生理学完整-第八章-肾脏的排泄功能课件

第八章第八章 尿的生成和排出尿的生成和排出精选第八章 尿的生成和排出精选1肾脏肾脏的功能的功能：（1）泌尿功能泌尿功能 肾脏肾脏泌尿功能的意泌尿功能的意义义：排除机体代排除机体代谢终产谢终产物以及物以及进进入机入机体体过过剩余的物剩余的物质质和异物；和异物；调节调节水、水、电电解解质质、酸碱平衡；、酸碱平衡；调节细调节细胞外液量和渗透胞外液量和渗透压压；（2）分泌生物活性物）分泌生物活性物质质:肾肾素、前列腺素、活性素、前列腺素、活性维维生素生素D3、促、促红细红细胞生成素胞生成素精选肾脏的功能：精选2第一第一节节 肾脏肾脏的的结结构和血液循构和血液循环环肾脏肾脏的的结结构构 一、一、肾单肾单位的构成位的构成 肾单肾单位位：是：是肾肾的基本功能的基本功能单单位，它位，它与集合管共同完成泌尿功能。人的两与集合管共同完成泌尿功能。人的两侧肾约侧肾约有有170-240万个万个肾单肾单位。位。精选第一节 肾脏的结构和血液循环精选3精选精选4皮皮质肾单质肾单位和近髓位和近髓肾单肾单位位 肾单肾单位：皮位：皮质肾单质肾单位位 近髓近髓肾单肾单位（髓旁位（髓旁肾单肾单位）位）二、二、球旁器：主要分布在皮球旁器：主要分布在皮质肾单质肾单位位 颗颗粒粒细细胞：分泌胞：分泌肾肾素素 系膜系膜细细胞胞 致密斑：感受小管液中致密斑：感受小管液中NaCl含量的含量的变变化化精选皮质肾单位和近髓肾单位精选5精选精选6第二第二节节尿生成尿生成过过程程尿的生成包括三个基本尿的生成包括三个基本过过程程:肾肾小球小球滤过滤过、肾肾小管和集合管的重小管和集合管的重吸收、吸收、肾肾小管和集合管的分泌。小管和集合管的分泌。1.肾肾小球的小球的滤过滤过功能功能 滤过滤过：循：循环环血液流血液流经肾经肾小球毛小球毛细细血管血管时时，血，血浆浆中的水分和小分子溶中的水分和小分子溶质质滤滤入入肾肾小囊腔而形成小囊腔而形成滤过滤过液（原尿）液（原尿）的的过过程。程。血血浆浆与原尿比与原尿比较较（表）（表）精选第二节尿生成过程精选7精选精选8精选精选9滤过滤过膜的三膜的三层结层结构：构：组组成机械屏障成机械屏障 内皮内皮细细胞上的小孔（窗孔胞上的小孔（窗孔70-90nm）小分子）小分子溶溶质质和蛋白和蛋白质质均可自由通均可自由通过过，但血，但血细细胞不能通胞不能通过过。内皮。内皮细细胞表面胞表面带负电带负电。基膜：由基基膜：由基质质和和带负电带负电的蛋白的蛋白质质构成，是构成，是主要的屏障。微主要的屏障。微纤维纤维网的网孔（网的网孔（2-8nm）允）允许许水和部分溶水和部分溶质质通通过过。肾肾小囊的上皮小囊的上皮细细胞：胞：滤过滤过裂隙膜上有直径裂隙膜上有直径4-11nm的孔，是的孔，是滤过滤过的最后一道屏障。的最后一道屏障。精选滤过膜的三层结构：组成机械屏障精选10有效有效滤过压滤过压（图图）肾肾小球小球滤过滤过的的动动力是有效力是有效滤过压滤过压。有效有效滤过压滤过压=肾肾小球毛小球毛细细血管血管压压（血（血浆浆胶体渗透胶体渗透压压+肾肾小囊内小囊内压压）。）。影响影响肾肾小球小球滤过滤过的因素的因素 肾肾小球毛小球毛细细血管血血管血压压 囊内囊内压压 血血浆浆胶体渗透胶体渗透压压 肾肾血血浆浆流量：影响流量：影响滤过滤过平衡的位置平衡的位置精选有效滤过压（图）精选11精选精选122.肾小管与集合管的重吸收功能正常人两正常人两肾肾生成的超生成的超滤滤液液180L/D，而，而终终尿尿为为1.5L。重吸收方式重吸收方式重吸收：物重吸收：物质质从从肾肾小管液中小管液中转转运至血液运至血液中的中的过过程。程。精选2.