泌尿系统的结构与功能最新

1、泌尿系统的结构与功能 第一节 泌尿系统的结构 第二节 尿生成的过程 第三节 尿生成的调节 第四节 肾功能评价 第五节 尿的排放1.掌握肾小球滤过率、有效滤过压的概念；熟悉近球小体的概念及其作用；熟悉影响肾小球滤过的因素；2.掌握肾小管和集合管的重吸收作用及其分泌作用；熟悉影响肾小管和集合管的重吸收的因素；了解尿液的浓缩和稀释；3.掌握肾内自身调节、神经调节；掌握抗利尿激素和醛固酮的作用和分泌调节。4.了解尿排放的过程。 教学目的与要求排泄(excretion)：机体将物质代谢的终产物和进入体内的异物以及过剩的物质，经血液循环由相应的途 径排出体外的过程机体的排泄途径1. 呼吸器官：2. 消化道

2、：3. 皮肤：4. 肾脏： 肾脏的功能 （一）泌尿功能 排泄 调节细胞外液量 和渗透压 调节水、电解质 和酸碱平衡 （二）内分泌功能 肾素、1,25-VD3 促红细胞生成素 激肽和前列腺素 第一节 肾的结构和血液循环 一、肾的功能解剖（一）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170-240万个肾单位（二）两种肾单位比较皮质肾单位 近髓肾单位数 量 多(85-90%) 少(10-15%)A口径 A入 A出 A入 A出体 积 较小 较大 A出后 分布于皮质部 还形成U形 Cap 的肾小管周围 的直小血管袢长度 短 长 肾 素 多 少

3、（三）球旁器：主要分布在皮质肾单位，近球小体 球旁细胞：近球细胞，分泌肾素 系膜细胞： 致密斑： 感受小管 液中NaCl 含量的变 化，调节球 旁细胞对肾 素的分泌 和肾小球滤 过率二、肾脏血流特点 肾脏血液供应特点 1. 血液分布不均： 皮质外髓内髓 = 1.000.250.06 2. 压力高低不同： 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 3. 流量大，一定范围内相对稳定： 流量心输出量1/5 1/4 ；在80-180mmHg范围内, 通过自身调节保持稳定一、肾小球的滤 过功能尿的生成过程：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 管的分泌第

4、二节 尿生成的过程滤过三要素：屏障、动力、阻力肾小球滤过(glomerular filtration)：循环血液流经肾小 球毛细血管时，血浆中的水分和小分子溶质滤入肾小 囊腔而形成滤过液（原尿）的过程。1. 肾小球滤过率（glomerular filtration rate, GFR） 单位时间内两肾生成的超滤液量。 体表面积：1.73m2， 总滤过面积：1.5 m2 GFR：125ml/min，血浆总流量：180L/d2. 滤过分数（ filtration fraction, FF ） GFR与每分钟肾血浆流量的百分比。 125/660 x100=19% ，1/5由肾小球滤出肾小球滤过率大小

5、决定于滤过系数和有效滤过压。滤过系数（Kf）：滤过膜的面积及其通透性的状态 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P220，表10-1表10-1 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.

6、3 20.0 67.0 肌酐 0.01 0.01 1.5 150.0 氨 0.001 0.001 0.4 400.0 总量 180L/d 1-2L/d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. 组成机械屏障：由滤过膜的三层组织各种孔、裂构成静电屏障：由各层含有带负电荷的糖蛋白构成（一）滤过膜(filtration membrane)的结构 内皮细胞基膜足突内层： 内皮细胞上50-100nm的窗孔 结构，小分子溶质及蛋白质 可自由通过，血细胞不能中层：基膜-主要滤过屏障 微纤维网结构，2-8nm的多 角形网孔，水和部分溶质外层：脏层足细胞的足突 滤过裂隙膜，4-14nm的裂 隙孔

7、 机械屏障：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： 2.0 nm自由通过 2.04.2 nm部分通过 4.2 nm不能通过 半径 静电屏障：溶质分子所带 电荷的不同，通透性不 同 肾炎：蛋白尿 入球端有效滤过压=6.0 (3.33+1.33) =1.34kPa(10mmHg)0有滤液生成 出球端 有效滤过压 =6.0 (4.67+1.33) = 0kPa(0mmHg) 0无滤液生成滤过平衡（二）肾小球滤过的动力有效滤过压(effective filtration pressure)=肾小球毛细血管血压-（血浆胶体渗透压+囊内压） 肾小球毛细血管血压、胶体渗透压和囊内压对

8、肾小球滤过率的影响（三）影响肾小球滤过的因素1. 滤过膜通透性和面积（1）通透性 机械屏障作用血尿 静电屏障作用蛋白尿（2）面积正常=1.5m22. 有效滤过压的改变（1）肾小球毛细血管血压：80180mmHg（2）囊内压：（3）血浆胶体渗透压：3. 肾血浆流量RBF：肾血流量RPF：肾血浆流量GFR：肾小球滤过率肾血流量的自身调节肾小球有效滤过压的变化与尿量的关系肾小球Cap.血压血浆胶体渗透压囊内压有效滤过压 GFR 尿量= 大失血-交感N+、NE- Cap.收缩 高Bp病晚期-肾A入硬化而缩小快速大量输液稀释胶渗压结石、肿瘤3. 肾血浆流量 不同肾小球血浆流量(RPF)时 血浆胶体渗透压

9、(COP)上升的 斜率。 曲线A: RPF COP 速度快 曲线C: RPF COP 速度慢 曲线B:正常RPF时 COP速度二、 肾小管与集合管的重吸收功能重吸收（reabsorption）: 指小管上皮细胞将 原尿中某些成分重新摄回血液的过程。 两肾生成的超滤液180L/d，而终尿为1.5L。（一）物质转运方式与途径 被动： 单纯扩散 易化扩散 渗透 溶剂拖曳主动： 原发主动 泵 继发主动 协同转运 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.

