肾的排泄功能ppt课件

第七章 肾的排泄功能 n第一节 肾脏的结构和血液循环特点 n第二节 尿的生成 n第三节 尿的浓缩与稀释 n第四节 肾功能的调节 n第五节 排尿活动及其调节 排泄 Excretion： 机体将进入血液的代谢尾产物、体内过 剩物质以及异物排出体外的过程. 排泄途径 Excretive pathway： 呼吸器官：CO2和少量水分 消化道：无机盐类(钙、镁、铁等)和胆色素 皮肤、汗腺：水分以及 NaC1和尿素 肾脏：尿液，排泄的物质种类多，量也大 肾脏的主要功能 (一)泌尿功能 1.排泄：水分、无机盐、有机物和异物等。 2.调节水和渗透压平衡 3.调节电解质以及酸碱平衡 (二)内分泌功能 1.肾素 2.促红细胞生成素 3.羟化的维生素D3 是机体内最重要的排泄器官，也是维持和调节机 体内环境稳态的重要器官。 第一节 肾脏的结构和血液循环特点 n一、肾的结构特点 n二、肾血液循环特点及血流量调节 n三、肾的神经支配 1. 肾单位(Nephron)：是肾的基本机能单位,共 有170 - 240万个，由肾小体和肾小管组成。它 与集合管共同完成泌尿功能。 一、肾的结构特点 1、肾单位 肾 小 体 肾小 球 肾小 囊 肾 小 管 近球小管 髓袢细段 远球小管 袢升细段 袢升粗段 远曲小管 袢降粗段 近曲小管 袢降细段 2. 2. 集合管集合管： 皮质集合管 外髓部集合管 内髓部集合管 肾盏肾盂输尿管 膀胱 其胚胎发生起源于尿 道嵴。 不包括在肾单位内，但在不包括在肾单位内，但在 功能上却与肾小管密切联功能上却与肾小管密切联 系，在尿生成过程中起重系，在尿生成过程中起重 要作用，它与肾单位共同要作用，它与肾单位共同 完成泌尿功能。完成泌尿功能。 3. 皮质肾单位与髓旁肾单位 n皮质肾单位：占90%主要分布在 肾皮质外层和皮质中层，髓袢很 短，只到髓质外层。肾小球体积 较小，入球小动脉的口径比出球 小动脉的口径粗。 n髓旁肾单位（近髓肾单位 ）占10% ：分布在靠近髓质的 皮质内层，髓袢很长，深入到内 髓质层。肾小球体积较大，入球 小动脉和出球小动脉的口径无明 显差异。 两种肾单肾单 位比较较 皮质肾单质肾单 位(外,中皮质质) 近髓肾单肾单 位(内皮质) 数量 多(80-90%) A口径 少(10-20%) 体积积 肾小体较较大 肾肾小体较较小 A入 A出 21 A入 A出 出球小A 后的毛细细 血管 袢长长度 分布于皮质质部 的肾肾小管周围围 还还形成U形 的直小血管 功能 短 长长 参与原尿的形成 参与尿液的浓缩浓缩 与稀释释 （主要存在与皮质肾单位）主要存在与皮质肾单位）入球小动脉的球旁细胞、远曲小 管的致密斑和间质细胞组成. 4. 4. 近球小体近球小体又叫肾小球旁器又叫肾小球旁器 近球细胞（或肾小球旁细胞近球细胞（或肾小球旁细胞） 球旁细胞为入球小动脉中层的肌上皮样细胞，能合成和分泌 肾素。该细胞受交感神经支配，交感神经兴奋促进肾素分泌。 同时是一种较为敏感的牵张感受器，能感受血管容量和压力的 变化。当肾小球入球小动脉血压降低时，可促使球旁细胞分泌肾 素 。 致密斑 是一种化学感受器， （髓袢升支粗段远端部的高柱状上皮细胞髓袢升支粗段远端部的高柱状上皮细胞 ，感受小管液中，感受小管液中 Na+Na+量的变化）；量的变化）；当小管液中Na浓度下降、 小管液流量减少时，致密斑将感受的信息传递给球旁细胞，使球 旁细胞的肾素分泌增加。 致密斑球外系膜细胞致密斑球外系膜细胞间质细胞（入球小入球小A A与与 出球小出球小A A之间之间, ,吞噬吞噬, ,收收 缩）缩） 肾小球和球旁器结构示意图 球旁器 球旁细胞 致密斑 间质细胞 肾素 交感神经 二、肾血液循环特点及调节 1.