生理學(xué) 泌尿(1)課件

1、The first successful human organ transplant was a kidney transplant performed in 1953. 第九章 泌尿生理 RENAL PHYSIOLOGY生理學(xué)教研室Tel:39352198(辦） 腎的主要功能 Kidney Function (一)泌尿功能 1.排除代謝終產(chǎn)物及進(jìn)入體內(nèi)的異物 2.調(diào)節(jié)細(xì)胞外液量和血液的滲透壓 3.調(diào)節(jié)電解質(zhì)平衡 4.參與機(jī)體酸堿平衡的調(diào)節(jié) (二)內(nèi)分泌功能 一、腎的功能解剖學(xué)（一）腎單位 1 尿生成的基本結(jié)構(gòu)與功能單位 2 結(jié)構(gòu)：腎小體 + 腎小管第一節(jié) 腎的功能解剖學(xué)和腎循環(huán)腎單位的結(jié)構(gòu)

2、近端小管近球小管近曲小管+髓袢粗段（二）腎單位的血液供應(yīng)1.結(jié)構(gòu)：腎動脈入球小動脈毛細(xì)血管球出球小動脈管周毛細(xì)血管網(wǎng)腎靜脈2.特點： 形成兩套毛細(xì)血管網(wǎng)尿生成三環(huán)節(jié)：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) 尿的生成和影響因素(一)腎小球濾過膜的通透性（濾過基礎(chǔ)）1.濾過膜的結(jié)構(gòu)（1）腎小球毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞層（窗孔）（2）腎小球毛細(xì)血管基膜層（微纖維網(wǎng)的網(wǎng)孔）（3）腎小囊上皮層（濾過裂隙膜孔）（1）溶質(zhì)分子的半徑不同，通透性不同（機(jī)械屏障決定） 2.濾過膜的通透性特征 半徑1.8nm 能自由通過（水、Na+、Cl-） 半徑在1.83.6nm之間 能

3、部分通過 半徑3.6nm 完全不能通過(白蛋白)機(jī)械屏障：由濾過膜的三層組織各種孔、裂構(gòu)成。“小通大阻” 帶正電荷的溶質(zhì)最易通過； 中性溶質(zhì)次之； 負(fù)電荷溶質(zhì)不能通過。 （2）溶質(zhì)分子所帶電荷不同，通透性不同（靜電屏障決定）靜電屏障：由各層含有帶負(fù)電荷的糖蛋白構(gòu)成?！罢ㄘ?fù)阻”(二)有效濾過壓（濾過動力）有效濾過壓=毛細(xì)血管壓-（血漿膠體滲透壓+囊內(nèi)壓）提問：入球小A血壓為45mmHg；膠滲壓為25mmHg；囊內(nèi)壓為10mmHg有效濾過壓為多少？回答：有效濾過壓45-（25+10） 10mmHg恭喜你！答對了！腎小囊膠滲壓0(三)腎小球濾過功能的度量指標(biāo)1.濾過率（GFR） （1）概念：單位時

4、間內(nèi)兩腎生成的超濾液量。 GFR兩腎原尿量 ml/min 125ml/min 180L/d (四)影響濾過率的因素1.有效濾過壓2.濾過膜3.腎血流量 腎小球Cap.血壓血漿膠體滲透壓囊內(nèi)壓有效濾過壓 GFR 尿量=如：大失血交感N+、NE Cap.收縮 高Bp病晚期腎A入硬化而縮小如：快速大量輸液稀釋膠滲壓如：結(jié)石、腫瘤1.有效濾過壓對濾過率的影響2.濾過膜（1）面積（2）通透性腎炎免疫反應(yīng)蛋白分解酶釋放濾過膜孔、裂增大血尿腎炎帶負(fù)電荷的糖蛋白減少或消失蛋白尿腎炎毛細(xì)血管腔狹窄或阻塞濾過面積GFR尿量3.腎小球血漿流量 沿著腎小球毛細(xì)血管全長水和溶質(zhì)逐漸濾出膠體滲透壓漸有效濾過壓漸 到達(dá)出球

