生理学课件-尿的生成和

第八章尿的生成和排出知识结构概述第一节肾的功能解剖和肾血流量第二节尿液生成的过程第三节尿液生成的调节第四节尿液的浓缩和稀释第五节清除率第六节尿液及其排出一.排泄的途径：1.呼吸器官：CO2和水；2.大肠：胆色素等；3.皮肤：水等；4.肾脏:种类多、量大概述二.肾脏主要功能：1.主要排泄器官2.内分泌功能：肾素、促红细胞生成素、ViD3的代谢、前列腺素。概述三.泌尿功能的三个基本过程：1.肾小球的原尿的生成：滤过2.肾小管对滤液的选择性处理：重吸收3.分泌和排泄滤液的量的调节：尿的浓缩与稀释概述回主页第一节肾的功能解剖和肾血流量一.肾的功能解剖（一）肾单位的构成肾单位是肾脏的基本功能单位，两侧共有200万个，由肾小体和肾小管组成。皮质肾单位占90%，近髓肾单位占10%1.皮质肾单位的特点：体积小，髓袢短，入出球小动脉的口径比为2：1功能：滤过，重吸收和分泌与排泄。2.近髓肾单位的特点：体积大，髓袢长，入出球小动脉的口径比为1：1有直小血管。功能：尿的浓缩与稀释。（二）两类肾单位（三）球旁器1.分布:主要在皮质肾单位，由颗粒细胞(球旁细胞)、球外系膜细胞和致密斑组成。2.功能:感受Na+的含量变化，释放肾素。二、肾脏血液循环特点1.流量大,供血不均1200ml/min,占心输出量的1/5-1/4皮质94%外髓质5-6%内髓质1%二、肾脏血液循环特点2.肾血液供应经过两次毛细血管网二、肾脏血液循环特点3.肾血流量相对稳定(1)安静状态下,保持相对稳定为什么?(2)紧急情况下,急剧减少为什么?回主页肾血流量的自身调节动脉压在80-180mmHg之间变化时，肾脏的血流量保持相对恒定，这在去神经或离体肾脏都一样，表明这是自身调节。肾血流量主要取决于肾血管阻力入球小动脉最重要出球小动脉叶间小动脉肌源性机制：当肾灌注压（80~180mmHg）增高时，血管平滑肌因灌注压增加而受到牵张刺激，使得平滑肌的紧张性加强，血管口径相应地缩小，血流的阻力相应地增大，保持肾血流量稳定；反之则发生相反的变化。肌源性机制：当动脉血压低于80mmHg时平滑肌舒张达到极限；当动脉血压高于180mmHg时平滑肌收缩达到极限，故肾血流量随血压改变而变化。用罂粟碱、水合氯醛或氰化钠等药物抑制血管平滑肌的活动，自身调节消失。返回紧急情况--血液的再分配肾交感神经活动加强时，引起肾血管强烈收缩，肾血流量减少。肾上腺素与去甲肾上腺素都能作用于α受体，使肾血管收缩，肾血流量减少。安静时在一般的血压变化范围内，主要靠自身调节保持血流量的相对稳定，以维持正常的泌尿功能。在应急情况下，肾血管收缩,血液分配到脑、心脏等重要器官。肾血流量调节特点返回第二节尿液生成的过程1.肾小球的滤过2.肾小管集合管的重吸收3.肾小管集合管的分泌和排泄一.肾小球的滤过功能肾小球滤过：指血液流经肾小球时，血浆中的水分和小分子溶质，从毛细血管到达肾小囊囊腔的过程。肾小球滤过率（glumerularfiltrationrete,GFR）：单位时间内两肾生成的超滤液量。125ml/min,超滤液量180L/24h菊粉的肾小球清除率可代表GFR。滤过分数：肾小球滤过率和肾血浆流量的比值。125/660*100%=19%衡量肾功能的重要指标---肾小球滤过率、滤过分数有效滤过压滤过率大小取决于滤过系数(一)滤过膜1.滤过膜：三层结构组成内层：肾小球毛细血管的内皮细胞层-窗孔中间层：非细胞结构的基膜层外层：肾小囊的足细胞的足突层-滤过裂隙膜(1)肾小球毛细血管内皮细胞层,微细结构：电镜下可见直径为70～90nm窗孔。内皮细胞表面有带负电荷的糖蛋白通透性：用允许通过的物质分子量大小来衡量自由通过：小分子溶质、小分子蛋白不能通过：带负电荷的蛋白质、血细胞(2)基膜层微细结构：基质、带负电荷的蛋白质组成，多角形网状结构,网孔为2～8nm。