8生理學(xué)腎臟的排泄功能課件(PPT 72頁)

1、第八章腎臟的排泄功能第1頁，共72頁。尿液生成的三個過程：概念及特點(diǎn)腎小球?yàn)V過率濾過分?jǐn)?shù)腎糖閾鈉和水的重吸收特點(diǎn)血管升壓素和醛固酮的作用及調(diào)控因素排尿反射第2頁，共72頁。排泄：機(jī)體將新陳代謝終產(chǎn)物、進(jìn)入體內(nèi)的各種異物（藥物）和過剩物質(zhì)，經(jīng)血液循環(huán)由排泄器官排出體外的過程，稱為排泄。人體主要的排泄途徑有：呼吸器官：以氣體形式排出二氧化碳和少量水分；消化道：膽色素以及經(jīng)大腸粘膜排出的一些無機(jī)鹽類如鈣、鎂、鐵等；皮膚：以汗腺分泌形式排出水分、氯化鈉和尿素等；腎臟：以尿的形式排出水分、各種無機(jī)鹽和有機(jī)物等。調(diào)節(jié)機(jī)體的水和滲透壓平衡、電解質(zhì)以及酸堿平衡。機(jī)體內(nèi)最重要的排泄器官第3頁，共72頁。第一節(jié)概

2、述第二節(jié)腎小球的濾過功能第三節(jié)腎小管和集合管的重吸收功能第四節(jié)腎小管和集合管的分泌功能第五節(jié)腎臟泌尿功能的調(diào)節(jié)第六節(jié)腎臟的濃縮與稀釋功能第七節(jié)清除率第八節(jié)尿液的排放第4頁，共72頁。一、腎臟的生理功能二、腎臟功能的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)三、腎臟的血液循環(huán)第一節(jié)概述第5頁，共72頁。（一）生成尿液（二）內(nèi)分泌功能一、腎臟的生理功能第6頁，共72頁。尿生成的三個階段：腎小球?yàn)V過、腎小管和集合管重吸收、腎小管和集合管分泌和排泄正常人每晝夜所排出的尿量約為1500ml。多尿：2500ml；少尿：100尿量500ml；無尿：100ml尿液的成分和理化特性排泄尿液的意義：排除代謝終產(chǎn)物、過剩物質(zhì)和異物；調(diào)節(jié)水、電解質(zhì)和

3、滲透壓平衡，維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)。（一）生成尿液返回第7頁，共72頁。（一）腎單位和集合管（二）皮質(zhì)腎單位和近髓腎單位（三）球旁器二、腎臟功能的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)第8頁，共72頁。（一）腎單位和集合管腎小球腎小囊腎小體腎小管腎單位近端小管近曲小管髓袢降支粗段髓袢細(xì)段髓袢降支細(xì)段髓袢升支細(xì)段遠(yuǎn)曲小管髓袢升支粗段遠(yuǎn)端小管髓袢升支粗段遠(yuǎn)曲小管集合管第9頁，共72頁。（二）皮質(zhì)腎單位和近髓腎單位 皮質(zhì)腎單位 近髓腎單位 數(shù)量 多(8590%) 少(1015%) 體積 較小較大 動脈口徑 A入 A出 21 A入 A出 髓袢長度 短 長出球小動脈后 分布于皮質(zhì)部的 還形成U形 的毛細(xì)血管 腎小管周圍 的直小血管 腎素含量

4、 多 少 生成尿液 尿液的濃縮與稀釋 功能第10頁，共72頁。返回第11頁，共72頁。（一）腎臟血液循環(huán)的特點(diǎn)（二）腎血流量的調(diào)節(jié)三、腎臟的血液循環(huán)第12頁，共72頁。94%左右的血液分布在腎皮質(zhì)56%分布在外髓不到1%供應(yīng)內(nèi)髓（一）腎臟血液循環(huán)的特點(diǎn)1.血流量大且分布不均正常成人安靜時每分鐘約有1200ml血液流經(jīng)兩側(cè)腎臟，相當(dāng)于心輸出量的1/51/4左右。第13頁，共72頁。葉間動脈小葉間動脈弓形動脈入球小動脈出球小動脈腎小球毛細(xì)血管網(wǎng)腎小管周圍毛細(xì)血管網(wǎng)直小血管小葉間靜脈弓形靜脈葉間靜脈第14頁，共72頁。2.腎血流要經(jīng)過兩次毛細(xì)血管網(wǎng)腎小球毛細(xì)血管網(wǎng)：皮質(zhì)腎單位入球小動脈的口徑比出球小