5、小動脈端之前已經(jīng)降低到零（此時稱濾過平衡)（1）腎小球毛細(xì)血管濾過特征 濾過只在入球小動脈以后的一段毛細(xì)血管進(jìn)行； 濾過平衡的位置決定著毛細(xì)血管濾過的長度。 腎血流量增加濾過平衡位置接近出球A端具有濾過作用的毛細(xì)血管段加長濾過率增大 反之則發(fā)生相反的變化（2）腎血漿流量對濾過率的影響復(fù)習(xí)思考題 1.試述腎臟的生理功能。2.尿是如何生成的？ 3.簡述影響腎小球濾過的因素。（1）被動重吸收：小管液中的水和溶質(zhì)順著電化學(xué)梯度（溶質(zhì)）或滲透濃度（水）通過腎小管上皮細(xì)胞擴(kuò)散到管周組織間液，無需消耗能量。（2）主動重吸收：腎小管上皮細(xì)胞將小管液中的溶質(zhì)逆著電化學(xué)梯度轉(zhuǎn)運(yùn)到管周組織間液的過程，需要細(xì)胞膜上“

6、泵”的存在，需消耗能量。 原發(fā)性主動重吸收： 繼發(fā)性主動重吸收：3.方式（2）主動重吸收 原發(fā)性主動重吸收： 轉(zhuǎn)運(yùn)過程中的能量來自ATP水解直接供能，如：近曲小管細(xì)胞基底外側(cè)膜鈉泵對Na+的主動轉(zhuǎn)運(yùn)過程小管上皮細(xì)胞內(nèi)基底膜細(xì)胞間質(zhì)（一）鈉的重吸收1.部位： 近球小管 6070%； 髓袢升支 25 30% ； 遠(yuǎn)曲小管、集合管 10%（髓袢降支細(xì)段除外） 2.方式： 主動重吸收 小管液Na+被動擴(kuò)散進(jìn)入腎小管上皮細(xì)胞內(nèi) 腎小管上皮細(xì)胞內(nèi)Na+主動轉(zhuǎn)運(yùn)到管周組織間液3.機(jī)制（1）基本步驟（2）腎小管各節(jié)段 Na+由小管液進(jìn)入細(xì)胞的方式部位中介物協(xié)同物質(zhì)近端小管同向轉(zhuǎn)運(yùn)體HCO3-、Cl-、PO43

7、-、葡萄糖、氨基酸近端小管逆向轉(zhuǎn)運(yùn)體H+髓袢升支粗段同向轉(zhuǎn)運(yùn)體K+，Cl-遠(yuǎn)曲小管Na通道1 部位： 近端小管、遠(yuǎn)曲小管、髓袢升支粗段、集合管2 方式： 被動重吸收，繼發(fā)性主動重吸收 3 機(jī)制： （1）被動重吸收（近端小管、遠(yuǎn)曲小管、集合管） Cl-順電化學(xué)梯度通過上皮細(xì)胞或緊密連接進(jìn)入細(xì)胞間隙。 (二)Cl-的重吸收Na+K+Cl-水髓Na+尿素（2）主動重吸收 （髓袢升支粗段）細(xì)胞內(nèi)Cl-K+Na+“Na+/K+-2Cl-同向轉(zhuǎn)運(yùn)模式”（2）主動重吸收（髓袢升支粗段） “Na+/K+-2Cl-：同向轉(zhuǎn)運(yùn)模式” 小管液中Na+、K+、Cl-通過管腔膜載體進(jìn)行Na+/K+-2Cl-同向轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入

