肾脏的排泄功能课件-2

1、第八章 肾的排泄功能FUNCTION OF THE KIDNEY 第八章 肾的排泄功能FUNCTION OF THE KID第一节 概 述一、排泄的概念和途径 排泄(excretion)是指机体将物质代谢的最终产物、进入机体内环境的异物和有害物质以及摄入的过剩物质，经血液循环通过一定途径排出体外的过程。 第一节 概 述一、排泄的概念和途径 排泄(excr机体排泄的途径：【1】随呼吸排出CO2和少量水分；【2】由皮肤通过汗腺分泌汗液，排出一部分水分、尿素和盐类；【3】由消化道排出的主要是经肝代谢产生的胆色素和肠粘膜排出的无机盐（如钙、镁、铁等）；【4】由肾脏以尿液的形式排泄。 机体排泄的途径：【

2、1】随呼吸排出CO2和少量水分； 二、肾脏功能概述: (一)泌尿功能: 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、肾脏功能概述:少尿的定义24小时尿量少于500ml；每小时尿量少于15ml。多尿的定义24小时尿量大于2500ml。无尿的定义24小时尿量小于100ml。少尿的定义多尿的定义无尿的定义(二)内分泌功能:肾素（renin） 前列腺素（prostaglandin，PG） 促红细胞生成素（erythropoietin，EPO） 活性维生素D3 1，25-（OH）2-D3 功能：对血容量和血压起调节作用的肾素 刺激骨髓造

3、血的促红细胞生成素 具有强烈舒血管作用的前列腺素 调节钙磷代谢的活性维生素D3 (二)内分泌功能:肾素（renin） 功能：对血容量和血压1、肾单位（nephron）三、肾脏的功能解剖和血液循环特征(一)肾的功能解剖1、肾单位（nephron）三、肾脏的功能解剖和血液循环特征 Renal corpusclenephron Renal tubules Renal nephron Renal t肾单位肾小体肾小管肾小球肾小囊近曲小管降支粗段降支细段升支细段髓 袢远曲小管升支粗段近球小管远球小管肾单位是肾脏结构和功能的基本单位。 滤液(原尿)滤过肾小管集合管 重吸收 分泌与排泄终尿肾单位肾小体肾小管

4、肾小球肾小囊近曲小管降支粗段髓 袢远 Cortical nephron 皮质肾单位 Juxtamedullary nephron 近髓肾单位2、两种类型的肾单位2、两种类型的肾单位两种肾单位比较 皮质肾单位 近髓肾单位数量 多(85-90%)A口径 少(10-15%)肾小球体积 较大 较小 A入 A出 21 差异甚小出球小A后的毛细血管髓袢长度 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（只达外髓层） 长（深入内髓层） 多 少主要功能尿液生成尿的浓缩和稀释两种肾单位比较 皮质肾单位 近髓肾单肾脏的排泄功能课件_2 3、肾小球旁器(近球小体):（juxtaglomerular

5、 apparatus)主要分布在皮质肾单位 球旁（颗粒）细胞Juxtaglomerular cells是一种牵张感受器，能够分泌肾素致密斑Macula densa是钠离子浓度感受器球外系膜（间质）细胞Extraglomerular mesangial cells 3、肾小球旁器(近球小体):球旁（颗粒）细胞Juxtag（二） 肾的血液循环 renal circulation1）血流量大：1200ml/min 占心输出量的1/5 1/4 左右。2）皮质血流多： 皮质 94% 外髓 5-6% 内髓 1%1、肾的血供特点3）形成两套毛细血管网（二） 肾的血液循环 renal circulatio 腹

6、主动脉下腔静脉肾动脉 肾静脉叶间动脉 叶间静脉弓形动脉 弓形静脉小叶间动脉 小叶间静脉入球小动脉肾小球毛细血管网 肾小管毛细血管网 出球小动脉 腹主动脉下腔静脉肾动脉 肾小球毛细血管内血压较高，有利于肾小球的滤过作用。肾小管周围毛细血管内的血压较低，有利于肾小管的重吸收。肾小球毛细血管内血压较高，有利于肾小球的滤过作用。肾小管周围2、 肾血流量的调节（1）自身调节（autoregulation) 使肾血流量与肾脏泌尿机能相适应。 动脉血压: 80 -180 mmHg,肾血流量相对恒定。2、 肾血流量的调节（1）自身调节（autoregulati肾血流GFR动脉血压(mmHg)血流量(ml /m