肾血流量大：安静时1200ml/min=l5 l4心输出量 2.分布不均： 肾皮质-94 外髓- 56 内髓1 3. 血液流经两次小动脉和两套毛细血管网 入球小动脉肾小球毛细血管网 滤过压较高，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。 肾肾血流量及调节调节 方式 自身调节调节 ： 现象：当动脉血压在一定范 围内（10.724.0kPa/ 80 180mmHg）变动时，肾血 流量保持 相对稳定. 一般情 况 - 完成泌尿功能 肌源学说说： 管-球反馈： 当肾肾血流量和肾肾小球滤过滤过 率 致密斑感受到远远曲小管液 Na+Cl-致密斑将此信息 反馈馈至肾肾小球肾肾血流量和肾肾 小球滤过滤过 率恢复。 肌源性机制 myogenic mechanism 动脉压下降,循环血量减少 入球小动脉壁张力 血管平滑肌舒张 入球小动脉阻力毛细血管血压 肾小球血流量维持相对恒定 GFR维持稳定 管球反馈 tubulo-glomerular feedback, TGF 肾小管中Na,Cl,K 致密斑 系膜细胞收缩 入球小动脉收缩 出球小动脉收缩 滤过面积下降 血流量下降 毛细血管血压下降 滤过下降 肾血流量和肾小球滤过率恢复。 三、肾血流量和肾小球滤过率 的神经体液调节 一）神经调节 入球小动脉 出球小动脉 肾血流量 和滤过率 滤过 交感神经 二）体液调节 1.血管紧张素II angiotensin II ANG II低浓度 出球小动脉 GFR变化不显著 ANG II高浓度 入球小动脉 GFR下降 2.前列腺素 前列腺素E2 前列环素 小动脉舒张 系膜细胞收缩 RBF增加 Kf下降 1.血管紧张素II angiotensin II 3.NO 4.内皮素 endothelin 5.缓激肽 bradykinin 6.心房钠尿肽 ANP 入球和出球小动脉舒张 入球和出球小动脉收缩 舒血管，刺激NO和前列腺素生成 入球小动脉舒张 出球小动脉收缩 系膜细胞舒张 GFR增加 三）三） N-体液调节：应急时 交感N兴奋 肾血管收缩 肾血流量； NE、E、VP、A分泌肾血管收缩 肾血流量； PGE2 PGI2、NO、内皮素等肾血管舒张 肾血流 量。 意义：紧急情况下(如大失血、缺氧、剧烈运动等)，全 身血液将重新分配以保证心、脑 等重要器官的血液供应 三、肾的神经支配 人的肾具有丰富的神经支配，这些神经纤 维主要是由脊髓 胸段第十二节和腰段1、2节发 出的交感神经。其纤维末梢主要分布于入球和 出球动脉上，同时也支配肾小球旁细胞。 交 感 神 经 入球小动脉 出球小动脉 肾小管 颗粒细胞 （近球细胞） 肾素分泌 重吸收 肾血流量 和滤过率 滤过 （一）从中枢到肾的传出神经 （二）肾的传入神经 机械刺激 化学刺激 传入纤维 神经中枢 肾-肾反射 renorenal reflex 第二节 尿的生成 n一、尿的成分与性质 n二、肾小球的滤过作用 n三、肾小管与集合管的重吸收 n四、肾的分泌作用及对酸碱平衡的调节 一、尿的成分与性质 1.尿量: 正常成年人每昼夜排出的尿量为1000 2000 ml，平均为 1500ml;多尿:24H 的尿量超过 2500ml. 少尿:24H 尿量在 100 - 500ml 之 间。 无尿:24H 尿量少于 100ml。 2.尿的正常化学成分: 95%97%为水，3%5%为溶质，溶质以电解质和非蛋白含氮化 合物为主，电解质以Cl、a、K三种离子较多；非蛋白含氮化合物以 尿素最多。 3.