《肾脏的排泄》PPT课件.ppt

第一节肾脏的结构和血液循环特点 第五节血浆清除率 第三节尿液生成的调节 第四节尿液的浓缩与稀释 第八章肾脏的排泄功能 第二节尿液生成的过程 第六节尿液及其排出 排泄 机体将新陈代谢过程中产生的代谢终产物 多余的物质以及进入机体的各种异物 排出体外的过程 机体的排泄途径 概述 第一节肾脏的结构和血液循环特点 一 肾脏的结构特点肾单位是肾脏的基本结构和功能单位 人的两肾约有两百多万个肾单位 每个肾单位由肾小体和肾小管两部分组成 它与集合管共同完成泌尿功能 一 肾单位 肾小体 肾小球 肾小囊 肾小管 近端小管 髓襻细段 远端小管 髓襻升支细段 髓襻升支粗段 远曲小管 髓襻降支粗段 近曲小管 髓襻降支细段 二 两种肾单位比较 皮质肾单位 近髓肾单位 数量 多 90 小A口径 少 10 体积 较大 较小 A入 A出 2 1 A入 A出 A出后的毛细血管 髓襻长度 分布于皮质部的肾小管周围 形成U形的直小血管 肾素分泌 短 长 多 几乎没有 生理功能 生成尿液 浓缩与稀释尿液 三 球旁器 入球小动脉的球旁细胞 远曲小管的致密斑和球外系膜细胞 间质细胞 组成 球旁器 球旁细胞 致密斑 间质细胞 肾素 交感神经 肾小球和球旁器结构示意图 二 肾脏的血流循环特点 一 肾脏血液供应特点1 肾血流量大 分布不均约为1200ml min 相当于心输出量的20 25 肾脏皮质 94 左右肾脏外髓 5 6 肾脏内髓 1 2 肾血流要经过两次毛细血管网入球小动脉 肾小球毛细血管网血压较高 有利于肾小球滤过 出球小动脉 肾小管周围毛细血管网胶体渗透压高 有利于肾小管的重吸收 3 肾血流量相对稳定当动脉血压在一定范围内 80 180mmHg 变动时 肾血流量保持相对稳定 依靠肾血流量的自身调节 二 肾血流量的调节 1 自身调节肌源学说 血压 肾小动脉管壁平滑肌紧张性 收缩 血流阻力 肾血流量保持稳定 不增加 反之 管 球反馈学说 血压 肾小球滤过率 小管液 NaCl 致密斑 入球小动脉收缩 肾血流量恢复 不增加 球旁细胞分泌肾素 出球小动脉舒张 肾小球滤过率恢复 不增加 反之 2 神经和体液调节 应急 神经调节交感神经兴奋 肾血管收缩 肾血流量 体液调节NE E VAP Ang 分泌 肾血管收缩 肾血流量 在紧急情况下 全身血液将重新分配 尿生成的三个环节 1 肾小球的滤过 2 肾小管和集合管的重吸收 3 肾小管和集合管的排泄与分泌 第二节尿液生成的过程 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 定义 血液流过肾小球毛细血管时 除血浆蛋白外 血浆中的水分和小分子物质通过滤过膜滤出到肾小囊腔中 形成原尿的过程 一 肾小球的滤过 一 肾小球滤过率与滤过分数 滤过率 GFR 定义 单位时间内 每分钟 两肾生成的超滤液量 正常成人肾小球滤过率为125ml min 也就是每分钟生成原尿125ml 由此推算每天生成原尿为180L 滤过分数定义 肾小球滤过率与肾血浆流量的比值 可用下式表示 滤过分数 滤过率 肾血浆流量 已知滤过率为125ml min 肾血浆流量为660ml min 则滤过分数为 滤过率 肾血浆流量 125 660 100 19 二 滤过的结构基础 滤过膜 滤过膜的组成 1 毛细血管内皮细胞层 有大量的圆形小孔 称为窗孔 直径为50 100nm 2 基膜层 较厚约300nm 是由水合凝胶所构成的微纤维网 其上有4 8nm的多角形网孔 是主要屏障 3 肾小囊脏层上皮细胞层 足突之间的裂隙称为裂孔 裂孔上有一层滤过裂孔膜 膜上有直径4 14nm的孔 1 机械屏障决定了溶质分子的半径不同 通透性不同 滤过膜的通透性 2 0nm自由通过半径2 0 4 2nm部分通过 4 2nm不能通过分子量 69000单体可通过 带正电荷的溶质易通过 中性溶质次之 负电荷溶质难以通过 肾炎时带负电荷的糖蛋白减少或消失 血浆蛋白滤出 出现蛋白尿 2 电学屏障决定了溶质分子所带电荷的不同 通透性不同 三 肾小球滤过的动力 有效滤过压 毛细血管血压 血浆胶体渗透压 囊内压 四 影响肾小球滤过的因素 1 滤过膜的通透性和面积 