中国药科大学人体解剖生理学-尿的生成2 课件

1、第一节 肾的功能解剖和肾血流量 一、肾脏功能: (一)泌尿: 排除代谢终产物、过剩的电解质及进入体内的异物; 调节细胞外液量和血液的渗透压; 调节水、电解质和酸碱平衡。 (二)内分泌: 对血容量和血压起调节作用的肾素; 刺激骨髓造血的促红细胞生成素; 具有强烈舒血管作用的前列腺素等。第十章 尿的生成和排出 二、人体的排泄器官及其排泄物 排泄：由排泄器官将体内一些物质经血液循环排出体外的过程。 排 泄 器 官 排 泄 物 肾 脏 水、尿素、肌酐、盐类、 药物、毒物、色素等 肺 脏 co2、水、挥发性药物等 皮肤及汗腺 水、盐类、少量尿素等 消 化 道 钙、镁、铁、磷等无机盐, 胆色素,毒物等 唾

2、 液 腺 重金属、狂犬病毒等 三、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(二)两种肾单位比较皮质肾单位近髓肾单位数 量多(85-90%)A口径少(10-15%)体 积较大较小A入 A出 21A入 A出A出后的毛细血管袢长度分布于皮质部的肾小管周围还形成U形的直小血管肾素含量短长多少皮质肾单位近髓肾单位(三)球旁器1. 球旁细胞：入球A膜内的肌细胞呈上皮样变，内含分泌颗粒=肾素；对牵张刺激敏感感受器；肾交感N支配。2. 致密斑： 入球A与远曲小管联接处，细胞呈立柱样变、斑状突起； 对远曲小管中的Na+、Cl-敏感，

3、并将信息经间质细胞传递至近球细胞，调节肾素的释放。球旁细胞球外系膜细胞四肾的血液循环 1.肾的血液循环特征 血液分布不匀： 皮质外髓内髓 = 1.000.250.06 压力上下不同： 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。 流量大，一定范围内相对稳定： 流量心输出量1/41/5； 在80-180mmHg范围内，通过自身调节保持稳定。自身调节机制：肌源学说管-球反响2.肾血流量的调节方式自身调节： 肌源学说：当A压A管壁平滑肌紧张性而收缩血流阻力肾血流量保持稳定； 管-球反响：N-体液调节： 应急时交感N兴奋 肾血管收缩 肾血流量； 应急时NE、E、vasopressin、

4、Angiotensin分泌肾血管收缩 肾血流量。 当肾血流量和肾小球滤过率致密斑感受到远曲小管液Na+Cl-致密斑将此信息反响至肾小球肾血流量和肾小球滤过率恢复。复习思考题 1.肾血流量的特点是什么？ 2.试述肾脏的生理功能。尿的生成过程： 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第二节 肾小球的滤过功能一、概述二、肾小球的滤过功能 滤过：指血液流过肾小球时,血浆中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。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根本一致,而且渗透压和pH值也与血浆近似。 原尿 =

5、血 浆的超滤液。 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 0.3 20.0 67.0 肌酐 0.01 0.01 1.5 150.0 氨 0.001 0.001 0.4 400.0(一)滤过屏障滤过膜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。

6、静电屏障：由各层含有带负电荷的糖蛋白构成。 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： 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 1.8nm能自由通过半径 1.83.6nm能局部通过 3.6nm完全不能通过 (白蛋白)分子量69000单体可通过时那么不能通过，正常无Hb尿；但当大量溶血时，游离的Hb Hb尿。 带正电荷的溶质最易通过；中性溶质此之；负电荷溶质不容易通过。 静电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。 出球端 有效滤过压 =6.0 (4.67+1.33) = 0kPa

7、(0mmHg) 0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根本不变，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。 入球端有效滤过压=6.0 (2.67+1.33) =2.0kPa(15mmHg)0有滤液生成(三)肾小球滤过功能的度量指标1.滤过率glomerular filtration rate,GFR) 概念：单位时间内两肾生成的超滤液量。 GFR两肾原尿量 ml/min/1.73m2 125ml/min/1.73m2 = 180L/d/1.73m2 测定方法：用测定菊糖的

