肾脏生理最新PPT课件.ppt

肾脏生理KidneyPhysiology,1,主要内容第一节概述第二节肾小球的滤过功能第三节肾小管和集合管的转运功能第四节尿液的浓缩和稀释第五节肾脏泌尿功能的调节第六节血浆清除率第七节尿的排放,2,第一节概述一、排泄的概念和途径机体将新陈代谢的最终产物、进入机体内环境的异物和有害物质以及摄入的过剩的物质通过一定的途径排出体外的过程，称为排泄(excretion)。,3,主要排泄途径：肺：CO2和水分。消化道：胆色素(尿胆素和粪胆素)和无机盐。皮肤：水分、尿素和盐类。肾脏：排泄种类最多，量大。,4,通过尿的生成和排出,二、肾脏功能概述1肾脏的泌尿功能,正常尿量、多尿、少尿、无尿。尿液性质,排出代谢终产物及异物；调整细胞外液量和渗透压；保留体液中的重要电解质，排出氢离子，维持电解质和酸碱平衡。,5,2分泌生物活性物质（1）肾素(renin)（2）前列腺素(prostaglandin,PG)（3）活性维生素D3（4）促红细胞生成素(erythropoietin,EPO),6,三、肾脏的功能解剖及血液循环特征1肾脏的功能解剖（1）肾单位(nephron),7,肾单位结构示意图,8,9,（2）皮质肾单位(corticalnephron)和近髓肾单位(juxtamedullarynephron),10,皮质肾单位和近髓肾单位比较,皮质肾单位近髓肾单位分布外、中皮质层内皮质层占肾单位总数的百分比肾小球体积较小较大入/出球小动脉口径2:1无明显差异出球小动脉再形成管周毛细血管管周毛细血管U形直小血管髓袢短，只达外髓层长，深达内髓层功能尿生成浓缩和稀释尿液,85%90%10%15%,11,Corticalnephronandjuxtamedullarynephron,12,（3）肾小球旁器(juxtaglomerularapparatus),致密斑,系膜细胞,球旁细胞,球旁细胞系膜细胞致密斑,13,2肾脏的血液循环特征（1）肾脏的血液供应特点a.血液供应丰富b.肾皮质血流量最多c.具有两套毛细血管网,14,肾小球毛细血管网和肾小管周围毛细血管网,15,肾小球毛细血管网：血压较高，有利于肾小球的滤过；肾小管周围毛细血管网：血压较低，血浆胶体渗透压高，有利于肾小管的重吸收。,16,肾脏的血液供应,17,18,（2）肾血流量(renalbloodflow)的调节,renalplasmaflowandglomerularfiltrationrate,19,肾血流量调节方式、机制与证据,20,尿生成的过程,21,第二节肾小球的滤过功能,22,滤过膜的通透性,23,肾小囊穿刺术,一、肾小球滤过膜的通透性,24,1滤过膜结构(1)机械屏障作用a.毛细血管的内皮细胞层b.非细胞性的基膜层c.肾小囊的上皮细胞层(2)电学屏障作用2通透性特征a.分子大小b.所带电荷性质,glomerularfiltrationmembrane,25,二、有效滤过压(effectivefiltrationpressure,EFP),有效滤过压示意图,26,肾小球有效滤过压及其计算,GCP:GlomerularcapillarypressureBCP:BowmanscapsulepressureGCOP:Glomerularcolloidosmoticpressure,27,肾小球毛细血管压、胶体渗透压和囊内压对肾小球滤过率的影响,滤过平衡,28,肾小球滤过率单位时间内两肾生成的原尿量称为肾小球滤过率(glomerularfiltrationrate,GFR)。正常为125ml/min。滤过分数GFR与肾血浆流量的比值称为滤过分数(glomerularfiltrationfraction,GFF)。,29,影响肾小球滤过的因素,30,第三节肾小管和集合管的转运功能,31,血浆、原尿和终尿成分比较（g/L）,32,一、肾小管和集合管的重吸收功能(一)肾小管和集合管的重吸收方式1、被动重吸收(passivereabsorption)：水、Cl、HCO32、主动重吸收(activereabsorption)原发性主动重吸收：Na、K继发性主动重吸收：葡萄糖、氨基酸,33,肾小管上皮解剖示意图,34,重吸收和分泌的途径,35,(二)几种物质的重吸收1.Na+的重吸收2.Cl的重吸收3.