生理学-第八章-尿生成课件

第二节 肾小球的滤过功能,第一节 肾的功能与解剖复习,第六节 血 浆 清 除 率,第四节 尿的浓缩和稀释,第五节 尿 生 成 的 调 节,第八章 泌尿生理,第三节 肾小管的物质转运功能,第七节 尿 液 及 其 排 放,第二节 肾小球的滤过功能第一节 肾的功能与解剖复习第,一、人体的排泄器官及其排泄物,排泄,：由排泄器官将体内一些物质经血液循环排出体外的过程。,排 泄 器 官 排 泄 物,肾 脏 水、尿素、肌酐、盐类、,药物、毒物、色素等,肺 脏,co,2,、水、挥发性药物等,皮肤及汗腺 水、盐类、少量尿素等,消 化 道 钙、镁、铁、磷等无机盐,胆色素,毒物等,唾 液 腺 重金属、狂犬病毒等 ,一、人体的排泄器官及其排泄物,二、肾的功能与解剖复习,1、,肾脏功能:,(一)泌尿:,排泄代谢废物;,调节渗透压;,调节水、电解质和酸碱平衡。,为什么肾脏是人体最重要的排泄器官？,(二)内分泌:,肾素;,促红细胞生成素;,前列腺素等。,二、肾的功能与解剖复习 1、肾脏功能:,损伤肾脏的因素,1.原发性高血压,2. 糖尿病,3.高尿酸血症,4.系统性红斑狼疮,5.重金属中毒：汞、铅,6.鱼胆,肾功能损伤的表现,1.氮质血症,2.尿毒症,损伤肾脏的因素,治疗：,1.透析：血液透析,腹膜透析（透析衰竭）,2.肾移植 （器官来源异常困难）,目前,我国患尿毒症等待肾移植的人有150万,但每年全国只有7000个左右的患者能够幸运接受肾移植,治疗：,组织工程技术,（人耳鼠）,1997年，在哈佛大学医学院从事博士后研究的,上海交通大学医学院及其附属第九人民医曹谊林于Vacanti实验室内主要完成,组织工程技术（人耳鼠）,供体猪（湘雅三医院）,异种胰岛细胞移植,供体猪（湘雅三医院）,器官黑市交易,湖南郴州高中生为买苹果手机卖肾，索赔约230万,器官黑市交易湖南郴州高中生为买苹果手机卖肾，索赔约230万,2、肾的功能解剖,(一)肾单位,肾小体,肾小球,肾小囊,肾小管,近端小管,髓袢细段,远端小管,升支细段,髓袢升支粗段,远曲小管,髓袢降支粗段,近曲小管,降支细段,2、肾的功能解剖(一)肾单位肾小体肾小球肾小囊近端小管髓袢细,两种肾单位比较,皮质肾单位,近髓肾单位,数 量,多(85-90%),A口径,少(10-15%),体 积,较大,较小,A,入, A,出, 21,A,入, A,出,A,出,后的毛细血管,袢长度,分布于皮质部,的肾小管周围,还形成U形,的直小血管,肾素含量,短,长,多,少,功能,与滤过有关,与尿的浓缩与稀释有关,两种肾单位比较皮质肾单位近髓肾单位数 量多(85-90%,(二)球旁器,（,颗粒细胞、球旁细胞,）,（,球外系膜细胞,）,(二)球旁器（颗粒细胞、球旁细胞）（球外系膜细胞）,颗粒细胞,：出、入球小A中分化的平滑肌细胞，合成储存和释放肾素。,致密斑,：髓袢升支粗段远端高柱状上皮细胞，感受小管液中NaCl含量的变化。,球外细膜细胞,：吞噬和收缩功能,生理学-第八章-尿生成课件,四、滤过屏障滤过膜的构成,外层,中层,内层,水分子,阳离子,葡萄糖,小分子阴离子,白蛋白,蛋白质,1.,组成：内层（内皮细胞）、中层（基膜）、外层（肾小囊脏层足细胞的足突）,四、滤过屏障滤过膜的构成外层中层内层水分子阳离子葡萄糖小,机械屏障由滤过膜的三层组织各种孔、裂构成，决定了溶质分子的半径不同，通透性不同：,2.滤过屏障的通透性特征：选择性通透,1.8nm自由通过,半径,1.83.6nm部分通过,3.6nm不能通过,分子量,69000单体可通过,屏障：,机械屏障、静电屏障,机械屏障由滤过膜的三层组织各种孔、裂构成，决定了溶质分,带正电荷的溶质最易通过；中性溶质次之；负电荷溶质不能通过。,急性肾小球肾炎时，机械屏障破坏，血细胞滤过在原尿中，出现血尿,肾病综合征带负电荷的糖蛋白减少或消失，出现蛋白尿，低蛋白血症，从而出现水肿。,静电屏障决定了溶质分子所带电荷的不同，,通透性不同,：,带正电荷的溶质最易通过；中性溶质次之；负电荷溶质不能,肾病综合征 低蛋白血症 水肿,肾病综合征 低蛋白血症 水肿,（四）肾脏的神经支配和血管分布,单一神经支配：肾交感神经，没有副交感神经,支配肾动脉、肾小管和球旁细胞,（四）肾脏的神经支配和血管分布,肾血管分布,肾动脉、叶间动脉、弓状动脉、小叶间动脉、入球小动脉、,肾小球毛细血管网,、出球小动脉、,肾小管周围毛细血管网,或直小血管、肾静脉,肾血管分布,二、肾的血液循环及其调节,1.