生理课件第十章泌尿系统生理2章节

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1、第十章 尿的生成与排出,药学医学基础实验教学中心 中国药科大学 实验楼F楼215室 ,3、远曲小管和集合管的物质转运,特点： 重吸收12%滤过的Na+和Cl- 分泌不等量的KCl； 重吸收不等量的水。,Na+与K+的转运受醛固酮调节,受抗利尿激素的调节,(ADH),(Ald), Na+重吸收,机制：是主动重吸收过程。 远曲小管初段：Na+由Na+-Cl-同向转运体转入细胞内，由Na+泵泵出细胞。 Cl-由通道弥散出细胞。 远曲小管后段和集合管：Na+通过Na+通道进入细胞内（主细胞），由Na+泵泵出细胞。,Na+-Cl-同向转运体,（2）水的重吸收,水通道,水通道,机制: 远曲小管初段：同髓袢

2、升支一样，对水仍不通透。 远曲小管后段和集合管：管腔膜有ADH调控的水通道(当ADH作用时，水通道便从胞浆镶嵌到管腔膜上)，调节水的重吸收。,机制:是Na+-K+交换。 K+管内K+管外 管周膜Na+-K+泵的主动重吸收管外为正管内为负的电位差，K+顺电-化学梯度分泌(易化扩散)入小管液,K+通道,Na+通道,Na+-K+泵,主细胞Na+-K+交换,（3）K+的分泌,（4）H+的分泌,主动分泌。 Na+-H+交换 H+泵 泌H+与重吸收HCO3-、Na+呈正相关 NH4+和HCO3-、H2PO4与尿液酸碱度有关,H+,NH3 +,NH4+,H+泵,闰细胞分泌H+,HPO4- +H+ H2PO4

3、,（5）NH3的分泌,小管上皮细胞内 谷氨酰氨,脱氨,NH3(氨),脂溶性,肾小管腔：NH3H+,NH4+Cl-NH4Cl,单纯扩散,脱氨酶,NH3分泌特点: 泌NH3与泌H+呈正相关：即泌NH3促进H+-Na+交换，促进排酸保碱,调节机体酸碱平衡。 NH3扩散的量决定于管腔液与管周液的pH值：管腔液pH值较低时，NH3较易扩散。 正常时NH3只在远曲小管和集合管分泌;酸中毒时,近曲小管也分泌。,（三）影响肾小管功能的因素,1、小管液溶质浓度：渗透性利尿* 如甘露醇，不被肾小管重吸收 2、肾小球滤过率：球-管平衡* 与近曲小管对Na+和水有相对恒定重吸收比例有关：占GFR的65-70% 3、肾

4、小管上皮功能的变化：神经体液调节,肾小管和集合管物质重吸收的总结,一、Na+重吸收,二、H2O重吸收,近曲小管水的重吸收量对终尿量的影响不大，而终尿量主要取决于远曲小管和集合管对水的重吸收量。,复习思考题 1.简述影响肾小管转运的因素。 2.用泵-漏模式解释近球小管对Na+的主动重吸收。 3.在近球小管葡萄糖是如何被重吸收的？其特点是什么？ 4.为什么糖尿病患者会出现糖尿和多尿症状？ 5.简述尿生成的过程。,第三节 肾的浓缩和稀释功能 尿渗压血渗压高渗尿尿浓缩 如：大量出汗、呕吐、腹泻缺水 尿渗压血渗压低渗尿尿稀释 如：大量输液、饮水多水 尿渗压血渗压等渗尿肾功 如：肾衰,正常尿液渗透压：50

5、1200 mOsm/L 血液渗透压：300 mOsm/L,尿液浓缩、稀释的过程和机制,尿液的浓缩和稀释决定于： 髓袢、集合管U形结构的逆流系统（结构基础） 肾髓质高渗梯度的状况(先决条件) 血液ADH的浓度（对水重吸收的调节作用）,(一)肾髓质高渗梯度的形成 1.髓袢、远曲小管和集合管的通透性:,2.形成机制,（1）髓袢降支细段：对NaCl不易通透 对尿素不易通透 对水高度通透,水被重吸收 管内NaCl浓度倍增 (管内为高渗梯度) (钠盐管内 钠盐管外) (尿素管内 尿素管外,（2）髓袢升支细段： 对NaCl高度通透 对尿素中等通透 对水不通透,由肾内髓渗透压梯度已形成。,NaCl向管外扩散

