肾脏解剖和生理

关于肾脏解剖和生理第1页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三腹膜后实性脏器，外八大小11×6×3cm，肾门距离中线5cm。左肾：略高，上极平11胸椎下缘，下极平第2腰椎下缘，下极距髂嵴6cm。12肋骨斜过中部。右肾：略低，上极平12胸椎，下极平第3腰椎，下极距髂嵴5.5cm。12肋斜过上部。肾脏的解剖和形态第2页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三第3页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三第4页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三出入肾门的结构称为肾蒂。肾蒂内结构的排列：从前向后依次为肾V、肾A、输尿管；从上向下依次为肾A、肾V、输尿管。肾脏表面从外向内有三层被膜，依次为肾筋膜、脂肪囊、纤维膜。肾筋膜分前后两层包绕肾脏和肾上腺，向上向外两层融合后上方与膈下筋膜连续。肾筋膜外脂肪称为肾旁脂肪。脂肪囊:肾周脂肪层。纤维膜：紧贴于肾实质表面的一层致密结缔组织膜。肾脏的解剖和形态第5页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三第6页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三肾脏冠切面分皮质和髓质。皮质：浅表，占1/3，约1cm厚，富含肾单位。髓质：深部，占2/3，分为髓质外带和内带。髓放线:髓质的管道结构有规律的向皮质呈放射状的条纹称为髓放线，向内则集合组成锥形体称为肾锥体。肾锥体的尖端朝向肾窦，称肾乳头。尿液经乳头孔流出。肾皮质包绕肾髓质，并伸入肾锥体之间，称为肾柱。肾小盏的边缘附着于乳头基部周围，承接有乳头孔流出的尿液。肾脏的解剖和形态第7页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三第8页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三肾单位包括肾小体和肾小管。根据在皮质中的位置分为表浅、中间、髓旁三种肾单位。肾小管为上皮性管道，平均30-38mm，具有重吸收和分泌功能。肾小管分为三段：a.近端小管，分为曲部和直部,b.细段，c.远曲小管，分直部和曲部。近端小管的直部、细段和远曲小管的直部连成“U”形，称髓袢。各部的位置：肾小体在皮质迷路，近端小管曲部和远端小管的曲部分布于皮质迷路和肾柱，髓袢和集合管一起分布于髓质肾锥体和皮质髓放线。肾单位的构成第9页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三肾脏解剖第10页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三第11页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三肾小球：入球小动脉进入肾小球后分5-8个主支，形成相应的毛细血管小叶，每个主支再分出数个小支，形成20-40个襻曲的毛细血管网，称毛细血管襻。各小叶的毛细血管返至血管极后形成汇成主支，合成出球小动脉。肾小球毛细血管襻是全身唯一介于两条动脉之间的毛细血管网。肾小球毛细血管由内皮细胞、基底膜、上皮细胞构成。成人膜总面积约1.6m²。肾小体第12页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三内皮细胞呈扁平细胞被覆于毛细血管壁腔侧，与血流接触，细胞核位于毛细血管的轴心侧（系膜侧）；细胞质环绕于血管腔，胞体上满布70-100um的小孔，称为窗孔。第13页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三MCD第14页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三内皮细胞表面覆有带阴离子的糖蛋白，带负电荷。内皮细胞构成毛细血管壁的第一道屏障，阻拦血细胞和一些大分子物质不被滤出。内皮细胞参与基底膜的合成和修复，合成NO，内皮素及VIII因子。内皮细胞第15页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三贴附于基底膜外侧，是肾小球内最大的细胞，光镜下，胞核最大，着色较浅，凸向肾小囊囊腔,有足突，足细胞。