5、動脈略粗一倍，腎小球內(nèi)血壓較高，增加腎小球?yàn)V過壓；腎小管周圍毛細(xì)血管網(wǎng)：血壓較低而膠體滲透壓較高，這對腎小管的重吸收具有促進(jìn)作用；返回第15頁，共72頁。原尿即是血漿的超濾液原尿中蛋白質(zhì)含量甚少；各種晶體物質(zhì)如葡萄糖、氯化物、無機(jī)磷酸鹽、尿素、尿酸、肌酐等的濃度都與血漿中的非常接近；囊內(nèi)液的滲透壓及酸堿度也與血漿相似。第二節(jié)腎小球的濾過功能微穿刺法 第16頁，共72頁。決定腎小球?yàn)V過的因素：結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)腎小球?yàn)V過膜通透性動力腎小球有效濾過壓物質(zhì)基礎(chǔ)腎血漿流量第17頁，共72頁。一、腎小球?yàn)V過率與濾過分?jǐn)?shù)二、濾過膜及其通透性三、腎小球有效濾過壓四、影響腎小球?yàn)V過率的因素第18頁，共72頁。腎小球?yàn)V過

6、率單位時間內(nèi)(每分鐘)兩腎生成的超濾液量稱為腎小球?yàn)V過率。正常人腎小球?yàn)V過率為125ml/min左右。兩側(cè)腎臟24h的超濾液總量180升左右。濾過分?jǐn)?shù)腎小球?yàn)V過率和腎血漿流量的比值稱濾過分?jǐn)?shù)。 125/660100% 19%流經(jīng)腎臟的血漿約有1/5由腎小球?yàn)V過進(jìn)入了囊腔。 一、腎小球?yàn)V過率與濾過分?jǐn)?shù)返回第19頁，共72頁。二、濾過膜及其通透性血管內(nèi)皮細(xì)胞層可見有缺乏細(xì)胞質(zhì)的部分，稱為窗孔，此結(jié)構(gòu)的分布比較規(guī)整，其孔徑約為50100nm。防止血細(xì)胞通過，但對血漿蛋白的濾出不起阻留作用。 濾過膜腎小球毛細(xì)血管血管內(nèi)皮細(xì)胞基膜腎小囊上皮細(xì)胞腎小囊第20頁，共72頁?；な浅瑸V過的主要屏障。 由水合凝

7、膠構(gòu)成的微纖維網(wǎng)可能決定著分子大小不同的溶質(zhì)何者可以濾過。 有時分子量較小的血漿蛋白也可以通過基膜。 濾過膜的外層，即上皮細(xì)胞層，該細(xì)胞具有足突，足突之間形成裂隙, 其表面附有一層濾過裂隙膜，膜上有直徑約414nm的小孔。 第21頁，共72頁。機(jī)械屏障：由濾過膜的三層組織各種孔、裂構(gòu)成。正常時濾過膜上皮細(xì)胞、足突及其濾過裂隙膜上覆蓋著一層酸性糖蛋白，是一種帶負(fù)電荷的唾液蛋白。 靜電屏障：由各層含有帶負(fù)電荷的糖蛋白構(gòu)成。第22頁，共72頁。 腎小球毛細(xì)血管血壓有效濾過壓 腎小囊內(nèi)壓血漿膠體滲透壓三、腎小球有效濾過壓腎小囊濾過膜腎小球原尿膠體滲透壓有效濾過壓=毛細(xì)血管血壓-（腎小囊內(nèi)壓+血漿膠體滲

8、透壓）第23頁，共72頁。kPa入球端出球端腎小球毛細(xì)血管血壓6.06.0腎小囊內(nèi)壓1.331.33血漿膠體滲透壓2.674.67有效濾過壓2.00濾液只產(chǎn)生于入球小動脈端到濾過平衡之前 腎小球毛細(xì)血管血壓較高入球小動脈粗而短，血流阻力較小出球小動脈細(xì)而長，血流阻力較大第24頁，共72頁。一、概述二、幾種重要物質(zhì)的重吸收第三節(jié)腎小管和集合管的重吸收功能第25頁，共72頁。重吸收：指小管液中物質(zhì)流經(jīng)腎小管和集合管重新回到血液中的過程。一、概述第26頁，共72頁。（一）重吸收的部位（二）重吸收的途徑與方法第27頁，共72頁。不同腎小管階段重吸收能力不同近曲小管對各種物質(zhì)的重吸收能力最強(qiáng)全部葡萄糖、

