生理學(xué)課件-泌尿

1、第八章 尿的生成與排出Excretive Function of Kidney尿的生成過程： 1.腎小球的 濾過作用2.腎小管和 集合管的重吸收作用3.腎小管和 集合管的 分泌作用第二節(jié) 腎小球的濾過功能第一節(jié) 腎的功能解剖和血流量第六節(jié) 清 除 率第四節(jié) 尿的濃縮和稀釋第五節(jié) 尿 生 成 的 調(diào) 節(jié)第三節(jié) 腎小管和集合管的物質(zhì)轉(zhuǎn)運第七節(jié) 尿 的 排 放第一節(jié) 腎的功能解剖和血流量Function of Kidney 一、腎臟的結(jié)構(gòu)特征Characteristic of Renal Structure(一)腎單位Nephron-腎臟的基本功能單位腎小體：腎小球 腎小囊(臟層、囊腔、壁層)腎小管

2、：近端小管 近曲小管 髓袢降支粗段 髓袢 髓袢降支細段 髓袢升支細段 遠端小管 髓袢升支粗段 遠曲小管近曲小管髓袢降支粗段髓袢降支細段遠曲小管髓袢升支粗段髓袢降支細段髓袢升支細段皮質(zhì)腎單位和近髓腎單位Cortical nephron and juxtamedullary nephron皮質(zhì)腎單位近髓腎單位數(shù) 量多(85-90%)A口徑少(10-15%)體 積較大較小A入 A出 21A入 A出A出后的毛細血管髓袢長度分布于皮質(zhì)部的腎小管周圍 毛細血管網(wǎng)形成U形的直小血管腎素短長多少生理作用有利于腎小球濾過和腎小管重吸收有利于尿濃縮稀釋(二)球旁器:球旁細胞，球外膜細胞，致密斑致密斑：感受小管液中

3、 NaCl含量變化近球細胞：分泌腎素 受腎交感神經(jīng)支配(三)濾過膜 Filtration Membranenephrin 缺乏,出現(xiàn)蛋白尿外層中層內(nèi)層水分子陽離子葡萄糖小分子陰離子白蛋白蛋白質(zhì)組成機械屏障：由濾過膜的三層組織各種孔、裂構(gòu)成。電學(xué)屏障：由各層含有帶負電荷的糖蛋白構(gòu)成。 機械屏障對分子的半徑大小的選擇性 2.0nm自由通過2.0-4.2nm部分通過4.2nm不能通過 電學(xué)屏障對分子電荷的選擇性半徑II 電荷通透性Permeability： 濾過膜屏障：機械屏障：分子大小電學(xué)屏障：含有帶負電荷的物質(zhì)不易通過； (含糖蛋白) 帶正電荷的物質(zhì)較易通過 神經(jīng)支配: 腎交感神經(jīng)（+）（去甲腎

4、上腺素）腎血供有兩級毛細血管網(wǎng)： 腎小球毛細血管網(wǎng)壓力較高-利于濾過 腎小管周圍毛細血管網(wǎng)壓力較低-利于重吸收(三)腎神經(jīng)支配和血管分布：二、腎血流量的調(diào)節(jié)Regulation of blood flow in kidney （一）自身調(diào)節(jié) Autoregulation：血流量大：安靜時1200ml/min = l5 l4心輸出量分布不均：腎皮質(zhì)-94 外髓- 56 內(nèi)髓-1（二）神經(jīng)和體液調(diào)節(jié) Neuro-humoral regulation：腎動脈灌注壓在80160mmHg 范圍內(nèi)變化，腎血流量保持相對穩(wěn)定肌源學(xué)說管-球反饋自身調(diào)節(jié)機制：實驗：離體腎（一）自身調(diào)節(jié) Autoregulati

5、on：意義：使腎血流量穩(wěn)定適應(yīng)于腎臟的泌尿功能 肌源學(xué)說BpA入球小A灌流壓牽張刺激增強入球小A平滑肌的緊張性入球小動脈口徑血流阻力Bp 血管口徑血量腎血流量穩(wěn)定血管收縮血管舒張收縮極限舒張極限收縮極限舒張極限腎血流量和腎小球濾過率恢復(fù)當腎血流量和腎小球濾過率致密斑感受遠曲小管液Na+Cl-致密斑將此信息反饋至腎小球管-球反饋(tubuloglomerular feedback,TGF)：入球小動脈收縮，出球小動脈舒張神經(jīng)調(diào)節(jié)：交感N（+）腎血管收縮腎血流量體液調(diào)節(jié)：腎上腺素與去甲腎上腺素血管收縮 腎血流量 其它如AngII、NO等等意義：緊急情況下(如大失血、缺氧、劇烈運動等)，血液重分布，