上皮细胞有很强的吞饮功能，可参与合成基底膜，维持肾小球通透性和对毛细血管襻起支撑作用。足细胞是参与肾小球疾病的主要细胞成分。脏层上皮细胞第16页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三足细胞由三部分组成：含有细胞核的胞体、主突起和次突起，后者称足突。足突间的空隙称裂孔，由裂孔隔膜桥接。足突分三个特异的膜区：基底部、顶部、裂孔隔膜。基底部保持着与基底膜附着；顶部表面覆盖一层带有负电荷的多糖蛋白复合物；裂孔隔膜是多个蛋白分子组成的复合体样结构，控制肾小球的通透性。第17页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三第18页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三GBM，从外向内由三层构成：外疏松层、致密层、内疏松层。带负电荷，是滤过膜电荷屏障的重要组成部分。GBM的主要功能是保证毛细血管壁的完整性和一定的通透性。分毛细血管周围和系膜周围两部分。肾小球基底膜第19页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三第20页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三包括四个部分：a.内皮细胞表面的细胞衣，是一种多糖蛋白复合物；b.毛细血管的有孔内皮细胞；c.基底膜；d.足细胞的裂孔隔膜。选择性滤过，取决于分子大小及电荷性质。肾小球滤过屏障第21页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三肾小球对大分子溶质的滤过孔径屏障：内皮细胞、基底膜和足突细胞组成，内皮细胞窗孔70-100nm；基底膜为胶原纤维形成的可变凝胶，滤过的物质在一定压力下可变形通过；足突之间的裂孔膜形成很多平行的丝状结构，丝状结构的间距4nm，是“细筛”。电荷屏障：带大量负电荷。第22页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三位于肾小球毛细血管小叶的中央部分，由系膜细胞和系膜基质组成。系膜从肾小球血管极处广泛联系着每根毛细血管，将其悬吊于血管极，肾小球系膜与小球外系膜在血管极相连续。常规3um厚的切片中，每个远离血管极的系膜区正常时不应该超过3个系膜细胞。系膜第23页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三系膜第24页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三肾小球旁器位于血管极，由致密斑、肾小球外系膜、入球小动脉的终末部和出球小动脉的起始部组成。具有内分泌功能。第25页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三肾小球旁器其细胞成分有球旁颗粒细胞、致密斑、球外系膜细胞和极周细胞。致密斑：远端小管接近血管极时形成的椭圆形隆起，与球外系膜和入球小动脉广泛接触，致密斑细胞为渗透压感受器，感受氯化钠浓度，通过调节肾素的释放改变入球小动脉张力，即肾小管-肾小球反馈。肾小球旁器的功能：a.维持肾小管-肾小球反馈系统；b.调节肾素的合成和分泌。第26页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三肾小管从形态和功能上至少分15个节段，通常分3大段：近端小管、髓襻、远端小管。肾小管的上皮细胞有强大的吸收功能和一定的分泌功能。第27页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三近端小管最粗、最长，14mm，分曲部和直部，重吸收大部分肾小球滤过的水和溶质。近端小管曲部：主要位于肾小体周围，构成皮质迷路的大部分。功能：a.重吸收原尿中滤出的蛋白，经过吞饮和细胞内消化成为氨基酸被吸收。b.重吸收原尿中的Na+、K+、Cl-、HCO3-、Ca2+、PO43-、水及一些有机物质（氨基酸、葡萄糖）。第28页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三第29页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三近曲肾小管的重吸收水：近端小管的腔面及基底侧细胞膜上存在水通道蛋白-1，按照渗透梯度，水分子从此通道穿过上皮细胞。Na+：基底侧细胞膜上有Na+

