生理学课件 泌尿系统_1

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1、,第八章 尿的生成和排出,肾脏的功能:维持内环境的稳定 (一)泌尿: （主要）排出机体的代谢终产物及进入体内过剩的物质和异物调节细胞外液量和体液的渗透压维持水、电解质和酸碱平衡尿生成过程：滤过 重吸收 分泌(二)内分泌:肾素：对血容量和动脉血压起调节作用促红细胞生成素：刺激骨髓红细胞的生成激肽、前列腺素：参与局部或全身血管活动的调节 促进1,25二羟胆骨化醇生成：调节钙的吸收和血Ca2+水平,第一节 肾的功能解剖和肾血流量一、肾的功能解剖(一)肾单位和集合管肾单位：是肾的基本功能单位，它与集合管共同完成泌尿功能。人的两侧肾约有200万个肾单位。,集合管： 在尿液浓缩过程中起着重要作用。一条集合

2、管接受多条远曲小管运来的液体。多条集合管又汇入乳头管，最后形成的尿液经肾盏、肾盂、输尿管而进入膀胱，由膀胱排出体外。不属于肾单位 (图),(二)皮质肾单位和近髓肾单位 （图）,皮质肾单位 近髓肾单位（髓旁肾单位） 肾小体的分布 外、中皮质层 内皮质层 （近髓） 肾小体的体积 小 大分布数量 多(80-90%) 少(10-15%)髓袢长度 短 长AA/EA 2 接近1EA分支 肾小管周围 形成u形直小血管与髓袢伴行毛细血管网 分布于临近的近曲小管和远曲小管周围网状小血管,(三)球旁器：主要分布在皮质肾单位（图） 1.球旁细胞(颗粒细胞)：入球小A中膜内的平滑肌细胞呈上皮样变，内含分泌颗粒,分泌肾

3、素；对牵张刺激敏感感受器；肾交感N支配 2.致密斑:远端小管的起始部位，上皮细胞呈高柱样变、斑状突起穿过入球小A和出球小A之间的夹角,与球旁细胞和球外系膜细胞相接触对小管液中的NaCl含量变化敏感，并将信息传递至球旁细胞，调节肾素释放 3.球外系膜细胞:位于入球小A、出球小A和致密斑之间的一群细胞，成锥体，底部朝向致密斑吞噬和收缩功能,1、肾交感神经：递质是，支配肾动脉、肾小管、球旁细胞,调节肾血流量、肾小球滤过率、肾小管的重吸收和肾素释放,未发现肾有副交感神经支配。2、肾的血管分布:腹主A肾A 叶间A弓形 A小叶间A入球小A肾小球Cap网 出球小A 肾小管周围毛细血管网或直小血管小叶间V弓形

4、 V叶间V 肾V两套毛细血管网 (1)、肾小球毛细血管网特点：血压高(40-60%ABP），利于滤过。 (2)、肾小管周围毛细血管网特点：血压低，胶渗压高,利于重吸收。,(四)肾脏的神经支配和血管分布,二 肾血流量的特点及其调节 肾的血液循环特征血供丰富(双肾1200ml/min)，血液分布不匀：皮质外髓内髓 = 9451(2)肾小球毛细血管网:血压高，利于滤过(3)肾小管周围毛细血管网:血压低，胶渗压高,利于重吸收(4)直小血管:逆流交换作用,维持肾髓质高肾浓度梯度,(一)肾血流量的自身调节：在没有外来神经支配下,动脉血压在一定范围(80-180mmHg)变动时，肾血流量保持相对稳定。自身调

5、节机制：,肌源学说:,管-球反馈,:小管液流量的变化影响肾小球滤过率和肾血流量的现象,(二)、肾血流量神经-体液调节： 神经调节：交感N兴奋NE 释放 肾血管收缩 肾血流量体液调节：NE、E、VP、A、ET等肾血管收缩肾血流量；PGI2、PGE2、NO和缓激肽等肾血管舒张肾血流量,滤过：指循环血液流经肾小球毛细血管时, 血浆中的水和小分子溶质(包括极少量分子量较小的血浆蛋白),滤入肾小囊腔形成原尿的过程.,影响滤过三要素: 动力、屏障、阻力,第二节 肾小球的滤过功能,肾小球的滤过液(原尿)是血浆的超滤液 实验证据:肾小囊微穿刺抽取滤过液分析发现,除蛋白质外，所含的成分及其浓度与血浆基本一致,而

