第九章-泌尿系统解剖与生理

第九章泌尿系统的解剖与生理组成肾输尿管膀胱尿道第一节泌尿系统的解剖第二节肾的功能解剖与血液供应一、肾的功能解剖（一）肾单位的构成肾单位肾小体肾小球肾小囊肾小管近端小管细段远端小管近曲小管髓袢降支粗段髓袢降支细段髓袢升支细段髓袢升支粗段远曲小管皮质外髓内髓（1）肾小体肾小球：由毛细血管盘曲而成的血管球入球小A出球小A肾小球高压肾小囊：内层：脏层（足C）外层：壁层（与近曲小管上皮相连）肾小囊腔（2）肾小管（3）皮质肾单位与近髓肾单位远曲小管皮质外髓内髓近曲小管髓袢降支粗段细段升支粗段（1）皮质肾单位：特点：肾小球小，髓袢短；入球小动脉口径大于出球小动脉（2）近髓肾单位：特点：肾小球大，髓袢长；出球小动脉可形成直小血管（二）集合管的结构不属于肾单位，由皮质走向髓质。（三）近球小体→肾素产生的主要部位球旁细胞：入球小A中层特殊分化的C分泌肾素致密斑：感受小管液中NaCl含量的变化调节肾素释放球外系膜细胞主要分布在皮质肾单位球旁复合体的结构模式图（四）肾脏的神经支配一般认为，肾只接受交感神经支配。二、肾的血液循环及其功能特点（一）肾的血液循环途径3）肾小管周围毛细血管血压低且血浆胶体渗透压高•（二）肾血液循环特点1）血流量大（1200ml/min血液流经肾，约占心输出量的1/4，其中90％进入皮质）流速快。4）肾血流量自身调节2）肾小球毛细血管血压高机制：肌源学说、管-球反馈意义：肾小球滤过功能相对稳定，尿量不发生太大变化血压在一定范围波动时（80-180mmHg），肾血流量保持稳定方式：1.排出机体大部分的代谢终产物和异物。2.调节细胞外液量与渗透压。3.维持电解质与酸碱平衡。第三节尿的生成过程意义：维持机体内环境相对稳定。肾小球的滤过原尿肾小管集合管重吸收肾小管集合管分泌终尿•尿生成的基本过程尿生成的过程一、肾小球的滤过功能肾小球滤过（glomerularfiltration)：当血液流经肾小球毛细血管时，血液中的水和小分子溶质，透过肾小囊的囊腔形成超滤液的过程。血浆超滤液（原尿）（一）滤过膜的解剖学滤过膜肾小球毛细血管内皮C非细胞性基底膜肾小囊脏层上皮C窗孔(50-100nm)网孔（2-8nm,决定通透性）裂隙（裂孔,4-14nm）（足C）（二）滤过膜的通透性：物质通过滤过膜能力的大小（1）物质分子的大小R2.0nm，完全滤过2.0nmR4.2nm，滤过量逐渐降低R4.2nm，不能滤过（2）物质所带电荷正电荷易滤过原因：滤过膜各层中含有很多带负电荷的物质，主要为糖蛋白。通透性改变蛋白尿、血尿不同的分子有效半径和带不同电荷右旋糖酐的过滤能力滤过能力的值为1.0：表示能自由滤过；0则表示不能滤过（三）滤过的动力－有效滤过压有效滤过压=滤过的动力－滤过的阻力肾小球毛细血管血压-（血浆胶体渗透压+囊内压）滤过平衡(filtrationequilibrium)：当有效滤过压下降到零时，达到滤过停止状态PGC:肾小球毛细血管血压ΠGC：血浆胶体渗透压PBS：囊内压（四）肾小球滤过率（GFR）和滤过分数（FF）GFR:肾小球滤过率单位时间内（每分钟）两肾生成的超滤液量。125ml/minGFR每分肾血浆流量×100％19％FF=（五）影响肾小球滤过的因素1.滤过膜的面积和通透性2.有效率过压3.肾血浆流量肾血浆流量大→GFR↑有效滤过压↑→GFR↑滤过膜的面积和通透性↓→GFR↓二、肾小管和集合管物质转运功能原尿量：180L/d终尿量：1.5L/d原尿与终尿的成分比较结论•重吸收：上皮细胞将物质从肾小管液中转运至血液•分泌：上皮细胞将本身长生的物质或血液中的物质转运至肾小管腔内。降低或消失浓缩重吸收和分泌重吸收的百分率不同皮质外髓内髓小管液细胞细胞间隙细胞（一）肾小管和集合管物质转运方式与途径原发性：继发性：主动转运被动转运ATP，如Na+泵Na+顺电化学梯度释能溶剂拖曳单纯扩散易化扩散渗透跨细胞途径细胞旁途径方式途径（二）各段肾小管和集合管物质转运1.