6、以保證心、腦等重要器官的血液供應(yīng)（二）神經(jīng)和體液調(diào)節(jié)Neuro-humoral regulation第二節(jié) 腎小球的濾過功能Function of Glomerular Filtration一、有效濾過壓二、影響腎小球濾過的因素腎小球的濾過功能 濾過三要素: 屏障、 動力、 阻力濾過的實驗證據(jù): 腎小囊微穿刺抽取液體分析發(fā)現(xiàn),除蛋白質(zhì)，血細胞外，所含的成分及其濃度與血漿基本一致,而且滲透壓和pH值也與血漿近似。 原尿 = 血漿的超濾液原尿腎小球濾過率Glomerular filtration rate,GFR：單位時間內(nèi)（每分鐘）兩腎生成的超濾液量 正常成人：125ml/min濾過分數(shù)Filt

7、ration fraction： 腎小球濾過率 / 腎血漿流量 比值 正常值：125/660=19%入球小A出球小A原尿 1/54/5(一)有效濾過壓（濾過的動力）有效濾過壓=毛細血管壓-（血漿膠體滲透壓+囊內(nèi)壓）451045351025濾過平衡 入球端有效濾過壓= ( + ) =10mmHg)0有濾液生成 出球端 有效濾過壓 = ( + ) = 0mmHg =0無濾液生成二、影響濾過的因素Factors Affecting Glomerular Filtration毛細血管血壓囊內(nèi)壓血漿膠體滲透壓腎血漿流量（一）有效濾過壓（三）濾過膜（二）濾過平衡 的血管長度濾過系數(shù)（一）有效濾過壓腎小球C

8、ap.血壓血漿膠體滲透壓囊內(nèi)壓)有效濾過壓 GFR 尿量=(+1、eg.連續(xù)間斷刺激迷走N外周端、iv 1:10000NE如：大失血交感N+、NE 血管收縮（入球小A出球） 高Bp病晚期腎A入硬化而縮小如：家兔，快速靜脈注射37生理鹽水 20ml 如：結(jié)石、腫瘤（尿路梗塞時）3、2、（超過自身調(diào)節(jié)范圍）eg.連續(xù)間斷刺激迷走N外周端、iv 1:10000NE如：大失血交感N+、NE 血管收縮（入球小A出球） 高Bp病晚期腎A入硬化而縮小如：家兔，快速靜脈注射37生理鹽水 20ml （二）腎血漿流量由圖可見：三條曲線分別代表不同腎小球血漿流量(RPF)時血漿膠體滲透壓(COP)上升的斜率。曲線A

9、: RPF COP速快曲線C: RPF COP速慢曲線B:正常RPF時 COP速由圖可見：沿著毛細血管全長，隨著水和溶質(zhì)的濾出，膠體滲透壓漸有效濾過壓漸(=0時稱濾過平衡)濾過平衡的位置決定著毛細血管濾過的長度。 腎血漿流量 血漿膠體滲透壓上升速度減慢 濾過平衡位置近出球A端 有濾過作用的毛細血管段加長濾過率入球小A出球小A水（三）濾過膜 濾過系數(shù)：通透系數(shù) * 濾過面積 2、面積1、通透性機械屏障作用血尿、蛋白尿電學(xué)屏障作用蛋白尿正常時腎小球都活動濾過面積=1.5m2濾過面積GFR尿量第三節(jié) 腎小管和集合管的 物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能 Function of Urinary Formation for