8、血浆去除率代表GFR。 (见本章第六节) 2.滤过分数(glomerular filtration fraction GFF) 概念：GFR与每分钟肾血浆流量的百分比。 GFF GFR肾血浆流量100 125660 100 19 (四)影响滤过的因素1.滤过膜 面积通透性机械屏障作用血尿如：肾炎时因免疫反响蛋白分解酶的释放导致滤过膜孔、裂增大静电屏障作用蛋白尿如：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2.有效滤过压 构成决定滤过的因素，也是影响滤过的因素，构成因素中的任一因素发生变化,均会影响GFR。2.有效滤过压

9、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：快速大量输液稀释胶渗压如：结石、肿瘤3.肾小球血浆流量 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 由图可见：沿着毛细血管全长，随着水和溶质的滤出，胶体渗透压渐有效滤过压渐(=0时称滤过平衡)滤过平衡的位置决定着毛细血管滤过的长度。 结论： RPF快COP速慢滤过平衡位置近出球A端GFR；反之那么GFR。 影响因素滤过率的变

10、化滤过膜 滤过膜的孔径滤过率（血尿） 滤过膜带负电荷滤过率（蛋白尿） 滤过膜面积滤过率（肾炎）有效滤过压 毛细血管血压滤过率（大失血） 血浆胶体渗透压滤过率（快速大量输液） 囊内压滤过率（结石、肿瘤）肾小球血浆流量滤过率（中毒性休克）小结：影响滤过的因素复习思考题 1.尿生成包括哪几个过程？ 2.原尿是如何生成的？ 3.简述影响肾小球滤过的因素。第三节 肾小管与集合管的转运功能肾小管与集合管的转运功能是指其分泌和排泄作用。概 述分 泌:指小管上皮细胞将自身代谢产物排入管腔的过程。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。 血浆、原尿和终尿主要成分比较(g/L) 成 分 血浆 原

11、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 0.3 20.0 67.0 肌酐 0.01 0.01 1.5 150.0 氨 0.001 0.001 0.4 400.0重吸收和分泌的证据： 比较下表原尿与终尿中成分的质和量可见： 蛋白质、葡萄糖原尿中有终尿中无(=重吸收)； 肌酐、氨原尿中微量终尿中大量(=分泌)。 比较原尿与终尿量：原尿量=125ml/min602

12、4=180L/d终尿量=1-2L/d(=重吸收)重吸收的方式 被动： 渗透作用 易化扩散主动：(原发主动、继发主动) 泵 协同转运渗透作用渗透作用决定重吸收的两个因素：动力与通透性(一)Na+的重吸收 1.Na+重吸收机制： 前半段：主动过程。管腔膜：.Na+分别与葡萄糖、氨基酸、HCO3-、PO43-、等同向偶联转运； . Na+与H+逆向偶联转运。管周膜：Na+-K+泵。 一、近曲小管中的物质转运K+Na+小管上皮细胞内基底膜侧 膜 后半段：被动过程。Cl-顺浓度差经紧密连接处重吸收管两侧电位差Na+顺电位差经紧密连接处重吸收。2.Na+重吸收特点：存在泵-漏现象。 (即：净Na+重吸收量

13、主动重吸收量回漏量)细胞间隙内Na+渗透压细胞间隙内静水压局部Na+和H2O回漏入管腔内上皮细胞的紧密连接被撑开管腔膜Na+易化扩散入上皮细胞内管周膜Na+泵将Na+泵出上皮细胞H20顺渗透压进入上皮细胞间隙 (二)Cl-的重吸收 机制:被动过程。 由于Na+、葡萄糖、氨基酸等物质已在近曲小管的前半段主动重吸收后半段的管内外Cl-的浓度差(高2040%)Cl-顺浓度差经紧密连接处(称细胞旁路途径)进入细胞间隙。 由于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：除髓袢升支粗段为主动重吸收外，其余皆为被动重吸收。 (三)H2O的重吸收 重吸收机制:被动过程渗透

