动物生理学课件：第7章排泄与渗透压调节

第七章排泄与渗透压调节Miraculous

Data of Urine人的肾平均滤过血浆为125ml/min，相当于180升/天。180升大约是全身血浆的60倍，全身水分的4倍。每天的尿量为1~1.5升。所以99%以上的滤液被重吸收。QQ你知道urine是如何生成的吗?尿在肾中生成尿是从血液而来的QQ尿和血浆成分有何差异？尿中的氨、肌酐、尿素等成分的浓度比血浆中的高几十到几百倍；血浆中含有蛋白质、葡萄糖，而尿中没有7.1

慨述

7.2

尿的生成

7.3

尿的排放(自学)

7.4

动物机体的水盐平衡和渗透压调节

7.5

鱼类渗透压调节

Content(内容)掌握：1.肾的功能单位的结构特征2.尿生成的基本过程及尿生成的调节理解：肾小管、集合管重吸收与分泌特点，各种物质转运间的相互关系

Aim(目标)7.1概述7.1.1排泄、排泄器官和排泄途径7.1.2肾的功能解剖特征1.2.3.4.肾单位和集合管皮质肾单位和近髓肾单位球旁器肾的血液供应特征机体的代谢终产物经过血液循环被运输到某一排泄器官排出体外的过程排泄途径肺皮肤消化道肾排泄excretion呼吸器官：主要是二氧化碳，少量水分和一些挥发*性物质。*大肠：如经肝脏排泄的胆色素，大肠粘膜排出的一些无机盐类如Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋等。*皮肤：蒸发的水分、汗腺分泌的汗及汗水中少量的NaCl、尿素。鱼主要是一些粘液，其中为水分及多种盐份。*肾脏：这是最为重要的形式，排泄物种类最多，量也最大，因此从排泄角度看，肾脏的泌尿具有特别重要的意义。排泄意义以上这些对维持内环境的稳定起着重要的作用。*维持钠、钾、氯、钙、氢等离子的适当浓度。*维持适当的水含量。*维持一定的渗透浓度。*清除代谢终末产物，如尿素、尿酸等。*清除异物和（或）它们的代谢产物。3大原则

结构与机能统一的原则

局部与整体统一的原则

机体与环境的统一原则肾(kidney)的结构和功能肾脏：扁豆形，位于腹腔背侧腰椎两旁皮质肾门：内侧缘的内切迹髓质肾盂：肾门内陷形成的小腔肾单位:基本结构和基本机能单位，它与集合管共同完成泌尿机能肾小球（毛细血管球）肾小囊（鲍曼氏囊）肾小体肾单位近曲小管近端小管直部细部细部直部降支髓袢（肾单位袢）肾小管升支远端小管远曲小管肾单位(nephron)近曲小管远曲小管髓袢粗段升支髓袢粗段降支集合管髓袢细段肾单位示意图肾小体1－肾小体滤过膜：由肾小球毛细血管内皮细胞层、基膜、肾小囊内层上皮细胞层组成肾小球有滤过血浆的作用两层间的空腔由两层上皮细胞组成一团毛细血管网，网两端分别与入球小动脉和出球小动脉相连，，2－肾小管（1）近球(端)小管：管径粗，管壁厚，管壁上皮细胞呈锥体型。管腔侧的细胞表面呈刷状缘，包括近曲小管和髓袢降支粗段（2）髓袢细段：管径最细管壁最薄，呈U型，由扁平的上皮细胞构成（3）远球(端)小管：管径粗，管壁厚，上皮细胞呈立方形，后逐渐变成柱形包括远曲小管和髓袢升支粗段集合管参与尿的浓缩。

远曲小管集合管肾小管膀胱输尿管肾盂集合管皮质肾单位和近髓肾单位人：

260万肾单位近曲小管血管肾髓质皮质髓袢集合管血管支持组织肾小体远曲小管支持组织神经1-皮质肾单位85~90%位于皮质外层和中层特点：⒈肾小球体积小。⒉髓袢短，不超过髓质外带。⒊入球小动脉口径>

出球小动脉(2:1)；⒋出球小动脉离开肾小囊后第二次分成毛细血管网，分布于皮质部分的肾小管周围。⒌含的肾素较多。10~15%位于靠近髓质的皮质内层。2-近髓肾单位特点：⒈肾小球体积大⒉髓袢较长，深入到内髓质层⒊入球和出球小动脉口径无明显差别，甚至入球略﹤出球。⒋出球小动脉离开肾小球后，分成①毛细血管网：在肾小管和集合管周围收集髓质内的所有有用物质②

U型直小血管：长，与髓袢相伴行管壁结构仍是毛细血管,但直径较粗主要是便于尿的浓缩。肾脏血液供应的特点⒈腹主动脉垂直分出肾动脉，肾血流量很大，血管阻力小，占心输出量20~25%。⒉