10、Renal Tubules and Collecting Ducts一、小管液物質(zhì)轉(zhuǎn)運的途徑轉(zhuǎn)運的方式 主動：被動：單純擴散易化擴散滲透原發(fā)主動:繼發(fā)主動:泵協(xié)同轉(zhuǎn)運溶劑拖曳（solvent drag）繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運：同向轉(zhuǎn)運、逆向轉(zhuǎn)運。K+Na+小管上皮細胞內(nèi)基底膜二、腎小管和集合管中各物質(zhì)重吸收和分泌Reabsorption and secretion of Renal Tubules and Collecting Ducts (一)Na+ 、Cl和水的重吸收(二)HCO3-的重吸收與H +分泌(三)NH3的分泌與H+、HCO3-的轉(zhuǎn)運關(guān)系 (四)K+的重吸收與分泌(六)鈣的重吸收和排泄(

11、五)葡萄糖的重吸收1、近端小管: 70%(一)Na+ 、Cl和水的重吸收前半段：2/3 主動重吸收 跨上皮細胞途徑 （兩種轉(zhuǎn)運） 管腔膜：Na+-H+ 逆向轉(zhuǎn)運體 Na+-G，AA 同向轉(zhuǎn)運體基底膜：鈉泵-G轉(zhuǎn)運-AA轉(zhuǎn)運機制：腎小管上皮細胞內(nèi)的鈉離濃度降低細胞內(nèi)電位比膜外降低(基底膜Na +泵)鈉-氫的逆向交換鈉離子與葡萄糖，AA同向轉(zhuǎn)運H+分泌細胞內(nèi)Na+升高G，AA重吸收HCO3-重吸收鈉離子泵到細胞間隙細胞間隙滲透壓升高水進入細胞間隙（靜水壓升高）Na +泵鈉重吸收水重吸收后半段：細胞旁路途徑（為主），跨細胞途徑，被動重吸收小管液中Cl-升高通過細胞旁路進入細胞間隙小管腔帶正電位Na+

12、重吸收(順電勢梯度-被動)機制-G轉(zhuǎn)運-AA轉(zhuǎn)運Cl-Na+重吸收方式：跨細胞途徑的主動轉(zhuǎn)運(2/3)； 細胞旁路的被動轉(zhuǎn)運(1/3)。特點：近端小管中物質(zhì)的吸收是等滲重吸收近端腎小管重吸收 Cl- :順濃度梯度被動擴散水（重吸收機制）：被動重吸收（滲透作用）Na+K+Cl-水髓2、髓袢髓袢降支細段： 對尿素、Na+不通透； 對水高度通透：水經(jīng)水通道以滲透方式重吸收滲透壓漸髓袢升支細段： 對水不通透； 對尿素中等通透； 對Na+高度通透：順濃度差被動重吸收滲透壓漸。 Na+尿素Na+K+Cl-水髓Na+尿素髓袢升支粗段：（主要部位） 對水、尿素不通透； 對Na+通透性低； 但能以Na+2Cl-

13、K+同向轉(zhuǎn)運體方式的繼發(fā)主動轉(zhuǎn)運。 細胞內(nèi)Cl-K+Na+同向轉(zhuǎn)運體模式:腎小管上皮C內(nèi)Na+ 細胞內(nèi)電位比膜外降低，Na+:2Cl-:K+同向轉(zhuǎn)運體Cl- 重吸收（繼發(fā)性主動重吸收）Na+泵到C間隙細胞內(nèi)高K+K+返回小管腔小管內(nèi)正電位Na+、K +、 Ca 2 +進入細胞旁路（被動）C內(nèi)Na+ K+進入細胞Cl-進入C鈉泵活動Na+重吸收（主動）圭巴因速尿和利尿酸影響同向轉(zhuǎn)運體轉(zhuǎn)運的因素: 哇巴因 呋塞米(速尿)和利尿酸應(yīng)用哇巴因選擇性阻斷Na+泵時，Cl-和Na+的重吸收就明顯減少。說明管周膜Na+泵的活動對管腔膜同向轉(zhuǎn)運體的轉(zhuǎn)運具有重要作用。故Cl-在髓袢升支粗段的重吸收是主動的。同向