近端小管（近曲小管和髓袢降支粗段）：重吸收的主要部位全部：Glu、AA、蛋白质、维生素等部分：65～67％（水、Na+）80%～85%（Cl-、HCO3-等）重吸收分泌：异物（青霉素、酚红等）、H+水在此是等比例等渗强制性重吸收Na+的重吸收是溶质和水重吸收的主要动力前半段：主动重吸收后半段：被动重吸收，细胞旁途径（1）Na+、Cl-和水的重吸收Na+和水的吸收在近曲小管有回漏。Na+-G（AA）同向转运Na+-H+逆向交换主动重吸收Na+-H+交换Na+泵Na+-H+交换Na+的重吸收：近端小管前半段Na+-葡萄糖（氨基酸）同向转运体Na+-葡萄糖同向转运体被动重吸收：•近曲小管后半段Na+顺电位差（细胞旁途径）动力：Cl-顺浓度梯度被重吸收时，产生小管内外的电位差水顺渗透压梯度，被动重吸收强制性吸收：与机体缺水与否无关。转运方式10％扩散85％细胞膜上的水通道近曲小管（65～67％）有回漏Cl-近曲小管（65－67％）前半段：无后半段：被动重吸收（顺浓度差）（2）HCO3-重吸收与H+的分泌与Na+-H+交换有密切关系以CO2形式，被动扩散比Cl-优先重吸收H+CO2HCO-3•近曲小管：重吸收HCO3-，分泌H+（3）K+的重吸收滤出的K＋绝大部分在近端小管被重吸收，余下小部分在其后各段重吸收，而终尿的K+肾小管分泌的。近端小管主动重吸收：①电位：管腔内-4mv②浓度：管腔内（4mmol/L）细胞内（150mmol/L）（4）葡萄糖的重吸收部位：仅限于近端小管（主要在近曲小管）方式：继发式主动转运伴随Na+的继发性主动转运（协同转运）肾糖阈（renalglucosethreshold）：尿中不出现葡萄糖的最高血糖浓度原因:葡萄糖载体的数量是有限的。即部分近曲小管吸收葡萄糖的能力已达到饱和。葡萄糖转运极限量：肾小管的重吸收达到它的最大限度原因：所有近曲小管重吸收葡萄糖的能力都达到饱和（5）其它物质的重吸收氨基酸、SO42-、HPO42-：伴随Na+的主动重吸收蛋白质：吞饮2.髓袢降支细段和升支降支细段：溶质不通透，水通透，以渗透方式重吸收水升支细段：对水不通透，NaCl通透，NaCl被动重吸收升支粗段：对水不通透，溶质通透Na+-2Cl--K+同向转运Na+、K+、Ca2+细胞旁途径Na+-H+交换重吸收25%的溶质和20%的水溶质的转运髓袢升支粗段主要溶质吸收的示意图3.远曲小管和集合管:起始段和后半段→受醛固酮的调节重吸收9%NaCl分泌不同量的H+和K+→受ADH调节重吸收不同量的水•远曲小管起段：Na+-Cl-同向转运体主动重吸收NaCl，对H2O没有通透性（1）NaCl的重吸收主C：重吸收Na+和水，分泌K+•远曲小管后段和集合管：主细胞和闰细胞Na+-K+交换闰C：分泌H+（重吸收HCO3-）（2）水的重吸收远曲小管起始段：无远曲小管后段和集合管：取决VP水平（3）K+的分泌Na+-K+交换主细胞基膜Na+泵主细胞管腔膜Na+通道开放主细胞管腔膜K+通道开放主细胞内Na+激活基膜Na+泵受醛固酮的调节Na＋–K＋交换Na＋–H＋交换原因：动力都来源于Na＋泵高K＋血症→酸中毒低K＋血症→碱中毒竞争性抑制作用（4）H+的分泌（闰细胞）H+HPO42-H2PO4-NH3NH4+尿液的酸碱度H＋的分泌意义：①排酸保碱②酸化尿液③促进NH3/NH4+的分泌(5)NH3/NH4+的分泌来源：1个谷氨酰胺→2分子NH4+•近曲小管（分泌）逆向交换：Na+-H+逆向转运体（NH4+替代H+）单纯扩散：取决于膜两侧的pH值（NH3）H+H+HCO3-NH3NH+4NH3NH4++Cl-NH4Cl细胞排出Na+NaHCO3小管液NH4＋代替Na＋、K＋，由Na+-K+-2Cl-同向转运体细胞膜对NH3高通透，对NH4＋的通透性差，对NH3的分泌与近曲小管的单纯扩散相似。