7、in/g肾重)肾血流GFR动脉血压(mmHg)血流量(ml /min/g肾“肌源学说 ”（myogenic hypothesis）：动脉血压入球小动脉血管壁受到牵张刺激血管平滑肌紧张性血管口径血流阻力血流量肾血流量相对恒定“肌源学说 ”（myogenic hypothesis）：动动脉血压 180 mmHg 平滑肌已达收缩极限80 mmHg 以下，180 mmHg以上：肾血流量随动脉血压的变化而变化。动脉血压 70000、有效半径 3.6 nm的大分子物质滤过。 2）电学屏障作用 （electrical barrier） 滤过膜的三层中，每层都有带负电的糖蛋白。阻止带负电的物质通过。2、滤过膜

8、的通透性(permeability) 1）机械屏障作用（mechanical barrier） 二、有效滤过压 (effective filtration pressure,EFP) EFP = 动力 阻力 EFP = （肾小球毛细血管压+囊内液胶体渗透压） （血浆胶体渗透压 + 肾小囊内压）二、有效滤过压 EFP = 动力 EFP = 肾小球毛细血管压 （血浆胶体渗透压 + 肾小囊内压） EFP = 肾小球毛细血管压肾脏的排泄功能课件_2毛细血管压glomerular capillary pressure： (1) 压力较高 6.0kP(45 mmHg) (2) 入球端与出球端几乎相等囊内压

9、capsular hydrostatic pressure : 1.3kP(10mmHg)血浆胶体渗透压：plasma colloid osmotic pressure 入球端：3.3kP(25mmHg) 出球端：4.7kP(35mmHg)毛细血管压glomerular capillary pres滤过平衡（filtration equilibrium）入球端 EFP = 45 (25 + 10) = 10 (mmHg) 出球端 EFP = 45 (35 + 10) = 0 滤过平衡（filtration equilibrium）入球三、肾小球滤过率与滤过分数1、肾小球滤过率（glomerul

10、ar filtration rate, GFR) 单位时间内（min) 两肾生成的超滤液量。 1.73m2 125ml/min 一昼夜超滤液量 = 180L三、肾小球滤过率与滤过分数1、肾小球滤过率 单位时间内（2、滤过分数(filtration fraction, FF)肾小球滤过率与肾血浆流量的比值。FF = GFR肾血浆流量=125660=0.19正常值 : 0.18 0.20 表明:流经肾脏的血浆约1/5形成原尿。2、滤过分数(filtration fraction, FF四、影响肾小球滤过的因素1、滤过膜（1）通透性 permeability肾小球肾炎 滤过膜结构受损机械屏障作用通透

11、性红细胞进入滤液血尿带负电糖蛋白电学屏障作用通透性血浆白蛋白进入滤液蛋白尿四、影响肾小球滤过的因素1、滤过膜（1）通透性 permea（2）面积急性肾小 球肾炎肾小球毛细 血管口径血流量活动的肾小球数目滤过面积GFR尿量（少尿）（2）面积急性肾小肾小球毛细血流量活动的肾滤过面积GFR 2、有效滤过压 effective filtration pressure （1）肾小球毛细血管压 glomerular capillary pressure 2、有效滤过压全身动脉BP自身调节范畴内自身调节范畴外出、入球小动脉口径入球小动脉收缩出球小动脉收缩全身动脉BP自身调节范畴内自身调节范畴外出、入球小动脉

12、口径入（2）囊内压 hydrostatic pressure in Bowmans capsule（3）血浆胶体渗透压 Plasma oncotic pressure in glomerular capillary（2）囊内压（3）血浆胶体渗透压快速大量静脉注射生理盐水血浆蛋白浓度相对血浆胶渗压EFPGFR 尿量快速大量静脉血浆蛋白血浆胶渗压EFPGFR 尿量3、肾血浆流量renal plasma flow主要影响滤过平衡的位置3、肾血浆流量renal plasma flow主要影响滤过 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

13、决定着毛细血管滤过的长度。 由图可见：沿着毛细血管全长，随着水和溶质的滤出，胶 由图可见：三条曲线分别代表不同肾血浆流量(RPF)时血浆胶体渗透压(COP)上升的斜率。曲线A: RPF小时 COP速度快曲线C: RPF大时 COP速度慢曲线B:正常RPF时COP速度结论： RPF快COP速慢滤过平衡位置近出球A端GFR；反之则GFR。 由图可见：三条曲线分别代表不同肾血浆流量(RPF第三节 肾小管与集合管的物质 转运功能 重吸收（reabsorption):小管液中的物质通过小管上皮细胞进入管周毛细血管血液的过程称为肾小管和集合管的重吸收。一、肾小管和集合管的重吸收功能第三节 肾小管与集合管的