14、轉(zhuǎn)運體對呋塞米(速尿)和利尿酸很敏感，即它們能與Cl-競爭結(jié)合位點，從而抑制Na+、Cl-、K+的同向轉(zhuǎn)運，干擾尿濃縮機制(后述)，導(dǎo)致利尿。因此，將速尿稱髓袢利尿劑。3、遠曲小管和集合管（調(diào)節(jié)） NaCl重吸收的機制：是主動重吸收過程。遠曲小管初段：Na+由Na+-Cl-同向轉(zhuǎn)運體進入細胞內(nèi)，然后在管周膜由Na+泵泵出細胞而被重吸收。影響因素：塞嗪類利尿藥 抑制鈉-氯同向轉(zhuǎn)運體 遠曲小管，集合管對鈉氯重吸收減少 尿量增多。遠曲小管后段和集合管：主細胞 重吸收Na，水，分泌K+閏細胞 分泌H+，H+泵轉(zhuǎn)運，不通過氫-鈉交換。主細胞基底膜Na +泵活動，細胞內(nèi)Na+降低Na+進入細胞內(nèi)小管內(nèi)負電

15、位Cl-細胞旁路吸收K+分泌水的重吸收機制:(3)重吸收的特征:遠曲小管初段：同髓袢升支一樣，對水仍不通透遠曲小管后段和集合管：對水的通透性受ADH影響Na+的重吸收、K+分泌受醛固酮調(diào)節(jié)水的重吸收受血管升壓素(抗利尿激素ADH)調(diào)節(jié) 重吸收量根據(jù)機體的需要而被調(diào)節(jié)； 重吸收量對終尿量的影響很大。水通道機制Na+-H+交換(近端為主)H+泵(遠端、集合管 閏C)H+NH3 +NH4+H+泵泌H+與重吸收HCO3-、Na+ 呈正相關(guān)泌H+與泌K+呈負相關(guān)(競爭)泌H+是有限度的:當小管液pH值4.5時,泌H+則停止。H+分泌特點:(二)HCO3-的重吸收與H+分泌 排酸保堿 1、 H+的分泌H+

16、分泌機制: 主動2、HCO3-重吸收：被動以CO2的形式重吸收 HCO3-的重吸收優(yōu)先于Cl-的重吸收HCO3-的重吸收與Na+-H+逆向交換呈正相關(guān)(H+分泌重吸收HCO3-)2）重吸收的特點：1）部位：近端小管 80%HCO3-的重吸收Na+的重吸收水的重吸收尿量增多影響因素：乙酰唑胺抑制碳酸酐酶氫離子的生成量減少氫離子的分泌減少鈉-氫交換減少 (五)葡萄糖與氨基酸的重吸收1.重吸收部位: 僅限于近曲小管 (尤其前半段)。2.重吸收機制: 繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運葡萄糖最大轉(zhuǎn)運率腎糖閾(renal threshold for glucose)尿中剛剛出現(xiàn)糖時的血糖濃度(或不出現(xiàn)尿糖的最高血糖濃度)正

17、常值：160180mg/100ml機制：轉(zhuǎn)運體數(shù)量有限 腎小管和集合管物質(zhì)重吸收的小結(jié)一、Na+重吸收部 位量機 制特 點60-70%初段主動(管腔膜Na+-X偶聯(lián)轉(zhuǎn)運，管周膜Na+泵)后段被動(順電位差經(jīng)細胞旁路)等滲性重吸收不受調(diào)節(jié)25-30%細段被動(順濃度差)粗段主動(Na+-K+-2Cl- 同向轉(zhuǎn)運體)降支細段對Na+不通透重吸收量與尿濃縮機制有關(guān)受調(diào)節(jié)管腔膜Na+-Cl-交換管周膜Na+泵10%近曲小管髓袢升支遠曲管集合管 腎小管和集合管物質(zhì)重吸收的小結(jié)二、H2O重吸收部位量機 制特 點 近曲小管水的重吸收量對終尿量的影響不大，而終尿量主要取決于遠曲小管和集合管對水的重吸收量。近曲

18、小管65%被動(滲透作用)球-管平衡不受調(diào)節(jié)髓袢15%降支細段被動(滲透作用)升支對水不通透遠曲管集合管10%9.3%被動(水通道)遠曲管初段水不通透 受ADH調(diào)節(jié) 腎小管和集合管物質(zhì)重吸收的小結(jié)NaG,AAH+NH3HCO3H20KNaClNaClNa-Cl-KK+Na-Cl等滲高滲低滲主閏K+H+NH3HCO3ADH尿素腎衰，尿毒癥患者透析治療血液透析：人工腎 價格貴，時間長（一次300-400元，一周3次，每次4小時）腎衰，尿毒癥患者透析治療腹膜透析：利用人體自身的腹膜作為透析膜的一種透析方式。 操作方便，價格便宜第五節(jié) 尿生成的調(diào)節(jié)Regulation of Urine Formati