/K+-ATP酶、重吸收的Na+被主动转运到细胞间隙。

Cl-和HCO3-：被动转运到细胞间隙。HCO3-：通过Na+

/HCO3-的共同转运子完成。第30页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三近曲小管的分泌作用小管腔面细胞膜上有Na+/H+交换器，将Na+由腔面重吸收到细胞内，同时将H+分泌入管腔。近端小管还是肾脏产生和分泌氨的主要部位。第31页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三近端小管直部又称为降支粗段，重吸收功能弱，直部Na+

/K+-ATP酶活性明显降低。近端小管直部与有机阴阳离子的分泌有关，近年来发现许多离子转运子，这些转运子对药物（抗生素、非固醇类消炎药、髓袢利尿剂、环孢素等）的排泄起到很重要的作用。第32页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三髓袢细段连接近端小管直部和远端小管直部，皮质肾单位的细段较短，髓旁肾单位的细段较长。髓袢细段表达高浓度的水通道-1，水通透性高。髓袢降支细段存在大量A型尿素转运子，参与髓质的尿素循环，对尿液浓缩具重要作用。第33页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三远端小管包括直部、致密斑和曲部。髓袢细段升支移行为远端小管直部，入髓放线，行至自身肾小球血管极处形成致密斑，然后移行为远端小管曲部，迂曲分布于近端小管之间，又行至髓放线进入集合管。直部又称髓袢升支粗段，由单层立方上皮组成，大多细胞具有一根纤毛，感受小管液的流量而调节细胞增生，此功能消失将导致小管细胞增生失调导致多囊肾。第34页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三远端小管远曲小管细胞膜具有最高的Na+

/K+-ATP酶活性。其腔面细胞膜存在Na+

/Cl-共同转换子。重吸收Na+和Cl-是远曲小管的主要功能。远曲小管存在有较高的Ca2+/Mg2+-ATP酶活性，参与钙的重吸收。第35页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三连接小管为远端小管曲部和皮质集合管起始段的过渡阶段。具有明显的分泌K+和H+的重要作用。此外，基底侧膜存在Na+

/Ca2+交换子和Ca2+-ATP酶，对Ca2+重吸收起重要作用。第36页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三集合管集合管上皮细胞分主细胞和嵌入细胞。后者又分A、B型细胞。主细胞遍布集合管全长，存在水通道蛋白-2，其活性受抗利尿激素调节。主细胞膜腔面有Na+通道，参与Na+重吸收。嵌入细胞：A型腔面表达H+