14、物质 重吸收（reabsor（一）肾小管和集合管的重吸收作用的证据1原尿与终尿量的比较 2原尿与终尿成分的比较 （一）肾小管和集合管的重吸收作用的证据1原尿与终尿量的比较（二）肾小管与集合管的重吸收方式1、被动转运 passive transport 2、主动转运Active transport 原发性主动转运 Primary active transport 继发性主动转运 Secondary active transport（二）肾小管与集合管的重吸收方式1、被动转运 passi（三）电解质和水的重吸收1、Na+的重吸收滤液中Na+ 99以上可以被重吸收近端小管重吸收的能力最大在近端小管的

15、重吸收属于原发性主动重吸收（三）电解质和水的重吸收1、Na+的重吸收滤液中Na+ 99(1)近端小管：Na+的重吸收机制: Na+和葡萄糖同向转运 H+ - Na+交换 泵 漏模式(pump-leak model)(1)近端小管：紧密连接Na+Na+Na+Na+ClH2O回漏泵泵泵葡萄糖泵泵泵泵(back-leak)H+Na+紧密连接Na+Na+Na+Na+ClH2O回漏泵泵泵葡萄糖(2)髓袢升支粗段： “Na+ : 2Cl : K+同向转运模式” Na重吸收是主动转运，Cl - 和K+是继发性主动转运。水不被重吸收(小管液低渗)。 在尿液的浓缩与稀释机制中起重要作用(2)髓袢升支粗段： 2、

16、Cl-的重吸收Cl-的重吸收特点：Cl-的重吸收量和各段肾小管对Cl- 的重吸收能力都与Na+的相似 除髓袢升支粗段为继发性主动重吸收外，其余皆为被动重吸收。 2、Cl-的重吸收Cl-的重吸收特点：肾脏的排泄功能课件_2同向转运体 symporter在髓袢升支粗段的管腔膜上存在着一种能同时、同方向转运Na+、Cl、K+的载体蛋白，称为同向转运体，其转运的比例为Na+2ClK+ 速尿和利尿酸等利尿剂可抑制同向转运体，从而抑制了Na+、Cl、K+的转运，使NaCl的重吸收受到抑制，从而干扰了尿的浓缩机制，导致利尿。同向转运体 symporter在髓袢升支粗段的管腔膜上存在着 3、H2O的重吸收 重

17、吸收机制:被动过程（渗透作用）。 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）。 近端小管对重吸收水的量与机体是否缺水无关，属于一种必然性重吸收 近端小管 3、H2O的重吸收近端小管特点: 重吸收量根据机体的需要而被调节，因此属调节性重吸收； 重吸收量对终尿量的影响很大。机制:受抗利尿激素的调节 管腔膜有ADH调控的水通道(当ADH作用时，水通道便从胞浆镶嵌到管腔膜上)，调节水的重吸收。远曲小管和集合管 特点:机制:受抗利尿激素的调节远曲小管和集合管 4、HCO3重吸收 80 85%在近端小管重吸收 以CO2的形式进行的4、HCO3重吸收肾脏的排泄功能

18、课件_25、K+的重吸收 67%在近端小管重吸收。是一个主动过程。5、K+的重吸收 67%在近端小管重吸收。150 mmol/L4 mmol/L 4mV0mV是逆电化学梯度重吸收。机理？150 mmol/L4 mmol/L 4mV0mV是逆电化6、葡萄糖的重吸收 在近端小管全部重吸收。 继发性主动重吸收。 与Na+同向转运密切相关。6、葡萄糖的重吸收 在近端小管全部重吸收。肾脏的排泄功能课件_2近端小管对葡萄糖的重吸收有一定度。血糖 160 180 mg% 200-230 mg/min尿中见糖 肾糖阈(renal glucose threshold)：尿中不出现葡萄糖时的最高血糖浓度。The

19、plasma lever of glucose at which glucose first appears in the urine.近端小管对葡萄糖的重吸收有一定度。血糖 160 葡萄糖吸收极限量：约300 mg%同向转运体的结合位点达饱和时葡萄糖吸收极限量男性：375 mg/min女性：300 mg/min葡萄糖吸收极限量：约300 mg%同向转运体的结合位点达饱和二、肾小管和集合管的分泌与排泄功能 分泌(secretion)：肾小管上皮细胞通过新陈代谢，将所产生的物质排入到小管液中去的过程。 排泄(excretion)：肾小管上皮细胞将血液中某种物质直接排入到小管液中去的过程。二、肾小

