第一节 肾的结构与基本功能机体不断地将物质代谢的终产物和多余的水分以及进入体内的各种异物,如药物通过排泄器官排出体外排泄途径:1.经肺排出CO2和少量水分2.经消化道排出由肝脏代谢的胆色素和由肠粘膜排出的无机盐3.经皮肤通过汗腺分泌汗液排出水、少量尿素和盐类4.经肾脏以尿的形式排出水分及大量代谢产物一、 肾脏的结构肾脏为实质性器官分为皮质和髓质肾单位是肾脏的基本功能单位肾盂肾锥体皮质髓质肾动脉肾静脉肾单位输尿管肾脏外形肾脏内部结构肾小体 肾小球(毛细血管球)肾小囊(内层、囊腔、外层)肾单位 近球小管 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 袢远球小管 髓袢升支粗段远曲小管(一)肾单位和集合管肾 小 体肾小球肾小囊肾 小 管近球小管近球小管近球小管袢升细段袢升粗段远曲小管袢降粗段近曲小管袢降细段皮质肾单位近髓肾单位(二)皮质肾单位和 髓旁肾单位皮质肾单位 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 生 化 含肾素颗粒多 含肾素颗粒少机 能 与钠排泄有关 与尿浓缩有关(三)近球小体 1. 球旁细胞: 入球A膜内的肌细胞呈上皮样变,内含分泌颗粒=肾素; 对牵张刺激敏感≈感受器; 肾交感N支配 2.致密斑 入球A与远曲小管联接处,细胞呈立柱样变、斑状突起;对远曲小管中的[Na+]、[Cl-]敏感,并将信息经间质细胞传递至近球细胞,调节肾素的释放。
球旁细胞球外系膜细胞肾小球旁器二、 肾脏血液循环肾脏血液供应很丰富,血管阻力低其血液供应经过两次毛细血管,肾小球毛细血管网和肾小管与集合管周围的毛细血管网肾脏血流量调节主要属于自身调节,当血压在80—180mmHg(10.7—24.0Kpa)内变化时,肾血流量能保持相对稳定肾脏的血管肾的血液循环特征⑴血液分布不匀:皮质∶外髓∶内髓 = 1.00∶0.25∶0.06⑵压力高低不同:肾小球毛细血管网高→利于滤过;肾小管毛细血管网低→利于重吸收⑶流量大,一定范围内相对稳定:流量≈心输出量1/4~1/5;在80-180mmHg范围内,通过自身调节保持稳定自身调节机制:①肌源学说②管-球反馈(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 1、自身调节管—球反馈示意图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。
四、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,调节肾血流量、 肾小球滤过率、肾小 管的重吸收和肾素释 放 第二节 尿生成过程尿生成包括三个基本过程:肾小球滤过肾小管和集合管重吸收肾小管和集合管分泌与排泄一、肾小球的滤过作用(一)滤过:血液流经肾小 球时,血浆中的水分及小分 子物质滤过到肾小囊的过程 肾小囊内的液体称为滤液 (超滤液、原尿)滤液与血浆的区别?衡量肾小球滤过率的指标?1.肾小球滤过率:单位时间内两肾生成的滤液量125ml/min2.滤过分数:肾小球滤过率与每分钟肾血浆流量的比 值肾血浆流量650ml/min肾小球的滤过作用决定和影响滤过的因素 滤过膜有效滤过压指标 肾小球滤过率 滤过分数 (二)滤过的结构基础--滤过膜(三层)1.肾小球毛细血管内皮细胞2.基膜3.肾小囊上皮细胞滤过膜示意图毛细血管内皮基膜肾小囊上皮内 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滤过膜滤过膜毛细血管内皮细胞有大小不同的小孔,可阻挡血细胞透出,但不能阻止血浆蛋白的滤出;基膜较厚,空隙小,可阻止血浆蛋白的滤出;肾小囊上皮细胞的足突之间也有裂隙,它是物质滤出的最后一道屏障。
三层膜起到了机械屏障和电屏障作用三)滤过的动力----有效滤过压有效滤过压=肾小球毛细血管血压-(血浆胶渗压+囊内压)+ 45102015毛细血管血压血浆胶渗压囊内压有效滤过压入球端 出球端45mmHg 45mmHg20mmHg 35mmHg10mmHg 10mmHg 15mmHg 0mmHg 因此,滤液只有在入球端的一段毛细血管中滤出,出球端则无滤液生成肾小球滤过率( GFR)S=1.73m2正常成年人 GFR=125ml/min 滤过分数(filtration fraction FF)FF=GFR/RPF=125/660×100%=19%衡量肾小球滤过能力的指标(四)影响肾小球滤过的因素1.