-ATP酶，可分泌H+；B型基底侧膜表达H+

-ATP酶，可分泌HCO3-，并重吸收H+。集合管是肾脏调节水电解质的最后部位，对Na+

、Cl-、K+和酸碱调节起重要作用。集合管通过抗利尿激素参与尿浓缩功能的调节。第37页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三肾间质定义：位于肾单位及集合管之间的间叶组织。由间质细胞核半流动状态的细胞外基质组成。皮质间质细胞分两种，I型间质细胞分泌促红细胞生成素。第38页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三肾脏的血液循环正常人每分钟约有1000-1200ml血液流经肾脏，相当于心输出量的20-25%。第39页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三肾脏血液循环分前后两支，共分为五支肾段动脉，再分支为叶间动脉，位于肾锥体两侧，叶间动脉至皮髓质分界处发出垂直于叶间动脉的弓形动脉，弓形动脉再向皮质表面发出多数呈放射状的小叶间动脉，后者再分支则形成入球小动脉。均为终极血管。第40页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三肾脏解剖第41页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三肾脏血液循环皮质肾单位的出球小动脉离开肾小体后迅速分支形成肾小管周围的毛细血管网。髓旁肾单位的出球小动脉越过弓形动脉形成数支或十数支直小动脉成束直行下降，入肾乳头，走行过程中发出分支到髓质肾小管和集合管周围，形成毛细血管网。第42页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三肾脏血液循环髓质的肾小管周围毛细血管网较皮质少，因而，对缺血的反应更敏感。第43页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三肾脏血液循环的生理特点两级毛细血管网：肾小球毛细血管网：介于入球和出球小动脉之间，入球小动脉短而粗，出球小动脉细而长，维持较高的毛细血管压力，有利于血浆的滤过。出球小动脉和入球小动脉之间有血管吻合支，调节肾小球毛细血管血流量，控制肾小球滤过率。肾小管毛细血管网：皮质内，介于出球小动脉和小叶间静脉或直小静脉之间；髓质内直小动脉经毛细血管网演变为直小静脉。毛细血管压力低，流速慢，加上肾小球滤过后，血浆蛋白浓度升高，胶体渗透压升高，有利于肾小管腔内液体的重吸收。第44页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三第45页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三肾脏血液循环生理特点肾内血流的不均一性：皮质外层血流量440ml/min，占肾总血流量80%；皮质内层和髓质外层血流量120ml/min，占肾总血流量15%；髓质内层血流量32ml/min，占肾总血流量5%，其中乳头部仅占2%，易缺血、坏死；第46页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三肾脏血液循环生理特点肾髓质血流的特性1：供应肾髓质的是直小动脉（DVR），髓旁肾单位出球小动脉分出，在髓质外区和内区分别形成毛细血管网，汇入升支直小静脉上行到髓质外区，“U”型；第47页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三肾脏血液循环生理特点肾髓质血流的特性2：DVR具平滑肌，血流阻力大；肾髓质血流的特性3：肾髓质组织液渗透压高，血管外水分不断外渗，血液黏稠度大；缓慢的肾髓质血流可以使肾小管重吸收的溶质（如氯化钠、尿素）在髓质间隙潴留，保障肾髓质的高渗透压。第48页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三肾脏血流量的自身调节定义：当肾灌注压波动于80-180mmHg之间时，肾脏自身可以调整肾内血流阻力，使肾血流量处于相对恒定状态。肾血流量的自身调节主要针对于肾皮质，髓质的血流量随血压波动而波动。肾血流量的自身调节不受外来神经、体液的调节。第49页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三肾血流量的神经调节交感神经：支配叶间动脉、弓形动脉、小叶间动脉、入球小动脉和一些直小血管。交感神经的缩血管反应：有效循环量减少、充血性心衰、肝硬化腹水等状况时，交感神经兴奋，皮质血流量减少，髓质血流量增加，使滤出减少，对钠、水重吸收增加。临床出现少尿或无尿。第50页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三肾血流的体液调节儿茶酚胺：a肾上腺素：使入球小动脉扩张，出球小动脉收缩，肾小球毛细血管压升高。b去甲肾上腺素：使入球小动脉收缩，降低肾血流量。C多巴胺：作用于肾血管上多巴胺受体，减少肾血管阻力，增加肾血流量。极大剂量可引起缩血管效应。第51页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三肾血流的体液调节抗利尿激素：生理剂量时不影响全身的血流量，但改变血流分配，使外层皮质和内层髓质血流减少，使内层皮质和外层髓质血流增加，即使近髓旁肾单位血流增加，使髓袢粗段氯离子浓度增加，提高肾脏浓缩能力。第52页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三肾小球滤过肾小球滤过的基础：a高阻力导致高毛细血管压；b内皮细胞的窗孔结构使其通透性升高50-100倍。肾小球滤过率：正常人120ml/min，40岁以后约每10年减少10ml/min。第53页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三肾小球滤过的调节交感神经：兴奋时引起小动脉收缩，减少肾小球血流。但只有严重应激下才发生。激素：血管紧张素II（AngII），其生理功能主要通过1型受体（AT1）实现，2型受体被激活后的功能与1型相反。AT1广泛存在于肾脏血管系统，包括入、出球小动脉和系膜细胞。AngII引起入出小动脉收缩，但出球小动脉的敏感性比入球小动脉高100倍。AngII同时可作用于近曲小管上皮的AT1，增加水、钠的重吸收。第54页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三球-管反馈肾小管滤液在流经致密斑时，其流速、成分会影响入球小动脉的阻力，从而影响GFR。例如：BP升高小球毛细血管压升高GFR升高管腔滤液中氯化钠增多致密斑细胞感受到盐浓度变化

传递信息到附近入球小动脉的平滑肌细胞入球小动脉收缩。第55页，讲稿共62页，2023年5月2日，星期三尿液的浓缩与稀释肾脏的浓缩和稀释功能依赖于独特的肾小管和集合管系统及供应肾小管、集合