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第八章 尿的生成和排出. 尿生成的过程. 肾小球滤过 filtration. 肾小管重吸收 reabsorption. 肾小管分泌 secretion. 尿的排出 excretion. 肾脏的功能. 排泄代谢产物和摄入体内的异物. 调节体内水和电解质的平衡. 调节酸碱平衡. 调节动脉血压. 肾脏的内分泌功能. 糖原异生作用. 肌体的排泄途径. 第一节 肾脏的功能解剖和肾血流量. 一、肾的功能解剖. 一)、肾单位的构成. 多. 85%~90%. 皮质外. 1/3~2/3. 皮质内. 1/3. 多. 90%. 近髓肾单位和皮质肾单位.
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第八章 尿的生成和排出 尿生成的过程 肾小球滤过 filtration 肾小管重吸收 reabsorption 肾小管分泌 secretion 尿的排出 excretion
肾脏的功能 • 排泄代谢产物和摄入体内的异物 • 调节体内水和电解质的平衡 • 调节酸碱平衡 • 调节动脉血压 • 肾脏的内分泌功能 • 糖原异生作用
一、肾的功能解剖 一)、肾单位的构成
多 85%~90% 皮质外 1/3~2/3 皮质内 1/3 多 90% 近髓肾单位和皮质肾单位 皮质肾单位 近髓肾单位 肾单位数量 少 肾小球分布 一支,分布于远端和 近端肾小管周围 出球小动脉 特点 一支同前 一支U形直小血管 短(到外髓) 髓襻长度 长(进内髓) 有 球旁器 无 多 肾素颗粒 少 入球小动脉 出球小动脉 交感神经 少 血流量 尿的浓缩和稀释 功能特点 原尿的形成和肾素分泌
二)球旁器juxtaglomerular apparatus 组成 管球反馈 tubulo-glomerular feedback
三)滤过膜的构成 滤过屏障filtration barrrier Endothelial cell Basement membrane podocyte
滤过系数:filtration coefficient 分子大小 分子所带的电荷 • 通透性 • 滤过面积
(四)肾的神经支配和血管分布 *从中枢到肾的传出神经 入球小动脉 肾血流量 和滤过率 滤过 交 感 神 经 出球小动脉 肾小管 重吸收 肾素分泌 颗粒细胞 (近球细胞)
*肾的传入神经 机械刺激 神经中枢 传入纤维 化学刺激 肾-肾反射renorenal reflex
*肾的血管 肾动脉 叶间动脉 弓状动脉 小叶间动脉 入球小动脉 肾小球毛细血管 出球小动脉 肾小管周毛细血管网和直小血管 静脉
肾小球滤过率(GFR) =---------------------------- 肾血浆流量(RPF) 第二节 肾小球的滤过功能 超滤 肾小球滤过率 glomerular filtration rate, GFR 正常值 125ml/min, 180L/day 滤过分数filtration fraction, FF 正常值 15~20%
一、决定肾小球滤过的因素 一)有效滤过压 effective filtration pressure 1.跨毛细血管静水压差 毛细血管血压 肾小囊内压 2.跨毛细血管胶体渗透压差 毛细血管血浆胶体渗透压 肾小囊内液体的胶体渗透压=0
有效滤过压= 毛细血管血压-肾小囊内压-血浆胶体渗透压 毛细血管血压- 肾小囊内压 滤过平衡 肾血浆流量增大
二)滤过系数 filtration coefficient, Kf 滤过膜的通透性 滤过膜的面积 三)影响肾小球滤过的因素 GFR=滤过系数*有效滤过压 1.肾小球毛细血管血压 2.囊内压 3.有效滤过压 4.肾小球血浆流量 5.滤过系数
影响因素 GFR 肾小球血 浆流量 滤过系数 孔径 蛋白尿 血尿 负电荷 滤过面积 有效滤过压 毛细血管血压 (<80mmHg) 肾小囊内压 血浆胶体渗透压 收缩 入球小动脉 收缩 出球小动脉 双向,先升后降
肾小管重吸收 分泌 第三节 肾小管和集合管 的物质转运功能 肾小球滤过 重吸收reabsorption 分泌 reabsorption 尿的排出 排出量=滤过+分泌-重吸收
一、肾小管和集合管的物质转运方式 一)被动转运passive transport 扩散diffusion 渗透 osmosis 易化扩散 facilitated diffusion 溶剂拖拽 solvent drag
二)主动转运 active transport 钠-钾-ATP酶 sodium pump 质子泵H-ATPase, proton pump 钙泵Ca-ATPase 钠-葡萄糖同向转运体 sodium glucose contransporter 钠-氨基酸同向转运体 sodium glucose contransporter 钠-氢逆向转运 钠-钾逆向转运 同向转运 继发性主动转运 联合转运= 逆向转运