尿的理化特性 ：尿液：正常尿液为淡黄色；比重在1.015 - 1.025之 间；渗透压一般高于血浆渗透压：501200mOsm /血浆300mOsm 尿的浓缩：高渗尿（高于血浆渗透压） 尿的稀释：低渗尿（低于血浆渗透压） pH值呈酸性：5.07.0/血浆7.357.45 尿生成的三个环节 ： 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 二 、肾小球的滤过功能 肾小球滤过 filtration 肾小管分泌 secretion 肾小管重吸收 reabsorption 尿的排出 excretion 尿生成的过程 排出量=滤过+分泌-重吸收 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。 滤过的实验证据 肾小球的滤过是指血 液流经肾小球毛细血管 时，血浆中的部分成分 通过滤过膜滤入肾小囊 形成原尿的过程。 （一）滤液的形成： 在肾小体内，肾小球毛细血管内的血液与 肾小囊腔之间的隔膜（包括毛细血管壁和肾小 囊壁脏层）是一种筛样的滤过膜，它允许水和 小分子溶质自由通过，而大分子和血细胞不能 通过，其滤过主要取决于滤过膜的通透性和总 滤过面积、有效滤过压两方面因素决定。 滤过膜由肾小球毛细血管的内皮细胞、基膜和肾 小囊上皮细胞所组成。 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50100nm。 2.基膜层：厚约300nm，是由水合凝胶所构成的微纤 维网，其上有48nm的多角形网孔。 3.肾小囊上皮细胞层：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414nm的孔 。 电学屏障作用：肾小球滤过膜的各层表面都覆盖有 带负电荷的唾液蛋白层，能阻止带负电荷的较大分子 通过，该现象称电学屏障作用。 （二）滤过膜及其通透性（二）滤过膜及其通透性： 滤过屏障 机械屏障决定了溶质质分子的半径不同，通透性不 同： （三）滤过滤过 屏障的通透性特征： 如:Hb的分子量为 64000本可通过，但在血浆 中与球蛋白结合成复合物 2.0nm能自由通过过 半径 2.0-4.2nm能部分通过过 4.2nm完全不能通过过 (白蛋白) 分子量69000单单体可通过过 时则不能通过，正常无Hb尿；但当大量溶血时，游 离的Hb Hb尿。 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 唾液蛋白减少或消失 ，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： 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 （四）四）肾小球滤过作用的动力 EFPEFP 有效滤过压=毛细血管血压-（血浆胶体渗透压+囊内压） 肾小球的滤过作用主肾小球的滤过作用主 要在入球端进行。要在入球端进行。 特点：正常时，毛细血管压和囊内压基本不变，胶 体渗透压易变（胶体物质滤不出）。 * 滤过率与滤过分数 （一）滤过率（GFR）：肾小球滤过率肾小球滤过率= =有效滤过压有效滤过压X X滤过系数滤过系数 概念：每分钟两肾生成的肾小球滤液量。每分钟两肾生成的肾小球滤液量。 正常成人肾小球滤过率为125ml/min，也就是每分钟生 成原尿125ml。 （二）滤过分数 肾小球滤过率与肾血浆流量的比值称滤过分数。 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125/66010019 （五）（五） 肾小球滤过功能的度量指标肾小球滤过功能的度量指标 （六）影响肾小球滤过的因素 1.滤过膜的通透性和面积 （2）滤过面积 （1）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 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.