生理學(xué)第八章--排泄

1、第八章 排泄,第一節(jié) 腎臟的結(jié)構(gòu)和血液循環(huán)特點(diǎn),第三節(jié) 尿液的濃縮和稀釋,第五節(jié) 尿液及其排放,第二節(jié) 尿生成的過(guò)程,第四節(jié) 尿生成的調(diào)節(jié),排泄：機(jī)體將體內(nèi)物質(zhì)代謝的終產(chǎn)物、多余的物質(zhì)以及進(jìn)入體內(nèi)的異物和藥物的代謝產(chǎn)物等排出體外的過(guò)程。 排泄途徑： 1.呼吸器官；2.消化道； 3.皮膚； 4.腎臟：,腎臟功能: (一)泌尿功能 1.排泄：水分、無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)物和異物等。 2.調(diào)節(jié)水和滲透壓平衡 3.調(diào)節(jié)電解質(zhì)以及酸堿平衡 (二)內(nèi)分泌功能 1.腎素 2.促紅細(xì)胞生成素 3.羥化的維生素D3 是機(jī)體內(nèi)最重要的排泄器官，也是維持和調(diào)節(jié)機(jī)體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要器官。,腎小體,腎小球,腎小囊,腎小管,近端小

2、管,髓袢細(xì)段,遠(yuǎn)端小管,袢升細(xì)段,袢升粗段,遠(yuǎn)曲小管,袢降粗段,近曲小管,袢降細(xì)段,一、腎臟的功能結(jié)構(gòu),(一)腎單位和集合管,(二）皮質(zhì)腎單位和近髓腎單位 見表8-1,(三)球旁器（近球小體） 1.近球細(xì)胞： 入球小動(dòng)脈膜內(nèi)的肌細(xì)胞上皮樣細(xì)胞，內(nèi)含分泌顆粒（分泌腎素） 2.致密斑： 入球小動(dòng)脈與遠(yuǎn)曲小管連接處，細(xì)胞呈立柱狀、斑狀突起； 對(duì)遠(yuǎn)曲小管中的Na+、Cl-敏感，并將信息經(jīng)間質(zhì)細(xì)胞傳遞至近球細(xì)胞，調(diào)節(jié)腎素的釋放 3.球外系膜細(xì)胞（間質(zhì)細(xì)胞）：具有吞噬和收縮功能,二、腎臟血流特點(diǎn)及其調(diào)節(jié) （一）腎臟血液供應(yīng)特點(diǎn)： （1）供血很豐富：每分鐘兩腎的血流量約1200ml （2）血液分布不勻：約9

3、4%的血流供應(yīng)腎皮質(zhì)，約5%的供應(yīng)外髓部，剩余不到1%供應(yīng)內(nèi)髓。 （3）形成串聯(lián)的兩套毛細(xì)血管網(wǎng)： 皮質(zhì)腎單位入球動(dòng)脈的口經(jīng)較出球動(dòng)脈粗， 腎小球毛細(xì)血管壓高利于濾過(guò)； 腎小管毛細(xì)血管壓低利于重吸收。,（二）腎臟血流量的調(diào)節(jié),1 腎血流量的自身調(diào)節(jié)：在沒(méi)有外來(lái)神經(jīng)支配的情況下,腎血流量在一定動(dòng)脈血壓變動(dòng)范圍內(nèi)能保持不變的現(xiàn)象。當(dāng)腎動(dòng)脈灌注壓變動(dòng)80-180mmHg(10.7-24.0kPa)范圍內(nèi),腎血流量仍保持相對(duì)恒定水平。,意義：腎血流量的自身調(diào)節(jié),使腎血流量保持在相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài),也是腎小球?yàn)V過(guò)率保持恒定的基本條件。,第二節(jié) 腎小球的濾過(guò)功能,尿的生成過(guò)程： 腎小球的濾過(guò)、腎小管和集合管的

