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第八章 尿的生成和排出

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第八章 尿的生成和排出

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  1. 第八章 尿的生成和排出 山东大学医学院生理研究所zhouyuqin

  2. 排泄的途径: 1.呼吸器官:CO2和水; 2.大肠:胆色素等; 3.皮肤:水等; 4.肾脏:种类多、量大 肾脏主要功能: 1.主要排泄器官 2.内分泌功能: 肾素、促红细胞生成素、VD3的代谢、前列腺素。

  3. 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 尿生成的三个基本过程: 滤过 重吸收 分泌 滤液的量的调节:尿的浓缩与稀释

  4. 第一节 肾的功能解剖和肾血流量 一、肾的功能解剖 (一)肾单位的构成 肾单位是肾脏的基本功能单位,两侧共有 200 万个,由肾小体和肾小管组成。 皮质肾单位占90%,近髓肾单位占10%

  5. 肾小球 (毛细血管球) 肾小体 肾小囊 (脏层、囊腔、壁层) 近曲小管 肾单位   近端小管       髓袢降支粗段       髓袢降支细段    肾小管 髓袢细段 髓袢       髓袢升支细段 肾的微细结构 髓袢升支粗段 远端小管 远曲小管 弓形集合管 集合管   直集合管 乳头管

  6. 皮质肾单位: 占85-90% 特点: 肾小体体积小,髓袢短,入出球小动脉的口径比为 2:1,血管两次分支为毛细血管网。 功能: 滤过,重吸收和分泌。

  7. 近髓肾单位:占10-15% 特点: 肾小体体积大,髓袢长并伸入到内髓部. 入出球小动脉的口径比为 1:1血管第二次分支形成直小血管. 功能:尿的浓缩与稀释。

  8. (二)球旁器 分布:主要在皮质肾单位,由颗粒细胞(球旁细 胞)、 球外系膜细胞和致密斑组成。 功能:感受Na+的含量变化,释放肾素。

  9. 由三种特殊细胞群组成: • 颗粒细胞(球旁细胞) 位于入球和出球小动脉中特殊分化的平滑肌细胞, 含有分泌颗粒,能合成、贮存和释放肾素。 2. 球外系膜细胞 入球、出球小动脉和致密斑之间的一群细胞, 具有吞噬和收缩功能。

  10. 3. 致密斑 位于远曲小管的起始部分,上皮细胞呈高柱状。 致密斑与入球小动脉和出球小动脉相接触,可感受小管液中NaCl含量的变化,并将信息传递至颗粒细胞,调节肾素的释放。

  11. (三)滤过膜的构成 1.滤过膜:三层结构组成内层:肾小球毛细血管的内皮细胞层-窗孔 中间层:非细胞结构的基膜层 外层:肾小囊的足细胞的足突层-滤过裂隙膜

  12. 70~90nm窗孔 网孔为2~8nm

  13. (1)肾小球毛细血管内皮细胞层, 微细结构: 电镜下可见直径为70~90nm窗孔。 内皮细胞表面有带负电荷的糖蛋白 通透性: 用允许通过的物质分子量大小来衡量 自由通过:小分子溶质、小分子蛋白 不能通过:带负电荷的蛋白质、血细胞

  14. (2) 基膜层 微细结构: 基质、带负电荷的蛋白质组成, 多角形网状结构,网孔为2~8nm。 通透性: 网孔大小决定分子大小不同的溶质滤过 自由通过:小分子中性物质 不能通过:大分子物质、带负电荷的蛋白 质、血细胞

  15. (3)肾小囊脏层上皮细胞层-有突起的足细胞 微细结构: 足突相互镶嵌, 足突间形成狭窄裂隙。 裂隙上覆以一层薄膜称为滤过裂隙膜, 膜孔直径为4~11nm 通透性: 小分子物质被阻止于裂隙膜。 裂隙膜是物质滤过的最后一道屏障

