复旦大学生理学课件10-2尿的生成和排出（下）

1、第五节 肾尿生成的调节重点讨论对重吸收和分泌的调节一、肾内自身调节(一) 小管液中溶质的浓度对肾小管功能的调节 小管液中溶质的浓度,小管液渗透压, 阻碍水和NaCl的重吸收,尿量,尿中NaCl排出. 糖尿病人的多尿; 临床上甘露醇,山梨醇用作利尿剂的原理; 渗透性利尿(二) 球-管平衡定义:肾小管对溶质和水的重吸收随肾小球滤过率的变化 而变化. 不论肾小球滤过率增加或减少,近球小管都 是定比吸收(constant fraction reabsorption) .其 重吸收率总是占小球滤过率的65-70%.意义:尿中排出的溶质和水不会因肾小球滤过的增加或减 少而有大幅度的变化. 滤过率 近球重吸

2、收(70%) 远侧肾小管的量125ml/min 87.5ml/min 37.5ml/min150ml/min 105ml/min 45ml/min100ml/min 70ml/min 30ml/min机制: 与肾周围毛细血管压的血浆胶体渗透压有关. 肾血流不变时,小球滤过率 小管旁毛细血管压 ,胶体渗透压 小管旁组织液加速进入毛细血管 组织间隙静水压 细胞间隙内Na+,水加速进入组织 间隙 Na+,水重吸收量增加. 反之则相反结果. 球管平衡在某些情况下可被打乱, 如渗透性利尿时。二、神经和体液调节(一) 肾交感神经 交感神经兴奋时,影响尿生成通过如下途径 1.入球、出球小动脉收缩, 尤以入球

3、动脉为明显,有效滤过压, 滤过减少. 2.球旁器的颗粒细胞释放肾素,通过肾素-血管紧张素-醛固酮 系统活动, NaCl和水的重吸收. 3.增加近球小管和髓襻上皮NaCl和水的重吸收. (二) 抗利尿激素 (antidiuretic hormone, ADH) 血管升压素 (argininc vasopressin，VP) 1.来源: 下丘脑的视上核,室旁核神经元分泌，经丘脑-垂体 束输送到神经垂体储存。 下丘脑-神经垂体系统：下丘脑视上核、室旁核大细胞肽能神经元合成ADH和催产素，经下丘脑-垂体束的轴浆运输并储存于神经垂体。2.作用: 激活分布在血管平滑肌上的V1受体，血管收缩； 激活分布在远

4、端小管和集合管上皮的V2受体； 提高远曲小管、集合管上皮细胞对水的通透性，水重吸收。 增加髓襻升支粗段对NaCl的重吸收以及内髓部尿素通透性，提高髓质间隙渗透压浓度，尿浓缩。 3.作用机制: (ADH)与小管上皮细胞V2受体结合 腺苷酸环化酶活性 cAMP生成 蛋白激酶激活 含水孔蛋白AQP-2小泡镶嵌在管腔膜 水通道形成 水通透性 重吸收 。 ADH 缺乏时,管腔膜上水通道集中在其衣被凹陷处, 以后形成吞饮小泡。腔膜面水通道消失，水不再通透.Peter Agre Johns Hopkins University School of Medicine Baltimore, MD, USA Pe

5、ter Agre, born 1949 (54 years) in Northfield, Minnesota (US citizen). Medical Doctor 1974 at Johns Hopkins University School of Medicine, Baltimore, USA. Professor of Biological Chemistry and Professor of Medicine at Johns Hopkins University School of Medicine, Baltimore, USA. That the bodys cells m

6、ust contain specific channels for transporting water was suspected as early as the middle of the nineteenth century. However, it was not until 1988 that Peter Agre succeeded in isolating a membrane protein that, a year or so later, he realised must be the long-sought-after water channel. Peter Agres

7、 experiment with cells containing or lacking aquaporin. The aquaporin is necessary for making the cell absorb water and swell. Water permeability of aquaporin-1 (AQP1) expressed in Xenopus oocytes. When transferred to hypo-osmolar buffer for 2 min, control water-injected oocytes exhibit negligible s

8、welling (left). Under the same conditions, oocytes previously injected with AQP1 cRNA rapidly swell and explode (right). The physiological importance of the aquaporins is perhaps most conspicuous in the kidney, where some 150-200 liters of water need to be resorbed from the primary urine each day. T

9、his is made possible mainly by the AQP1 and AQP2 aquaporins. AQP1 is expressed in the proximal tubules and the descending vasa recta, while AQP2 is expressed in the collecting duct. The expression of AQP2 at the plasma membrane is regulated by vasopressin, and decreased or increased AQP2 levels have

10、 been associated with nephrogenic diabetes insipidus as well as with several conditions associated with fluid retention such as congestive heart failure (King and Yasui, 2002). 4.调节ADH的主要因素（1）体液渗透压 正常人血浆渗透压280-290mOSM， 引起ADH分泌的血浆渗透压275-290mOsm,ADH 0-4pg/ml; 血浆渗透压升高1%，ADH升高1pg/ml。 血浆渗透压289-307mOsm、AD

