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； 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)：在沒有外來神經(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過率保持恒定的基本條件。,第二節(jié) 腎小球的濾過功能,尿的生成過程： 腎小球的濾過、腎小管和集合管的

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

5、擇性） 機(jī)械屏障 ：基膜上的網(wǎng)孔決定濾過分子的大小 電學(xué)屏障 ：濾過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。,（三）腎小球?yàn)V過作用的動(dòng)力-有效濾過壓,有效濾過壓=毛細(xì)血管壓-（血漿膠體滲透壓+囊內(nèi)壓）,濾過平衡,入球端 有效濾過壓 =6.0 (2.67+1.33) =2.0kPa(15mmHg) 0 有濾液生成,出球端 有效濾過壓 =6.0 (4.67+1.33) = 0kPa(0mmHg) =0 無濾液生成,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，一般無濾出，故為濾過的貯備段。,(四)影響腎小球?yàn)V過的

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)濾過面積=1.5m2 急性腎炎毛細(xì)血管腔狹窄或阻塞 濾過面積 濾過率降低,（3）有效濾過壓的改變 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.血壓降低有效濾過壓降低 b.囊內(nèi)壓 如：結(jié)石、腫瘤囊內(nèi)壓 有效濾過壓降低濾過率減少 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壓升高濾過率增加尿量增多,（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，濾過平衡靠近出球小動(dòng)脈端，使具有濾過作用的毛細(xì)血管長(zhǎng)度增加，腎小球?yàn)V過率增大，尿量增多。反之，流量減少，尿量減少。,小結(jié)：影響濾過的因素,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，而尿量的改變反過來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，醛固酮又反過來調(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)