  16. (四)肾脏的神经支配和血管分布 1、肾交感神经 肾动脉、小动脉受肾上腺素能交感神经的支配 位置:胸12至腰2脊髓发出。 一般认为,肾无副交感神经支配。 感觉传入由肾神经传入脊髓。 递质及作用: 多巴胺 肾血管舒张 NA:调节肾血流量、肾小球滤过率、 肾小管重吸收、肾素释放

  17. 2、肾的血管分布肾的血液供应: • 肾动脉由腹主动脉垂直分出,其分支经叶间动脉→弓形动脉→小叶间动脉→入球小动脉。 • 入球小动脉又分支成肾小球毛细血管网,汇集成出球小动脉而离开肾小体。

  18. 出球小动脉再次分成毛细血管网,缠绕于肾小管和集合管的周围。出球小动脉再次分成毛细血管网,缠绕于肾小管和集合管的周围。 • 肾血液供应经过两次毛细血管网,汇合成静脉,由小叶间静脉→弓形静脉→叶间静脉→肾静脉。

  19. 肾脏血管分布的特点 两套相互串联的毛细血管网 ①肾小球毛细血管血压较高 肾小球毛细血管血压平均值为45mmHg (约为主动脉平均压的40%~60%左右), 有利于肾小球的滤过作用 ②肾小管周围的毛细血管网的血压较低 促进肾小管的重吸收

  20. 二、肾血流量及其调节 肾脏的血液供应特点:   流量大: 1200ml/min  占心输出量的1/5~1/4 供血不均: 皮质 94%  外髓质5-6%  内髓质<1% 耗氧量多: 约占机体基础耗氧量10%

  21. (一)肾血流量的自身调节 动脉压在80 - 180 mmHg之间变化时,肾脏的血流量保持相对恒定,这在去神经或离体肾脏都一样,表明这是自身调节。 肾血流量主要取决于肾血管阻力 入球小动脉 最重要 出球小动脉 叶间小动脉

  22. 肌源性机制: 当肾灌注压( 80~180 mmHg)增高时,血管平滑肌因灌注压增加而受到牵张刺激,使得平滑肌的紧张性加强,血管口径相应地缩小,血流的阻力相应地增大,保持肾血流量稳定; 反之则发生相反的变化。

  23. 肌源学说BP:180 mmHg 为血管收缩极限80 mmHg 为血管舒张极限 动 平滑肌 管腔 血流血流量 血 脉紧张性 变小 阻力受限流 量 血平滑肌 管腔 血流 血流量 稳 压紧张性 变大 阻力恢复 定 • 用罂粟碱、水合氯醛或氰化钠等药物 抑制血管平滑肌的活动,自身调节消失。

  24. (二)肾血流量的神经和体液调节 1.神经调节 紧急情况 -- 血液的再分配 • 肾交感神经活动加强时,引起肾血管强烈收缩,肾血流量减少。 • 肾上腺素与去甲肾上腺素都能作用于α受体,使肾血管收缩,肾血流量减少。

  25. 2.体液调节 血管升压素 前列腺素 腺苷 肾血管收缩 缓激肽 肾血管扩张 内皮素 NO 血管紧张素Ⅱ 安静时在一般的血压变化范围内,主要靠自身调节 保持血流量的相对稳定,以维持正常的泌尿功能。 在应急情况下,肾血管收缩, 血液分配到脑、心脏等重要器官。

  26. 第二节 肾小球滤过 肾小球滤过: 指血液流经肾小球时,血浆中的水分和小分子溶 质,从毛细血管到达肾小囊囊腔的过程。 肾小球滤过率 (glumerular filtration rete,GFR): 单位时间内两肾生成的超滤液量。 125ml/min, 超滤液量180L/24h 菊粉的肾小球清除率可代表GFR。

  27. 滤过分数: 肾小球滤过率和肾血浆流量的比值。 125 / 660 * 100% = 19% 衡量肾功能的重要指标 ---肾小球滤过率、滤过分数 有效滤过压 滤过率大小取决于 滤过系数

  28. 一、有效滤过压 肾小球滤过的动力,使肾小球不断生成原尿 25 25

  29. (effective filtration pressure.EFP)EFP=肾小球毛细血管血压-(血浆胶体渗透压+肾小囊内压) 45 45 肾小球毛细血管血压 35 25 血浆胶体渗透压 10 10 肾小球囊内压 有效滤过压 10 0

  30. 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 25 10 10 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.