肾的血液循环特征,血液分布不匀：,皮质外髓内髓 = 1.000.250.06,存在两套毛细血管，压力高低不同：,肾小球毛细血管网高利于滤过；,肾小管周围毛细血管网低利于重吸收。,流量大,流量心输出量1/41/5；肾占体重的0.5%。,（4）,血流量一定范围内相对稳定,在动脉血压为80-180mmHg范围内，保持相对稳定。,二、肾的血液循环及其调节,2.肾血流量的调节方式,自身调节,：,在没有外来神经支配的情况下，肾血流量在动脉血压（ 80-180mmHg ）一定范围内保持恒定的现象。,机制：,肌源学说,：当A压A管壁平滑肌紧张性而收缩血流阻力肾血流量保持稳定；,管-球反馈,：当肾血流量和肾小球滤过率致密斑感受到远曲小管液Na,+,Cl,-,致密斑将此信息反馈至肾小球使入、出球小动脉收缩，肾血流量和肾小球滤过率恢复。,肾素-血管紧张素系统有关,2.肾血流量的调节方式自身调节： 管-球反馈：当肾血流,神经-体液调节：,应急时交感N兴奋 肾血管收缩 肾血流量；,应急时NE、E、VP、A 分泌肾血管收缩 肾血流量。,神经-体液调节：,尿的生成过程：,1.肾小球的滤过作用,2.肾小管和集合管的重吸收作用,3.肾小管和集合管的分泌作用,第二节,肾小球的滤过功能,一、概述,尿的生成过程：第二节 肾小球的滤过功能一、概述,1.什么叫肾小球滤,过？,形成原尿的过程,。,2.滤过的实验证据:,肾小囊微穿刺抽取液体分析发现,除蛋白质外，,所含的成分及其浓度与血浆基本一致,而且渗透压和pH值也与血浆近似。,原尿,= 血 浆的超滤液。,1.什么叫肾小球滤 原尿 = 血 浆的超滤液。,(3)肾小球滤过功能的度量指标,1.滤过率,（glomerular filtration rate,GFR,),概念,：,单位时间内两肾生成的超滤液量。,测定方法：用测定菊糖的血浆清除率代表GFR。,2.滤过分数,(,glomerular,filtration fraction,GFF,),概念,：,GFR与每分钟肾血浆流量的百分比。,(3)肾小球滤过功能的度量指标1.滤过率（glomerula,二、肾小球的滤过,滤过三要素:,屏障、,动力、,阻力,二、肾小球的滤过 滤过三要素:,入球端,有效滤过压,=6.0 (2.67+1.33) =2.0kPa(15mmHg,),0有滤液生成,出球端,有效滤过压,=6.0 (4.67+1.33),= 0kPa(0mmHg),0无滤液生成,滤过的动力,有效滤过压（EFP）,有效滤过压=毛细血管压-（血浆胶体渗透压+囊内压）,有效滤过压：滤过动力与阻力的代数,和,入球端 出球端滤过的动力有效滤过压（EFP）有效滤过,沿着毛细血管全长，随着水和溶质的滤出，胶体渗透压渐有效滤过压渐(,EFP=0时称滤过平衡),滤过平衡的位置决定着,毛细血管滤过的长度,。,沿着毛细血管全长，随着水和溶质的滤出，胶体渗透压渐有效滤,(四)影响滤过的因素,1.滤过膜,面积,通透性,机械屏障作用血尿（肾炎）,静电屏障作用蛋白尿（肾病综合征）,正常时肾小球都活动滤过面积=1.5m,2,滤过面积GFR尿量（肾盂肾炎）,(四)影响滤过的因素1.滤过膜 面积通透性机械屏障作用,2.有效滤过压,肾小球,Cap.血压,血浆胶体,渗透压,囊内压,有效,滤过压,GFR,尿量,=,如：大失血交感N,+,、NE Cap.收缩,高Bp病晚期肾A,入,硬化而缩小,如：快速大量输液稀释胶渗压,如：结石、肿瘤,2.有效滤过压肾小球血浆胶体囊内压有效 GFR 尿量,3.肾小球血浆流量,由图可见：三条曲线分别代表不同肾小球血浆流量(RPF)时血浆胶体渗透压(COP)上升的斜率。,曲线A: RPF COP速快,曲线C: RPF COP速慢,曲线B:正常RPF时COP速,由图可见：沿着毛细血管全长，随着水和溶质的滤出，胶体渗透压渐有效滤过压渐(=0时称滤过平衡)滤过平衡的位置决定着毛细血管滤过的长度。,结论,：,RPF大COP速慢滤过平衡位置近出球A端GFR；反之则GFR,。,3.肾小球血浆流量 由图可见：三条曲线分别代表不同,第三节 肾小管与集合管的转运功能,肾小管与集合管的转运功能是指其,重吸收,和,分泌,作用。,分 泌,:指小管上皮细胞将自身代谢产物排入管腔的过程。,重吸收:,指小管上皮细胞将原尿中某些成分重新摄回血液的过程,。