肾小球有效滤过压有效滤过压=肾小球毛细血管血压-(血浆胶渗压+囊内压)2.滤过膜通透性及面积3.肾血浆流量1、滤过的动力—有效滤过压EFP=PGC-(πGC+PBS)PGC:肾小球毛细血管血压glomerular capillary pressureπGC :血浆胶体渗透压plasma colloid osmotic pressurePBS :肾小囊内压pressure in Bowman’s capsule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决定重吸收的两个因素:动力与通透性(一)近球小管的重吸收1、Na+和Cl-近球小管前半段 主动过程 泵-漏模式 近球小管后半段 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+的主动重吸收 泵-漏模式 近球小管重吸收 NaCl 的示意图A:近球小管的前 半段 X代表葡萄糖 、氨基酸、磷酸盐 CI-B:近球小管的后 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 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+在近球小管被重吸收逆浓度差和电位差而进行的主动重吸收 (三)远曲小管和集合管的重吸收1、Na+、Cl-:A:远曲小管前段:Na+—Cl-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与机体是否缺水有关肾糖阈:尿中开始 出现葡萄糖时的 最低血糖浓度。
正常值为9--10mmol/L血液或160—180mg%三)影响肾小管和集合管重吸收的因素小管液中溶质的浓度小管液中某溶质浓度管腔渗透压妨碍水的重吸收水重吸收尿量渗透性利尿肾小球滤过率肾小管上皮细胞的功能三、肾小管和集合管分泌与排泄作用概念:小管上皮细胞将小管细胞通过新陈代谢 产生的物质或将血液中的某些物质排到管腔 中去的过程称为肾小管和集合管的分泌与 排泄三、肾小管和集合管的分泌与排泄1、泌H+①近球小管:H+-Na+交换②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 第三节 肾小管和集合管功能的调节一、血管升压素(抗利尿激素ADH)(一)来源ADH大部分由下丘脑视上核,小部分由室旁核神经细胞合成通过垂体束储存于神经垂体,然后释放 (二)作用增加远曲小管和集合管上皮细胞对水的通透性,水重吸收增多,尿量减少大剂量可使全身小动脉收缩,外周阻力升高,血压升高二、醛固酮激素(一)来源由肾上腺皮质球状带分泌二)作用促进远曲小管和集合管对Na+的主动重吸收,同时排出k+,具有“保Na+排k+”作用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 具有明显的渗透浓度梯 度 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 第四节 尿的浓缩和稀释 一、髓质渗透梯度形成机制逆流倍增学说横向梯度小变化→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 +※ +※ 0 +※ 依赖ADH存在尿浓缩机制示意图二、髓质渗透梯度形成过程①前提:各段肾小管对水、尿素、NaCl通透性不同②外髓部高渗梯度:升支粗段主动重吸收NaCl原动力③内髓部高渗梯度:尿素、NaCl共同形成④尿素再循环:a.促进渗透梯度建立b.节约能量尿液浓缩与稀释的控制1、肾髓质高渗梯度2、集合管对水通透性ADH-浓缩稀释++ADH存在与否对尿浓缩的影响 肾髓质高渗梯度的保持只带走少量溶质和多余的水,维持高渗梯度直小血管的作用直小血管的逆流交换作用对髓质渗透梯度的维持 三、影响尿浓缩和稀释的因素1、髓袢的结构与机能2、尿素浓度3、直小血管的血流低容量、低流速无自身调节不因交感神经兴奋而收缩4、集合管对水的通透性真性尿崩肾源性尿崩第四节 肾泌尿功能的调节一、肾血流量的调节(一)肾血流量的自身调节(二)肾血流量的神经-体液调节二、肾小管活动的调节 (一)肾内自身调节 (二)神经-体液调节1.交感神经系统2.抗利尿激素3.肾素-血管紧张素-醛固酮系统4.心房利尿钠肽1.交感神经系统NE⑴ 收缩肾A,入球A>出球A,GFR↓⑵ 刺激球旁细胞,肾素释放增加⑶ 直接作用于肾小。