  31. EFP=PGC-(πGC+PBS) 2、滤过的动力—有效滤过压 PGC:肾小球毛细血管血压 πGC :血浆胶体渗透压 PBS :肾小囊内压 决定和影响滤过的因素 (effective filtration pressure,EFP) glomerular capillary pressure plasma colloid osmotic pressure pressure in Bowman’s capsule

  32. 肾小球滤过的动力: (向毛细血管外) 肾小球毛细血管血压 滤过的阻力(向毛细血管内) 肾小囊内压、血浆胶体渗透压、 原尿的胶体渗透压。 滤过的阻力=滤过的动力  有效滤过压=0滤过平衡 并不是肾小球毛细血管的全程参与滤过。

  33. Pcap较高的原因:1、入球小动脉粗短,阻力小。2、毛细血管直接发出,流入容易。3、出球小动脉细长,阻力大。Pcap较高的原因:1、入球小动脉粗短,阻力小。2、毛细血管直接发出,流入容易。3、出球小动脉细长,阻力大。 肾小球滤过率 安静状态下通过自身调节来维持相对稳定; 应急情况下通过神经体液调节。

  34. 二、影响肾小球滤过的因素 有效滤过压 肾血浆流量 滤过系数

  35. (一)肾小球毛细血管血压 自身调节机制 动脉血压变动于80-180mmHg范围内, GFR保持不变。 超出自身调节范围, 肾小球毛细血管、有效滤过压、 GFR发生相应改变。 应急情况下通过神经体液调节。

  36. (二)囊内压在正常情况下,肾小囊内压较稳定。(二)囊内压在正常情况下,肾小囊内压较稳定。 病理变化: 肾盂或输尿管结石、肿瘤 压迫或其他原因引起的输尿管阻塞 肾盂内压显著升高 囊内压也将升高 有效滤过压降低,肾小球滤过率减少尿量减少

  37. (三)血浆胶体渗透压正常情况下不会发生大幅度波动。(三)血浆胶体渗透压正常情况下不会发生大幅度波动。 静脉快速注入生理盐水时 病理:肝功能严重受损 毛细血管壁通透性增强 血浆蛋白的浓度明显降低,血浆胶体渗透压降低。有效滤过压将升高,肾小球滤过率随之增加。

  38. (四)肾血浆流量主要影响滤过平衡的位置 肾血浆流量加大, 血浆胶体渗透压上升速度减慢,滤过平衡点靠近 出球小动脉端。 肾血浆流量减少时, 血浆胶体渗透压上升速度加快,滤过平衡点靠近入球小动脉端。 病理:严重缺氧、中毒性休克 交感神经兴奋,肾血流量和肾血浆流量将显著减少,肾小球滤过率显著减少。

  39. (五)滤过系数 (Kf) 是指在单位有效滤过压的驱动下,单位时间内经过滤过膜的液体量。 Kf=滤过膜的有效通透系数(K) X滤过膜的面积(S)

  40. 影响滤过的因素

  41. 第三节 肾小管与集合管的转运功能 一、肾小管和集合管中物质转运的方式 每天超滤液180升, 终尿1.5升,近99%重吸收。 终尿量、成分取决于: 肾小管和集合管 重吸收、 分泌、 排泄、 肾内外因素的调节

  42. 1.概念 重吸收: 肾小管上皮细胞将物质从小管液的中转运至血液中去的过程。 特点: 选择性、对某些物质的有限度的重吸收。 分泌: 肾小管上皮细胞将自身产生的物质或血液中的物质转运至小管液的过程。