肾的排泄ppt课件

第十章肾的排泄功能,排泄：是指机体将体内物质代谢的终产物、多余的物质以及进入机体内环境的异物，经血液循环由一定的途径排出体外的过程。,机体的排泄途径：,一、排泄的概念及途径,第一节概述,二、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。,三、肾脏的结构和血液循环特点,（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,髓袢升支细段,髓袢升支粗段,远曲小管,髓袢降支粗段,近曲小管,髓袢降支细段,两类肾单位和肾血管的示意图,处于肾皮质不同部位的肾单位和肾血管的结构显著不同,三、肾血液循环的特点,1、血流量大正常人安静时两肾血流量达1200ml/min2、分布不均肾皮质占94，外髓部5，内髓不到13、形成两套毛细血管，血压差异大肾小球毛细血管网高利于滤过肾小管毛细血管网低利于重吸收,四、肾血流量的调节,（1）自身调节肾血流量在一定（80180mmHg）范围内使肾脏的功能不随动脉血压的变化而变化，使水和电解质的排出保持稳定。机制：肌源学说管球反馈,（2）神经调节支配肾脏的神经主要为交感神经，兴奋时释放NA可引起血流量减少，肾素分泌增加等，常见于情绪高度紧张、剧烈运动、疼痛等情况。（3）体液调节肾上腺素、去甲肾上腺素、升压素和血管紧张素均使肾血管收缩，减少肾血流量。前列腺素使肾血管舒张，增加肾血流量。,第二节尿的生成过程,尿生成的三个步骤：、肾小球的滤过作用、肾小管和集合管的重吸收作用、肾小管和集合管的分泌作用,血液流经肾小球时,血浆的水分和小分子物质通过滤过膜进入肾小囊形成原尿的过程。,一、肾小球的滤过功能,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,(一)滤过屏障滤过膜,机械屏障：由滤过膜的三层组织各种孔道构成。,电学屏障：由各层含有带负电荷的糖蛋白构成。,1、构成内层：毛细血管内皮细胞层，窗孔，可阻碍血细胞滤过中层：内皮下基膜层，网孔，可阻碍血浆蛋白滤过，是滤过膜的重要屏障起决定作用。外层：肾小囊上皮细胞层（足细胞的足突），裂隙膜和裂孔，是最后一道屏障。,(1)机械屏障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,1.8nm能自由通过半径1.83.6nm能部分通过3.6nm完全不能通过(白蛋白)分子量69000单体可通过,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。,(2)电学屏障决定了溶质分子所带电荷的不同，通透性不同,肾炎时带负电荷的糖蛋白减少或消失，出现蛋白尿。,入球端有效滤过压=45(25+10)=10mmHg0有滤液生成,出球端有效滤过压=45(35+10)=0mmHg0无滤液生成,(二)滤过的动力,有效滤过压=毛细血管压-（血浆胶体渗透压+囊内压）,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）。,特点：正常时，出球段除血浆流量快时外，一般无滤出，故为滤过的贮备段。,1.肾小球滤过率：(GFR)定义：单位时间内两肾生成的超滤液量。正常值:125ml/min意义:衡量肾功能的指标2.滤过分数(FF)定义:肾小球滤过率与肾血浆流量（RPF）的百分比。正常值:RPF约为660ml/min，FF为125/660100%19%，流经肾脏的血浆约有1/5由肾小球滤过到肾小囊形成原尿。,(三)评价肾小球滤过功能的指标,二、肾小管与集合管的重吸收和分泌,分泌:肾小管和集合管将自身代谢产物排入管腔的过程。,重吸收:小管液在流经肾小管和集合管时，其中大部分水和溶质被管壁上皮细胞吸收回血液的过程。,（一）重吸收的部位近端小管：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：对水和盐的吸收是分开的。远曲小管和集合管：其重吸收分别受到抗利尿激素和醛固酮的调节。,（二）重吸收的特点1、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。2、有限性重吸收,1、Na+、Cl-重吸收,（三）几种重要物质的重吸收,(1)近端小管重吸收量:约65-70%1)Na+重吸收特点：前半段和后半段不同,前半段Na+主动重吸收：Na+-葡萄糖、氨基酸同向转运Na+-H+逆向交换,后半段Na+被动重吸收：主要随Cl-的重吸收被动转运,2)Cl-的重吸收近端小管前半段：不吸收近端小管后半段（主要）：顺浓度梯度,3)H2O的重吸收被动过程（渗透作用）特点重吸收量不随机体的需要而被调节，属于必然性重吸收。,Na+K+Cl-,水,髓,(2)髓袢,髓袢降支细段对尿素、NaCl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NaCl高度通透：顺浓度差被动重吸收渗透压渐。