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第八章 尿的生成和排出. 尿生成和排放的生理意义 :. - 达到四个平衡. 1. 电解质平衡 2. 酸碱平衡 3. 水平衡 4. 排除进入体内的异物、药物. 尿生成的三个过程 :. 滤过 重吸收 分泌. 肾脏还是内分泌器官: 1. 释放肾素 2. 转化维生素 D 3. 第一节 肾的功能解剖和肾血流量. 一、肾的功能解剖. ( 一 ) 肾单位( nephron) 和集合管 (collecting duct). 肾小球 ( 毛细血管球 ) 肾小囊 ( 内层、囊腔、外层 ). 肾小体 肾小管. 近曲小管 髓袢降支粗段.
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第八章 尿的生成和排出
尿生成和排放的生理意义: - 达到四个平衡 1. 电解质平衡 2. 酸碱平衡 3. 水平衡 4. 排除进入体内的异物、药物 尿生成的三个过程: 滤过 重吸收 分泌 肾脏还是内分泌器官: 1.释放肾素 2.转化维生素D3
第一节 肾的功能解剖和肾血流量 一、肾的功能解剖
(一) 肾单位(nephron)和集合管(collecting duct) 肾小球 (毛细血管球) 肾小囊 (内层、囊腔、外层) 肾小体 肾小管 近曲小管 髓袢降支粗段 近球小管 髓袢细段 远球小管 髓袢降支细段 髓袢升支细段 髓袢升支粗段 远曲小管
按肾单位所在的部位分 皮质肾单位: 占85-90% 特点: 血管两次分支为毛细 血管网, 髓袢短 近髓肾单位: 近髓质的内皮质层 特点: 血管第二次分支形成直小 血管. 其髓袢长并伸入到 内髓部.
(二) 球旁器 (近球小体juxtaglomerular apparatus) 由三种特殊细胞群组成: 球旁细胞 (颗粒细胞) 入球小动脉中膜内的肌上皮样细胞, 含肾素分泌颗粒。 系膜细胞: 入球和出球 小动脉之间 的细胞群, 具有吞噬功 能。与致密 斑接触。
致密斑: 远曲小管起始部的高柱状上皮细胞, 局部致密隆起. 能感受小管内NaCl含量变化, 并将信息传给颗粒细 胞, 调节颗粒细胞肾素释放.
(三) 滤过膜的构成 滤过膜的结构: 由三层结构组成 内层: 毛细血管内皮细胞 70 -90 nm的窗孔, 阻止血细胞通过. 中间层: 非细胞性基膜 水合凝胶纤维网, 2-8 nm多角形小孔. 外层: 肾小囊上皮细胞 具有相互交错的足突, 之间的膜上有 4 -14 nm孔, 为滤过的最后 一道屏障.
决定滤过的三个因素 1. 被滤过物质的分子大小 有效半径 2.0 nm 的物质完全滤过, 如葡萄糖; 有效半径 4.2 nm 的物质完全不滤过, 如血浆蛋白. 2. 被滤过物质的所带的电荷 相同有效半径 时, 带负电荷的物质难以通过 (膜 上有带负电荷的糖蛋白), 病理情况时则相反. 3. 肾小球的滤过面积 两肾的总滤过面积达 1.5 m2, 正常情况下保持恒定, 病理时减少, 滤过率降低, 出现少尿(500ml/天) 或无尿 (100ml/天).