,第三节 肾小管与集合管的转运功能肾小管与集合管的转运功能,血浆、原尿和终尿主要成分比较(g/L),成 分 血浆 原尿 终尿 浓缩倍数,水 900 980 960 1.1,蛋白质 80 微量 0 -,葡萄糖 1 1 0 -,Na,+,3.3 3.3 3.5 1.1,Cl,-,3.7 3.7 6.0 1.6,K,+,0.2 0.2 1.5 7.5,尿酸 0.02 0.02 0.5 25.0,尿素 0.3 0.3 20.0 67.0,肌酐 0.01 0.01 1.5 150.0,氨 0.001 0.001 0.4 400.0,重吸收和分泌的证据,：,比较下表原尿与终尿中成分的组成,：,葡萄糖,原尿中有终尿中无(,定有重吸收,)；,肌酐、氨,原尿中微量终尿中大量(,定有分泌,)。,原尿与终尿量的比较：,原尿量,=,125,ml/min,60,24=,180L,/d,终尿量,=1-2L/d,(,定有,重吸收,),血浆、原尿和终尿主要成分比较(g/L)重吸收和分泌的证据,重吸收的方式,被动,：,单纯扩散,易化扩散,主动,：,原发主动：,泵,继发主动：,协同,转运,重吸收的方式 被动：,(一)近端小管对Na,+,的重吸收,1.,Na,+,重吸收机制,：,前半段,：主动过程。,管腔膜：,.Na,+,分别与葡萄糖、氨基酸、等同向偶联转运；,. Na,+,与H,+,交换。,管周膜：Na,+,-K,+,泵。,一、Na,+,Cl,-,和水的重吸收,侧 膜,后半段,：被动为主的过程。,1.,Cl,-,顺浓度差经紧密连接处重吸收管两侧电位差Na,+,顺电位差经,紧密连接,处重吸收。,2.,Na,+,与H,+,交换,近端小管：,重吸收70%的Na,+,Cl,-,和水,各段小管转运方式和机制不同,(一)近端小管对Na+的重吸收一、Na+ Cl-和水的重吸收,(二)近端小管对Cl,-,的重吸收,机制:被动过程。,1.近端小管的前半段：,不吸收,2.后半段：,（1）,Cl,-,-HCO,3,-,逆向转运,，K,+,-Cl,-,同向转运,（2）,由于Na,+,、葡萄糖、氨基酸等物质已在近曲小管的前半段主动重吸收后半段的管内外Cl,-,的浓度差(高2040%)Cl,-,顺浓度差,经,紧密连接,处进入细胞间隙。,(二)近端小管对Cl-的重吸收,(三)近端小管H,2,O的重吸收,重吸收机制:被动过程（渗透作用）。,重吸收途径：细胞旁路；,H,2,O通道。,重吸收特点：,具球-管平衡现象，即重吸收量始终为滤过量的6570%。,重吸收量不随机体的需要而被调节，故,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,。,(三)近端小管H2O的重吸收,Na,+,K,+,Cl,-,水,髓,二、髓袢对Na,+,、Cl,-,和水的重吸收,髓袢降支细段：,对尿素、Na,+,不通透；,对水高度通透：水经水通道以渗透方式重吸收渗透压渐。,髓袢升支细段：,对水不通透；,对尿素中等通透；,对Na,+,高度通透：顺浓度差被动重吸收渗透压渐。,Na,+,尿素,重吸收NaCl的20%和水的15%,髓袢细段的这一特性可产生逆流倍增现象,Na+水髓二、髓袢对Na+、Cl-和水的重吸收髓袢降支细段,Na,+,K,+,Cl,-,水,髓,Na,+,尿素,髓袢升支粗段：,对水,、,尿素不通透,；,对Na,+,通透性低；,但能以,Na,+,2Cl,-,K,+,同向转运体方式的继发主动转运。,细胞内,Cl,-,K,+,Na,+,Na+水髓Na+尿素髓袢升支粗段：细胞内Cl-K+Na+,同向转运体模式:,管腔膜上有Na,+,:2Cl,-,:K,+,同向转运体,Na,+,、Cl,-,顺电-化学梯度,，,K,+,逆电-化学梯度同向转运入细胞内。,进入细胞内的,：,Na,+,由管周膜,Na,+,泵,泵出,，,Cl,-,经管周膜Cl,-,通道、K,+,经,管,腔膜K,+,通道顺浓度梯度易化扩散出细胞。,同向转运体模式: 管腔膜上有Na+:2Cl-:K+同,影响同向转运体转运的因素:,应用,圭巴因,选择性阻断Na,+,泵时，Cl,-,和Na,+,的重吸收就明显减少。说明管周膜Na,+,泵的活动对管腔膜同向转运体的转运具有重要作用。,同向转运体对,速尿（呋塞米）,和,利尿酸,很敏感，即它们能与Cl,-,竞争结合位点，从而抑制Na,+,、Cl,-,、K,+,的同向转运，干扰尿浓缩机制(后述)，导致利尿。因此，将速尿称,髓袢利尿剂,。,影响同向转运体转运的因素:,3.远端小管和集合管对Na,+,、Cl,-,和水的重吸收,重吸收12%的Na,+,、Cl,-,和不同量的水,特点,:重吸收的量可被调节：醛固酮可,调节Na,+,的重吸收,。