,Na+,尿素,重吸收量:NaCl约20%,H2O约15%,Na+K+Cl-,H2O,髓,Na+,尿素,髓袢升支粗段对水、尿素不通透；对Na+通透性低；以Na+2Cl-K+同向转运体方式的继发主动转运。,细胞内,Cl-,K+,Na+,同向转运体对速尿和利尿酸很敏感，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（呋塞米）称髓袢利尿剂。,(3)远曲小管和集合管,调节性重吸收：醛固酮可增加管腔膜上的Na+通道数目，促进Na+易化扩散进入细胞；还可增强管周膜Na+泵的活性。,2、水的重吸收,特点根据机体的需要而被调节；对终尿量的影响很大。,水通道,水通道,近端小管：以渗透的方式伴随溶质的吸收而被动吸收，不能根据机体的水状态而改变称为必需性重吸收远曲小管后段和集合管：管腔膜有抗利尿激素调控的水通道，根据机体是否缺水，调节水的重吸收，称为调节性重吸收。,3、HCO3-重吸收：排酸保碱,小管上皮细胞分泌一个H+，可重吸收一个HCO3-和一个Na+。,4、K+的重吸收6570%在近端小管重吸收,为逆浓度差的主动过程2530%在髓袢重吸收；但尿中排出的K+由远曲小管、集合管分泌，是决定尿中钾的重要因素。远曲小管、集合管能重吸收，也能分泌钾，并受多种因素调节而改变重吸收或分泌速率。,5、葡萄糖的重吸收1）部位仅限于近曲小管2）机制继发性主动重吸收,葡萄糖,小管上皮细胞内,K+,Na+,管腔膜G与Na+依赖载体同向偶联转运入细胞。,管周膜G顺浓度差经载体易化扩散进入细胞间隙。,管周膜泵,载体,葡萄糖,3）特点：具有一定的吸收限度。,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（8.8910.00mmol/L）。,1、H+的分泌,机制主动分泌。Na+-H+交换H+泵,H+,NH3+,NH4+,H+的分泌,H+泵,=泌H+助碱贮(泌H+促HCO3-重吸收排酸保碱)。泌H+与泌K+呈负相关(竞争抑制)。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,三、肾小管和集合管的分泌,2、NH3的分泌：间接排酸保碱机制单纯扩散,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,酶,3、K+的分泌机制Na+-K+交换。K+管内K+管外管周膜Na+-K+泵的主动重吸收管外为正管内为负的电位差K+顺电-化学梯度分泌(易化扩散)入小管液,K+通道,Na+通道,Na+-K+泵,Na+-K+交换,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。多吃多排、少吃少排、不吃也排。,当大量使用利尿药时,应注意适当补钾，以防止低血钾症的发生。,Na+-H+交换与Na+-K+交换是相互竞争的.当Na+-H+交换,Na+-K+,血K+(?);当Na+-K+,Na+-H+,会引起(?)中毒.,总结：肾小管和集合管Na+的重吸收,肾小管和集合管H2O的重吸收,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。,第四节尿液的浓缩和稀释尿渗透压血浆渗透压高渗尿尿浓缩如：大量出汗、呕吐、腹泻缺水尿渗透压血浆渗透压低渗尿尿稀释如：大量输液、饮水水过剩尿渗透压血浆渗透压等渗尿肾功能如：肾衰,正常尿液的渗透压：501200mOsm/(kgH2O),一、尿液浓缩、稀释的过程和机制,研究发现，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（抗利尿激素）的浓度（对水重吸收的调节作用）。,表8-1髓袢、远曲小管和集合管的通透性,(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,等渗,高渗,高渗,低渗,低渗,低渗,高渗,内髓部渗透梯度形成：NaCl在升支细段的被动重吸收尿素再循环,外髓部渗透梯度形成：NaCl在升支粗段的主动重吸收（Na+主动；Cl-继发性主动）,2.肾髓质高渗梯度形成机制,尿素,肾内尿素循环条件.髓袢升支粗段、远曲小管、皮质与髓质集合管尿素均不通透；.髓袢升支细段对尿素易通透；.内髓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)。过程尿素出内髓集合管入髓袢升支细段经髓袢升支粗段、远曲小管、皮质与外髓集合管内髓集合管。作用进一步增强肾内髓高渗梯度。,水,在髓袢降支细段和升支细段构成了一个逆流倍增系统，使肾髓质渗透压梯度得以形成。,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的溶质水维持髓质高渗梯度,3.肾髓质高渗梯度的维持直小血管的逆流交换作用,髓质高渗梯度,ADH,ADH,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),(二)尿液浓缩和稀释的过程,尿液渗透压的变化为：髓袢降支细段由等渗递增式高渗；髓袢升支细段为递减式高渗；髓袢升支粗段为递减式低渗；远曲小管为低渗；皮质部集合管由低渗高渗；髓质部集合管为递增式高渗。