14、作用。 重吸收途径：细胞旁路； H2O通道。 重吸收特点： 类同Na+，具球-管平衡现象，即重吸收量始终为滤过量的6570%后述。 重吸收量不随机体的需要而被调节，故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。(四)HCO3-的重吸收 1.重吸收的机制：被动过程。 2.重吸收的特点：HCO3-的重吸收 不是以HCO3-的形式而是以CO2的形式重吸收的； HCO3-的重吸收优先于Cl-的重吸收； HCO3-的重吸收与Na+-H+逆向交换呈正相关(H+分泌重吸收HCO3-)。(五)K+的重吸收 原尿中的K+绝大局部(70)在近端小管被重吸收入血,终尿中

15、的K+主要是由远曲小管和集合管分泌的。 K+重吸收的机制:主动过程(尚不清楚)。 K+管内 K+管外140(4mol/L)(150mol/L)是逆浓度差进行的，故认为是主动的。 (六)葡萄糖的重吸收1.重吸收部位:仅限于近曲小管(尤其前半段)。2.重吸收机制:继发主动。葡萄糖小管上皮细胞内K+Na+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。管周膜泵载体葡萄糖 3.葡萄糖重

16、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：160180mg8.910.1mmol/L。 葡萄糖吸收极限量(TMG):当全部肾小管对葡萄糖的吸收能力都到达极限,尿中的糖量与滤出的增多量相等时的血糖浓度。 正常值：成人男性为75mg(2.68mmol)/min/1.73m2, 成人女性为00mg(1.67mmol)/min/1.73m2。附：尿糖相关因素: 血糖尿糖 如：型、型(胰岛素依赖、非依赖性)糖尿病。 血糖无尿糖 如：糖尿病久肾小球损害GFR。 而当严重脱水糖尿病，虽出现糖尿性昏迷，但无尿

17、糖，是GFR所致。 血糖正常尿糖 如：根皮苷中毒时它与协同转运载体结合，竞争抑制葡萄糖和氨基酸的重吸收。(七)其它物质的重吸收和分泌 1.氨基酸的重吸收同葡萄糖。 微量蛋白质通过肾小管上皮细胞的吞饮作用被重吸收。 2.HPO42-、SO42-是与Na+同向转运重吸收的。 3.进入体内的某些物质如青霉素、酚红和大多数利尿药等，由于与血浆蛋白结合而不能通过肾小球滤过，均在近曲小管被主动分泌。二、髓袢中的物质转运髓袢降支细段： 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

18、+K+Cl-水髓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； 但能以Na+2Cl-K+同向转运体方式的继发主动转运。 细胞内Cl-K+Na+同向转运体模式: 管腔膜上有Na+:2Cl-:K+同向转运体Na+、Cl-顺电-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。影响同向转运体转运的因素: 应用圭巴因选择性阻断Na+泵时，Cl-和Na+的重吸收就明显减少。说明管周膜Na+泵的活动对管腔膜同向转运体的转运具有重要作用。因此，将Na

19、+泵的活动称原发主动，而将同向转运体的转运称继发主动；故Cl-在髓袢升支粗段的重吸收是主动的。 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，将速尿称髓袢利尿剂。三、远曲小管和集合管的物质转运(一)远曲小管和集合管的重吸收 1.Na+的重吸收 重吸收的机制：是主动重吸收过程。 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。管腔膜的Na+通道可被氨氯吡咪(amiloride)抑制。 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。Na+-Cl-的同向转运可被噻嗪类(thiazide)利尿剂所抑制。 重吸收的特征: 无泵-漏现象:因远曲小管和集合管上皮细胞的紧密连接对小离子