20、管和集合管的分泌与排泄功能 分泌(secr1、H+的分泌（1）在近端小管 通过H+ Na+交换分泌H+每分泌一个H+,即有一个NaHCO3重吸收回血液。H+的分泌是肾脏排酸保碱的过程。1、H+的分泌（1）在近端小管每分泌一个H+,即有一个NaH 2.NH3的分泌 小管上皮细胞内谷氨酰胺脱氨NH3(氨)脂溶性肾小管腔：NH3H+NH4+Cl-NH4Cl单纯扩散脱氢酶 2.NH3的分泌小管上皮细胞内脱氨NH3(氨)脂溶性肾小管3、K+的分泌在远曲小管和集合管 K+的分泌与Na+的主动重吸收有密切关系，是顺电化学梯度的被动过程。 3、K+的分泌在远曲小管和集合管4、其它物质的排泄4、其它物质的排泄三

21、、影响肾小管和集合管转运的因素（一）肾小管管腔中溶质的浓度渗透性利尿（osmotic diuresis） 通过增加小管液溶质浓度和渗透压使尿量增多的方式三、影响肾小管和集合管转运的因素（一）肾小管管腔中溶质的浓度糖尿病diabetes 临床上使用甘露醇等可被肾小球滤过而不被肾小管重吸收的物质，利用它来提高小管液中溶质的浓度，借以达到利尿的目的。糖尿病diabetes（二）肾小球滤过率 球管平衡（glomerulotubular balance） 在正常情况下，不论肾小球滤过率有何变化，近球小管对Na+、水的重吸收总是稳定在滤过率的65%-70%（定比重吸收），这一现象称为球-管平衡。（二）肾小

22、球滤过率 球管平衡（glomeru 机制：与管周毛细血管血压和胶 体渗透压的改变有关。意义：使尿中排出的溶质和水不致因肾小球滤过率的增减而大幅度变动。 机制：与管周毛细血管血压和胶 意义：使尿中排出的溶质和水 第四节 尿液的浓缩和稀释 Urine concentration and dilution 第四节 尿液的浓缩和稀释一、尿液浓缩和稀释的概念及其意义尿液渗透压血浆渗透压(300mOsm/kgH2O)浓缩尿稀释尿=等渗尿正常情况下 : 不同程度浓缩尿饮水过多 : 不同程度稀释尿肾功能损害时 : 排出等渗尿一、尿液浓缩和稀释的概念及其意义尿液渗透压血浆渗透压(300二、尿液浓缩、稀释的过程和

23、机制二、尿液浓缩、稀释的过程和机制髓质高渗梯度ADHADH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)(一)尿液浓缩和稀释的过程流经髓袢升支粗段后低渗的小管液髓质高渗梯度ADHADH集合管对水通透性集合管对水重吸(二)浓缩尿和稀释尿是如何形成的？1、 肾髓质的高渗 2、管壁对水具有通透性两个条件(二)浓缩尿和稀释尿是如何形成的？1、 肾髓质的高渗 形成肾髓质高渗梯度的结构基础: 近髓肾单位的髓质部分有两套“ U ”形结构。 （1）髓袢的降支和升支 （2）“ U”形直小血管形成肾髓质高渗梯度的结构基础:髓质渗透压梯度的形成机制： 各段肾小管对水

24、、 NaCl和尿素的通透性不同。逆流倍增作用 (countercurrent multiplication)髓质渗透压梯度的形成机制：逆流倍增作用水NaCl尿素髓袢降支细段高度通透不易通透不易通透髓袢升支细段不通透高度通透中等通透髓袢升支粗段不易通透不易通透但主动重吸收不易通透远 曲 小 管有ADH时易通透不易通透但主动重吸收不易通透集 合 管有ADH时易通透不易通透但主动重吸收外髓部不通透内髓部易通透表8-1 髓袢、远曲小管和集合管的通透性水NaCl尿素髓袢降支细段高度通透不易通透不易通透髓袢升支细H2O不通透低渗液高渗液甲 乙 丙逆流倍增模型H2O不通透低渗液高渗液甲 乙肾脏的排泄功能课件