8、細(xì)胞內(nèi) Na+通過基底外側(cè)膜上Na泵轉(zhuǎn)運(yùn)至管周組織間液 Cl-被動轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入管周組織間液 K+一部分?jǐn)U散回組織間液、一部分?jǐn)U散進(jìn)入管周組織間液 (三)H2O的重吸收1.部位： 近端小管65%，髓袢10%（升支除外），遠(yuǎn)曲小管10%，集合管9.3%2.方式： 被動重吸收（滲透壓依賴性） (三)H2O的重吸收3.機(jī)制： 小管細(xì)胞從小管液主動重吸收Na細(xì)胞間隙滲透壓梯度小管液中水順著滲透壓梯度被動重吸收進(jìn)入細(xì)胞間隙再進(jìn)入管周毛細(xì)血管4.特點： 終尿量主要取決于遠(yuǎn)曲小管和集合管對水的重吸收量(四)K+的重吸收 1 部位： 近端小管 70； 髓袢 10%； 遠(yuǎn)曲小管 10% （終尿中的K+主要是由遠(yuǎn)曲小管

9、和集合管分泌的）2 方式：主動重吸收1.部位:近曲小管2.方式:繼發(fā)性主動重吸收葡萄糖小管上皮細(xì)胞內(nèi)Na+3.機(jī)制： 葡萄糖與Na+依賴管腔膜載體的同向偶聯(lián)轉(zhuǎn)運(yùn)（逆濃度差）入細(xì)胞內(nèi)。 葡萄糖順濃度差經(jīng)管周膜載體易化擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞間隙。 Na+被管周膜Na+泵泵出管周膜泵載體 (五)葡萄糖的重吸收 4. 特點 葡萄糖重吸收的具有一定的限度(可能與協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)載體的數(shù)目有限有關(guān)) (mg/dL）腎糖閾尿中剛剛出現(xiàn)糖時的血糖濃度(或不出現(xiàn)尿糖的最高血糖濃度)。正常值：160180mg/dL（8.910.1mmol/L）。葡萄糖吸收極限量全部腎小管對每分鐘能吸收的葡萄糖的最大量。正常值：成人男性為375mg

10、(2.68mmol)/min/1.73m2, 成人女性為300mg(1.67mmol)/min/1.73m2。兩個重要概念 (六)氨基酸的重吸收部位：近端小管方式：繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運(yùn)（同葡萄糖）（七）蛋白質(zhì)的重吸收部位：近端小管機(jī)制：微量蛋白質(zhì)通過腎小管上皮細(xì)胞的吞飲作用被重吸收。三 腎小管與集合管的分泌作用1.概念 指小管上皮細(xì)胞將自身代謝產(chǎn)物及管周毛細(xì)血管的物質(zhì)排入管腔的過程。（1）被動分泌：細(xì)胞內(nèi)或血液中的某種物質(zhì)順著電化學(xué)梯度通過管腔膜或上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)到小管液，無需消耗能量。（2）主動分泌：腎小管上皮細(xì)胞將細(xì)胞內(nèi)或血液中的某種物質(zhì)逆著電化學(xué)梯度轉(zhuǎn)運(yùn)小管液，需消耗能量。 2.方式1.部位 遠(yuǎn)曲

11、小管、集合管2.機(jī)制:Na+-K+交換。 基底外側(cè)膜Na+-K+泵的活動形成管腔內(nèi)負(fù)電位K+順電位梯度分泌(易化擴(kuò)散)入小管液K+通道Na+通道Na+-K+泵Na+-K+交換（一）K+的分泌（1）血K升高時：三因素共同促進(jìn)K的分泌 管腔膜對K的通透性升高 Na泵活動加強(qiáng)，胞內(nèi)K濃度升高 刺激醛固酮分泌，保鈉排鉀（2）血K降低時：發(fā)生相反變化 3.血K濃度對K+分泌的影響(二)H+的分泌1.部位:近端小管、遠(yuǎn)端小管、集合管（髓袢除外） H+NH3 +NH4+H+的分泌H+泵2.方式:（1）H/Na交換（近端小管）（2）H泵主動轉(zhuǎn)運(yùn)（遠(yuǎn)端、集合管）3.H+分泌的意義 維持血液的酸堿平衡H+的分泌（