4、重吸收與分泌 （一）腎小球的濾過(guò)功能 1 濾過(guò)：指血液流過(guò)腎小球時(shí),血漿中水分和小分子物質(zhì)通過(guò)濾過(guò)膜進(jìn)入腎小囊形成原尿的過(guò)程。 2 腎小球?yàn)V過(guò)率: 單位時(shí)間內(nèi)(每分鐘)兩腎生成的超濾液量。 正常125ml/min。 3 濾過(guò)分?jǐn)?shù)：腎小球?yàn)V過(guò)率與腎血漿流量的比值。 正常為19,（二）濾過(guò)膜的組成及其通透性,1濾過(guò)膜：腎小球毛細(xì)血管內(nèi)的血漿經(jīng)濾過(guò)進(jìn)入腎小囊，其間的結(jié)構(gòu)稱濾過(guò)膜。 2濾過(guò)膜結(jié)構(gòu)： 血管內(nèi)皮細(xì)胞：內(nèi)皮細(xì)胞上的窗孔結(jié)構(gòu)，可防止血細(xì)胞通過(guò)。 基膜：是濾過(guò)膜的主要濾過(guò)屏障。 腎小囊上皮細(xì)胞：上皮細(xì)胞的足突之間形成裂隙，構(gòu)成濾過(guò)的最后屏障。,濾過(guò)屏障濾過(guò)膜,蛋白質(zhì),3 濾過(guò)膜的通透性（高度的選

5、擇性） 機(jī)械屏障 ：基膜上的網(wǎng)孔決定濾過(guò)分子的大小 電學(xué)屏障 ：濾過(guò)膜上覆蓋著唾液蛋白質(zhì)等帶負(fù)電荷的糖蛋白可阻止蛋白質(zhì)通過(guò)。,（三）腎小球?yàn)V過(guò)作用的動(dòng)力-有效濾過(guò)壓,有效濾過(guò)壓=毛細(xì)血管壓-（血漿膠體滲透壓+囊內(nèi)壓）,濾過(guò)平衡,入球端 有效濾過(guò)壓 =6.0 (2.67+1.33) =2.0kPa(15mmHg) 0 有濾液生成,出球端 有效濾過(guò)壓 =6.0 (4.67+1.33) = 0kPa(0mmHg) =0 無(wú)濾液生成,特點(diǎn)：正常時(shí)，毛細(xì)血管壓和囊內(nèi)壓基本不變，膠體滲透壓易變（膠體物質(zhì)濾不出）。,特點(diǎn)：正常時(shí)，出球端除血漿流速快時(shí)外，一般無(wú)濾出，故為濾過(guò)的貯備段。,(四)影響腎小球?yàn)V過(guò)的

6、因素 通透性： 機(jī)械屏障作用蛋白尿、血尿 如：腎炎時(shí)因免疫反應(yīng)蛋白分解酶的釋放導(dǎo)致濾過(guò)膜孔裂增大 靜電屏障作用蛋白尿 如：腎炎時(shí)帶負(fù)電荷的糖蛋白減少或消失 面積：正常時(shí)腎小球都活動(dòng)濾過(guò)面積=1.5m2 急性腎炎毛細(xì)血管腔狹窄或阻塞 濾過(guò)面積 濾過(guò)率降低,（3）有效濾過(guò)壓的改變 a.腎小球Cap.血壓 如：大失血交感N興奮、NE Cap.收縮 動(dòng)脈血壓降低腎小球Cap.血壓降低有效濾過(guò)壓降低 b.囊內(nèi)壓 如：結(jié)石、腫瘤囊內(nèi)壓 有效濾過(guò)壓降低濾過(guò)率減少 c.血漿膠體滲透壓 如：快速大量輸液血漿膠體滲透壓下降有效濾過(guò)壓升高濾過(guò)率增加尿量增多,（4）腎血漿流量： 其他條件不變時(shí)，主要影響的是濾過(guò)平衡的