有效滤过压的改变 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.肾肾小球血浆浆流量 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 由图图可见见：沿着毛细细血管全 长长，随着水和溶质质的滤滤出，胶 体渗透压渐压渐 有效滤过压滤过压 渐渐滤过滤过 平衡的位置决定着 毛细细血管滤过滤过 的长长度。 结论结论 ： RPF快COP速慢滤过滤过 平 衡位置近出球A端GFR；反之则则 GFR。 影响因素滤过滤过 率的变变化 滤过滤过 膜 滤过滤过 膜的孔径滤过滤过 率（血尿） 滤过滤过 膜带负电带负电 荷滤过滤过 率（蛋白尿） 滤过滤过 膜面积积滤过滤过 率（肾肾炎） 有效滤过压滤过压 毛细细血管血压压滤过滤过 率（大失血） 血浆浆胶体渗透压压滤过滤过 率（快速大量输输液 ） 囊内压压滤过滤过 率（结结石、肿肿瘤） 肾肾小球血浆浆流量滤过滤过 率（中毒性休克） 小结：影响肾小球滤过的因素 三、肾小管与集合管的重吸收 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。 近曲小管重吸收约70%Na+ ,Cl-,H2O 。G、 氨基酸和维生素等全部重吸收。 髓袢重吸收20%的NaCl和15%的水。 远曲小管和集合管重吸收约12%的NaCl、不 同量的水. 小管液中99%的水、100% 的G及不同量的钠 、尿素等被重吸收；肌酐、尿酸、钾等被分泌 入小管腔。 （一）肾小管和集合管的物质转运方式 1.被动转运passive transport 扩散diffusion 渗透 osmosis 易化扩散 facilitated diffusion 溶剂拖拽 solvent drag 单一转运 uniport 2.主动转运 active transport 钠-钾-ATP酶 sodium pump 氢泵 H-ATPase, proton pump 钙泵 Ca-ATPase 钠-葡萄糖同向转运体 sodium glucose contransporter 钠-氨基酸同向转运体 sodium glucose contransporter 钠-氢逆向转运 钠-钾逆向转运 继发性主动转运 同向转运 逆向转运 联合转运= （二）物质通过肾小管上皮细胞转运的途径 1.形态结构 上皮细胞间-紧密连接tight junction 上皮细胞 顶端膜-刷状缘 brush board 转运体 基底侧膜 basolateral membrane 钠泵 2.转运途径 跨细胞转运途径transcellular transport 细胞旁转运途径paracellular transport 1.钠和氯的重吸收： 在肾小球滤液的各种电解质中，以钠和氯的含量 最多，滤液中钠离子有99%以上被肾小管和集合管重吸收 送回血液。其中，肾近球小管前半段对钠离子的重吸收 量最大（是主动吸收，要消耗能量）约吸收滤过量的65% 70%，远曲小管约吸收10%，其余的钠分别在髓袢细段 、粗段和集合管内被重吸收。 氯离子也有99%以上被重新吸收，主要是被动吸收 。 （三）肾小管对几种物质的重吸收 2. 钾的重吸收：肾小管对钾离子的重吸收既有 主动重吸收，又有分泌。肾小球滤液进入肾小管 中后，约有2/3的钾离子在近球小管被重吸收， 其余的钾离子在远球小管被重吸收，最后随尿排 出的钾离子基本是由远球小管分泌出来的。 3.碳酸氢根的重吸收 肾小管中的碳酸氢根是不易透过管腔膜的，必须同肾 小管各段细胞分泌的氢离子结合，生成碳酸。