,第三节影响尿生成的因素,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。,一、影响肾小球滤过的因素,（一）滤过膜,面积,通透性,机械屏障作用血尿肾炎时因免疫反应蛋白分解酶的释放导致滤过膜孔、裂增大,电学屏障作用蛋白尿肾炎时带负电荷的糖蛋白减少或消失,正常时肾小球都活动滤过面积=1.5m2急性肾炎毛细血管腔狭窄或阻塞滤过面积GFR尿量,（二）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：大失血循环血量减少，血压下降,如：快速大量输液稀释胶渗压,如：结石、肿瘤,某患者近日来晨起眼睑明显水肿，活动后减轻，尿量减少，呈洗肉水样。入院检查：尿蛋白（+）。医生诊断为急性肾小球肾炎。请你用所学的肾脏生理学知识解释该患者为什么会出现血尿、蛋白尿、少尿甚至无尿？,（三）肾血浆流量,在其他条件不变的情况下，肾血浆流量与GFR呈正比关系，即肾血浆流量增多时，GFR增大，反之则减小。,二、影响肾小管、集合管重吸收和分泌的因素（一）小管液中溶质的浓度,小管液溶质浓度渗透压防碍肾小管重吸收H2O尿量称为渗透性利尿（osmoticdiuresis）,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,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)。,（二）球-管平衡（glomerulotubularbalance）1、定义：近端小管的重吸收始终占GFR的65-70%2、生理意义：使尿排出的溶质和水不致于因肾小球滤过率的增减而出现大幅度波动。3、机制：主要与管周毛细血管的血浆胶体渗透压有关。4、打破球-管平衡：如：渗透性利尿,1.产生部位：下丘脑视上核（主要）和室旁核2.主要作用：提高远曲小管和集合管对水的通透性，使水的重吸收，尿量；,(三)抗利尿激素（ADH）,3.ADH分泌的调节：,水利尿：大量饮清水后尿量增多的现象。,(1)血浆晶体渗透压的改变最敏感刺激,有效刺激：血浆晶体渗透压和循环血量,大量饮水,血浆晶体渗透压,体内缺水,ADH,远曲小管集合管,对水的通透性,水的重吸收,尿量,下丘脑渗透压感受器,+,血浆晶渗压(1-2),循环血量(5-10),血压,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),+,+,+,ADH,+,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,+,注：ADH缺乏垂体性尿崩症,循环血量等适宜刺激,(四)肾素-血管紧张素-醛固酮系统(RAAS),1.肾素分泌的刺激因素；2.血管紧张素对尿生成的调节；3.醛固酮分泌的刺激因素4.醛固酮对尿生成的调节；,1.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-浓度,NE和EPGE2,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,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、刺激ADH、ACTH释放。,醛固酮,ACTH,肺血管紧张素转换酶,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H2O,(五)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,循环血量、摄入Na过多,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,静脉注射1000ml生理盐水,血浆胶体渗透压有效滤过压GFR尿量；血容量肾血浆流量GFR尿量血容量容量感受器刺激ADH释放尿量,大量出汗后,汗液属于低渗液，大量出汗后体内血浆晶体渗透压下丘脑渗透压感受器兴奋ADH释放增加水的重吸收增加，尿的浓缩程度增大尿量减少。,大失血,动脉血压肾小球毛细血管血压有效滤过压GFR尿量；肾交感神经兴奋肾血管强烈收缩肾血流量大大减少GFR致密斑的NaCl肾素分泌醛固酮远曲小管和集合管对Na+和水的重吸收尿量；循环血量，血压容量感受器和压力感受器的刺激ADH释放水的重吸收尿量减少。,第六节血浆清除率,一、概念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。即从理论上讲，血浆清除率相当于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。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),(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。,静脉血中该物质浓度=0,碘锐特,不被肾小管重吸收和分泌的物质,第七