Polycationic Dextran 多聚阳离子 右旋糖酐 5t4nkjbk
(四) 肾的神经支配 肾交感神经 来源:胸12 - 腰2 支配范围: 肾动脉、肾小管、颗粒细胞 兴奋效应: 调节肾血流量、肾滤过率、 肾素释放等 副交感神经 至今未发现有支配
(五) 肾血管分布特点 来源: 肾动脉从腹主动脉分支 特点: 经过两次毛细血管网 肾小球毛细血管网: 压力高 肾小管周围毛细血管网: 压力较低
二、肾血流量及其调节 肾血量占心输出量的1/5- 1/4, 安静时1200 ml/分钟(肾脏占体重 0.5%). 95% 分布在 (?), 5% 分布在 (?) (一) 肾血流量的自身调节 动脉血压在20-80mmHg范围, 肾血流随血压升高而变化. 在80-180mmHg范围变动时, 肾血流保持相对恒定. 180 mmHg 以上时,肾血流又 随血压升高而增加。 机制:肌源学说 球-管反馈 (插图2-12)
(二) 肾血流量的神经、体液调节 交感神经:肾血管收缩,肾血流下降; 体液:肾上腺素,去甲肾上腺素,血管紧张素等— 肾血管收缩; NO,缓激肽,PGI2等--肾血管舒张;
肾小球滤过率 肾血浆流量 125 660 100 第二节 肾小球的滤过机能 肾小球滤过率: (glomerular filtration rate, GFR) 单位时间内 (分钟) 两肾生成的超滤液量 125ml/分, 180L/天 (1.73m2的个体) 肾小球滤过率与肾血浆流量的比值 滤过分数: (filtration rate) = = 19% 滤过系数 (滤过面积和膜通透性) 有效滤过压 影响滤过率的两个因素:
一. 有效滤过压 肾小球滤过的动力 有效滤过压= 肾小球毛细血管压 - (血浆胶体渗透压+囊内亚)
部位 肾小球毛细 血浆胶体 肾小球 有效 血管内压 渗透压 囊内压 滤过压 入球端 45 20 10 15 出球端 45 35 10 0 有效滤过压为零时, 即达到 滤过平衡(filtration equilibrium) 时 , 滤过停止. 滤过平衡靠近入球端, 有效率过面积小, 滤过率降低. 插图(2-3, 8-9)
二、 影响肾小球滤过的因素 (一) 肾小球毛细血管压 全身血压在 80~180 mmHg范围内, 滤过率保持不变 (?) 血压低于80mmHg, 随血压, 有效滤过压, 滤过减少. 血压降至40 ~ 50mmHg, 有效滤过压为零, 无尿生成. (插图2-11,14) (二) 囊内压 一般较稳定, 各种原因引起的输尿管阻塞时可增高. (三) 血浆胶体渗透压 全身白蛋白浓度明显时,血浆胶体渗透压, 有效滤过压. 静脉快速输液, 血浆胶体渗透压,有效滤过压也会。 (四) 肾血浆流量 对肾滤过率影响较大, 主要影响滤过平衡的位置.肾血浆 流量,毛细血管胶体渗透压减慢, 滤过平衡靠近出球端.
第三节 肾小管与集合管的转运功能 一、肾小管与集合管的转运方式 重吸收(reabsorption): 分泌(secretion) 被动转运: 主动转运: 原发性、继发性 同向转运: 逆向转运: 电中性转运: 生电性转运:
二、肾小管和集合管各种物质重吸收与分泌 (一)Na+, Cl-, 水的重吸收 近球小管前半段: Na+主要与HCO3、葡萄糖和氨基酸一起被重吸收。并与泌H+偶联。 1 2 Na+泵作用, 胞内Na+; 葡萄糖, Na+同向转运; 葡萄糖易化扩散回血液; Na+, 水重吸收,Cl-不被吸收。 3 紧密联接
二、髓袢中的物质转运 20% 的Na+ 被进一步重吸收。
远曲小管和集合管: 吸收12%Na+和Cl-,根据体水和 渗透压而进行调节。 含有主细胞和闰细胞。 主细胞: 重吸收Na+和水。 分泌K+ 可视为Na+-K+交换机制. 闰细胞: 分泌H+和重吸收HCO3- 与酸硷平衡有关. 可能通过H+泵。
Na+ Na+ HCO3- Na+ H+ + HCO3- HCO3- H+ { { H2CO3 H2CO3 —{ 碳酸酐酶 H2O + CO2 CO2 + H2O (二)HCO3-重吸收和H+分泌 80%在近球小管重吸收。 HCO3-重吸收与小管上皮细胞管腔膜上的Na+-H+交换有关。 是以CO2的形式而不是直接的HCO3-形式。 小管上皮细胞分泌一个H+,可重吸收一个HCO3-和一个Na+。 乙酰唑胺抑制碳酸酐酶, Na+-H+减少,?也会减少?