9、氨基酸、維生素及微量蛋白質(zhì)；大部分水及無機(jī)鹽類不受神經(jīng)和體液因素影響髓袢余下的水和無機(jī)鹽類不受神經(jīng)和體液因素影響遠(yuǎn)曲小管和集合管余下的水和無機(jī)鹽類受血管升壓素和醛固酮等體液因素的調(diào)節(jié)（一）重吸收的部位第28頁，共72頁。近曲小管髓袢降支由單層扁平上皮構(gòu)成，沒有刷狀緣。通透水和電解質(zhì)。近曲小管上皮細(xì)胞的管腔膜上有大量密集的微絨毛，形成刷狀緣，這種結(jié)構(gòu)大大增加了重吸收的面積。近曲小管對各種物質(zhì)的重吸收能力最強(qiáng)。 遠(yuǎn)端小管上皮為單層立方上皮，沒有刷狀緣，富含線粒體。受到體液因素的調(diào)節(jié)。返回第29頁，共72頁。1.途徑跨細(xì)胞途徑旁細(xì)胞途徑（二）重吸收的途徑與方式返回2.方式被動轉(zhuǎn)運(yùn)單純擴(kuò)散易化擴(kuò)散主動

10、轉(zhuǎn)運(yùn)原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運(yùn)繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運(yùn)協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)第30頁，共72頁。（一）Na和Cl-的重吸收（二）水的重吸收（三）葡萄糖的重吸收（四）HCO3-的重吸收（五）K的重吸收（六）氨基酸及其他物質(zhì)的重吸收二、幾種重要物質(zhì)的重吸收第31頁，共72頁。1.近端小管:65-70%2.髓袢:20%3.遠(yuǎn)曲小管和集合管:9% （一）Na和Cl-的重吸收第32頁，共72頁。1.近端小管（二）水的重吸收Na、HCO3-、Cl-、葡萄糖、氨基酸等在此段被大量重吸收小管液的滲透壓降低，而細(xì)胞間隙的滲透壓升高H2O緊密連接跨上皮細(xì)胞進(jìn)入細(xì)胞間隙進(jìn)入毛細(xì)血管近端小管水的吸收與體內(nèi)是否缺水無關(guān)。（65%70%球管平衡）同時因該段

11、重吸收不受神經(jīng)體液因素影響，因此對排出尿量影響較小。 第33頁，共72頁。2.髓袢 ：20%髓袢降支細(xì)段：滲透髓袢升支：不通透第34頁，共72頁。特點(diǎn):重吸收比例不大（14%）；重吸收量根據(jù)機(jī)體的需要而被調(diào)節(jié)（抗利尿激素）；重吸收量對終尿量的影響很大。3.遠(yuǎn)曲小管和集合管返回第35頁，共72頁。重吸收部位:近曲小管重吸收機(jī)制:繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運(yùn)葡萄糖的重吸收是借助于Na的主動重吸收而實(shí)現(xiàn)的。管腔膜：位于刷狀緣上的載體蛋白分別與葡萄糖、Na相結(jié)合形成復(fù)合體后，迅速將葡萄糖和Na從管腔膜側(cè)轉(zhuǎn)向內(nèi)側(cè)。（三）葡萄糖的重吸收第36頁，共72頁。糖尿：近曲小管對葡萄糖的重吸收有一定限度。當(dāng)血液中葡萄糖濃度超過

12、160mg180mg/100ml，部分腎小管對葡萄糖的重吸收已達(dá)到極限，此時尿中即可出現(xiàn)葡萄糖，稱為糖尿。腎糖閾：尿中剛出現(xiàn)葡萄糖的最低血糖濃度，稱為腎糖閾，一般為910mmol/L(160mg/100ml180mg/100ml)。腎糖閾愈高，表明腎小管對葡萄糖重吸收能力愈大。腎臟對葡萄糖重吸收的有限性腎臟葡萄糖載體蛋白數(shù)量有限；近曲小管對Na的重吸收減少，葡萄糖的重吸收極限量也將下降。返回第37頁，共72頁。不是以HCO3-的形式而是以CO2的形式重吸收的；HCO3-的重吸收與Na+-H+逆向交換呈正相關(guān)(H+分泌重吸收HCO3-)；腎小管每分泌一個H進(jìn)入小管液，就可以從小管液中重吸收一個N