意义：促进H+分泌利于Na+-H+交换促进NaHCO3的重吸收排酸保碱，维持体液酸碱平衡•髓袢（重吸收）：•集合管（分泌）：Na＋K＋Cl－HCO3－水葡萄糖前半段主动－主动后半段被动被动以CO2形式被动重吸收被动重吸收，与机体是否缺水无关全部主动重吸收近曲小管重吸收分泌H＋：Na＋-H＋逆向交换NH3/NH4+：Na+-NH4+逆向交换；单纯扩散Na＋Cl－K＋HCO3－水NH4+降支－－－－升支细段被动被动－升支粗段主动主动主动被动以CO2形式被动重吸收被动重吸收－－NH4+-2Cl－同向转运体－髓袢：重吸收－20％水、Na+、Cl-、K+等重吸收分泌作用较弱Na＋水Cl－HCO3－远曲小管起始段远曲小管后段和集合管以CO2形式被动重吸收主动（Na+-Cl-同向转运体）主动（Na+-K+交换）－被动主动被动*Na+的重吸收受醛固酮的调节；H2O的重吸收受VP的调控分泌：1、H+:闰细胞，H+泵2、K+：主细胞，Na+-K+交换，受醛固酮的调节3、NH3–NH4+：集合管，主要以NH3的形式，单纯扩散远曲小管和集合管重吸收（三）影响肾小管功能的因素1.小管液的溶质浓度渗透性利尿(osmoticdiuresis)：肾小管中溶质浓度增加，则小管液渗透压升高，导致水的重吸收受阻，较多的水随终尿排出。例如：甘露醇利尿消除水肿糖尿病多尿意义:维持尿量变化不至于太大近曲小管对Na+、水保持相对恒定的重吸收比例（65～67％GFR）球-管平衡：肾小球的滤过和肾小管的重吸收保持着一个平衡状态2.GFR对肾小管功能的影响Na+水机制：GFR出球小A血浆蛋白浓度血量近曲小管旁Cap血压胶渗压组织间隙静水压Na+、水重吸收小管液（Na+,水）百分率恒定3.肾小管上皮功能的变化（见肾对机体水盐代谢的调节）第四节尿液的浓缩和稀释终尿的渗透浓度血浆渗透浓度→浓缩尿→稀释尿=→等渗尿一、肾髓质渗透浓度梯度及其形成意义：维持体液平衡和渗透压的稳定。肾髓质渗透浓度梯度髓袢升支粗段NaCl、K＋主动重吸收H2O不通透高渗渗透浓度梯度尿素再循环NaCl重吸收高渗渗透浓度梯度髓袢降支细段和升支细段的逆流倍增作用髓袢降支、升支细段，集合管（一）外髓部渗透浓度梯度形成（二）内髓部渗透浓度梯度形成外髓内髓ADHNaClH2O尿素H2OADH尿素尿素尿素H2OH2OADH尿素H2ONaCl皮质外髓内髓逆流倍增系统髓袢降支细段：对水通透，对NaCl不通透→渗透压髓袢升支细段：对水不通透，对NaCl通透→渗透压H2ONaClNaCl皮质外髓内髓结构基础：髓袢结构及其功能特性主要溶质：NaCl和尿素髓质渗透浓度梯度的形成：三、直小血管在保持肾髓质渗透浓度梯度中的作用功能：（1）使髓质的溶质不易被血流带走（2）将重吸收的水分运回循环系统二、尿液浓缩和稀释的过程调节因素：血压升压素（VP）过程:VP分泌远曲小管集合管上皮C对H2O的通透性H2O被重吸收尿渗透压高渗尿渗透浓度梯度尿量H2O不被重吸收NaCl主动重吸收尿渗透压低渗尿机体缺水机体多水1.髓袢的正常结构2.髓袢升支粗段主动重吸收NaCl3.直小血管的血流速度及其维持渗透压梯度的作用4.血液尿素浓度（一）影响肾髓质渗透浓度梯度形成的因素四、影响尿液浓缩和稀释的因素（二）VP的分泌（见后述）第五节肾功能评价肾在单位时间内能将多少毫升血浆中所含的某物质完全清除出去，这个被完全清除了某物质的血浆毫升数就称为该物质的血浆清除率（ml/min）。概念：一、清除率的概念和计算方法计算：C=UVP某物尿排出量＝尿中某物质浓度×每分钟尿量UVC–清除率P–某物质血浆浓度二、测定清除率的意义（一）测定肾小球滤过率菊粉清除率（二）推测肾小管的功能碘锐特与对氨基马尿酸清除率（三）肾血流量的测定C125，分泌重吸收例：某物尿排出量为10mg/min；其血浆浓度为20mg/100ml，C=?C=50ml/min第五节尿的排放一、膀胱与尿道的神经支配尿道内扩约肌尿道外扩约肌膀胱逼尿肌阴部神经(躯体运动神经)盆神经(副交感神经)P(膀胱和尿道的神经支配)膀胱和尿道的神经支配尿盆神经(+)阴部神经(-)刺激膀胱壁感受器盆