肾小管与集合管的重吸收功能精选13精选精选14被被动转动转运：溶运：溶质顺电质顺电化学梯度通化学梯度通过肾过肾小小 管上皮管上皮细细胞的胞的过过程程包括包括扩扩散、渗透和易化散、渗透和易化扩扩散，水的溶散，水的溶质质拖曳拖曳主主动转动转运：溶运：溶质质逆逆电电化学梯度通化学梯度通过肾过肾小小 管上皮管上皮细细胞的胞的过过程。程。原原发发性主性主动转动转运（运（质质子子泵泵、钠泵钠泵、钙钙泵泵）继发继发性主性主动转动转运运精选被动转运：溶质顺电化学梯度通过肾小精选15肾肾小管与集合管中各种物小管与集合管中各种物质质的重吸收与分的重吸收与分泌泌（一）（一）Na+、Cl-和水的重吸收和水的重吸收 1、近端小管、近端小管 重吸收重吸收约约70%Na+、CI-和水；其中和水；其中约约2/3经经跨跨细细胞胞转转运途径，主要运途径，主要发发生在近端小生在近端小管前半段；管前半段；约约1/3经细经细胞旁途径被重吸收，胞旁途径被重吸收，主要主要发发生在近端小管后半段。生在近端小管后半段。80%的的HCO3-，葡萄糖、氨基酸全部被重吸收；，葡萄糖、氨基酸全部被重吸收；泌泌H+。重吸收的重吸收的动动力：基力：基侧侧膜的膜的Na+泵泵精选肾小管与集合管中各种物质的重吸收与分泌精选16近端小管前半段：大部分近端小管前半段：大部分Na+与与GS、AA同向同向转转运、与运、与H+逆向逆向转转运主运主动动重吸收。重吸收。HCO3-被重吸被重吸收。收。近端小管后半段：由于前半段近端小管后半段：由于前半段Cl-不被重吸收，不被重吸收，所以后半段小管液中的所以后半段小管液中的Cl-浓浓度高，同度高，同时时，顶顶端端膜上有膜上有Na+-H+交交换换和和Cl-HCO3-逆向逆向转转运体，运体，进进入胞内的由基底入胞内的由基底侧侧膜上的膜上的K+-Cl-同向同向转转运至运至细细胞胞间间隙，再吸收入血。隙，再吸收入血。Na+为顺电势为顺电势差差扩扩散，散，Cl-为顺浓为顺浓度差度差扩扩散。散。（图图）水的重吸收是被水的重吸收是被动动的，是靠渗透作用的，是靠渗透作用经经跨上跨上皮皮细细胞和胞和紧紧密密连连接而接而进进入入细细胞胞间间隙后再隙后再进进入血入血管中的。此段是等渗重吸收。管中的。此段是等渗重吸收。精选近端小管前半段：大部分Na+与GS、AA同向转运、与H+逆向17精选精选182、髓袢、髓袢(图图)重吸收重吸收20%的的Na+、Cl-和和K+。降支降支细细段：段：钠泵钠泵活性低，活性低，Na+不通透，水通不通透，水通透。透。升支升支细细段：段：Na+和和CI-易通透，易通透，对对水不通透。水不通透。升支粗段升支粗段:是是NaCl在髓袢重吸收的主要部位，在髓袢重吸收的主要部位，其机制是通其机制是通过顶过顶端膜上的端膜上的Na+-K+-2Cl-同向同向转转运体主运体主动动重吸收。能量来自基底重吸收。能量来自基底侧侧膜的膜的钠钠泵泵。这过这过程在尿液稀程在尿液稀释释和和浓缩浓缩机制中具有机制中具有重要意重要意义义。速尿、利尿酸通。速尿、利尿酸通过过抑制同向抑制同向转转运运体体发挥发挥利尿作用利尿作用精选2、髓袢(图)精选19精选精选203、远远曲小管和集合管曲小管和集合管 重吸收重吸收12%Na+、Cl-和水，同和水，同时时也分泌也分泌K+和和H+。该该部位部位对对Na+、Cl-和水重吸收和水重吸收受机体水受机体水盐盐代代谢谢的需要而的需要而调节调节。Na+和和K+的的转转运受运受醛醛固固酮调节酮调节。水的重吸收受抗利尿激素水的重吸收受抗利尿激素(ADH)调节调节。Na+多多进进多排，少多排，少进进少排，不少排，不进进不排。不排。精选3、远曲小管和集合管精选21精选精选22（二）（二）HCO3重吸收与重吸收与H+的分泌的分泌 1、近端小管、近端小管 80%的的HCO3-在此在此处处重吸收，其机制重吸收，其机制顶顶端膜上端膜上的的Na+-H+交交换换及碳酸及碳酸酐酐酶酶。