抗利尿激素调节水的重吸收,（1）.远端小管和集合管对Na,+,的重吸收,机制,：主动重吸收。,远曲小管初段：,Na,+,在管腔膜由,Na,+,-Cl,-,同向转运（,抑制剂：噻嗪类利尿剂）,进入细胞内，然后在管周膜由Na,+,泵泵出细胞而被重吸收。,远曲小管后段和集合管：,Na,+,在管腔膜主要通过,Na,+,通道,（,抑制剂：,氨氯吡咪）,进入细胞内，然后在管周膜由Na,+,泵泵出细胞而被重吸收。,3.远端小管和集合管对Na+、Cl-和水的重吸收,（2）.远端小管和集合管对,Cl,-,的重吸收,远曲小管初段：,Na,+,-Cl,-,同向转运,远曲小管后段和集合管：,细胞旁路被动重吸收,（顺电位梯度）,（2）.远端小管和集合管对Cl-的重吸收,（3）.,远端小管和集合管对水的重吸收,特点,:,重吸收量根据机体的需要而被调节；,重吸收量对终尿量的影响很大。,机制,:,远曲小管初段,：,同髓袢升支一样,，,对水不通透,。,远曲小管后段和集合管：,被动重吸收,（顺渗透压梯度）,受抗利尿激素ADH调控 ：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。,（3）.远端小管和集合管对水的重吸收特点: 机制:,水通道,水孔蛋白,水通道水孔蛋白,Agre等(1988)在分离纯化红细胞膜上的Rh多肽时，发现了一个28 kD的疏水性跨膜蛋白，称为形成通道的整合膜蛋白（CHIP28)，1991年完成了其cDNA克隆。但当时并不知道该蛋白的功能，在进行功能鉴定时，将体外转录合成的CHIP28 eDNA注入非洲爪蟾的卵母细胞中，发现在低渗溶液中，卵母细胞迅速膨胀，并于5 min内破裂。进一步，证实其为水通道蛋白。从此确定了细胞膜上存在转运水的特异性通道蛋白，并称CHIP28为Aquaporinl(AQPl)。,Agre等(1988)在分离纯化红细胞膜上的Rh多肽时，发现,Peter Agre教授因发现水通道蛋白获得2003年诺贝尔化学奖,1974年于约翰 霍普金斯大学药学院获医学博士学位,现任杜克大学医学中心副主任，分管科学技术。,Peter Agre教授因发现水通道蛋白获得2003年诺贝尔,(二)HCO,3,-,的重吸收与H,+,的分泌,HCO,3,-,的重吸收,1.HCO,3,-,的重吸收：,部位：近端小管、升支粗段,机制：被动重吸收。,特点：,（1）,以CO,2,的形式重吸收；,（2）,关键酶：碳酸酐酶（抑制剂：乙酰唑胺 碱化尿液）,（3）,HCO3-的重吸收与Na+-H+逆向交换呈正相关(H+分泌重吸收HCO3-)。,(二)HCO3-的重吸收与H+的分泌HCO3-的重吸收1.H,2.H,+,的分泌,部位,：近、远端小管、,集合管,机制,:。, Na,+,-H,+,交换,主动分泌H,+,泵,H,+,NH,3,+,NH,4,+,H,+,泵,泌H,+,与泌K,+,呈负相 关，与氨的分泌呈正相关,泌H,+,是有限度的:,当小管液pH值4.5时,泌H,+,则停止。,特点:,泌H,+,与重吸收HCO3,-,、Na,+,呈正相关,2.H+的分泌部位：近、远端小管、 H+NH3 +NH,生理学-第八章-尿生成课件,（三）.NH,3,的分泌,机制,: 单纯扩散,部位：,近、远端小管、髓袢升支粗段,来源,：,小管上皮细胞内,谷氨酰氨,脱氨,NH,3,(氨),脂溶性,肾小管腔：NH,3,H,+,NH,4,+,Cl,-,NH,4,Cl,单纯扩散,谷氨酰氨,酶,（三）.NH3的分泌来源：小管上皮细胞内脱氨NH3(氨)脂,NH,3,分泌特点,:,泌NH,3,与泌H,+,呈正相关：即泌NH,3,促进H,+,-Na,+,交换。,泌NH,3,与HCO,3,-,的重吸收呈正相关。,排酸保碱,调节机体酸碱平衡。,NH3分泌特点:,(四)K,+,的重吸收与分泌,特点：,原尿中的K+绝大部分(70)在近端小管被重吸收入血,终尿中的K+主要是由远曲小管和集合管分泌的。,K,+,的重吸收：,部位：,近端小管（65-70%）、髓袢（25-30%）,机制:,主动过程(尚不清楚)。,K,+,管内, K,+,管外,140,(4mol/L),(150mol/L),是逆浓度差进行的，故认为是主动的,。,(四)K+的重吸收与分泌(4mol/L)(150mol/L),远端小管和集合管,既可重吸收（闰细胞），也可分泌（主细胞）,机制:,尚不清楚,远端小管和集合管,K,+,的分泌,部位：,远端小管、集合管,机制:,不完全清楚,1.Na,+,-K,+,交换。