碳酸在分解 成二氧化碳和水，而二氧化碳是高度脂溶性物质，能迅速 通过管腔膜进入细胞内，在碳酸酐酶的催化下又生成碳酸 。碳酸进而分解成氢离子和碳酸氢根离子。氢离子可由细 胞分泌到小管液中，碳酸氢根离子与钠离子一起被转运回 血。 因此，肾小管吸收碳酸氢根离子是以二氧化碳的形 式进行的。肾小球滤过的碳酸氢根离子约有80%85%在近 球小管被重吸收。 管 周 膜 泵 载 体 K+ 4.葡萄糖的重吸收 Na + 葡萄糖 小 管 上 皮 细 胞 内 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。 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) 。 n尿糖相关因素: n 血糖尿糖 n 如：型、型(胰岛素依赖、非依赖性)糖尿病。 n 血糖无尿糖 n 如：糖尿病久肾小球损害GFR。 n 而当严重脱水糖尿病，虽出现糖尿性昏迷，但无尿糖， 是GFR所致。 5.蛋白质和氨基酸的重吸收 蛋白质和氨基酸的重吸收其机制与葡萄糖的 重吸收基本相似，也许要钠离子存在。其过程是 ，滤液中的蛋白质和氨基酸流经近球小管时，是 由近曲小管的上皮细胞以胞饮方式被重吸收，转 运方式属于主动转运。 6.尿素的重吸收 正常人体内肾小球滤液中的尿素约有30% 40%被肾小管重吸收，重吸收是被动的弥散作用 ，部位主要在近球小管，其次是远曲小管和集合 管。 钙的重吸收 重吸收： 近球小管： 70% 髓襻： 20% 远球小管： 9% 跨细胞途径 1/5 细胞旁途径 4/5 钙通道 溶剂拖拽 电位差 浓度差 升支粗段，细胞旁途径 跨细胞途径钙通道 四、肾小管与集合管的分泌作用 n分 泌:指小管上皮细胞将自身代谢产物排 入管腔的过程。 远曲小 管和集合 管分泌K+ 、H+ 、 NH3 其他物 质的分泌 ：如肌酐 、青霉素 等通过肾 小管上皮 细胞分泌 。 五、肾的分泌作用及对酸碱平衡的调节 （一）H+的分泌及H+Na+交换 （二）K+分泌及K+Na+交换 （三）NH3的分泌 （一）H+的分泌及H+Na+交换 n H+的分泌：主要是在近球小管发生的，而远球小管和集合 管部位H+的分泌，除有H +Na+交换外，还有K+Na+交换 ，二者具有相互竞争的关系。当H+Na+交换增多时， K+ Na+交换则减少；相反， K+Na+交换增多时， H+Na+交 换则减少。 n H+Na+交换： H+产生后可由肾小管上皮细胞管腔膜将 H+主动转运分泌到小管腔液内，碳酸氢根离子则留在细胞内 ，形成了一定的电位梯度，是小管液中由碳酸氢钠解离而成 的钠离子被动扩散进入细胞内，以保持细胞内正负离子平衡 ，这一过程称为H+Na+交换。对维持体内酸碱平衡具有重 要意义。 （二）K+分泌及K+Na+交换 nK+分泌：肾小管具有分泌K+的能力，由肾小管滤出的 K+在近曲小管和髓袢部位几乎全部被重吸收回血，由尿 排出的K+主要是由远曲小管和集合管分泌到管腔液中。 nK+Na+交换： K+的分泌，无论是主动地或是被动的 过程，都是同Na+的重吸收相关联的。分泌一个K+，就重 吸收一个Na+，即有钠离子重吸收才有钾离子的分泌，故 称为K+Na+交换。此过程受肾上腺皮质分泌的醛固酮调 节，它有促进和增加钠离子重吸收作用。 （三）NH3的分泌 n NH3的分泌：与氢离子的分泌密切相关。 NH3和氢离 子进入小管腔液后，可结合成NH4 离子。小管腔液内常 有许多强酸盐解离的正负离子， NH4 离子可由这些负离 子结合成酸性的铵盐，随尿排出。 n钠离子与氢离子交换后进入肾小管细胞中而后和细胞内 的碳酸氢根离子一起被转运回血。因此NH3 的生成和铵 盐的排出是同H+Na+交换相关联的。