13、a和一個HCO3-入血（排酸保堿）。（四）HCO3-的重吸收返回第38頁，共72頁。原尿中的K+絕大部分在近端小管被重吸收入血,終尿中的K+主要是由遠(yuǎn)曲小管和集合管分泌的；K+重吸收的機(jī)制:主動過程逆電位差和逆濃度差進(jìn)行。（五） K+ 的重吸收返回第39頁，共72頁。腎小管與集合管的重吸收功能近端小管 髓袢降 髓袢升 髓袢升 遠(yuǎn)曲小管 支細(xì)段 支細(xì)段 支粗段 與集合管Na+ 主動 不通透 被動 主動 主動 （泵漏模式）Cl- 被動 不通透 被動 主動（協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)） 被動 水 被動 被動 不通透 不通透 被動 K+ 主動HCO3- 被動葡萄糖 主動（協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)）返回第40頁，共72頁。一、H+的分泌

14、二、NH3的分泌三、K+的分泌第四節(jié)腎小管和集合管的分泌功能第41頁，共72頁。一、H+的分泌NH3 +NH4+近端腎小管細(xì)胞通過Na-H交換體分泌H遠(yuǎn)曲小管和集合管的細(xì)胞也能分泌H（H泵)H+H+泵H的分泌是逆電化學(xué)梯度的主動轉(zhuǎn)運(yùn)的過程泌H+與重吸收HCO3-、Na+呈正相關(guān)排酸保堿；泌H+與泌K+呈負(fù)相關(guān)H-Na交換和K-Na交換相互競爭； 泌H+是有限度的:當(dāng)小管液pH值4.5時,泌H+則停止。第42頁，共72頁。1.部位：遠(yuǎn)曲小管和集合管2.機(jī)制：單純擴(kuò)散二、NH3的分泌小管上皮細(xì)胞內(nèi)谷氨酰胺脫氨酶脫氨NH3(氨)單純擴(kuò)散脂溶性腎小管腔：NH3H+NH4+Cl-NH4Cl銨鹽的生成促進(jìn)

15、了排H，而且也促進(jìn)了NaHCO3的重吸收。 第43頁，共72頁。1.部位：遠(yuǎn)曲小管和集合管2.機(jī)制：順電-化學(xué)梯度分泌(易化擴(kuò)散)入小管液K+管內(nèi)K+管外Na主動重吸收時在小管內(nèi)外建立起了電位差管外為正、管內(nèi)為負(fù)Na+-K+交換三、K+的分泌Na+通道K+通道Na+-K+泵Na+-K+交換第44頁，共72頁。一、腎內(nèi)自身調(diào)節(jié)二、神經(jīng)調(diào)節(jié)三、體液調(diào)節(jié)第五節(jié)腎臟泌尿功能的調(diào)節(jié)第45頁，共72頁。（一）小管液中溶質(zhì)的濃度（二）球-管平衡（三）管-球反饋一、腎內(nèi)自身調(diào)節(jié)第46頁，共72頁。滲透性利尿：由于滲透壓升高而對抗腎小管重吸收水分所引起的尿量增多現(xiàn)象，稱為滲透性利尿。 糖尿病患者的多尿(葡萄糖含

16、量增多超過腎糖閾)給病人甘露醇(不被腎小管重吸收)（一）小管液中溶質(zhì)的濃度H2O返回第47頁，共72頁。概念：不論腎小球?yàn)V過率增大或減小，近端小管始終按腎小球?yàn)V過液一定的比例進(jìn)行重吸收。其恒定比率重吸收率始終是占腎小球?yàn)V過率的6570%左右，這種現(xiàn)象稱為球-管平衡。生理意義：使終尿量不致因腎小球?yàn)V過率的增減而出現(xiàn)大幅度的變動。球-管平衡現(xiàn)象與近端小管對Na+的定比重吸收有關(guān)。近端小管對Na+的重吸收量經(jīng)常是濾過量6570%，從而決定了濾液的重吸收率也總是占腎小球?yàn)V過率的6570%。腎小管重吸收功能的改變也能影響腎小球?yàn)V過率。（二）球-管平衡第48頁，共72頁。腎小球?yàn)V過率增加H2OH2OH2O