6、且渗透压和pH值也与血浆近似。,原尿 = 血浆的超滤液,血浆与原尿比较（图）,肾小球滤过功能的度量指标 1.肾小球滤过率（GFR）：单位时间内（每分钟）两肾生成的超滤液量.正常成人肾小球滤过率为125ml/min , 即180L/d.2.滤过分数(FF) 概念：肾小球滤过率与每分钟肾血浆流量的百分比 FF GFR肾血浆流量100 12566010019 说明当血液流入肾脏时，约19%的血浆经滤过进入肾小囊腔生成超滤液(原尿)3.肾小球滤过率大小决定于滤过系数(KF)和有效滤过压(PUF)滤过系数:即滤过膜的面积及其通透性的状态,蛋白质,1.组成,滤过膜的超微结构,内层: 肾小球cap内皮细胞,

7、细胞上有直径约为7090nm小孔,称为 窗孔,细胞表面有带负电荷的糖蛋白。小分子溶质和小分子量的蛋白质能通过,红细胞细胞不能通过,带负电荷的物质不能通过。 中层: 胶原和带负电荷的物质构成的基膜,膜上有28nm多角形网孔,是滤过膜的主要滤过屏障. 外层: 肾小囊上皮细胞,有突起,相互交错对插,在突起之间形成裂隙,表面覆盖一层滤过裂隙膜,有直径4-11 nm 的小孔,（图),机械屏障：由滤过膜的三层结构中的各种孔、裂构成,静电屏障：由各层含有带负电荷的糖蛋白构成。,一、滤过膜面积及其通透性,1、滤过膜面积=1.5,保持相对稳定。 2、滤过膜通透性取决于被滤过物质的分子大小和所带电荷r4.2nm,

8、不能滤过2.0nm r4.2nm,随半径 ,滤过量带正电荷的物质易通过,带负电荷的物质不易通过,二、有效滤过压 有效滤过压:是肾小球滤过的动力。促进超滤液生成的动力与对抗超滤液生成的阻力之间的差值。（图）有效滤过压=(肾小球毛细血管血压+囊内液胶体渗透压)（血浆胶体渗透压+肾小囊内压） 肾小囊内的滤过液中蛋白质浓度极低,其胶体渗透压 可忽略不计 有效滤过压=肾小球毛细血管血压（血浆胶体渗透压+肾小囊内压） 滤过平衡：有效滤过压下降到0,滤过停止。,滤过平衡表明:不是肾小球毛细血管全段都有滤过,即只有从入球小动脉端到开始出现滤过平衡这一段.滤过平衡越靠近入球小动脉端,有效滤过的毛细血管长度就越短

9、; 滤过平衡越靠近出球小动脉端,有效滤过的毛细血管长度就越长; 不出现滤过平衡,全段毛细血管都有滤过.,滤过平衡的位置决定着毛细血管滤过的长度,三、影响肾小球滤过的因素,1.滤过系数,滤过膜面积,滤过膜通透性,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),2.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,=,如：大失血,如：快速大量输液稀释胶渗压,如：结石、肿瘤,3.肾血浆

10、流量 对肾小球的滤过率影响较大,通过影响滤过平衡出现的位置,RPF大COP速度缓滤过平衡位置近出球小A端GFR RPF小COP速度快滤过平衡位置近入球A端GFR,第三节 肾小管与集合管的物质转运功能 重吸收：肾小管上皮细胞将物质从肾小管液中转运至血液中。 分 泌： 肾小管上皮细胞本身产生的物质或血液中的物质转运至肾小管液中。 重吸收和分泌的证据：比较原尿与终尿量：原尿量=125ml/min6024=180L/d终尿量=1-2L/d(重吸收)比较原尿与终尿中成分的质和量：氨基酸、葡萄糖原尿中有终尿中无(=重吸收)；肌酐、H+、K+等原尿中微量终尿中大量(=分泌),一、物质转运方式,1.机制 被动