7、位置。 腎血流量增大，腎小球毛細(xì)血管的血漿膠體滲透壓上升速率減慢，濾過(guò)平衡靠近出球小動(dòng)脈端，使具有濾過(guò)作用的毛細(xì)血管長(zhǎng)度增加，腎小球?yàn)V過(guò)率增大，尿量增多。反之，流量減少，尿量減少。,小結(jié)：影響濾過(guò)的因素,二 腎小管與集合管的重吸收功能,小管液:經(jīng)腎小球?yàn)V過(guò)的超濾液（原尿）進(jìn)入腎小管。 重吸收:指小管液中的水和溶質(zhì)通過(guò)腎小管上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)而進(jìn)入管周毛細(xì)血管的過(guò)程。,一、腎小管與集合管重吸收部位，方式，途徑和特點(diǎn),（1）近端小管中的重吸收： 物質(zhì)重吸收最重要一段，重吸收的動(dòng)力是Na+-K+泵。 H2O、Na+、Cl-、K+: 6570% HCO3-：80% 90% 葡萄糖、氨基酸：全部吸收 H+：分

8、泌,（2）重吸收的方式和途徑,被動(dòng)重吸收：?jiǎn)渭償U(kuò)散、易化擴(kuò)散 主動(dòng)重吸收：原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)、 繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn) 跨細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)途徑： 細(xì)胞旁轉(zhuǎn)運(yùn)途徑：,（3）重吸收的特點(diǎn),比較原尿與終尿中成分的質(zhì)和量可見： 腎小管的重吸收具有選擇性。,各段腎小管的功能也不盡相同。,腎小管和集合管對(duì)不同物質(zhì)的重吸收有一定的限度。,（1）Na+重吸收過(guò)程,近端小管以鈉泵為主的 主動(dòng)重吸收；為近端小 管重吸收葡萄糖和氨基 酸提供能量,（2）Cl-的重吸收 機(jī)制:被動(dòng)過(guò)程。 近曲小管的后半段，Cl-隨著Na+的主動(dòng)重吸收而被動(dòng)重吸收 特點(diǎn)：除髓袢升支粗段為主動(dòng)重吸收外，其余皆為被動(dòng)重吸收。,（3）H2O的重吸收 重吸收機(jī)制:

9、 被動(dòng)過(guò)程：隨著溶質(zhì)的重吸收而被重吸收（滲透作用） 重吸收途徑： 細(xì)胞旁路 H2O通道,總結(jié)：近曲小管對(duì)Na+、 Cl-和水的重吸收,(1)近端小管前半段Na+的重吸收 主要與葡萄糖、氨基酸的重吸收和Na+-H+交換相耦聯(lián)，進(jìn)行跨細(xì)胞主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)； (2)近端小管后半段C1-順濃度梯度，Na+順電梯度，通過(guò)細(xì)胞旁途徑被動(dòng)重吸收。 (3)水的重吸收：溶質(zhì)吸收后，水靠滲透作用被動(dòng)重吸收。因此，該段小管液與血漿滲透壓相同，是等滲重吸收。,（4）HCO3-的重吸收：被動(dòng)過(guò)程,重吸收的特點(diǎn)： 不是以HCO3-的形式而是以CO2的形式重吸收的； HCO3-的重吸收優(yōu)先于Cl-的重吸收；,（5）K+的重吸收,原

10、尿中的K+絕大部分(90)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:逆化學(xué)梯度主動(dòng)重吸收,（6）葡萄糖的重吸收 重吸收部位:僅限于近端小管(尤其前半段)。 重吸收機(jī)制: Na+參與的繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)。,葡萄糖重吸收的特點(diǎn)： 具有一定的限度(可能與協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)體的數(shù)目有限有關(guān))。 腎糖閾:尿中剛剛出現(xiàn)葡萄糖時(shí)的血糖濃度 (或不出現(xiàn)尿糖的最高血糖濃度)。 正常值：160180mg/dl（8.910.0mmol/L）。,（7）氨基酸及其它物質(zhì)的重吸收： 1.氨基酸的重吸收同葡萄糖。 2.微量蛋白質(zhì)通過(guò)腎小管上皮細(xì)胞的吞飲作用被重吸收。,三、 腎小管和集合管的分