17、小管液增加促進(jìn)H2O的滲出H2OH2O血液量減少血管內(nèi)膠體滲透壓升高促進(jìn)H2O的重吸收球-管平衡返回第49頁，共72頁。遠(yuǎn)曲小管致密斑的小管液的流量增加減少，致密斑發(fā)出信息，使腎血流量和腎小球?yàn)V過率恢復(fù)至正常。這種小管液流量變化影響腎血流量和腎小球?yàn)V過率的現(xiàn)象稱為管-球反饋。（三）管-球反饋返回第50頁，共72頁。（一）抗利尿激素（二）醛固酮（三）心房鈉尿肽（四）其他體液因素三、體液調(diào)節(jié)第51頁，共72頁。1.血管升壓素的作用（一）抗利尿激素下丘腦視上核室旁核下丘腦-垂體束神經(jīng)纖維神經(jīng)垂體儲存于其神經(jīng)末梢內(nèi)血管升壓素釋放刺激第52頁，共72頁。正常缺水H2OH2O水過量生理?xiàng)l件下，該激素可增強(qiáng)

18、遠(yuǎn)曲小管和集合管對水的通透性，促進(jìn)水的重吸收，使尿量減少。血中濃度明顯升高時，則可促使全身小血管收縮，動脈血壓升高。第53頁，共72頁。血漿晶體滲透壓改變下丘腦視上核附近有滲透壓感受器血漿晶體滲透壓有1%2%的輕微改變，即會產(chǎn)生效應(yīng)。滲透壓感受器體內(nèi)水分不足血漿晶體滲透壓升高刺激滲透壓感受器釋放的ADH增多促進(jìn)水的重吸收尿量減少大量飲水血漿晶體滲透壓降低ADH合成和釋放減少水的重吸收減少尿量增多2.血管升壓素合成與釋放的調(diào)節(jié)第54頁，共72頁。水利尿大量飲清水后可引起尿量增多，這一現(xiàn)象稱為水利尿；因?yàn)轱嬎客蝗辉龆?，使血漿晶體滲透壓降低，一時性抑制了ADH的合成和釋放。飲用等滲鹽水則血漿晶體滲

19、透壓基本不變，不出現(xiàn)尿量顯著增多情況。大量飲清水飲用等滲鹽水血漿晶體滲透壓第55頁，共72頁。循環(huán)血量改變循環(huán)血量增多動脈血壓升高心房和胸腔內(nèi)大靜脈處的容量感受器頸動脈竇傳入沖動迷走神經(jīng)抑制ADH合成和釋放冷刺激尿量增多循環(huán)血量得以恢復(fù)當(dāng)循環(huán)血量進(jìn)一步減少使動脈血壓下降時，通過竇-弓感受器反射性引起血管升壓素釋放增加，產(chǎn)生縮血管升壓作用。當(dāng)大出血使循環(huán)血量減少時，通過容量感受器反射性引起血管升壓素釋放增加，減少尿量排出，以維持血容量；第56頁，共72頁。1.醛固酮的生理作用（二）醛固酮醛固酮小管上皮細(xì)胞內(nèi)激素-胞漿受體復(fù)合物細(xì)胞核內(nèi)調(diào)節(jié)特異mRNA轉(zhuǎn)錄醛固酮誘導(dǎo)蛋白管腔膜Na+通道數(shù)量管周膜上

20、Na+-K+泵活動排鉀、保鈉、保水單純擴(kuò)散第57頁，共72頁。腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)：2.醛固酮分泌的調(diào)節(jié)第58頁，共72頁。第59頁，共72頁。血K+ 、 Na+的濃度血K+濃度 直接刺激腎上腺皮質(zhì)球狀帶醛固酮合成血Na+濃度分泌排鉀、保鈉、保水血漿中Na+ 、K+濃度恢復(fù)血K+濃度改變對醛固酮的分泌調(diào)節(jié)更為靈敏。返回第60頁，共72頁。尿滲壓血漿滲透壓高滲尿尿濃縮如：大量出汗、嘔吐、腹瀉缺水尿滲壓血漿滲透壓低滲尿尿稀釋如：大量輸液、飲水多水尿滲壓血漿滲透壓等滲尿腎功如：腎衰一、尿液的濃縮二、尿液的稀釋第六節(jié)腎臟的濃縮與稀釋功能第61頁，共72頁。（一）尿液濃縮的原理（二）尿液濃縮的過程一、尿液的濃縮第62頁，共72頁。1.腎髓質(zhì)組織液高滲梯度現(xiàn)象2.腎髓質(zhì)組織液高滲梯度的形成原理3.直小血管在維持腎髓質(zhì)高滲梯度中的作用（一）尿液濃縮的原