19、on in Kidney 尿的生成由：腎小球的濾過、腎小管和集合管的重吸收與分泌三個環(huán)節(jié)構(gòu)成。機體對尿生成的調(diào)節(jié)是通過上述三個環(huán)節(jié)實現(xiàn)的。 前文已述影響腎小球的濾過因素，本節(jié)主要討論影響腎小管、集合管的重吸收和分泌因素：即腎內(nèi)自身調(diào)節(jié)和神經(jīng)、體液調(diào)節(jié)。一、神經(jīng)調(diào)節(jié)二、體液調(diào)節(jié)（一）血管升壓素（二）醛固酮二、神經(jīng)調(diào)節(jié)腎交感神經(jīng)的作用: 腎交感N興奮(運動、高溫、大出血、缺O(jiān)2、 劇痛)釋放NE：激活受體入球與出球小A收縮(收縮程度：A入A出)直接刺激近端小管和髓袢上皮細胞 重吸收水和NaCl激活受體近球細胞釋放腎素 血管緊張素-醛固酮系統(tǒng) 遠曲小管和集合管對水、NaCl的重吸收 腎血漿流量具濾過

20、作用血管段GFR腎毛細血管壓有效濾過壓GFR水的重吸收尿量2、生理作用： 遠曲小管、集合管對水的通透性1、合成、貯存與釋放： 視上核、室旁核下丘腦-垂體束神經(jīng)垂體（一）血管升壓素 (vasopressin，VP) 抗利尿激素 (Antidiuretic hormone, ADH)3、作用機制：ADH+V2R（管周膜） AC（+） cAMP蛋白質(zhì)磷酸化 管腔膜的水通道開放 水重吸收水通道血管升壓素釋放的影響因素：體液滲透壓（晶體滲透壓）循環(huán)血量其他因素血漿晶體滲透壓 下丘腦滲透壓感受器（+） VP(或ADH)合成與釋放遠曲小管和集合管對水重吸收尿量1、體液滲透壓（尤其是血漿晶體滲透壓）：水利尿：

21、 Water diuresis大量飲清水引起尿量增多的現(xiàn)象意義：維持滲透壓平衡（1）血容量心肺感受器(+)（2）動脈血壓壓力感受(+) 意義：利于血量恢復(fù) 2、循環(huán)血量ADH水的重吸收尿量血量3、其他 惡心、疼痛、情緒緊張：ADH釋放 少尿或無尿 寒冷：ADH釋放尿量尿崩癥Diabetes insipidus：下丘腦視上核，室旁 核及下丘腦-垂體束病變 尿量(10L/天)下丘腦: 視上核 (主) 室旁核 (次)A D H血漿晶滲壓(1-2)中樞滲感器+循環(huán)血量(5-10)心房容感器+下丘腦-垂體束與遠曲小管和集合管的管周膜V2受體結(jié)合尿 量 Ang、低血糖疼痛、應(yīng)激+ABp動脈壓感器+激活腺苷酸環(huán)化酶c-AMP激活蛋白激酶A水通道從胞漿鑲嵌到管腔膜上水重吸收內(nèi)髓集合管尿素通透性袢升粗段主動重吸收NaCl內(nèi)髓高滲梯度尿濃縮ADH缺乏尿崩癥思考題循環(huán)血量等適宜刺激(二)腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)(RAAS) 腎素2. 血管緊張素II 3. 醛固酮腎上腺皮質(zhì)球狀帶血K+、Na+腎素.血管緊張素對尿生成的調(diào)節(jié)：血管緊張素原血管緊張素血管緊張素血管緊張素較低濃度較高濃度醛 固 酮ACTH肺血管緊張素轉(zhuǎn)換酶Back、 醛固酮 Aldosterone（1）來源：腎上腺皮質(zhì)球狀帶（2）作用： (保 Na+ 、排 K+ 、保水)促進遠曲小管和集合管主動重吸收Na