CO2+H2O NH3 NH3 H+ { H2CO3 NaCl NH4 H+ { NH4Cl + Na+ HCO3- HCO3- NaH2CO3 Na+ Na+ NH4Cl (三)NH3的分泌与H+、HCO3的转运关系 近段小管:一分子谷氨酰胺代谢生成2个NH3+,吸收回2分子 HCO3-。 集合管: NH3的分泌与H+的分泌密切相关。肾脏分泌的H+,50%由 NH3缓冲。慢性酸中毒时, NH3排泄和HCO-生成增加。
(四) K+的重吸收和分泌 67%在近球小管重吸收,为逆浓度差的主动过程. 25-30%在髓袢重吸收; 但尿中排出的K+由远曲小管、集合管分泌,是决定尿中钾的重要因素。远曲小管、集合管能重吸收,也能分泌钾,并受多种因素调节而改变重吸收或分泌速率。 刺激钾分泌:细胞外液钾浓度升高; 醛固酮分泌增加; 肾小管液流量增高。 抑制钾分泌:H+ 升高(酸中毒); 细胞外液钾浓度降低; 肾小管液流量降低。 Na+-H+交换与Na+ -K+交换是相互竞争的. 当Na+-H+交换, Na+ -K+ , 血K+(?); 当 Na+ -K+ , Na+-H+ , 会引起(?)中毒.
(六) 葡萄糖的重吸收 在近球小管前半段全部重吸收; 以后各段均无重吸收葡萄糖的功能. 机制:与Na+的同向转运有关. 肾糖阈:尿中开始有葡萄糖出现时的血糖浓度(180mg/100ml), 有一部分肾小管葡萄糖吸收已达极限。此时葡萄糖的 滤过量约220mg/min。
血糖(mg%) 100 160 200 350 450 650 尿糖(mg%) 0 20 40 100 200 400 P-U 100 140 160 250 250 250 葡萄糖最大转运速率: 随着血糖浓度增加, 尿糖也随之增加. 当血浆葡萄糖浓度为300mg/100ml时,全部肾小管 对葡萄糖的重吸收均以达到极限, 尿葡萄糖排出率 随血糖浓度升高而平行增加。此值为葡萄糖吸收极 限量。 男性375mg/min, 女性300mg/min。 插图 3-10,11,12,
第四节 尿液的浓缩和稀释 尿的渗透压因体水的缺乏或过剩而发生大幅度变化, 变动 范围可在50-1200mQsm/kgH2O. 一、尿液的稀释 小管液中的溶质被重吸收而水不被重吸收所致. 体水过多, 抗利尿激素释放抑制, 水不能重吸收. 如果抗利尿激素完全缺乏, 可形成尿崩症: 排出20L/天的低渗尿,相当滤过的10%. 二、尿液的浓缩 小管液中的水被重吸收而溶质留在小管内所致.
肾皮质的组织间液的渗透压与血浆相比为1.0, 随着向髓质的深入,二者之比逐步升高, 从2.0、 3.0 直至 4.0, 形成一个渗透压梯度。 髓袢是形成渗透压梯度的重要结构。髓袢越长,尿浓缩的能力越强。
Na • M1膜对水不通透,能将液体中Na+由乙管泵入甲管; • M2膜对水易通透。
渗透压梯度形成 • 原理 • 外髓部: • 髓襻升支粗段主动吸收Na+和 Cl,对水不通透。 • 内髓部: • 尿素和NaCl的再循环是建立 • 髓质渗透压梯度的动力。
三、 直小血管在保持肾髓质高渗中的作用 在血液流经直小血管的升支和降支时,Na+,、水、尿素按浓度差发生逆流交换,使肾髓质的溶质不致大量被血流带走,维持肾髓质渗透压梯度。
2. 直小血管在保持肾髓质高渗中的作用 在血液流经直小血管的升支和降支时,Na+,、水、尿素按浓度差发生逆流交换,使肾髓质的溶质不致大量被血流带走,维持肾髓质渗透压梯度。