滤过膜通透性 机械屏障作用 血尿机械屏障作用 少尿 电学屏障作用 蛋白尿 滤过面积正常时肾小球都活动 滤过面积 1 5m2滤过面积 肾小球滤过率 尿量 2 有效滤过压 肾小球毛细血管压 血浆胶体渗透压 囊内压 有效滤过压 滤过率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 稀释血浆胶体渗透压 如 肾盂或输尿管结石 肿瘤 3 肾血浆流量 小结 影响肾小球滤过的因素 二 肾小管与集合管的重吸收 重吸收 指肾小管和集合管上皮细胞将小管液中的各种溶质重新转运回血液的过程 一 重吸收的部位近端小管 65 70 其重吸收能力大 重吸收物质种类多 是肾小管重吸收的主要部位 髓袢细段 15 20 远端小管和集合管 12 其重吸收分别受到血管升压素和醛固酮的调节 二 重吸收的特点选择性重吸收 全部被重吸收 100 葡萄糖 氨基酸 大部分被重吸收 99 水 电解质如Na l HCO3 等 小部分被重吸收 尿素 完全不被重吸收 肌酐 尿酸 三 重吸收的方式 被动重吸收 单纯扩散易化扩散渗透主动重吸收 原发性主动转运继发性主动转运 四 几种主要物质的重吸收 1 葡萄糖的重吸收重吸收部位 仅限于近端小管 尤其前半段 重吸收机制 继发性主动转运 与Na 同向转运 管腔膜 葡萄糖和Na 与管腔膜的转运体结合同向转运入细胞内 管周膜 葡萄糖顺浓度差通过载体易化扩散的方式经管周膜进入组织间液 Na 被管周膜钠泵泵出 Na i 为管腔膜葡萄糖协同转运提供动力 因此 将管周膜Na 泵的活动称原发性主动转运 将葡萄糖在管腔膜的协同转运称继发主动转运 葡萄糖重吸收的特点 具有饱和现象当血糖浓度超过180mg 100ml 时 部分肾小管对葡萄糖的吸收能力已达极限 尿中即可出现葡萄糖 称为糖尿 肾糖阈 尿中开始出现葡萄糖时的血糖浓度 正常值 9 0 10 0mmol L 160 180mg 100ml 1 近端小管主动重吸收管腔膜 Na 与葡萄糖 氨基酸同向转运 Na 与H 逆向转运 H Na 交换 管周膜 Na K 泵将Na 泵入细胞间隙 特点 球 管平衡现象泵 漏模式 2 Na 和Cl 的重吸收 近端小管Na 重吸收的泵 漏模式 细胞间隙内 Na 渗透压 细胞间隙内静水压 部分Na 和H2O回漏入管腔内 上皮细胞的紧密连接被撑开 管腔膜Na 易化扩散进入上皮细胞内 管周膜Na 泵将Na 泵出上皮细胞 H20顺渗透压进入上皮细胞间隙 2 髓襻在髓襻升支粗段以Na 2Cl K 同向转运 临床上 利尿剂如呋塞米 速尿 抑制该转运 3 远端小管和集合管重吸收的机制 主动重吸收管腔膜 Na Cl 同向转运管周膜和侧膜 由Na 泵泵出细胞 特点 该处肾小管内外Na 浓度差大 但细胞间隙的紧密连接较为紧密 故回漏很少 该处的钠泵活动受醛固酮的调节 临床上 噻嗪类利尿药抑制该转运导致利尿 3 水的重吸收 1 近端小管水的重吸收 重吸收机制 被动过程 渗透作用 重吸收途径 细胞旁路 水通道 重吸收率 65 70 特点 类同Na 的重吸收 有球 管平衡现象 即重吸收量始终为滤过量的65 70 后述 近端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端小管和集合管对水的重吸收量 2 远端小管和集合管水的重吸收 远端小管和集合管水的重吸收率为10 15 管腔膜有抗利尿激素 ADH 调控的水通道 当ADH作用与远端小管和集合管的受体结合时 水通道便从胞浆镶嵌到管腔膜上 增加水的重吸收 特点 远端小管和集合管水的重吸收量根据机体的需要而被抗利尿激素 ADH 调节 远端小管和集合管水的重吸收量对终尿量的影响很大 10 15 4 HCO3 的重吸收重吸收的特点 是以CO2的形式重吸收的 HCO3 的重吸收与H Na 交换呈正相关 H 分泌 重吸收HCO3 5 K 的重吸收原尿中的K 绝大部分 70 在近端小管被重吸收入血 终尿中的K 主要是由远端小管和集合管分泌的 K Na 交换 重吸收的机制 主动过程 细节尚不清楚 证据 因为 K 管内 K 胞内 1 40 4mol L 150mol L 是逆浓度差进行的 故认为是主动过程 