12、泌H+促HCO3-重吸收保持血液HCO3-的含量）1.部位：近端小管、遠(yuǎn)端小管2.機(jī)制：被動擴(kuò)散（三）NH3的分泌（2）機(jī)制:被動擴(kuò)散 小管上皮細(xì)胞：谷氨酰氨脫氨NH3腎小管腔：NH3H+NH4+Cl-NH4Cl單純擴(kuò)散1.部位：近端小管、遠(yuǎn)端小管2.機(jī)制：被動擴(kuò)散3.意義: 泌NH3促進(jìn)排H+，也促進(jìn)了HCO3-的重吸收，促進(jìn)排酸保堿,維持機(jī)體酸堿平衡。 （三）NH3的分泌復(fù)習(xí)思考題 1.簡述影響腎小管轉(zhuǎn)運(yùn)的因素。 2.用泵-漏模式解釋近球小管對Na+的主動重吸收。 3.在近球小管葡萄糖是如何被重吸收的？其特點是什么？ 4.為什么糖尿病患者會出現(xiàn)糖尿和多尿癥狀？ 5.簡述尿生成的過程。正常血

13、漿的滲透壓：300mOsm/(KgH2O)正常尿液的滲透壓：501200mOsm/(KgH2O)第三節(jié) 尿液的濃縮和稀釋如：大量出汗、嘔吐、腹瀉缺水尿滲壓血滲壓 高滲尿 尿濃縮如：大量輸液、飲水多水尿滲壓血滲壓 低滲尿 尿稀釋如：腎衰尿滲壓血滲壓 等滲尿 腎功 一、尿液濃縮、稀釋的過程和機(jī)制 （一）腎髓質(zhì)高滲梯度現(xiàn)象1.現(xiàn)象 皮質(zhì)部：組織間液滲透壓血漿滲透壓 髓質(zhì)部：組織間液滲透壓血漿滲透壓 乳頭部：組織間液滲透壓是血漿滲透壓4倍2.滲透物質(zhì) 外髓部：NaCl 內(nèi)髓部：NaCl + 尿素（三）尿液濃縮稀釋的機(jī)制1.髓袢降支細(xì)段：水被重吸收小管液滲透壓升高 2.髓袢升支細(xì)段對NaCl主動轉(zhuǎn)運(yùn)對尿

14、素不通透對水不通透3.髓袢升支粗段：NaCl向管外擴(kuò)散小管液滲透壓降低 (鈉鹽管內(nèi)鈉鹽管外)對NaCl主動轉(zhuǎn)運(yùn)對尿素不通透對水不通透(有ADH時通透)4.遠(yuǎn)曲小管和皮質(zhì)集合管：NaCl向管外擴(kuò)散小管液滲透壓下降 二、腎髓質(zhì)高滲梯度形成和維持的機(jī)制（一）形成機(jī)制1.外髓部高滲梯度的形成主要是： NaCl2.內(nèi)髓質(zhì)高滲梯度的形成主要是： NaCl+尿素1.外髓部高滲梯度的形成機(jī)制（NaCl）髓袢升支粗段管腔膜有Na+/K+-Cl-同向轉(zhuǎn)運(yùn)體主動重吸收Na+和Cl-組織間液滲透壓髓袢升支細(xì)段對NaCl高度通透NaCl向間質(zhì)擴(kuò)散內(nèi)髓部組織間液滲透濃度2.內(nèi)髓部高滲梯度的形成（尿素 + NaCl）（1）NaCl擴(kuò)散入間質(zhì)尿素水（2）腎內(nèi)尿素循環(huán)過程：尿素出內(nèi)髓集合管入髓袢升支細(xì)段經(jīng)髓袢升支粗段、遠(yuǎn)曲小管、皮質(zhì)與外髓集合管內(nèi)髓集合管。小結(jié)： 形成腎髓質(zhì)高滲梯度的物質(zhì)：外髓質(zhì)： 主要是NaCl。 內(nèi)髓質(zhì)： 主要是NaCl+尿素（二）腎髓質(zhì)高滲梯度的維持機(jī)制 直小血管的逆流交換作用1.直小血管的特點（1）呈U型、降支與升支彼此靠得很近 （2）與髓袢并行（3）直小血管通透性高 降支直小血管的滲透壓同水平組織間液的滲透壓尿素和NaCl入直小血管水出直小血管升支2.直小血管的逆流交換作用尿素和NaCl出直小血