11、H 5pg/ml时可引起渴感。感受器:位于下丘脑、视上核及其周围组织。 对血浆晶体渗 透压的改变非常敏感，1-2% 的变化即能感受。 血浆晶体渗透压 (出汗，严重呕吐等) 对晶体渗透压感受器刺激 ADH分泌 水重吸收 尿液浓缩， 尿量减少。 一次大量饮清水(1000毫升)，可引起尿量增加。 半小时开始利尿,一小时达高峰, 称为水利尿。 如一次大量饮生理盐水，则没有此变化。 (?)(2) 循环血量改变 容量感受器: 存在于左心房心内膜下 血量过多 左心房被扩张 刺激容量感受器 ADH释放 水重吸收 血量恢复正常 当动脉血压低于正常时，ADH释放增加。迷走神经(3) 其他因素 使ADH释放增加:

12、血管紧张素II、疼痛、应激刺激， 低血糖、恶心等； 使ADH释放减少: 寒冷，乙醇； (插图4-6,7)(三) 肾素-血管紧张素-醛固酮系统 (renin-angiotensin system)1、肾素的分泌2. 血管紧张素II的功能： 直接作用于肾小管影响重中吸收； 改变肾小球滤过率； 通过对ADH、醛固酮的调节影响尿生成。3. 醛固酮 (aldosterone) 的功能醛固酮+胞浆内受体 激素-受体复合物 进入细胞核 与DNA作用 特异性 mRNA转录 Na+通道蛋白, 管腔膜Na+通道增加; ATP酶, Na+泵能量增加; 侧膜Na+泵, Na+-K+ 交换、 Cl-重吸收增加. （插图

13、45）醛固酮诱导蛋白合成4. 肾素分泌的调节 入球动脉的牵张刺激； 流经致密斑的小管液的钠浓度； 交感神经兴奋； 体液因素：肾上腺素，PGE2； 血管紧张素II，内皮素，NO等；第六节 清除率 (clearance)一、清除率的定义和计算方法 清除率是一个抽象的概念 尿量 尿中某物质 尿中 血浆浓度 清除率 (V) 的浓度(u) 排出量 (P) (C) 甲 1ml/min 1mg/1ml 1mg/min 1mg/100ml 100ml/min 乙 0.8ml/min 0.5mg/ml 0.4mg/min 0.32mg/100ml 125ml/min血浆清除率: 肾脏在单位时间内(一分钟)内能将

14、多少毫升血浆 中所含的某物质完全清除出去, 这个完全清除了 某物质的血浆毫升数, 称为该物质的血浆清除率.血浆清除率计算方法: U: 尿中某物质的浓度 V: 每分钟尿量 P: 血浆中某物质的浓度UVC= P1. 清除率只是一个相当量.2. 各种物质的清除率是不一样的. 葡萄糖的清除率 (?)二. 测定血浆清除率的意义(一) 测定肾小球滤过率1. 菊粉清除率 肾每分钟从尿中排出的某物质的量应该等于肾小球滤过的量 (F), 与肾小管集合管重吸收 (E)和分泌量(R)的代数和.UV (尿中含量) = F P (滤过量) - E(重吸收) + R(分泌)F=滤过率, P=某物质的血浆浓度如果 R、E，

15、则U 菊粉符合既不重吸收也不分泌的条件, 它的血浆清除率就是肾小球滤过率. (125ml/分就是根据此结果).2. 内生肌酐清除率 菊粉操作复杂,临床上用内生肌酐清除率试验来测试肾小球滤过率. 内生肌酐由肌肉组织代谢产生, 能滤过但很少被重吸收, 极少量由近曲小管分泌而可忽略不计.肌酐清除率 (L/24小时)尿肌酐 (mg/L) 24小时尿量 血浆肌酐浓度(mg/L)=(二) 测定肾血流量 如果血浆中的某物质, 经肾脏循环一周后能通过滤过和分泌被完全清除掉,其每分钟从尿中排出的量就等于每分钟通过肾脏的血浆中所含的量. = 每分钟通过肾的血浆量, P=某物质的血浆浓度X= CU V P 碘锐特和

16、对氨基马尿酸在血浆中维持低浓度时1-3mg/100ml它流经肾脏后, 一次就能被肾脏全部清除,肾静脉中浓度接近 0.此两种物质的血浆清除率等于肾血浆流量, 660ml/min. 血浆量占全血的55%, 肾血流量=660/55 100 = 1200ml/min(三) 推测肾小管功能 如某物质的清除率125 ml/min, 说明该物质滤过后有重吸收; 葡萄糖清除率= (?), 尿素清除率=70ml/min, 如某物质的清除率 125 ml/min, 说明该物质滤过后还有分泌; 肌酐清除率 125 ml/min.一. 膀胱与尿道的神经支配1.盆神经（副交感）起源：骶髓 2-4作用： 传出兴奋使膀胱逼尿肌收缩，内括约肌舒张. 传入膀胱充胀感。2.腹下神经（交感）起源：腰髓作用： 传出兴奋使膀胱逼尿肌舒张，内括约肌收缩。 传入膀胱痛觉。第七节 尿的排放3。阴