尿的浓缩和稀释 Concentration and Dilution of urine髓质渗透梯度形成机制 尿液的浓缩与稀释的控制 肾髓质高渗梯度的保持 髓质渗透梯度形成机制逆流倍增学说 counter-current multiplication横向梯度小变化 纵向梯度成倍变化逆流倍增 作用模型甲管内液体向下流 乙管内液体向上流 丙管内液体向下流 M1膜能将液体中Na+由 乙 管泵入甲管， 且对 水不易通透 M2膜对水易通透人肾小管不同部分的通透性 肾小管部分 通 透 性 Na+的水 尿素 NaCl 主动转运 降支细段 + 0 0 0髓袢 升支细段 0 + + 0升支粗段 0 0 0 + 远曲小管 0 0 0 +皮质部 + 0 0 + 集合管 外髓部 + 0 0 +内髓部