血液分布不均：血流量皮质

(90%)﹥髓质(8~10%) ﹥肾乳头（1~2%）；入球小动脉和肾小球均在皮质内。髓质有U型直小血管，流速慢，流向相反。⒊经过两段小动脉和两段毛细血管网腹主art.叶间art.弓形art.入球小art.肾art.肾ven.肾小囊内毛细血管网出球小art.肾小管和集合管的周围叶间ven.弓形ven.小叶间ven.毛细血管网生理意义1．肾动脉粗而短，血流量大，肾小球毛细血管网介于两动脉之间，入球小动脉的口径又大于出球小动脉，故毛压高，有利于血浆的滤过。2．提供较大的滤过面积：肾单位有二次机会接触血液循环。3．有利于肾小管的重吸收：二次毛细血管——低压4．U型直小血管的逆流交换作用，有利于肾髓质高渗状态的维持，与尿的浓缩有关。尿的生成7.2尿的形成肾小球的滤过作用肾小管和集合管转运功能1.2.尿的生成的调节

影响肾小球滤过作用的因素

影响肾小管和集合管重吸收及分泌的因素尿的生成7.2.1入球小动脉出球小动脉肾小球滤过原尿重吸收管周毛细血管肾小管分泌集合管终尿肾小球的滤过作用1-1滤过膜及其通透性肾小球有效滤过压

重吸收：把小管液中的物质转运到管外进入血液

循环的过程。分泌：小管上皮C通过新陈代谢，将所产生的物质排放到小管液的过程。

e.g.

H+、NH3

排泄：小管上皮C消耗能量，将血液中某些物质主动转运到小管液的过程。e.g.

药物、肌酐

肾小球原尿入球小动脉出球小动脉滤过肾小管

管周毛细血管

集合管终尿重吸收分泌①②③AA、G—全部重吸收H2O、Na+、Cl-、P—大部分重吸收尿素—部分重吸收肌肝—完全不重吸收

1-2．肾小管和集合管的物质转运功能1．近曲小管近曲小管远曲小管65-70%Na+：泵主动转运2/3K+

：主动重吸收65-70%H2O:被动转运Cl-伴随Na+重吸收而被动重吸收HCO3-：CO2的形式重吸收尿素：被动弥散髓袢粗段升支

髓袢粗段降支集合管

髓袢细段

全部G：逆浓差,协同运转胞饮

全部AA：主动运转与G-、AA、Na+共用一个载体原尿经过近曲小管后浓缩，末端滤液为原来体积的1/4肾小体1.Na+的重吸收Na-K泵被动K

特点

原尿500g/d→终尿5g/d，99%被重吸收

70%在近球小管管腔管壁上皮Cl-水肾小管管腔→

→管壁细胞内→

→细胞间隙→

→基膜→

→毛细血管被动弥散泵，主动转运Na血浆⒉K+的重吸收原尿35g/d→终尿4g/d2/3在近球小管，主动重吸收，逆电位差&浓差机制不明终尿的K+是由远曲小管和集合管分泌的。

管腔管壁上皮0电位：-4K+浓度？：4150血浆⒊HCO3

的重吸收：-酸碱平衡原尿300g/d→终尿0.3g/d80%在近球小管被重吸收血浆中，以钠盐形式存在滤液中：

NaHCO3→Na++HCO3-

HCO3

+H （管C分泌）

→H2CO3→CO2+H2OCO2，脂溶性，入小管C

——重吸收形式-+

小管C内：

CO2+H2O

→H2CO3

→

HCO3

+H-+

泌H+入管腔；

HCO3

与Na 经组织间液回血-+

⒋葡萄糖的重吸收：

正常时终尿中的[G]=0，原尿中的G完全被重吸收.

重吸收部位：仅限于近球小管

逆浓差，与Na+共用载体，Na泵耗能：

管C膜上载体,同时与Na+,

G结合后,变构运入.

实验证据:

Na+不足，G重吸收减少。随[血糖]↑，重吸收的G

↑；

滤过=重吸收，无糖尿;肾糖阈：刚能使尿中出现葡萄糖的血浆葡萄糖浓度。（11.2mmol/L）

肾对G的吸收有一定限度（载体数目有限）

⒌氨基酸的重吸收:

近球小管

与G类似，与Na+共用载体⒍尿素：

回收30%，近球小管处；其余排出

被动重吸收

重吸收作用是有选择性:AA、G：全部重吸收。H2O、Na+、Cl-：大部分重吸收尿素

：部分重吸收肌酐：完全不重吸收

2

髓

袢

近曲小管远曲小管髓袢降支对水有较好的通透性，对Na+、K+、尿素的通透性很低，因此随着小管液中水的重吸收，溶质浓度和渗透压逐渐升高；髓袢粗段升支髓袢升支细段对水几乎不通透，对Na+、Cl-和尿素都有通透性，Na+、Cl-的吸收完全是被动扩散；髓袢粗段降支集合管髓袢细段髓袢升支粗段对水的通透性仍很低，Na+泵的活动,造成细胞内Na+浓度较低，使Na+顺着浓度梯度从小管液扩散到细胞内,同时引起Cl-K+继发性主动转运，然后由于Cl-和K+的反向被动扩散,造成Na+的被动扩散.肾小体