小管腔中游离的 H+ 随时被结合随尿排出。这不仅有利于排酸的作用而且 是小管腔液的Ph值不致迅速下降。也为肾小管细胞继续 分泌H+提供了更为适宜的条件。 第三节 尿的浓缩与稀释 n一、水的重吸收与尿的浓缩和稀释 n二、尿的浓缩和稀释机制 髓襻升支粗段-水和溶质分开处理 近球小管-小管液与血浆等渗 肾脏在保持水平衡中的作用 1、水平衡： 摄入的水量和排出的水量处于动态平衡之中。 2、水平衡的调节： 一是通过血浆晶体渗透压的改变； 二是通过循环血量的改变，进而反射性地影响 远曲小管和集合管对水的重吸收。 一、水的重吸收与尿的浓缩和稀释 水的重吸收与尿的浓缩和稀释条件： 肾小管各段和集合管对水的重吸收是被动重吸收 渗透。许多溶质的重吸收是主动转运的过程，可以逆浓度梯度 进行，故若肾小管某段具有能主动吸收溶质而又对水有相对不 通透的特性，即可达到使尿稀释的目的。小管腔液最后流经的 管道处于高渗区域之内，方能使水被重吸收而尿得到浓缩。 所以，肾能随机体水平衡情况的变化而使尿浓缩，必 须满足以下条件：在肾内形成一个高渗区，以便从小管腔中重 吸收水分；血液将此高渗区的水分和溶质运走时，应能保持该 区域的高渗状态；小管腔液在最后流经高渗区域之前，应先在 一段对水相对不易通透的管道内变成低渗液体； 最后，这种低渗小管腔液流过位于高渗区域内的管道 ，此管道对水的通透性是可调节的，通透性高时使尿浓缩，通 透性低时使尿稀释。 n低渗尿（稀释尿）：在饮用过量清水时 或尿崩症患者，水的重吸收率减少，尿的 渗透压低于血浆，称为低渗尿。 n 高渗尿（浓缩尿）：尿的渗透压比血浆 高，称为高渗尿。可能是由于机体缺水造 成的。 1、髓襻对小管液中水和溶质的重吸收 髓襻降支细段 髓襻升支细段 H2O H2O NaCl 髓襻升支粗段 尿素 H2O NaCl 尿素 NaCl 尿素 2、尿液的稀释 部位： 机制： 远球小管、集合管 抗利尿激素 antidiuretic hormone 血管加压素 vasopressin *水利尿 water diuresis 3、尿液的浓缩 一）肾髓质渗透浓度梯度的形成 髓襻、远球小管和集合管对水和溶质的通透性 小管段 髓 襻 降支细段 升支细段 升支粗段 NaCl水尿素备注 远球小管 集 合 管 皮质 髓质 不通透 不通透 主动吸收 通透 不通透通透 不通透中等通透 不通透 不通透 不通透 主动吸收 不通透 不通透 不通透 主动吸收 不通透 不通透 不通透 主动吸收 通透 不通透 VP VP VP 等渗液 低渗液 （1） （2） （3） 尿素再循环 （4） 直小血管的作用 ：维持内髓部的 高渗， 带走多余 水和溶质 心房容感器 注： ADH 缺乏 垂体 性尿 崩症 循环血量 (5-10) + A D H 下丘脑-垂体束 与远曲小管和集合管的管周膜V2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 中枢渗感器 下丘脑: 视上核 (主) 室旁核 (次) + + 血浆晶渗压 (1-2) 附：一次大量饮清水与饮生理盐水尿量 为何不同？ 一次大量饮清水后尿量 增加的现象称水利尿。 其原因是：大量饮清水 后血液稀释血浆晶体渗 透压和血容量对下丘 脑渗透压感受器的刺激 ADH释放明显肾小管对水 的重吸收尿量；同时 因血容 而饮等量的生理盐水后，因仅改变血容量，对ADH 释放抑制程度轻，故尿量不会出现饮清水后的水利尿 现象尿量。 量GFR尿量。 H+的分泌 Na+-H+交换, Na+ 全部重吸收。 泌H+促HCO3-重吸收排酸保碱。 HCO3-、Na+重吸收回 血液 2、肾脏在保持酸碱平衡中的作用 1.