进进入胞内的入胞内的HCO3-与与其它的离子以其它的离子以联联合合转转运方式或通运方式或通过过Cl-HCO3-逆向逆向转转运体运体进进入入细细胞胞间间液液进进而入血。而入血。结结果：分泌一个果：分泌一个H+重吸收一分子重吸收一分子NaHCO32、髓袢、髓袢 HCO3-重吸收重吸收在升支粗在升支粗段，机制同上。段，机制同上。3、远远曲小管和集合管曲小管和集合管闰细闰细胞上主胞上主动动泌泌H+有两种机制：有两种机制：质质子子泵泵（和（和H+-K+ATP酶酶，泌，泌H+量与量与远远曲小管和集合管曲小管和集合管细细胞中的胞中的碳酸碳酸酐酐酶酶活性受小管液中的活性受小管液中的PH值值影响。影响。精选（二）HCO3重吸收与H+的分泌 精选23精选精选24（三）（三）NH3分泌与分泌与H+、HCO3-的的转转运的关系运的关系近端小管、近端小管、髓袢髓袢升支粗段和升支粗段和远远端小管上皮端小管上皮细细胞胞内的谷氨内的谷氨酰酰胺在谷氨胺在谷氨酰酰胺胺酶酶及谷氨酸脱及谷氨酸脱氢氢酶酶作作用下生成用下生成NH3和和HCO3-；NH3的分泌与的分泌与H+的的分泌密切相关；分泌密切相关；H+分泌增加促使分泌增加促使NH3分泌及分泌及NaHCO3的重吸收，的重吸收，实现实现排酸保碱的作用。排酸保碱的作用。集合管集合管细细胞膜胞膜对对NH3有高度通透，有高度通透，对对NH4+低低通透。通透。精选（三）NH3分泌与H+、HCO3-的转运的关系精选25精选精选26（四）（四）K+的重吸收和分泌的重吸收和分泌 65-70%被近球小管重吸收被近球小管重吸收(其机制尚不清楚，其机制尚不清楚，但但应为应为主主动过动过程程)，25-30%在髓袢重吸收。尿中在髓袢重吸收。尿中的的K+主要是由主要是由远远曲小管和集合管分泌的，并受曲小管和集合管分泌的，并受许许多因素的影响。多因素的影响。精选（四）K+的重吸收和分泌 精选274.尿液的尿液的浓缩浓缩和稀和稀释释 高渗尿低渗尿等渗尿高渗尿低渗尿等渗尿尿液的稀尿液的稀释释(最低可至最低可至50mmol/L)在髓袢升支粗段小管液的溶在髓袢升支粗段小管液的溶质质被重吸收而被重吸收而水不易被重吸收造成水不易被重吸收造成尿液的尿液的浓缩浓缩(最高可至最高可至1200mmol/L)水被重吸收而溶水被重吸收而溶质质仍留在小管液中造成仍留在小管液中造成髓髓质质的渗透梯度的建立（冰点降低法）的渗透梯度的建立（冰点降低法）结结构基构基础础：髓袢，髓袢愈：髓袢，髓袢愈长浓缩长浓缩能力愈能力愈强强。精选4.尿液的浓缩和稀释精选28精选精选29影响尿液影响尿液浓缩浓缩和稀和稀释释的因素的因素 髓髓质质高渗区及渗透梯度是高渗区及渗透梯度是动动力力 ADH是不可少的条件是不可少的条件1影响髓袢升支粗段主影响髓袢升支粗段主动动重吸收重吸收NaCl的的因素因素2影响尿素再循影响尿素再循环环的因素的因素3髓袢的髓袢的长长度及近髓度及近髓肾单肾单位的数量位的数量4直小血管血流速度直小血管血流速度5ADH的分泌和作用的分泌和作用精选影响尿液浓缩和稀释的因素精选30精选精选31第三第三节节 尿生成的尿生成的调节调节 通通过对滤过过对滤过、重吸收、分泌的、重吸收、分泌的调节实现调节实现。滤过滤过的的调节调节：1.滤过滤过膜的面膜的面积积和通透性和通透性 2.影响有效影响有效滤过压滤过压的因素的因素小管液中溶小管液中溶质质的的浓浓度度 小小管管液液中中溶溶质质渗渗透透压压 近近曲曲小小管管重重吸吸收收水水 NaCl浓浓度度 NaCl重重吸吸收收，水水重吸收重吸收。渗渗透透性性利利尿尿：临临床床上上给给病病人人使使用用能能被被肾肾小小球球滤滤过过但但不不被被肾肾小小管管重重吸吸收收的的物物质质（如如甘甘露露醇醇），来来提提高高小小管管液液中中溶溶质质的的浓浓度度而而达达到到利尿的目的。利尿的目的。