,2,.Na,+,-H,+,交换,3.顺电-化学梯度的易化扩散,K,+,通道,Na,+,通道,Na,+,-K,+,泵,Na,+,-K,+,交换,K+的分泌K+通道Na+通道Na+-K+泵Na+-K+交换,K,+,分泌特点,:,泌K,+,与泌H,+,呈负相关。, Na,+,-K,+,交换与Na,+,-H,+,交换具有竟争抑制。,酸中毒:Na,+,-H,+,Na,+,-K,+,泌K,+,高血钾症,高血钾症:Na,+,-K,+,Na,+,-H,+,泌H,+,酸中毒,多吃多排、少吃少排、不吃也排。,Na,+,-K,+,交换与Na,+,-H,+,交换,K+分泌特点: Na+-K+交换与Na+-H+交换,影响K,+,分泌的因素,促进K,+,分泌：,细胞外液中K,+,浓度升高、,醛固酮增加（保Na,+,排K,+,）,小管液流速增加,抑制K,+,分泌：,H,+,浓度增加,细胞外液中K,+,浓度降低,小管液流速降低,影响K+分泌的因素,（五）钙的重吸收和排泄,重吸收部位：,1.近端小管,（70%）,机制：,溶剂拖曳 细胞旁途径（80%）、,跨细胞途径（20%）：钙泵 Na,+,-Ca,2+,交换,2.髓袢（20%）,机制：升支粗段被动重吸收,3.远端小管、集合管（9%）,机制：主动重吸收,（五）钙的重吸收和排泄,肾脏对Ca,2+,的排泄和重吸收的调节,1.甲状旁腺素：,升血钙（促进Ca,2+,的重吸收，减少Ca,2+,的排泄）,2.细胞外液增加，动脉血压升高， 减少,Ca,2+,的重吸收,3.代谢性酸中毒，增加,Ca,2+,的重吸收,4.代谢性碱中毒，减少,Ca,2+,的重吸收,肾脏对Ca 2+的排泄和重吸收的调节,(六)葡萄糖的重吸收,部位:,仅限于近曲小管(尤其前半段)。,机制:,继发性主动转运。,葡萄糖,小管上皮细胞内,K,+,Na,+,管腔膜,：,葡萄糖与Na,+,依赖载体的同向偶联转运入细胞内。,管周膜,：,葡萄糖顺浓度差经载体,易化扩散,进入细胞间隙(,单一转运,),。,Na+被管周膜Na+泵泵出Na+i为管腔膜葡萄糖协同转运提供动力。,因此，将管周膜Na+泵的活动称原发主动；将葡萄糖在管腔膜的协同转运称,继发主动,。,(六)葡萄糖的重吸收葡萄糖小管上皮细胞内K+Na+管腔膜,葡萄糖,3.葡萄糖重吸收的特点：,具有一定的限度(可能与协同转运载体的数目有限有关)。,肾糖阈,:,尿中刚刚出现糖时的血糖浓度(或不出现尿糖的最高血糖浓度),。,正常值：160180mg（8.910.1mmol/L）。,葡萄糖吸收极限量(TMG),:,当全部肾小管对葡萄糖的吸收能力都达到极限,尿中的糖量与滤出的增多量相等时的血糖浓度。,正常值：成人男性为375mg(2.68mmol)/min/1.73m,2,成人女性为300mg(1.67mmol)/min/1.73m,2,。,葡萄糖 3.葡萄糖重吸收的特点： 肾糖阈:尿中刚刚出现糖,(六)其它物质的重吸收和分泌,1.氨基酸的重吸收同葡萄糖。,微量蛋白质通过肾小管上皮细胞的吞饮作用被重吸收。,2.HPO,4,2-,、SO,4,2-,是与Na+同向转运重吸收的。,3.进入体内的某些物质如,青霉素、酚红和大多数利尿药,等，由于与血浆蛋白结合而不能通过肾小球滤过，均在近曲小管被主动分泌。,(六)其它物质的重吸收和分泌,肾小管和集合管物质重吸收的总结,一、Na,+,重吸收,部 位,量,机 制,特 点,近曲,小管,60-70%,初段主动(管腔膜Na,+,-X偶联转运，管周膜Na,+,泵),后段被动(顺电位差经细胞旁路),定比重吸收,不受调节,髓袢,升支,25-30%,细段被动(顺浓度差),粗段主动(Na,+,-K,+,-2Cl,-,同向转运体复合物),降支细段对Na,+,不通透,重吸收量与尿浓缩机制有关,远曲管集合管,10%,管腔膜Na,+,-Cl,-,交换,管周膜Na,+,泵,受调节,肾小管和集合管物质重吸收的总结一、Na+重吸收部 位量机,肾小管和集合管物质重吸收的总结,二、H,2,O重吸收,部 位,量,机 制,特 点,近曲,小管,65%,被动(渗透作用),细胞旁路,水通道,球-管平衡,不受调节,髓袢,15%,降支细段被动(渗透作用),升支对水不通透,远曲管集合管,10%,9.3%,被动(水通道),远曲管初段水不通透,受ADH调节,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,。