25、_2从全过程看： 外髓部(主动)：髓袢升支粗段NaCl主动重吸收(始动) 内髓部(被动)：内髓集合管顺浓度差扩散出的尿素（尿素的再循环）髓袢升支细段顺浓度差扩散出的NaCl从全过程看：肾髓质渗透压梯度的维持 U形直小血管的逆流交换作用 (countercurrent exchange)肾髓质渗透压梯度的维持 U形直小血管的逆流交换作用 (ADHADH三、影响尿液浓缩与稀释的因素（一）肾髓质内渗透压梯度的改变（三） 直小血管血流速度的改变（二） 集合管对水的通透性改变三、影响尿液浓缩与稀释的因素（一）肾髓质内渗透压梯度的改变 第五节 肾脏泌尿功能的调节Regulation of the rena

26、l function 第五节 肾脏泌尿功能的调节一、神经调节肾交感神经NE 入、出球小动脉收缩GFR球旁细胞肾素近端小管 髓袢 NaCl H2O重吸收一、神经调节肾交感神经NE 入、出球GFR球旁细胞肾素近二、体液调节(一) 抗利尿激素 (antidiuretic hormone, ADH) 血管升压素(arginine vasopressin, AVP)1、分泌和作用二、体液调节(一) 抗利尿激素 (antidiuretic 下丘脑视上核室旁核分泌下丘脑-神经垂体束神经垂体(储存)释放入血远曲小管 集合管促进水重吸收尿量内髓部集合管促进NaCl 重吸收加强尿素 通透性髓袢升支粗段提高组织间液

27、溶质浓度尿液浓缩下丘脑视上核分泌下丘脑-神经垂体束神经垂体(储存)释放入血远2.ADH的作用机制2.ADH的作用机制3、影响ADH分泌与释放的因素（1）血浆晶体渗透压的改变3、影响ADH分泌与释放的因素（1）血浆晶体渗透压的改变大量出汗严重呕吐 腹 泻机体失水血浆晶体渗透压ADH分泌释放肾脏重吸收水尿量保留体内水大量饮清水排出多余水（）（）osmorecepter大量出汗机体失水血浆晶体渗透压ADH分泌释放肾脏重吸收水尿量 大量饮清水后尿量增多的现象，称为水利尿(water diuresis)。 大量饮清水后尿量增多的现象，(2) 循环血量的改变血量左心房受到 牵张刺激容量感受器迷走传入冲动下

28、丘脑-神经垂体系统ADH尿量体内水血量大失血（）（）（+）（）（+）（）(2) 循环血量的改变血量左心房受到容量感受器迷走传入冲动下(3)其他因素动脉血压颈 动 脉 窦压力感受器 窦 神 经传入冲动ADH尿量 痛 刺 激情绪紧张血管紧张素弱冷刺激心房利尿肽ADH尿量(3)其他因素动脉颈 动 脉 窦 窦 神 经ADH尿量 痛 下丘脑病变累及下丘脑-神经垂体系统ADH尿量(10L/日)“尿崩症”下丘脑病变累及下丘脑-神经垂体系统ADH尿量(10L/(二) 肾素-血管紧张素-醛固酮系统 (renin-angiotensin-aldosterone system)1、系统的组成(二) 肾素-血管紧张素

29、-醛固酮系统1、系统的组成肝脏血管紧张素原血管紧张素(10肽)血管紧张素(8肽)血管紧张素(7肽) 肾 素(蛋白水解酶) 球旁器中 球旁细胞转换酶(肺组织)血管紧张素酶A肾上腺皮质球状带细胞醛固酮肝脏血管紧张素原血管紧张素(10肽)血管紧张素(8肽)血远曲小管和集合管的主细胞醛固酮aldosterone重吸收Na+ 排出K+“保Na+ 、保水、排K+”2、醛固酮的基本作用远曲小管和集合管的主细胞醛固酮aldosterone重吸收N3、醛固酮的作用机理3、醛固酮的作用机理 血管紧张素（、） 血K+浓度 血Na+浓度肾上腺皮质球状带醛固酮分泌肾素4、醛固酮分泌的调节 血管紧张素（、） 血K+浓度肾上腺皮醛固肾脏的排泄功能课件_2（三）心钠素(cardionatrin) 心房钠尿肽(atrial natriuretic peptide,ANP)心房肌细胞合成释放，28个氨基酸残基构成。（三）心钠素(cardionatrin)心房肌细胞合成释放，心钠素抑制集合管重吸收 NaCl入球小动脉舒张肾血浆流量 GFR抑制肾素分泌抑制醛固酮分泌抑制ADH分泌体内细胞外液量调节水盐平衡作用：促进NaCl和水的排出心钠素抑制集合管重