一 H 的分泌 1 部位 近端小管 占80 2 分泌机制主动分泌过程 H Na 交换 H 泵分泌特点 泌H 与重吸收HCO3 Na 呈正相关 三 肾小管和集合管的分泌 二 K 的分泌1 部位 远端小管 集合管2 K 的分泌机制K Na 交换 K 管内 K 管外 管周膜Na K 泵的主动重吸收 形成管外为正 管内为负的电位差 K 顺电 化学梯度易化扩散进入小管液 3 K 的分泌特点泌K 与泌H 呈负相关 因为Na K 交换与Na H 交换具有竞争性抑制 酸中毒时 Na H Na K 泌K 高血钾症高血钾症时 Na K Na H 泌H 酸中毒 三 NH3的分泌 小管上皮细胞内谷氨酰胺 谷氨酰胺酶 NH3 氨 脂溶性 肾小管腔 NH3 H NH4 Cl NH4Cl 单纯扩散 1 部位 远端小管 集合管2 分泌机制 NH3分泌的特点 泌NH3与泌H 呈正相关 即泌NH3促进H Na 交换 促进排酸保碱 调节机体酸碱平衡 NH3扩散的量决定于管腔液与管周液的pH值 管腔液pH值较低时 NH3较易扩散 正常时NH3只在远端小管和集合管分泌 酸中毒时 近端小管也分泌 第三节尿液生成的调节 一 肾内自身调节1 小管液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15ml的水 小管液中溶质浓度 小管内渗透压 肾小管 尤其近端小管 对水的重吸收 尿量 这种利尿方式称为渗透性利尿 例如 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 的利尿 2 球 管平衡球 管平衡 指近端小管对Na 和水的重吸收率始终占肾小球滤过率的65 70 的现象 实验证明 无论滤过率GFR or 近端小管对溶质和水的重吸收量是定比重吸收 意义 使终尿量不会因GFR的增减而出现大幅度的变动 当滤过率 GFR 时 管周毛细血管血流量 毛细血管压 胶体渗透压 小管旁组织间液进入毛细血管的量 小管旁组织间液的静水压 Na H2O回漏 Na H2O重吸收 重吸收率 滤过率 65 70 球 管平衡 与近端小管对Na 的定比重吸收有关 在肾血流量不变的前提下 机制 二 体液调节 一 血管升压素 VP 1 VP的生理作用来源 大部分由下丘脑视上核神经细胞合成 小部分由室旁核的神经细胞合成 主要生理作用 提高远端小管和集合管上皮细胞对水的通透性 从而促进水的重吸收 使尿液浓缩 尿量减少 故又称抗利尿激素 ADH 特点 生理浓度时抗利尿 高浓度时才具升压作用 血管升压素合成和释放的有效刺激 血浆晶体渗透压 循环血量 1 血浆晶体渗透压的改变血浆晶体渗透压 渗透压感受器 下丘脑视上核 室旁核合成 释放ADH 远端小管和集合管对水的重吸收 尿量 血浆晶体渗透压 尿量 保留体内的水分 血浆晶体渗透压 尿量 排出体内多余的水分通过调节远端小管和集合管对水的重吸收 可以改变尿量 而尿量的改变反过来可使血浆晶体渗透压恢复正常水平 2 VP的合成和释放的调节 日常大量饮清水后 可引起尿量增多 这一现象称为水利尿 是检测肾的稀释功能的方法之一 2 循环血量的改变循环血量 左心房和大静脉容量感受器 迷走神经反射性抑制下丘脑视上核 室旁核 合成 释放ADH 远端小管和集合管对水的重吸收 尿量 循环血量 尿量 排出了过剩的水分 使循环血量得以恢复 循环血量 尿量 使循环血量得到一部分代偿 而且还可引起血管平滑肌收缩 使血管床容积减小 外周阻力增加 故血压不致下降过多 从而发挥升压 抗利尿作用 血浆晶体渗透压 1 2 循环血量 5 10 动脉血压 中枢渗透压感受器 心房容量感受器 动脉压力感受器 下丘脑视上核 中枢渗透压感受器 血浆晶体渗透压 1 2 循环血量 5 10 心房容量感受器 动脉压力感受器 动脉血压 下丘脑 垂体束 VP 垂体后叶 神经垂体 出汗 呕吐 腹泻 大量饮水 失血 快速滴注 VP的合成和释放的调节 二 醛固酮1 醛固酮的生理作用醛固酮是肾上腺皮质球状带分泌的盐皮质激素 生理作用 促进远端小管和集合管对Na 的重吸收和促进K 的排泄 即保Na 排K 作用 随着Na 重吸收增加 C1 和水的重吸收也增加 因此 