,肾小管和集合管物质重吸收的总结二、H2O重吸收部 位量机,三、影响肾小管和集合管重吸收和分泌的因素（,肾内自身调节,）,三、影响肾小管和集合管重吸收和分泌的因素（肾内自身调节）,(一)小管液中溶质的浓度,小管液中溶质浓度所形成的渗透压,是对抗肾小管对水重吸收的力量(排出1g溶质，约需溶解于15ml水)。,当溶质渗透压肾小管对水的重吸收小管液中Na,+,(因被稀释)Na,+,重吸收尿量。,这种利尿方式称为,渗透性利尿,。,概念：,如:糖尿病的多尿；,渗透性利尿剂-甘露醇、山梨醇(可被滤过而不被重吸收)。,生理学-第八章-尿生成课件,(二)球-管平衡,1.概念：,指,近曲小管,对溶质、水的重吸收量与,肾小球,滤过量之间保持一定的平衡关系的现象。,实验证明，无论GFRor近曲小管对溶质和水的重吸收量是,定比重吸收,的：,重吸收量/滤过量6570%,2.机制：,主要与管周毛细血管压和胶体渗透压的改变有关。如：,(二)球-管平衡,在肾血流量不变的前提下：,当GFR时,管周Cap.血量Cap.压,+,胶体渗透压,小管旁组织间液入Cap.量,小管旁组织间液的静水压Na,+,、H,2,O回漏,重吸收,重吸收率/滤过率,65-70,（球-管平衡）,在肾血流量不变的前提下：当GFR时,第四节 尿液的浓缩和稀释,概 述,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,正常尿液的渗透压：501200mOsm/(,KgH,2,O,),第四节 尿液的浓缩和稀释正常尿液的渗透压：501200m,尿量：,正常：10001500ml/24h,多尿：尿量长期保持在2500ml/24h以上,少尿：100500ml/24h,无尿：少于100ml/24h,尿量：,尿液浓缩、稀释的过程和机制,部位：,远端小管和 集合管,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）。,尿液浓缩、稀释的过程和机制 部位：远端小管和 集合管,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,尿液浓缩和稀释过程,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,尿崩症：20L/天,ADH的缺乏 （垂体性尿崩）或者肾小管和集合管缺乏ADH的受体（肾性尿崩）,尿崩症：20L/天,尿液浓缩,髓质越厚，浓缩能力越强,沙鼠,尿液浓缩,水,Nacl,尿素,髓袢降支细段,高度通透,不易通透,不易通透,髓袢升支细段,不通透,高度通透,中等通透,髓袢升支粗段,不易通透,不易通透,但主动重吸收,不易通透,远 曲 小 管,有ADH时,易通透,不易通透,但主动重吸收,不易通透,集 合 管,有ADH时,易通透,不易通透,但主动重吸收,外髓部不通透,内髓部易通透,表8-1 髓袢、远曲小管和集合管的通透性,尿液浓缩的机制,(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:,水Nacl尿素髓袢降支细段高度通透不易通透不易通透髓袢升支细,2.肾髓质高渗梯度形成机制,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.肾髓质高渗梯度形成机制髓袢降支细段：水被重吸收,髓袢升支细段,：,对NaCl高度通透,对尿素中等通透,对水不通透,由产生逆流倍增现象，,肾内髓部,高渗梯度已形成。,NaCl向管外扩散,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),髓袢升支细段： 由产生逆流倍增现象，肾内髓部高渗梯度已,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,),因此,肾外髓部,高渗梯度已形成,。,髓袢升支粗段： 因此肾外髓部高渗梯度已形成。,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),远曲小管和皮质集合管：,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,肾内髓部,高渗梯度。,髓质集合管：尿素循环进一步增强肾内髓部高渗梯度。