肾小球滤液中 NaHCO3的重吸收 小管上皮细胞内 谷氨酰氨 脱氨 NH3(氨) 脂溶性 肾小管腔：NH3H+ NH4+Cl-NH4Cl 单纯扩散 脱氢酶 （2）铵盐的形成 二、尿的浓缩和稀释机制 1.肾髓质渗透压梯度的形成逆流倍增 学说 2.直小血管对肾髓质高渗透压的保持 逆流交换作用髓袢升支粗段内低渗液的 形成 3.稀释尿或浓缩尿的最后形成 1.逆流倍增学说（肾髓质渗透压梯度的形成） n髓袢是“”形管结构，其中的液体是逆向流动，形成一个逆向系统，是 形成髓质组织间液高渗浓度的重要结构。 n逆流倍增作用：髓袢升、降支之间的物质转移以组织间液为中介，髓袢 降支管壁的通透性很高，水可以自由通透。髓袢升支的粗段能主动重吸收 Na+（主动转运重吸收）和氯离子（继发性主动转运重吸收）。因升支粗 段对水的通透性很低，水不易透过，故升支粗段内小管液向皮质方向流动 时，管内的氯化钠浓度逐渐降低。由于氯化钠逐渐向管外组织间液中转移 ，结果族之间也浓度增高变成高渗，而越向皮质方向小管液的渗透浓度越 低，最后变成了低渗溶液。组织间液渗透浓度升高后，会使一部分氯化钠 顺着浓度差扩散进入降支。因而降支内液体在向肾乳头方向流动时，由于 不断接受扩散进来的氯化钠，其渗透浓度又逐渐升高。 n逆流倍增作用结果：在髓袢的升支和降支以及周围的组织间液中造成渗 透压差，越靠近皮质部渗透压越低，越靠近内髓部渗透压越高。 2.逆流交换作用 逆流交换作用：直小血管降支的血液最初是等渗的，流入髓质 后，由于髓质组织间液中氯化钠和尿素浓度升高，故氯化钠和 尿素扩散进入降支，降支中的水则渗出到组织间液，使之小血 管降支中血液的渗透浓度升高，而且越向乳头方向延伸渗透浓 度越高，到降支顶点转折处达最大值。以后，血液由升支向皮 质方向流动，由于血液中浓度高，故氯化钠和尿素又由血液扩 散到组织间液，进而扩散到降支内。 这样，形成了溶质从组织间液直小血管降支升支 组织间液这一短途循环。由于这种逆流交换作用，血液由升支 离开髓质时，带走的溶质量就不多了。水分则陆续进入升支血 液而后返回体循环，升支血液到达皮质时又变成等渗。 因此 ，直小血管通过逆流交换作用，即可使肾髓质的溶质不被大量 带走，又将集合管和髓袢降支重吸收的水运回体循环，肾髓质 的高渗的渗透压梯度得以保持稳定。 3.髓袢升支粗段内低渗液的形成 无论最后排出的尿湿浓缩尿或是稀释 尿。髓袢升支粗端中的液体都是低渗的，其 原因是由于髓袢升支的管壁只能让溶质向管 外转运，而对水却相对的不通透，以致升支 中的液体越向皮质方向流动越加稀释。到升 支粗端，其渗透浓度可降至约100毫渗。 4.稀释尿和浓缩尿的最后形成 由髓袢升支粗段来的低渗小管液流经远曲小管和集 合管时，钠盐被重新吸收利用，而水却很少被重新吸收甚 至不被重吸收，结果是本来就低渗的小管液很少被浓缩甚 至被进一步稀释，形成了稀释尿。 从髓袢升支粗段来的低渗小管液，流经远曲小管时 逐渐渗透出管外，小管液逐渐变为等渗。此等渗的小管液 再流经集合管时，由于髓质组织间液是高渗的，集合管内 的水迅速透出集合管，小管液的渗透浓度逐渐升高，最后 形成浓缩尿。 凡影响髓袢逆流倍增机制和直小血管逆流交 换机制的因素，都将影响尿的浓缩和稀释。一些 能影响钠离子、氯离子转运的化学药物，都会影 响尿量的排出。例如，利尿药速尿和利尿酸。 尿素对于形成髓质组织间液高渗梯度起着重 要作用，由于尿素是来自蛋白质的分解代谢，故 在蛋白质摄入不足时，尿浓缩能力则将减弱。 第四节 尿生成的调节 一、肾内自身调节 一）渗透性利尿 osmotic diuresis 肾小管中的溶质浓度 二）球管平衡 glomerulotubular balance 定比重吸收-70% 原因：管周毛细血管血浆胶体渗透压 意义： 二、神经调节 入球小动脉 出球小动脉 球旁细胞 肾小管 肾小球血流量 肾素 滤 过 血管紧张素 醛固酮 重吸收 (近球小管) 重吸收Na、水 + 交感神经 一）肾交感神经对肾脏的作用 二）肾交感神经参与的反射 1.