三)物质通过肾小管上皮细胞转运的途径 1.形态结构 • 上皮细胞间----紧密连接tight junction 顶端膜--刷状缘 转运体 brush board • 上皮细胞 钠泵 基底侧膜 basolateral membrane 2.转运途径 跨细胞转运途径transcellular transport 细胞旁转运途径paracellular transport
二、肾小管集合管中物质的重吸收与分泌 一)Na,Cl和水的重吸收 1.近端小管的重吸收 吸收的量--70% 吸收途径-- 跨细胞转运2/3 —近端小管前半段 细胞旁途径1/3 —近端小管后半段
1)钠和氯的重吸收 近端小管前段: 钠泵 联合转运 单一 转运
近端小管后段: 细胞旁途径 联合 转运
2)水的重吸收 吸收动力: 渗透压---Na,Cl建立 吸收途径: 跨细胞途径 细胞旁途径 水通道(AQP-1) 吸收的意义: 溶质拖拽
2.髓襻的重吸收(20%的NaCl) 粗段 ---Na,K,Cl等离子 对水不通透 升支 细段 髓襻 ---对水通透 渗透,水通道 细段 降支 粗段 襻利尿剂---速尿
3.远端小管和集合管 吸收的量可变 • 远端小管起始段: 噻嗪类利尿剂 Na-Cl同向转运 对水不通透
远端小管后段和集合管: 主细胞--重吸收Na 分泌K 闰细胞--分泌H 基底侧膜AQP3,4 --水进入细胞间隙 顶端膜AQP2 --水进入细胞 受ADH调控
二)HCO3的重吸收和H的分泌 意义:维持酸碱平衡 参与的机制: HCO3的重吸收 H的分泌 NH4的分泌 近端小管--80% HCO3的重吸收 髓襻升支--15% 远端小管,集合管 HCO3在肾中的生成
1)近端小管 HCO3重吸收的机制 carbonic anhydrase
H的分泌: Na-H逆向转运 顶端膜 质子泵--氢泵 2)髓襻--升支粗段 顶端膜:Na-H逆向转运 基底侧膜:Na-HCO3同向转运 钠泵
- H2CO3 HCO3 H2O+CO2 2- + - H + HPO4 H2PO4 + NH3 NH4 小管液中: 三)NH3的分泌与H、HCO3转运的关系 + 谷氨酰胺 谷氨酸根+NH4 + 酮戊二酸+NH4 - 2HCO3
四)钾的重吸收和分泌 重吸收: 近端小管:65~70% 髓襻: 25~30% 分泌: 远球小管和集合管 主细胞顶端膜的钾通道
五)钙的重吸收和排泄 重吸收: 电位差 跨细胞途径 1/5 钙通道 近端小管: 70% 浓度差 溶剂拖拽 细胞旁途径 4/5 髓襻: 20% 升支粗段,细胞旁途径 钙通道 跨细胞途径 远端小管: 9%
六)葡萄糖和氨基酸的重吸收 1.葡萄糖的重吸收 • 重吸收部位---近球小管 • 重吸收极限---肾糖阈 renal threshold for glucose 静脉血中葡萄糖浓度180mg/dL • 葡萄糖的最大转运率 • 产生肾糖阈的原因 钠依赖性葡萄糖转运体 sodium-dependent glucose transporter, SGLT
重吸收机制 GLUT2 SGLT2
2.氨基酸的重吸收 第四节 尿液的浓缩和稀释 近球小管----小管液与血浆等渗 髓襻升支粗段----水和溶质分开处理 渗透浓度
髓襻对小管液中水和溶质的重吸收 NaCl 尿素 髓襻升支粗段 NaCl 尿素 H2O H2O 髓襻降支细段 尿素 髓襻升支细段 H2O NaCl
一、尿液的稀释 远端小管、集合管 部位: 抗利尿激素 antidiuretic hormone 机制: 血管加压素 vasopressin *水利尿 water diuresis
二、尿液的浓缩 一)肾髓质渗透浓度梯度的形成
髓襻、远球小管和集合管对水和溶质的通透性 尿素 备注 小管段 水 NaCl 不通透 通透 不通透 降支细段 髓 襻 不通透 中等通透 升支细段 通透 不通透 升支粗段 不通透 主动吸收 不通透 不通透 VP 远球小管 不通透 主动吸收 不通透 VP 不通透 不通透 主动吸收 不通透 集 合 管 皮质 VP 髓质 不通透 不通透 主动吸收 通透
等渗液 低渗液 (1) (4) (2) 尿素再循环 (3)
二)浓缩的过程 三、直小血管的作用 维持内髓部的高渗 带走多余水和溶质
第五节 尿生成的调节 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 渗透性利尿 osmotic diuresis 肾小管中的溶质浓度 二)球管平衡 glomerulotubular balance 定比重吸收---70% 原因:管周毛细血管血浆胶体渗透压 意义:
二、神经和体液调节 入球小动脉 出球小动脉 醛固酮 血管紧张素 + 重吸收Na、水 一)肾交感神经的作用 交感神经 球旁细胞 肾小管 (近球小管) 肾素 肾小球血流量 重吸收 滤 过