,尿素,肾内尿素再循环,：,条件,：,.,髓袢升支粗段、远曲小管、皮质与外髓部集合管尿素均不通透；,.,髓袢升支细段对尿素易通透；,.,内髓部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,：,尿素从,内髓组织液,进入髓袢升支细段经髓袢升支粗段、远曲小管、皮质与外髓部集合管,内髓部集合管,进入内髓组织液。,作用,：,进一步增强,肾内髓部,高渗梯度。,水,尿素肾内尿素再循环：水,小结：,形成肾髓质高渗梯度的物质：,外髓质：,主要是,NaCl,。,内髓质：,主要是,NaCl+尿素,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。,尿素再循环,小结：,水出钠进,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,水出钠进水进钠出3.肾髓质高渗梯度的维持,逆流交换的物理过程,逆流交换的物理作用：,维持热量恒定,逆流交换的物理过程逆流交换的物理作用：,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,带走多余的溶质和水,维持髓质高渗梯度,直小血管的逆流交换作用：降支 升支同,总结：,直小血管通过逆流交换维持肾脏髓质渗透压的恒定,总结：,二、影响尿液浓缩和稀释的因素,(一),影响髓质高渗梯度,1.,髓袢结构与功能,：,慢性肾盂肾炎引起肾髓质纤维化,或 肾囊肿引起肾髓质萎缩时,髓袢的逆流倍增作用减弱破坏髓质高渗梯度,尿液的浓缩能力降低,2.,利尿药,：,速尿、利尿酸,抑制髓袢升支粗段对Na,+,和Cl,-,的主动重吸收,髓质高渗梯度,尿液的浓缩能力降低,二、影响尿液浓缩和稀释的因素,3.,尿素浓度,：,营养不良,蛋白质摄入不足尿素生成量髓质高渗梯度尿液的浓缩能力。,老年人蛋白质代谢率降低,尿浓缩机能也会减弱。,3.尿素浓度：,(二)影响远端小管和集合管的通透性,（血液ADH的浓度）水通道蛋白,ADH远曲小管、集合管对水通透性远曲小管、集合管对水重吸收尿液稀释,垂体性尿崩症,。,远曲小管、集合管对ADH不敏感远曲小管、集合管对水重吸收尿液稀释,肾性尿崩症,。,(二)影响远端小管和集合管的通透性,（三）.,直小血管的血流速,：,高血压合并肾损害：,血流速过快,逆流交换所带走的溶质髓质高渗梯度尿液的浓缩能力。,血高粘滞综合症：,血流速过慢,逆流交换所带走水髓质高渗梯度尿液的浓缩能力。,（三）.直小血管的血流速：,第五节 尿生成的调节,尿的生成由：肾小球的滤过、肾小管和集合管的重吸收与分泌三个环节构成。机体对尿生成的调节是通过上述三个环节实现的。,前文已述影响肾小球的滤过因素，本节主要讨论影响肾小管、集合管的重吸收和分泌因素：即神经、体液调节。,第五节 尿生成的调节 尿的生成由：肾小球的滤过,一、神经体液调节,肾交感神经的作用:,肾交感N兴奋(运动、高温、大出血、缺O,2,、剧痛)释放NE：,激活受体,肾动脉收缩、入球与出球小A收缩(收缩程度：A,入,A,出,)肾血浆流量、肾毛细血管压有效滤过压GFR,；,激活受体,近端小管和髓袢上皮细胞重吸收水和NaCl,；,激活受体,近球细胞释放肾素血管紧张素-醛固酮系统远曲小管和集合管对水、NaCl的重吸收,。,一、神经体液调节,二、体液调节,(1)抗利尿激素（,ADH,血管升压素）,合成：,下丘脑的视上核、室旁核,释放：,神经垂体,作用：,调节远曲小管和集合管对水的通透性,机理：,调节管腔膜上水通道蛋白的数量,调节因素：,三大因素（血浆晶体渗透压,为主,，血容量，血压）,二、体液调节,血浆晶渗压,(1-2),循环血量,(5-10),A,Bp,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V,2,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,+,注：,ADH缺乏,垂体性尿崩症,血浆晶渗压循环血量ABpA、低血糖中枢渗感器心房容感,影响ADH释放最显著的因素是晶体渗透压,水利尿,大量饮清水导致尿量增多的现象,影响ADH释放最显著的因素是晶体渗透压,循环血量,等适宜刺激,(三)肾素-血管紧张素-醛固酮系统(RAAS),1.RAAS的组成：,循环血量(三)肾素-血管紧张素-醛固酮系统(RAAS)1.,肾上腺皮质球状带,血K,+,、,Na,+,肾素,2.