醛固酮的作用是保Na 排K 潴水 在醛固酮作用下 水的重吸收为继发性 与Na 的重吸收联系在一起的 而血管升压素对水重吸收的促进作用 则与钠盐不相联系 管腔膜Na 通道数量 线粒体合成ATP 管周膜上Na K 泵活动 醛固酮的生理作用 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 远端小管和集合管 保Na 排K 保H2O 2 醛固酮分泌的调节 1 肾素 血管紧张素 醛固酮系统 刺激肾素分泌的因素 循环血量 肾动脉压 致密斑 肾血流量 球旁细胞 肾交感N兴奋 滤过率GFR 远曲小管Na 含量 循环血量 肾素 NE 受体 入球小动脉压力 血流量 牵张感受器 血K 浓度 血Na 浓度 醛固酮合成和分泌 促进肾脏保Na 排K 血K 浓度 血Na 浓度 醛固酮合成和分泌 保Na 排K 作用减弱 血Na 和血K 水平得以恢复正常 血液中Na K 浓度既调节醛固酮的分泌 醛固酮又反过来调节血中Na K 的浓度 实验证明 血K 浓度改变对醛固酮的分泌调节更为灵敏 2 血浆中K Na 的浓度 三 心房钠尿肽 ANP 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 血压 血容量 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 三 神经调节肾交感神经兴奋 运动 高温 大出血 缺O2 剧痛 释放NE 激活 受体 入球与出球小A收缩 收缩程度 A入 A出 肾毛细血管压 肾血浆流量 有效滤过压 GFR 激活 受体 近端小管和髓襻上皮细胞重吸收水和NaCl 激活 受体 球旁细胞释放肾素 肾素 血管紧张素 醛固酮系统 远端小管和集合管对水 NaCl的重吸收 一 尿液的成分与理化性质 一 尿量 二 尿的理化性质1 比重 正常尿 1 012 1 025稀释尿 1 003浓缩尿 1 025 可高达1 035等渗尿 1 007左右 正常 1000 2000ml 24h多尿 尿量长期保持在2500ml 24h以上少尿 100 500ml 24h 无尿 少于100ml 24h 第六节尿液及其排出 2 pH 正常pH在5 0 7 0 呈弱酸性 最大变动范围为4 5 8 0 尿的pH主要取决于食物的成分 摄入富含蛋白质的食物尿呈酸性 摄入富含水果 蔬菜的食物尿呈弱碱性 3 颜色 正常 新鲜尿液呈透明 淡黄色 其深浅程度与尿量呈反变关系 尿多色淡 尿少则色深 也常受药物影响 如服用痢特灵后尿色呈深黄色 病理 血尿 呈洗肉水色 胆红素尿 呈黄色 乳糜尿 呈乳白色 二 膀胱和尿道的神经支配膀胱逼尿肌和尿道内括约肌 受盆神经和腹下神经支配 尿道外括约肌受阴部神经支配 脊髓骶部发出的盆神经系副交感神经 兴奋时则引起逼尿肌收缩 尿道内括约肌松驰 促使尿从膀胱排出 脊髓腰部发出的腹下神经系交感神经 兴奋时则引起逼尿肌松驰 尿道内括约肌收缩 利于尿在膀胱贮存并抑制排尿 阴部神经属躯体神经 由脊髓骶部发出 直接受意识控制 兴奋时使尿道外括约肌收缩 尿道外括约肌属骨骼肌 其收缩力量远较尿道内括约肌为强 故通过意识活动能有效的控制排尿反射 三 排尿反射 当膀胱内尿量 300ml时 膀胱内压基本保持稳定 当膀胱内尿量 400 500ml时 膀胱内压急剧上升 正常成人 当膀胱贮留尿液100 150ml 充盈感 150 250ml 尿意 350 450ml 不适感 700ml 胀痛感 一 膀胱内尿量与膀胱内压的关系 膀胱内尿量 内压 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 阴部N 正反馈 膀胱颈和内括约肌松驰 尿液进入尿道 阴部N传出冲动 尿道外括约肌松弛 尿液排出体外 脑桥 中脑和大脑皮层 二 排尿反射 三 几种排尿异常1 遗尿 睡眠时不能控制排尿 对初级排尿中枢的控制能力较弱 2 尿频 排尿次数过多者称为尿频 膀胱炎症或膀胱结石 3 尿潴留 膀胱充满尿液而不能排出者称为尿潴留 损伤初级排尿中枢 尿路受阻造成 4 尿失禁 主观意识不能控制排尿者称为尿失禁 脊髓损伤导致初级排尿中枢与大脑皮层失去功能联系