11、泌與排泄作用,分泌：指腎小管和集合管的上皮細(xì)胞，將其本身新陳代謝所產(chǎn)生的物質(zhì)分泌到小管液中的過(guò)程； 排泄：指腎小管的上皮細(xì)胞將血液中原有的某些物質(zhì)排入小管液中的過(guò)程。,（一）H+分泌,（1）H+分泌機(jī)制: 是主動(dòng)分泌（Na+-H+交換） （2）泌H+的部位：近端小管、遠(yuǎn)曲小管、集合管 （3）H+分泌特點(diǎn): 泌H+與重吸收HCO3-、Na+呈正相關(guān)； 泌H+與泌K+呈負(fù)相關(guān)(競(jìng)爭(zhēng)性抑制)； 泌H+是有限度的:當(dāng)小管液pH值4.5時(shí),泌H+則停止。（排酸保堿）,（二）NH3的分泌 （1）機(jī)制:單純擴(kuò)散 （2）分泌部位： 遠(yuǎn)曲小管和集合管,小管上皮細(xì)胞內(nèi) 谷氨酰胺,脫氨,NH3(氨),脂溶性,腎小管

12、腔：NH3H+,NH4+Cl-NH4Cl,脫氫酶,（3）NH3分泌特點(diǎn): 泌NH3與泌H+呈正相關(guān)：即泌NH3促進(jìn)H+-Na+交換，促進(jìn)排酸保堿,調(diào)節(jié)機(jī)體酸堿平衡。 NH3擴(kuò)散的量決定于管腔液與管周液的pH值：管腔液pH值較低時(shí)，NH3較易擴(kuò)散。 正常時(shí)NH3只在遠(yuǎn)曲小管和集合管分泌;酸中毒時(shí),近曲小管也分泌。,（三） K+的分泌 （1）分泌部位：遠(yuǎn)曲小管和集合管 （2）K+分泌機(jī)制: 是通過(guò)Na+-K+交換。 K+管內(nèi)K+管外 管周膜Na+-K+泵的主動(dòng)重吸收管外為正，管內(nèi)為負(fù)的電位差K+順電-化學(xué)梯度分泌(易化擴(kuò)散)入小管液。,（3）K+分泌特點(diǎn): 泌K+與泌H+呈負(fù)相關(guān)。 Na+-K+交

13、換與Na+-H+交換具有竟?fàn)幰种啤?酸中毒:Na+-H+,Na+-K+泌K+高血鉀癥 高血鉀癥:Na+-K+,Na+-H+泌H+酸中毒 多吃多排、少吃少排、不吃也排。 故當(dāng)大量使用利尿藥時(shí),應(yīng)注意適當(dāng)補(bǔ)鉀，以防止低血鉀癥的發(fā)生。,（二）影響腎小管和集合管重吸收的因素,(一)小管液中溶質(zhì)的濃度-滲透性利尿 當(dāng)腎小管溶質(zhì)滲透壓腎小管對(duì)水的重吸收尿量 如:糖尿病的多尿； 滲透性利尿劑-甘露醇、山梨醇(可被濾過(guò)而不被重吸收)。,(二)體液性調(diào)節(jié),1.血管升壓素的生理作用及分泌調(diào)節(jié) ：,（1）血管升壓素的生理作用 血管升壓素，即抗利尿激素(antidiuretic hormone, ADH)是一種由9個(gè)

14、氨基酸組成的肽類神經(jīng)激素，大部分由下丘腦視上核-室旁核的神經(jīng)細(xì)胞合成。 主要生理作用：增加遠(yuǎn)曲小管和集合管對(duì)水的通透性,水重吸收增多排出尿量減少。,血管升壓素合成和釋放的有效刺激： 血漿晶體滲透壓；循環(huán)血量 1）血漿晶體滲透壓的改變 血漿晶體滲透壓 滲透壓感受器+ -下丘腦視上核、室旁核合成、釋放ADH 遠(yuǎn)曲小管和集合管對(duì)水的重吸收 尿量 血漿晶體滲透壓，尿量，保留體內(nèi)的水分 血漿晶體滲透壓，尿量，排出體內(nèi)多余的水分 通過(guò)調(diào)節(jié)遠(yuǎn)曲小管和集合管對(duì)水的重吸收，可以改變尿量，而尿量的改變反過(guò)來(lái)可使血漿晶體滲透壓恢復(fù)正常水平。,2）循環(huán)血量的改變 循環(huán)血量 左心房和大靜脈容量感受器+ - 迷走神經(jīng)反射