10、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 总量 180L/d 1-2L/d重吸收和分泌的证据同向转运： 两种物质与细胞膜上的同向转运体结合， 以相同方向通过细胞膜 Na+-葡萄糖、 Na+-氨基酸、 K+ -Na+- 2Cl- 逆向转运： 两种物质与细胞膜上的逆向转运体结合， 以相反方向通过细胞膜 Na+ - H+ 、Na+ - K+ 生电性转运：转运过程中出现电位差电

11、中性转运：转运过程中无电位变化重吸收途径：跨细胞转运途径和细胞旁转运途径（二）各段肾小管和集合管的重吸收功能 1. 近曲小管：65-67%的 Na+、Cl-、K+、H2O 和 85%的HCO3- 、葡萄糖、氨基酸全部 不可调节：与机体是否缺水无关 H+的分泌：主动分泌、Na+-H+交换 2. 髓袢：20%的Na+、Cl-、K+、H2O 3. 远曲小管和集合管：12%的Na+、Cl-、H2O 可被调节：与机体是否缺水有关 分泌： H+ 、K+ Na+ -K+交换：醛固酮 水：ADH (VP) （一） 近球小管的 重吸收功能 1. Na+的重吸收： 前半段：2/3 主动过程 （跨细胞途径） 后半段

12、：1/3 被动过程 （细胞旁途径）近端小管重吸收NaCI的示意图 2. Cl-的重吸收 机制：被动重吸收（细胞旁途径） 在近曲小管的前半段由于Na+、葡萄糖、 氨基酸等已主动重吸收，后半段管内外 Cl-的浓度差，Cl- 浓度差经紧密连接 处进入细胞间隙。 Cl- 的被动重吸收，后半段的管内外电 位差-Na+在后半段顺电位差的被动重 吸收。 特点：在大部分被动重吸收, 只有在髓袢升支 粗段为主动重吸收。近端小管后半段重吸收NaCl示意图+呋噻米，利尿酸髓袢升支粗段重吸收NaCl示意图+ 3. H2O的重吸收机制:被动过程（渗透作用）。途径： 10%-细胞旁路； 85%-H2O通道重吸收特点： 球

13、-管平衡现象：即重吸收量始终为滤过 量的6570%； 重吸收不随机体的需要：近曲小管水的重吸收对终尿量的影响不大终尿量主要取决于远曲小管和集合管对水的重吸收量 AQP1： 近曲小管 顶端膜 (1) 被动过程。 (2) 重吸收的特点： 以CO2的形式； HCO3-的重吸收优 先于Cl-的重吸收; 与Na+-H+逆向交换 呈正相关（H+分泌 -重吸收HCO3-）4. HCO3-的重吸收乙酰唑胺5. K+的重吸收近端小管：70，主动；髓袢：25-30%, 定比 重吸收；远曲小管：1% 远端小管和集合管：泌K+主细胞；重吸收 闰细胞 Na+ - H+ 与Na+ - K+交换 阿米洛利： Na+通道抑制

14、剂保K+利尿剂K+重吸收的机制：主动过程（不清楚） K+管内 K+管外140 （4mol/L）（150mol/L） 逆浓度差主动转运。阿米洛利远端小管后段、集合管重吸收 NaCI、分泌K+的示意图 6. 葡萄糖的重吸收（1）重吸收部位:仅限于近曲小管前半段；（2）重吸收机制:继发主动葡萄糖小管上皮细胞内K+Na+A. 管腔膜：与Na+依赖载体的同向耦联转运入细胞B. 管周膜：顺浓度差经载体易化扩散进入细胞间隙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。葡萄糖 （3）葡萄糖重吸收的特点： 肾糖阈：尿中刚刚出现葡萄糖时的最低血糖浓度 正常值：160180 mg（8.910.1

15、mmol/L） 葡萄糖最大转运率：300 mg/dl 男：375 mg/min; 女：300 mg/min7. 其它物质的重吸收（1）氨基酸的重吸收同葡萄糖； 微量蛋白质：上皮细胞的吞饮作用；（2）HPO42-、SO42-是与 Na+ 同向转运重吸收；（3）某些物质如青霉素、酚红和大多数利尿药 等，均在近曲小管被主动分泌，与血浆蛋 白结合而不能通过肾小球滤过近球小管对GS、AA、磷酸盐等的重吸收示意图（4）钙的重吸收和排泄 近端小管：约65-67%，与Na+的重吸收平行 髓袢：20%吸收 远端小管和集合管：9% 尿：上皮C，C内较正Ca2+进入C C内Ca2+靠基底膜Ca2+泵 Na+-Ca2

16、+交换 逆电化学梯度运出髓袢升支粗段：小管液为正电位，被动转运主动转运 远端小管和集合管：小管液为负电位，主动转 运Na+K+Cl-水髓袢（二）髓袢的重吸收功能髓袢降支细段： 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；以Na+2Cl-K+比例同向转运体方式的继发主动转运。 细胞内Cl-K+Na+同向转运体模式 管腔膜有Na+:2Cl-:K+同向转运体-Na+, Cl-顺电

17、-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。呋噻米Na+, K+, Ca2+, Mg2+哇巴因（三）远曲小管和集合管的重吸收 1. Na+的重吸收 （1）重吸收的机制：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。远曲小管初段重吸收NaCl示意图噻嗪类药物远曲小管后段和集合管重吸收NaCl、泌H和K示意图Cl-Cl-Cl-阿