水的重吸收4.HCO3的重吸收5.K的重吸收6.葡萄糖的重吸收肾糖阈(renalglucosethreshold)葡萄糖吸收极限量7.氨基酸的重吸收,36,Na+主动重吸收的泵-漏模式,37,Na+的重吸收,38,Cl的重吸收,39,髓袢升支粗段继发性主动重吸收Cl的示意图,40,HCO3的重吸收,41,葡萄糖的重吸收（reabsorption）仅限于近端小管机制：Na+依赖的继发性主动转运,42,正常人血糖浓度是4.48-6.72mmol/L肾糖阈(renalglucosethreshold):尿中开始出现葡萄糖时的血糖浓度。通常为160180mg/100ml（8.96-10.08mmol/L）。,43,葡萄糖的吸收,44,葡萄糖吸收极限量(transportmaximum，Tm)：全部肾小管对葡萄糖的重吸收均达极限时肾小管所能重吸收的葡萄糖的最大量。男性：375mg/min女性：300mg/min,45,氨基酸的重吸收仅限于近端小管机制：Na+依赖的继发性主动转运（secondaryactivetransport）,46,(二)几种物质的重吸收1.Na+的重吸收2.Cl的重吸收3.水的重吸收4.HCO3的重吸收5.K的重吸收6.葡萄糖的重吸收肾糖阈(renalglucosethreshold)葡萄糖吸收极限量7.氨基酸的重吸收,47,近端小管：重吸收的物质种类最多，量也最大，为等渗性重吸收(isotonicreabsorption)。滤液中的葡萄糖、氨基酸等营养物质的全部，水及盐类的60%70%均在近端小管被重吸收。髓袢细段：被动平衡系统，管壁细胞无主动重吸收。髓袢升支粗段：管周膜上有丰富的Na+-K+-ATP酶，管腔膜上有Na+-2Cl-K+协同转运载体，可主动重吸收NaCl，但对水几乎完全不通透，为稀释段。远端小管和集合管：重吸收水、Na+的量根据体内的情况调节性重吸收(regulatoryreabsorption),肾小管各段和集合管重吸收的特点：,(1),(2),(3),(4),48,49,二、肾小管和集合管的分泌和排泄功能(一)H+的分泌(二)NH3的分泌(三)K的分泌(四)其它物质的排泄,H+的分泌,50,NH3的分泌,51,K的重吸收及分泌,52,53,肾小管各段对物质的转运示意图,54,三、影响肾小管和集合管转运功能的因素(一)小管液中溶质的浓度渗透性利尿(osmoticdiuresis)(二)肾小球滤过率球-管平衡(glomerulotubularbalance),55,第四节尿液的浓缩和稀释,一、尿液浓缩(concentration)和稀释(dilution)的概念及其意义高渗尿(hypertonicurine)低渗尿(hypotonicurine)二、尿液稀释的机制水不被重吸收三、尿液浓缩的机制水被重吸收而溶质留在小管液中,56,57,肾髓质渗透压梯度示意图,58,肾髓质渗透压梯度示意图,59,(一)肾髓质高渗梯度的形成机制1.逆流倍增现象2.肾髓质区的逆流倍增作用,60,外髓部:髓袢升支粗段能主动重吸收Na+和Cl-，而对水不通透。当小管液从升支粗段向皮质方向流动时，管内NaCl浓度逐渐减低，小管液渗透浓度逐渐下降，升支粗段外围组织间液则变成高渗。,61,内髓部：渗透压梯度与尿素再循环和髓袢升支细段NaCl的被动重吸收有密切关系。(1)尿素再循环，(2)髓袢升支细段NaCl的被动重吸收。,62,NaCl,Urea,63,肾髓质高渗梯度的形成主要是由于肾小管各段对水和溶质的通透性不同及逆流倍增现象所造成的。,64,(二)直小血管在维持肾髓质高渗状态中的作用1.直小血管的逆流交换作用2.