15、性抑制下丘腦視上核、室旁核合成、釋放ADH 遠(yuǎn)曲小管和集合管對(duì)水的重吸收 尿量 循環(huán)血量，尿量 排出了過(guò)剩的水分，使循環(huán)血量得以恢復(fù)。 循環(huán)血量，尿量 使循環(huán)血量得到一部分代償，而且還可引起血管平滑肌收縮，使血管床容積減小，外周阻力增加，故血壓不致下降過(guò)多，從而發(fā)揮升壓抗利尿作用。,二、醛固酮的作用和分泌調(diào)節(jié) （1）醛固酮的生理作用 醛固酮是腎上腺皮質(zhì)球狀帶分泌的鹽皮質(zhì)激素。 醛固酮對(duì)腎臟的作用主要是促進(jìn)遠(yuǎn)曲小管和集合管對(duì)Na+的重吸收和促進(jìn)對(duì)K+的排泄，即所謂保Na+排K+作用。隨著Na+重吸收增加，C1-和水的重吸收也增加，因此，醛固酮的作用是保Na+ 、潴水、排K+ ，維持細(xì)胞外液量和滲

16、透壓的穩(wěn)定。 在醛固酮作用下，水的重吸收為繼發(fā)性，與Na+的重吸收聯(lián)系在一起的。而血管升壓素對(duì)水重吸收的促進(jìn)作用，則與鈉鹽不相聯(lián)系。,(二)醛固酮分泌的調(diào)節(jié) 1. 腎素血管緊張素醛固酮系統(tǒng),刺激腎素分泌的因素,循環(huán)血量 腎動(dòng)脈壓,致密斑,腎血流量,球 旁 細(xì) 胞,腎交感N興奮,濾過(guò)率GFR,遠(yuǎn)曲小管 Na+含量,循環(huán)血量,+,+,+,NE,受體,入球小動(dòng)脈 壓力血流量,牽張感受器,+,腎 素,2血漿中K+ 、 Na+的濃度 反之， 血Na+和血 K+水平得以恢復(fù)正常。 血液中 Na+ 、 K+濃度既調(diào)節(jié)醛固酮的分泌，醛固酮又反過(guò)來(lái)調(diào)節(jié)血中 Na+ 、 K+的濃度。實(shí)驗(yàn)證明，血K+濃度改變對(duì)醛固

17、酮的分泌調(diào)節(jié)更為靈敏。,血 K+濃度 血 Na+濃度,醛固酮 合成和分泌,促進(jìn)腎臟 保Na+排K+,血 K+濃度 血 Na+濃度,醛固酮 合成和分泌,保Na+排K+ 作用減弱,第五節(jié) 尿液及其排放,尿液的組成及理化特性 （一）尿量 正常：10002000ml/d左右，平均1500ml； 多尿：2500ml/d 長(zhǎng)期、持續(xù)； 少尿：100ml500ml/d ； 無(wú)尿：100ml/d 。 （二）尿的理化特性 比重：1.0151.025 滲透壓：301400mOsm /L pH值：5.07.0 （三）尿的化學(xué)成分 淡黃色，含水約95%97，固體物只占3%5。,膀胱內(nèi)尿量?jī)?nèi)壓,膀胱壁牽張感受器興奮,骶髓初級(jí)排尿中樞,膀胱逼尿肌收縮,盆N,盆N,陰部N,正反饋,膀胱頸和內(nèi)括約肌松馳,尿液進(jìn)入尿道,陰部N傳出沖動(dòng),尿道外括約肌松弛,尿液排出體外,盆N,腦橋、中腦和大腦皮層,(二)排尿反射,(三)幾種排尿異常 1.遺尿:睡眠時(shí)不能控制排尿。 (對(duì)初級(jí)排尿中樞的控制能力較弱) 2.尿頻:排尿次數(shù)過(guò)多者稱為尿頻。 (膀胱炎癥或膀胱結(jié)石) 3.尿潴留:膀胱充滿尿液而不能排出者稱為尿潴留。 (損傷初級(jí)排尿中樞、尿路受阻造成) 4.尿失禁:主觀意識(shí)不能控制排尿者稱為尿失禁。 (初級(jí)排尿中樞與大腦皮層失去功能聯(lián)系)。,(二)球-管平衡 1.概念： 指近端小管對(duì)