血管紧张素对尿生成的调节：,血管紧张素原,血管紧张素,血管紧张素,血管紧张素,最小浓度,刺激近曲小管重吸收NaCl；,中等浓度,进一步刺激肾上腺皮质合成与释放醛固酮；,较高浓度,进一步收缩血管、升高血压；,另外：刺激肾上腺髓质和交感N分泌释放NE,、,E；刺激ADH、ACTH释放。,醛 固 酮,ACTH,肺血管紧张素转换酶,肾上腺皮质球状带血K+、Na+肾素2.血管紧张素,管腔膜通道数量,管周膜上Na,+,-K,+,泵活动,3.醛固酮对尿生成的调节:,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,远曲小管和集合管,排2K,+,、保3Na,+,、保H,2,O,管腔膜通道数量3.醛固酮对尿生成的调节:醛固酮小管上皮细胞,4. 肾素分泌的刺激因素:,循环血容量,肾动脉压,入球小动脉,牵张感受器,致密斑感受器,肾动脉压,肾血流量,球 旁 器 细 胞,肾交感N兴奋,GFR,远曲小管,Na,+,、,Cl,-,负荷,NE和E,PGE,2,循环血容量,心房容量感受器,动脉压力感受器,肾 素,反射性,+,+,+,+,+,+,NE,受体,4. 肾素分泌的刺激因素:循环血容量入球小动脉致密斑感受器,(四)心房钠尿肽（ANP）对尿生成的调节：,适宜刺激,：,来源,：,作用,：,抑制肾素的分泌,抑制ADH的释放,抑制醛固酮的分泌,血容量,、内皮素、VP,心 房 肌,合成释放,心 房 钠 尿 肽,利 尿、排 钠,抑制集合管,重吸收NaCl,(Na,+,通道关闭),舒张A,出,、,A,入,(尤其A,入,),肾血浆流量和GFR,原尿生成,水钠重吸收,(四)心房钠尿肽（ANP）对尿生成的调节：适宜刺激：抑制肾素,三、尿生成调节的生理意义,1.维持机体水平衡,2.维持机体电解质平衡,3.维持机体酸碱平衡,排酸保碱,三、尿生成调节的生理意义,第六节 血 浆 清 除 率,一、,概念,：,血浆清除率是指,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,。,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。,二、方法和意义,：,(一)方法：,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),第六节 血 浆 清 除 率一、概念：血浆清除率(C)血浆,(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：,(二)意义：,1.测定肾小球滤过率,能自由滤过又不被重吸收与分泌，,（1）.菊糖清除率：,菊糖的,血浆清除率,=,肾小球滤过率(GFR),。,（2）.内生肌酐清除率,1.测定肾小球滤过率,2.测定肾血浆流量,能自由滤过又能被分泌，,流经肾脏基本被清除,。如：,碘锐特、对氨基马尿酸(PAH):,PAH的血浆清除率=,有效肾血浆流量,。,有效肾血浆流量/90%=肾血浆流量,2.测定肾血浆流量,3.推测肾小管的功能,葡萄糖：,即能自由滤过又能全部重吸收，葡萄糖的血浆清除率=0时的最大血糖浓度为,肾糖阈,。,清除率小于GFR：,定有重吸收,（也有可能有分泌）,清除率大于GFR：,定有分泌,（也有可能有重吸收）,3.推测肾小管的功能,第七节 尿的排放,膀胱和尿道的神经支配,膀胱逼尿肌和尿道内括约肌,交感：,膀胱逼尿肌舒张和尿道内括约肌收缩,副交感：,膀胱逼尿肌收缩和尿道内括约肌舒张,尿道外括约肌,阴部神经,：（+）收缩，（）舒张,第七节 尿的排放 膀胱和尿道的神经支配,生理学-第八章-尿生成课件,盆N,盆N,阴部N,膀胱内尿量内压骤然,膀胱壁牵张感受器兴奋,骶髓初级排尿中枢,膀胱逼尿肌收缩,盆N,盆N,盆N,正反馈,膀胱颈和内括约肌松驰,尿液进入尿道,骶髓初级排尿中枢,阴部N传出冲动,尿道外括约肌松弛,尿液排出体外,盆N,脑桥、中脑和皮层,(二)排尿反射,盆N盆N阴部N膀胱内尿量内压骤然膀胱壁牵张感受器兴奋骶,(三)排尿异常,1.遗尿:,夜间不能控制排尿(小儿皮层的发育尚未完善,对初级排尿中枢的控制能力较弱)。,2.尿频:,排尿次数多叫尿频(膀胱炎症或膀胱结石)。,3.尿潴留:,膀胱充满尿液而不能排出叫尿潴留(损伤初级排尿中枢或排尿反射通路、尿路受阻造成)。,4.尿失禁:,主观意识不能控制排尿叫尿失禁(初级排尿中枢与大脑皮层失去功能联系)。,(三)排尿异常,