心肺感受器引起的反射 血容量 容量感受器 volume receptor 心血管中枢 交感活动抑制 血压 压力感受器 2.肾-肾反射 renorenal reflex 二、体液调节 一）肾素-血管紧张素-醛固酮系统 1.肾素(renin) 分泌的调节： 作用： 来源：球旁细胞 (近球细胞、颗粒细胞） 血管紧张素原血管紧张素I 肾素 入球小动脉处的牵张感受器 致密斑感受器 血压下降 Na量减少 交感神经兴奋 前列腺素、肾上腺素、去甲肾上腺素 2.血管紧张素 血管紧张素原 血管紧张素I 血管紧张素II angiotensin II 血管紧张素III 醛固酮 aldosterone 肾素 血管紧张素转换酶 血管紧张素酶A 血管紧张素生理作用 血管平滑肌 收缩血管-出球小动脉、系膜细胞 肾小管 刺激近球小管对Na的重吸收 肾上腺 刺激醛固酮的合成和分泌 神经系统 刺激ADH，ACTH的释放 刺激交感神经活动加强 引起渴觉和饮水行为-补充血容量 3.醛固酮 aldosterone 生理作用： 来源：肾上腺皮质球状带分泌的分泌的 远曲小管和集合管保钠排钾 是维持细胞外液中钠离子、钾离子浓度和细是维持细胞外液中钠离子、钾离子浓度和细 胞外液量相对恒定。促进远曲小管和集合管胞外液量相对恒定。促进远曲小管和集合管 对钠离子的主动吸收和促进钾离子的排出。对钠离子的主动吸收和促进钾离子的排出。 分泌调节： 血管紧张素II、III 低血钠、高血钾 二）激肽释放酶-激肽系统 肾小动脉舒张 抑制集合管上皮对钠和水的重吸收 三）心房钠尿肽 atrial natriuretic peptide, ANP 分泌-心房肌 调节-血容量增大，心房壁牵张 生理功能： 肾小球 入球小动脉舒张，GFR增大 集合管 抑制顶端膜钠通道,抑制水钠重吸收 近球细胞 抑制肾素释放，而抑制ANGII 肾上腺 抑制醛固酮分泌 脑 抑制ADH分泌 四）内皮素 分泌： 血管内皮 分泌调节：血流对管壁的切应力 ANGII，儿茶酚胺释放 NO，ANP抑制 功能： 入球小动脉收缩 RBF减小,GFR减小 抑制集合管钠泵 刺激ANP释放 五）一氧化氮 分泌： 血管内皮 分泌调节：血流对管壁的切应力 功能： 入球出球小动脉舒张 GFR增大 六）血管升压素 vasopressin, VP -抗利尿激素antidiuretic hormone, ADH 储存和分泌部位：神经垂体（垂体后叶） 合成部位：下丘脑视上核、室旁核由下丘由下丘 脑视上核的神经细胞所分泌，是一种多肽类的激素，贮于神经脑视上核的神经细胞所分泌，是一种多肽类的激素，贮于神经 垂体，在适宜刺激下，从神经垂体释放入血液，释放主要受血垂体，在适宜刺激下，从神经垂体释放入血液，释放主要受血 浆渗透压（主要指晶体渗透压）的调节。浆渗透压（主要指晶体渗透压）的调节。 生理功能 ： 小剂量-抗利尿作用 大剂量-血管收缩 作用机制： V1受体-血管平滑肌 V2受体-肾脏集合管 n n 是增加远曲小管和集合管是增加远曲小管和集合管 对水的通透性，从而促进集对水的通透性，从而促进集 合管对水的重吸收。合管对水的重吸收。 分泌调节： 血浆晶体渗透压 循环血量 动脉血压 渗透压感受器 （下丘脑） 容量感受器 （心房） 压力感受器 （颈动脉窦） 体液渗透压 血容量 情绪、疼痛、应急 中枢 下丘脑 NaCl 水 血浆晶体 渗透压 垂体后叶 ADH 水重吸收 血浆中的水量 血浆容量 动脉 血压 中心静 脉压 容量 感受器 压力 感受器 饮水 七）儿茶酚胺 肾上腺素 去甲肾上腺素 近球小管 髓襻升