通透性：网孔大小决定分子大小不同的溶质滤过自由通过：小分子中性物质不能通过：大分子物质、带负电荷的蛋白质、血细胞(3)肾小囊脏层上皮细胞层-有突起的足细胞微细结构：足突相互镶嵌,足突间形成狭窄裂隙。裂隙上覆以一层薄膜称为滤过裂隙膜,膜孔直径为4～11nm通透性：小分子物质被阻止于裂隙膜。裂隙膜是物质滤过的最后一道屏障(二)有效滤过压肾小球滤过的动力：（向毛细血管外）肾小球毛细血管血压滤过的阻力（向毛细血管内）肾小囊内压、血浆胶体渗透压、原尿的胶体渗透压。滤过的阻力=滤过的动力有效滤过压=0滤过平衡并不是肾小球毛细血管的全程参与滤过。Pcap较高的原因：1、入球小动脉粗短，阻力小。2、毛细血管直接发出，流入容易。3、出球小动脉细长，阻力大。肾小球滤过率安静状态下通过自身调节来维持相对稳定；应急情况下通过神经体液调节。(三)影响肾小球滤过的因素滤过膜有效滤过压肾血浆流量滤过膜的面积和通透性1.肾小球毛细血管血压自身调节机制动脉血压变动于80-180mmHg范围，GFR保持不变。超出自身调节范围，肾小球毛细血管、有效滤过压、GFR发生相应改变。应急情况下通过神经体液调节。有效滤过压2.囊内压在正常情况下，肾小囊内压较稳定。病理变化：肾盂或输尿管结石、肿瘤压迫或其他原因引起的输尿管阻塞肾盂内压显著升高囊内压也将升高有效滤过压降低，肾小球滤过率减少尿量减少3.血浆胶体渗透压正常情况下不会发生大幅度波动。静脉快速注入生理盐水时病理：肝功能严重受损毛细血管壁通透性增强血浆蛋白的浓度明显降低，血浆胶体渗透压降低。有效滤过压将升高，肾小球滤过率随之增加。肾血浆流量肾血浆流量加大，血浆胶体渗透压上升速度减慢，滤过平衡点靠近出球小动脉端。肾血浆流量减少时，血浆胶体渗透压上升速度加快，滤过平衡点靠近入球小动脉端。病理：严重缺氧、中毒性休克交感神经兴奋，肾血流量和肾血浆流量将显著减少，肾小球滤过率显著减少。二.肾小管与集合管的重吸收(一)肾小管和集合管中物质转运的方式每天超滤液180升，终尿1.5升，近99%重吸收。终尿量、成分取决于：肾小管和集合管重吸收、分泌、排泄、肾内外因素的调节1.概念重吸收：肾小管上皮细胞将物质从小管液的中转运至血液中去的过程。特点：选择性、对某些物质的有限度的重吸收。分泌：肾小管上皮细胞将自身产生的物质或血液中的物质转运至小管液的过程。2.物质转运方式：(1)被动重吸收：扩散、渗透、易化扩散、溶剂拖曳（随水转运）(2)主动重吸收：原发性、继发性主动转3.小管液物质转运的通路(1)跨细胞：溶质小管上皮细胞基底侧膜组织间隙(2)细胞旁：水分子、Cl-、Na+小管上皮细胞间紧密连接转运体部位：顶端膜基底侧膜方式：同向转运逆向转运(二)肾小管和集合管中各种物质的重吸收与分泌（一）Na+、Cl-和水的重吸收１、近端小管近端小管重吸收超滤液中约67%的Na+、CI-和水（1）近端小管-泵-漏模式大部分Na+与葡萄糖、氨基酸同向转运主动重吸收H+逆向转运；回漏氨基酸Na+X水水随NaCl等溶质重吸收而被重吸收，该段小管与血浆渗透压相同，等渗重吸收。水的重吸收特点：约67%在近曲小管随溶质重吸收为等渗性（必须）重吸收。30%调节性重吸收15%在髓袢，15%在远曲小管和集合管。２.髓袢约20%的NaCl、15%的水被重吸收降支细段：对Na+不易通透，水通透性高升支粗段:对水不易通透，对Na+、Cl-易通透，Na+、K+、2Cl-同向转运体髓袢升支粗段-钠氯钾三种离子的协同主动转运髓袢升支粗段重吸收机制:上皮细胞基侧膜上的Na+泵继发性主动的Na+、K+、2Cl-同向转运体能源来自跨管腔膜的钠梯度、Na+的原发性主动转运、Cl-和K+的逆向转运。作用：髓袢升支粗段对水的通透性很低，水不被重吸收而留在小管内。NaCl重吸收小管液低渗组织间液高渗水和盐重吸收的分离，利于尿液的浓缩和稀释利尿剂：呋喃苯氨酸等与同向转运体结合，干扰尿的浓缩机制，利尿３.远端小管和集合管重吸收约12%的Na+和CI-、不同量的水特点：根据机体的水、盐平衡状况分别进行调节性重吸收水的重吸收主要受ADH调节，Na+的重吸收主要受醛固酮调节。