直小血管在维持肾髓质区高渗状态中的作用,65,直小血管的逆流交换作用,66,尿液浓缩机制示意图,67,小结,(一)肾髓质高渗梯度的形成机制肾髓质区的逆流倍增作用(1)外髓质区渗透压梯度的形成髓袢升支粗段NaCl的主动重吸收(2)内髓质区渗透压梯度的形成尿素的再循环和小管各段对NaCl通透性的差异(二)直小血管在维持肾髓质高渗状态中的作用通过逆流交换作用维持了肾髓质区高渗状态(三)远曲小管和集合管对水的重吸收作用随身体水平衡情况而定,68,四、影响尿液浓缩的因素(一)肾髓质内渗透压梯度的改变当肾脏疾病及某些利尿药或体内尿素生成量减少，可导致尿浓缩能力降低。(二)集合管对水的通透性改变如尿崩症患者、肾脏淀粉样变性病人。(三)直小血管血流速度的改变血流速度过快时，可从肾髓质组织间液中带走较多的溶质；血流过慢，则水分不能及时被血液带走。,69,第五节肾脏泌尿功能的调节一、神经调节肾交感神经兴奋，尿量减少。二、体液调节(一)抗利尿激素(antidiuretichormone，ADH)1.抗利尿激素的产生部位和作用2.影响ADH释放的因素(1)血浆晶体渗透压(2)循环血量(3)动脉血压(4)其他因素痛刺激和情绪紧张；轻度冷刺激；下丘脑或垂体病变等。,70,下丘脑垂体门脉系统示意图,71,抗利尿激素的作用机制示意图,72,(1)血浆晶体渗透压大量出汗机体失水血浆晶体渗透压升高刺激下丘脑视上核或其周围的渗透压感受器ADH的分泌增多远曲小管和集合管对水的重吸收增加尿量减少。,影响ADH释放的因素,73,(2)循环血量大失血循环血量容量感受器的牵张刺激减弱迷走神经传入的冲动减少下丘脑-神经垂体系统合成和释放ADH增多远曲小管和集合管对水的重吸收增加尿量减少血量恢复。(3)动脉血压动脉血压颈动脉窦压力感受器ADH的释放尿量增加。,74,75,(二)醛固酮(aldosterone)1.醛固酮产生的部位及作用2.调节醛固酮分泌的因素(1)肾素-血管紧张素-醛固酮系统(2)血K和血Na+,76,醛固酮作用示意图,77,肾素血管紧张素醛固酮系统,保水,78,79,第六节血浆清除率一.定义肾脏在单位时间内(一般指每秒钟或每分钟)能将多少毫升血浆中某种物质完全清除出去.二.测定方法设某种物质在血浆中浓度为P,尿中浓度为U,平均每分钟尿量为V,尿中排出的该物质的量相当于C毫升血浆中所含的量则UV=PC,C=,UVP,80,举例:甲V=1ml/minU=100mg/100mlP=1mg/100ml乙V=0.8ml/minU=50mg/100mlP=0.32mg/100ml计算两肾该物质的排出量甲UV=1ml/min100mg/100ml=1mg/min乙UV=0.8ml/min50mg/100ml=0.4mg/min计算将该物质从血浆中清除掉的能力,三.意义:1.了解肾脏的排泄功能,由此可见,乙肾的功能比甲肾好,81,设肾小球滤过率为F,原尿中某物质浓度为P,重吸收量为R,分泌量为E,则UV=FPR+E如果某物质可自由通过,既不重吸收,也不分泌,那么UV=FP,菊粉的清除率就是肾小球的滤过率。,F=,UVP,=C,2.测定肾小球滤过率,（1）菊粉清除率,82,=肾小球滤过率,尿肌酐浓度（mg/L）24小时尿量（L）血浆肌酐浓度（mg/L）,（L/24h）,肌酐清除率=,（2）内生肌酐清除率内生肌酐可自由通过,很少被重吸收,正常情况下近曲小管的分泌量可忽略不计。,83,3.测定肾血流量:如果某物质在肾动脉中有一定浓度,但肾静脉中浓度为0,则该物质每分钟的尿中排出量(UV),应等于每分钟通过肾的血浆中所含的量.设每分钟肾血浆量为X,血浆中该物质滤过为P,则UV=XP此物质可为碘锐特(diodrast)或对氨基马尿酸。,X=,UVP,=C,84,4.推测肾小管的功能:如果C125ml/min一定有分泌C125ml/min一定有重吸收,85,第七节尿的排放一、膀胱与尿道的神经支配1.传出神经纤维(1)盆神经副交感纤维兴奋时可使膀胱逼尿肌收缩，尿道内括约肌舒张，促进排尿。(2)腹下神经交感纤维兴奋时可使膀胱逼尿肌舒张，尿道内括约肌收缩，抑制排尿。但作用较次要。(3)阴部神经(躯体神经)支配尿道外括约肌。兴奋时，可使尿道外括约肌收缩，有利于贮尿。受抑制时，使尿道外括约肌舒张，有利于排尿。,86,2.传入神经纤维(1)盆神经中的传入纤维传导膀胱充盈感觉。(2)腹下神经中的传入纤维传导膀胱痛觉。(