精选第三节 尿生成的调节小管液中溶质的浓度精选32血管升血管升压压素素(AVP)又称抗利尿激素（又称抗利尿激素（ADH），由下丘，由下丘脑脑的的视视上核和室旁核分泌。上核和室旁核分泌。作用：作用：1、提高、提高远远曲小管和集合管曲小管和集合管对对水的通透性水的通透性2、增加髓袢升支粗段、增加髓袢升支粗段对对NaCl的主的主动动重吸收，重吸收，增加内髓部集合管增加内髓部集合管对对尿素的通透，利于尿尿素的通透，利于尿浓缩浓缩。ADH分泌分泌调节调节：血：血浆浆晶体渗透晶体渗透压压（图图水利尿）水利尿）和循和循环环血量、血量、动动脉血脉血压压、痛刺激、冷刺激、缺、痛刺激、冷刺激、缺氧等。氧等。精选血管升压素(AVP)精选33肾肾素素-血管血管紧张紧张素素-醛醛固固酮酮系系统统1、肾肾素：由素：由颗颗粒粒细细胞分泌胞分泌作用：使血管作用：使血管紧张紧张素原生成血管素原生成血管紧紧张张素素分泌的分泌的调节调节：BP入球小入球小A压压力力血流血流入球小入球小A处处的的牵张牵张感受器感受器肾肾素分泌素分泌 BP入球小入球小A压压力力血流血流滤过滤过流流经肾经肾小管的小管的钠钠量量致密斑致密斑钠钠感受器感受器兴兴奋奋肾肾素分泌素分泌 BP肾肾交感神交感神经兴奋肾经兴奋肾素的素的释释放放、精选肾素-血管紧张素-醛固酮系统分泌的调节：精选342、血管、血管紧张紧张素素的作用：的作用：刺激刺激醛醛固固酮酮的合成和分泌的合成和分泌 直接刺激近球小管直接刺激近球小管对对NaCl的重吸收的重吸收 刺激垂体后叶刺激垂体后叶释释放放ADH 3 醛醛固固酮酮：由：由肾肾上腺皮上腺皮质质球状球状带带分泌分泌作用：保作用：保Na+、保水、排、保水、排K+(图图)分泌分泌调节调节：肾肾内机制、内机制、神神经经机制、机制、体液机制体液机制 血血K+、血、血Na+浓浓度。度。精选2、血管紧张素的作用：精选35第四第四节节 尿液及其排放尿液及其排放 尿的生成是尿的生成是连续连续，排尿是，排尿是间间歇的。歇的。膀胱与尿道的神膀胱与尿道的神经经支配（支配（图图）传传出出N 1、盆、盆N（副交感（副交感N）兴奋兴奋使逼尿肌收使逼尿肌收缩缩、膀胱内括膀胱内括约约肌松肌松驰驰，促，促进进排尿。排尿。2、腹下、腹下N（交感（交感N）兴奋兴奋使逼尿肌松使逼尿肌松驰驰、内括内括约约肌收肌收缩缩，阻抑尿的排放。，阻抑尿的排放。3、阴部、阴部N（躯体（躯体N）兴奋兴奋使膀胱外括使膀胱外括约约肌肌收收缩缩，受意，受意识识控制。控制。精选第四节 尿液及其排放精选36精选精选37排尿反射排尿反射 在正常情况下，膀胱内在正常情况下，膀胱内压经压经常保持在常保持在10cm H2O，当尿量增加到，当尿量增加到400-500ml时时膀胱膀胱内内压压明明显显升高（升高（图图）。膀胱内尿量增加到）。膀胱内尿量增加到700ml，膀胱内，膀胱内压压增加至增加至35cm H2O，逼尿肌，逼尿肌便出便出现节现节律性收律性收缩缩，排尿欲增加，可控制排，排尿欲增加，可控制排尿。当膀胱内尿。当膀胱内压压达到达到70cm H2O以上以上时时，便，便出出现现明明显显的痛感以致不得不排尿。的痛感以致不得不排尿。精选排尿反射精选38图-人膀胱充盈过程中膀胱容量与压力的关系图中压力垂直下降表示容量恒定时膀胱的适应过程精选图-人膀胱充盈过程中膀胱容量与压力的关系精选39排尿异常：排尿异常：1、尿、尿频频：排放次数：排放次数过过多。多。膀胱炎症或机械性刺激（如膀胱炎症或机械性刺激（如结结石）引起石）引起 2、尿潴留：膀胱尿液充盈、尿潴留：膀胱尿液充盈过过多而不能排多而不能排出。出。由排尿反射初由排尿反射初级级中枢的活中枢的活动发动发生障碍生障碍或尿流受阻所致。或尿流受阻所致。3、尿失禁：排尿失去了大、尿失禁：排尿失去了大脑脑皮皮层层意意识识控控制。制。精选排尿异常：精选40