6、尿素向管内扩散 管内浓度倍减 (但仍为高渗梯度) (管外为高渗梯度) (管内钠盐 渐) (管内尿素 渐),（3）髓袢升支粗段： 对NaCl主动转运 对尿素不通透 对水不通透 NaCl向管外扩散 管内浓度倍减 (管内为低渗液) (管外为高渗梯度) (钠盐管内钠盐管外),肾外髓渗透压梯度已形成。,（4）远曲小管和皮质集合管： 对NaCl主动转运 对尿素不通透 对水不通透 (有ADH时通透) NaCl向管外扩散 管内浓度倍减 (管内为低渗液) (管内尿素浓度增加),（5）髓质集合管： 对NaCl主动转运 对尿素易通透 (尿素浓度高) 对水不易通透 (有ADH时通透) NaCl向管外扩散 尿素向管外扩

7、散 形成肾内尿素循环 (管内外为高渗梯度),尿素循环进一步增强肾内髓高渗梯度。,尿素,（6）尿素循环： 条件： .髓袢升支粗段、远曲小管、皮质与外髓集合管尿素均不通透； .髓袢升支细段对尿素易通透； .内髓集合管对尿素易通透+尿素高(当ADH时远曲小管和集合管对水的通透性尿素)。 过程：尿素出内髓集合管入髓袢升支细段经髓袢升支粗段、远曲小管、皮质与外髓集合管内髓集合管。 作用：增强肾内髓高渗梯度。,水,（7）小结： 形成肾髓质高渗梯度的物质： 外髓： 主要是NaCl主动重吸收。 内髓： 主要是NaCl+尿素循环 形成肾髓质高渗梯度的决定因素： 逆流系统+各段对物质的选择性通透逆流倍增现象。,水

8、出钠进,水进钠出,3.肾髓质高渗梯度的维持 直小血管的逆流交换作用,直小血管的逆流交换作用： 直小血管通透性高+降支与升支彼此靠得很近+与髓袢并行； 当直小血管的血液逆流时：,降支 升支,同水平组织间液的渗透压 直小血管 直小血管,尿素和NaCl 尿素和NaCl 入直小血管 出直小血管 水出直小血管 水入直小血管,当升支离开外髓时带走的溶质水维持髓质高渗梯度,作用：不带走溶质；带走水,小管液在逆流系统内流动,髓质高渗梯度,ADH,ADH,集合管对水通透性,集合管对水重吸收,低渗尿(尿稀释),集合管对水通透性,集合管对水重吸收,高渗尿(尿浓缩),(二)尿液浓缩和稀释的过程,小管液渗透压的变化：髓

9、袢降支细段由等渗递增式高渗；髓袢升支细段为递减式高渗；髓袢升支粗段为递减式低渗；远曲小管为低渗；皮质部集合管由低渗高渗；髓质部集合管为递增式高渗。,小管液在逆流系统,髓质高渗梯度,集合管对水通透性,集合管对水重吸收,低渗尿(尿稀释),集合管对水通透性,集合管对水重吸收,高渗尿(尿浓缩),ADH,ADH,复习思考题,1.简述肾髓质形成的原理。 2.简述髓袢升支粗段重吸收的特点，并阐明与尿浓缩的关系。 3.影响尿浓缩与稀释的因素有哪些？ 4.简述尿浓缩与稀释的过程。,第四节 肾对机体水盐代谢的调节,血液,适宜刺激,下丘脑 释放 ADH,ADH,一、肾在保持水平衡中的作用,小管液,抗利尿激素：Ant

10、idiuretic hormone,ADH; Vasopressin,VP,水利尿：大量饮水后引起尿量增加的现象。,ADH与远曲小管和集合管的管周膜V2受体结合,激活 腺苷酸环化酶,c-AMP,激活 蛋白激酶A,水通道从胞浆 镶嵌到管腔膜上,水重吸收,内髓集合管尿素通透性 袢升粗段主动重吸收NaCl,内髓高渗梯度,尿浓缩,尿 量 ,下丘脑释放ADH,引起 ADH 分 泌 的 因 素,血浆晶体渗透压 (1-2),循环血量 (5-10),ABp,A、低血糖 疼痛、应激,中枢 渗透压感受器,心房、大V容量感受器,动脉压力 感受器,下丘脑 视上核 (主) 室旁核 (次),中枢 渗透压感受器,血浆晶体渗