11、： 单纯扩散、 易化扩散渗透 主动： 原发性和继发性主动(泵、转运体),2.途径 跨细胞转运:小管液中的物质管腔膜肾小管上皮细胞内基侧膜组织间隙 细胞旁转运:小管液中的物质肾小管上皮细胞间的紧密连接组织间隙,同向转运：两种物质与细胞膜上的同向转运体结合,以相同方向通过细胞膜逆向转运：两种物质与细胞膜上的逆向转运体结合,以相反方向通过细胞膜。生电性转运：物质转运过程中在细胞内外产生电位差电中性转运：物质转运过程中细胞内外无电位变化,二、肾小管和集合管的物质转运 （一）、近端小管的物质转运重吸收70% Na+、CI-、水和65%70%K+，80%的HCO3,葡萄糖、氨基酸全部被重吸收；泌H+。 物

12、质转运的动力： Na+泵 1. Na+、CI-、和水重吸收近端小管前半段:2/3经跨细胞转运主动过程 （图）近端小管后半段:1/3经细胞旁转运被动过程 （图）水是通过渗透作用被重吸收,2、 K+的重吸收,肾小球滤过的K+, 65%70%左右在近端小管被重吸收, 25%30%在髓袢被重吸收,终尿中的K+主要是由远曲小管 和集合管分泌的。机制:主动转运原因:小管液中K+浓度为4mmol/L细胞内的K+浓度为150mmol/L结果: K+通过管腔膜重吸收是逆浓度梯度进行主动重吸收的机制尚不清楚,3、葡萄糖的重吸收（图）肾小球滤过液中的葡萄糖浓度与血糖浓度相同,但尿中几乎不含葡萄糖,表明葡萄糖全部被重

13、吸收回血。(1).重吸收部位:仅限于近端小管(尤其前半段)。(2).重吸收机制:继发主动，与Na+同向转运密切相关,管腔膜：葡萄糖与Na+通过同向偶联转运入细胞内。,基底膜：葡萄糖顺浓度差经载体易化扩散进入细胞间隙。,(3).葡萄糖重吸收的特点： 具有一定的限度(与Na+_葡萄糖同向转运体的数目有限有关)当血糖浓度约180mg/100ml时,葡萄糖的滤过量(GFR血糖浓度)达到220mg/min时,此时部分近端小管的吸收达到极限,尿中开始出现葡萄糖,此时血糖浓度称为肾糖阈 正常值：180mg/100ml.葡萄糖吸收极限量(TMG):当血糖浓度达300mg/100ml,葡萄糖的滤过量为375mg

14、/min,全部近端小管对葡萄糖的吸收均已达到极限,此时葡萄糖的滤过量为葡萄糖吸收极限量正常值：成人男性为375mg/min 成人女性为300mg/min 超过TMG,尿糖的排出率则随血浆葡萄糖的浓度升高而平行增加,4、氨基酸的重吸收 (图2）与葡萄糖的重吸收机制相同,5、HCO3重吸收与H+的分泌 (1).HCO3的重吸收与Na+-H+交换有关（图）机制：被动过程特点：不是以HCO3-的形式而是以CO2的形式重吸收的；HCO3-的重吸收与Na+-H+逆向交换呈正相关(H+分泌重吸收HCO3-)结果：分泌一个H+重吸收一分子NaHCO3。碳酸酐酶的抑制剂：乙酰唑胺(利尿剂),(2).H+的分泌来源 ：细胞代谢产生的CO2机制: 主动分泌 Na+-H+交换 H+泵,(二)、髓袢中的物质转运,NaCl约20,H2O约15,25%30%K+, HCO3-在髓袢被进一步重吸收,髓袢降支细段：Na+泵活性低 、Na+不通透；对水高度通透：水经水通道以渗透方式重吸收小管液渗透压,髓袢升支细段：对水不通透；对Na+、Cl+高度通透：顺浓度差被动重吸收渗透压,水,Na+ K+ Cl-,髓袢升支粗段：是NaCl在髓袢重吸收的主要部位转运方式: 以Na+2Cl-K+同向转运体方式的继发主动转运。,