3远曲小管和集合管

近曲小管远曲小管①Na+和Cl-的重吸收:通过Na+-Cl-主动转运②K+的分泌:被动过程，与Na+重吸收关系密切髓袢粗段升支③H+的分泌:

闰细胞管腔膜上的H+泵主动分泌髓袢粗段降支集合管④NH3的分泌:髓袢细段⑤

HCO3-以CO2的形式被重吸收集合管还能重吸收尿素肾小体3远曲小管和集合管

①Na+和Cl-的重吸收：②K+的分泌:排钾保钠③H+的分泌:

排酸保碱④NH3的分泌:促进H+的分泌最大特点：Na+和H2O的重吸收Na+的重吸收受醛固酮的调节；水的重吸收则受抗利尿激素的控制①Na+和Cl-的重吸收：近球小管通过Na+-Cl-同向转运体主动转运进入细胞，继而被重吸收进入血液。髓袢升支粗段集合管②K+的分泌:排钾保钠③H+的分泌:

排酸保碱④NH3的分泌:促进H+的分泌管细胞内：

代谢过程中，大量谷氨酰胺和少部分AA

合成NH3

，脂溶性管液pH低，

NH3弥散入管腔

管液：

管细胞泌H+入管腔(H+—Na+交换)

NH3+H+→NH4强酸盐离子多+

NH4 +Cl →NH4Cl，随尿排出。+-

入管C的Na+、HCO3 经细胞间液回血。-

意义：NH3的分泌与尿中铵盐的排出密切相关•管腔中H+随时被结合排出——排酸；•维持血浆中NaHCO3浓度；•促进泌H+影响肾小球滤过作用的因素2-1（1）滤过膜面积及通透性（2）有效滤过压（3）肾血流量

7.2.2

尿的生成的调节影响肾小管重吸收及分泌作用的因素2-2（1）肾内自身调节（自学）（2）神经—体液调节神经—体液调节1.传出神经——交感神经：

①明显的缩血管效应：入/出球小动脉

②分泌NE使进球小管对钠和水重新收增加

③促进肾素的分泌2.体液因素——肾上腺皮质

①NE：促进缩血管

②抗利尿素

③肾素—血管紧张素—醛固酮系统活动剧烈时，肾血管收缩，肾血流量减少，尿量减少。互为补充，相辅相成。

（一）抗利尿素的作用适当刺激作用下，从垂体后叶释放入血分泌的有效刺激：①血浆P渗↑渗透压R：下丘脑视上核及其附近。缺水时，高渗液→渗透压R→↑ADH生成和分泌→尿量↓，保水。②循环血量的减少容量R：大动脉、左心房内膜下循环血量↑→容量R→迷走→中枢→抑制ADH分泌→利尿效应：尿量↑，排水→血量↓

。③颈动脉窦的压力R血压↑→压力R

→反射性抑制ADH分泌②

﹥③（二）醛固酮的作用肾上腺皮质激素

1.作用：

主要促进肾小管对Na+

重吸收和对K+

的被动分泌(

K+-Na+交换)——保Na排K随着Na+重吸收↑，Cl-和水的重吸收↑，细胞外液量↑。

醛固酮→水是继发性重吸收，和Na+重吸收相联系。

ADH

→纯水重吸收。

2.意义：

维持细胞外液中[Na+

]

、[恒定。

K+]和细胞外液量相对⑴肾素-血管紧张素-醛固酮系统肾素：肾小球旁细胞分泌，蛋白质水解酶

P213，

图7-19

7.3动物机体的水盐平衡和渗透压调节(自学)1 狭盐性鱼类的渗压调节

Q1-海洋性鱼类是如何排盐保水的？

Q2-淡水鱼类是如何排水保盐的？

2 广盐性鱼类的渗透压调节

QQ-洄游鱼类的渗透压调节机制？？

QQ1-由淡水进入海水？

QQ2-海水进入淡水

？

7.4

鱼类渗透压调节

（血液中高）排盐保水（在原尿中大部分

被肾小管重吸收）靠尿素和氧化三甲胺在血液中的积累，→进入体内的水分增加，尿量增加→尿素丢失→进入体内的水减少，尿量也减少的不断循环维持渗透压平衡。

海水板鳃类渗透压调节吞饮海水以补充丢失的水，同时大量离子也被吞饮。

排盐保水Ca2+、Mg2+、

SO42-形成不溶性盐类，随粪便排出，一价离子