11、透压 (1-2),循环血量 (5-10),心房容量 感受器,动脉压力 感受器,ABp,心房钠尿肽,+,+,+,+,+,+,+,下丘脑-垂体束,A D H,入血,血浆晶渗压 (1-2),循环血量 (5-10),ABp,A、低血糖 疼痛、应激,中枢渗感器,心房容感器,动脉压感器,下丘脑: 视上核 (主) 室旁核 (次),+,+,+,A D H,+,下丘脑-垂体束,与远曲小管和集合管的管周膜V2受体结合,激活腺苷酸环化酶,c-AMP,激活蛋白激酶A,水通道从胞浆镶嵌到管腔膜上,内髓集合管尿素通透性 袢升粗段主动重吸收NaCl,内髓高渗梯度,尿浓缩,尿 量 ,水重吸收,+,ADH缺乏 垂体性尿崩症,二

12、、肾在保持电解质平衡中的作用,（一）Na+的平衡（入155mmol，尿排150mmol） 1、GFR改变 （1）球-管平衡： Na+重吸收率67% （2）GFR的自动调节：BP=80-180mmHg 2、摄入Na+量的改变 当摄入Na+量增加时， （1）GRF （2）醛固酮（Ald）减少 （3）心房钠尿肽：抑制ADH和Ald释放,远曲小管和集合管管腔膜K+外排驱动力和通透性 管周膜上Na+-K+泵活动,（二）K+的平衡,醛固酮,小管上皮细胞内,单纯扩散,胞浆内形成 激素-受体复合物,细胞核内调节 特异mRNA转录,醛固酮诱导蛋白,排2K+、保3Na+、保H2O,重吸收=分泌,？,Ald作用机制

13、,复习思考题 1.正常成年人一次迅速大量的饮用清水、生理盐水1000mL后，血浆渗透浓度及尿量各将发生怎样的变化？为什么？ 2.正常成年人快速静脉输入生理盐水1000mL后，尿量将发生怎样的变化？为什么？ 3.因呕吐、腹泻引起机体大失水时，对尿量有何影响？为什么？ 4.简述醛固酮的生理作用及其分泌调节。 5.下丘脑视上核受损，尿量和尿浓缩将发生怎样的变化？为什么？ 6.正常成年人静脉注射50g/100mL的葡萄糖50mL后，尿量将发生怎样的变化？为什么？,第五节 血 浆 清 除 率,一、概念及计算方法： 指单位时间内肾排出某一物质的总量与血浆中这一物质浓度的比值。 即从理论上讲，血浆清除率相当

14、于单位时间内肾能够将多少ml血浆中所含的某物质完全清除出体外的能力。,血浆清除率(C),血浆某物质浓度(P),尿中某物质浓度(U),每分钟尿量(V),(二)意义： 血浆清除率是评价肾对某一物质排泄功能的一个重要指标。 由于尿生成是通过肾小球滤过、肾小管重吸收与分泌的过程完成的。因此，应用不同特性的测定工具药物(标记物)，就可推算出肾小球滤过率、肾血流量和肾小管的功能。如：,2.推测肾小管功能 葡萄糖：即能自由滤过又能全部重吸收，故葡萄糖的血浆清除率=0时的最大血糖浓度为肾糖阈。,1.测定GFR 菊糖：即能自由滤过又不被重吸收与分泌，故菊糖的血浆清除率=肾小球滤过率(GFR)。,3.测定肾血流量

15、 碘锐特、对氨基马尿酸钠(PAH)：经过自由滤过和分泌，可以完全排出。即静脉血中浓度为0。故PAH的血浆清除率=有效肾血浆流量。 肾血流量=,肾血浆流量,（1-RBC比容）,4.酚红(PSP)： 由于PSP与血浆蛋白结合不能被肾小球滤过,而是通过近曲小管主动分泌排出体外，故PSP试验可检查肾小管的分泌功能是否正常。 5.内生肌酐: 临床常用内生肌酐清除率代表GFR。 内生肌酐指体内组织代谢产生的肌酐。试验前禁食肉类和禁剧烈运动(避免因摄入和产生过多外来肌酐对测定结果的影响)。以代替因菊糖试验操作的繁琐。,复习思考题,1.某物质可被自由滤过，下列叙述正确的是（ ） A.可被肾小管重吸收但不被分泌，其血浆清除率=GFR B.可被肾小管重吸收但不被分泌，其血浆清除率GFR C.可被肾小管重吸收但不被分泌，其血浆清除率GFR D.可被肾小管重吸收又被分泌，其血浆清除率GFR E.可被肾小管重吸收又被分泌，其血浆清除率=GFR 2.某物质的血浆清除率为175ml/min,下列叙述错误的是（ ） A.该物质血浆清除率肾血浆流量