肾小管和集合管H2O重吸收的总结部位量机制特点近曲65%被动(渗透作用)①球-管平衡小管①细胞旁路②不受调节②水通道对终尿量的影响不大髓袢15%降支细段被动升支对水不通透(渗透作用)远曲管10%被动(水通道)①远曲管初段水不通透集合管②ADH调节被动(水通道)影响终尿量(二）葡萄糖和氨基酸的重吸收部位：在近曲小管重吸收，尤其是初段。机制：继发性主动重吸收基侧膜上的葡萄糖转运体2转运进入细胞间隙特点：肾糖阈、吸收极限量正常时肾小管可将滤出的全部葡萄糖重吸收回血，如果在近端小管以后的小管液中仍含有葡萄糖，则尿中将出现葡萄糖。肾糖阈:当血液中葡萄糖浓度超过160-180mg/100ml时，有一部分肾小管对葡萄糖的吸收已达到极限，尿中开始出现葡萄糖时的血糖浓度。人肾的葡萄糖吸收极限量在体表面积为1.73m2的个体，男性为375mg/min，女性为300mg/min。同向转运体的数目有限的缘故氨基酸的转运机制与葡萄糖基本一样，有多种转运体。蛋白质的转运机制微量-胞饮第三节尿生成的调节一、肾内自身调节（一）肾小管中溶质的浓度小管内溶质形成的渗透压是对抗重吸收水的力量。小管内渗透压增加，水重吸收减少，并导致NaCl重吸收减少，尿量增加。渗透性利尿：糖尿病和甘露醇应用等。（二）球-管平衡（glomerulotubularbalance）定义：正常情况时无论肾小球滤过率增大或减少,近端小管对Na+、水的重吸收率也随之增大或减少，这种现象称为球-管平衡。近端小管对Na+、水的重吸收率始终占肾小球滤过率的65％～70％，称为近端小管定比重吸收。形成机制管周血管血压血浆胶体渗透压近端小管对Na+、水的重吸收率生理意义：保持尿量与尿钠的相对稳定。球管平衡的破坏渗透性利尿：脱水充血性心力衰竭：水肿二、神经调节和体液调节（一）肾交感神经1.出入球小动脉的收缩有效滤过压下降2.刺激球旁细胞释放肾素AngⅡ、ALD3.促进肾小管对小管液（钠、水等溶质）的重吸收释放递质：去甲肾上腺素(二)抗利尿激素（antidiuretichormone,ADH）血管升压素（argininevasopressin,AVP）来源：下丘脑-视上核室旁核组成：多肽ADH的作用增加远曲小管和集合管对水的重吸收Increasingthewaterpermeability提高髓质的渗透浓度，有利尿液浓缩ADH作用机制影响ADH释放的因素1.体液渗透压ADH的有效刺激主要是:血浆晶体渗透压↑反射途径:血浆Na+、Cl-(有最效刺激)↑甘露醇、蔗糖↑→血浆晶体渗透压↑大量出汗、严重呕吐腹泻→下丘脑渗透压感受器+→反射性ADH分泌远曲小管、集合管水重吸收↑→尿量↓水利尿：大量饮水→血浆晶体渗透压↓→下丘脑渗透压感受器（-）→反射性ADH分泌↓→远曲小管、集合管水重吸收↓→尿量↑尿液稀释。大量饮清水引起尿量增多的现象，称为水利尿。大量饮生理盐水尿量变化不明显。水利尿（Waterdiuresis）2.血容量（心肺感受器、压力感受器）特点：敏感低（5%-10%↓）、ADH↑晶渗压调定点下移机制：循环血量↓→心肺感受器刺激↓迷走神经传入冲动下丘脑抑制作用↓→ADH↑BP（平均动脉压100mmHg）→压力感受器（+）传入冲动↑下丘脑抑制作用→ADH↓BP≺100mmHg→下丘脑抑制作用↓→ADH↑3.其他因素ADH↑①恶心→ADH↑有效刺激②疼痛、应激刺激、ANGⅡ、低血糖③药物：尼古丁、吗啡ADH↓乙醇（三）肾素-血管紧张素-醛固酮系统Renin-Angiotensin-Aldosteronesystem,RAA1.肾素-血管紧张素-醛固酮系统组成成分1234567891011121314天冬-精-缬-酪-异亮-组-脯-苯丙-组-亮-亮-缬-酪-丝-R(血管紧张素原)N↓天冬-精-缬-酪-异亮-组-脯-苯丙-组-亮+亮-缬-酪-丝-R(血管紧张素Ⅰ)↓(angiotensin1-1010P)天冬-精-缬