第7版生理学肾脏.pptx
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1、第八章 尿的生成和排泄 主题:令人惊奇的肾脏,每天清洁200升血液定为每年3月份的第二个星期四月份的第二个星期四平稳降压,保护肾脏平稳降压,保护肾脏 保护您的肾脏-控制糖尿病 第二节第二节 肾小球的滤过功能肾小球的滤过功能第一节第一节 肾的功能解剖和肾血流量肾的功能解剖和肾血流量 第四节第四节 尿液的浓缩和稀释尿液的浓缩和稀释第八章第八章第八章第八章 尿的生成和排泄尿的生成和排泄尿的生成和排泄尿的生成和排泄第三节肾小管和集合管的物质转运功能第三节肾小管和集合管的物质转运功能第五节第五节 尿生成的调节尿生成的调节第七节第七节 尿的排放尿的排放第六节第六节 清除率清除率皮肤、呼吸器官(肺脏)、消化
2、器官、皮肤、呼吸器官(肺脏)、消化器官、皮肤、呼吸器官(肺脏)、消化器官、皮肤、呼吸器官(肺脏)、消化器官、肾脏(尿)肾脏(尿)肾脏(尿)肾脏(尿)排泄排泄(execrationexecration):机体将机体将代谢的终产物代谢的终产物过剩的物质过剩的物质药物、异物等药物、异物等,经经血液循环血液循环由由排泄器官排泄器官排出体外的过程排出体外的过程。排泄器官(途径):排泄器官(途径):肾脏是最重要的排泄途径肾脏是最重要的排泄途径机体将机体将代谢的终产物代谢的终产物过剩的物质过剩的物质药物、异物等药物、异物等,经经血液循环血液循环由由排泄器官排泄器官排出体外的过程排出体外的过程。表:人体的排泄
3、途径及排泄物表:人体的排泄途径及排泄物 排泄器官排泄器官 排泄物排泄物 排泄形式排泄形式 肾肾 水、盐类、尿素、尿酸、肌酐、水、盐类、尿素、尿酸、肌酐、尿尿 某些药物和毒物、色素等某些药物和毒物、色素等 肺肺 C02、水、挥发性药物等、水、挥发性药物等 气体气体 皮肤皮肤 水、盐、少量尿素等水、盐、少量尿素等 发汗、不感蒸发发汗、不感蒸发 消化道消化道 盐类、色素盐类、色素 、药物、毒物、药物、毒物 粪便粪便尿的生成过程:尿的生成过程:(1)肾小球的滤过;)肾小球的滤过;(2)肾小管和集合管的重吸收;)肾小管和集合管的重吸收;(3)肾小管和集合管的分泌排泄)肾小管和集合管的分泌排泄一、肾的功能
4、解剖第一节 肾的功能解剖和肾血流量(三)肾单位的构成肾小球肾小球(毛细血管球毛细血管球)肾小体肾小体肾小囊肾小囊肾单位肾单位近球小管近球小管近曲小管近曲小管髓袢降支粗段髓袢降支粗段肾小管肾小管髓袢细段髓袢细段降支细段降支细段升支细段升支细段远球小管远球小管髓袢升支粗段髓袢升支粗段远曲小管远曲小管肾脏的功能单位-肾单位肾肾 小小 体体 肾肾小小体体(扫扫描描电电镜镜)正常肾小球正常肾小球GlomerulusGlomerulus 肾小球肾小球AfferentarterioleAfferentarteriole入球小动脉入球小动脉BowmanscapsuleBowmanscapsule肾小囊肾小囊L
5、oopofHenleLoopofHenle髓袢髓袢VasarectaVasarecta直小血管直小血管 CollectingductCollectingduct集合管集合管肾单位肾单位 (nephron)(nephron)(二二)近近球球小小体体:(球球旁旁器器)近球细胞(又称颗粒近球细胞(又称颗粒细胞;含有肾素)细胞;含有肾素)致密斑(感受小管液中致密斑(感受小管液中流量和流量和NaClNaCl浓度)浓度)球外系膜细胞球外系膜细胞(吞噬功能)(吞噬功能)(二)球旁器(二)球旁器(juxtaglomerularapparatus)1、近球、近球C(juxtaglomerularcells)入球
6、小入球小A中膜肌上皮中膜肌上皮样C,呈球形,分泌,呈球形,分泌肾素素 2、致密斑(、致密斑(maculadensa)远曲小管始部,感受小管液曲小管始部,感受小管液NaCl的的变化,化,调节肾素素释放。放。3、球外系膜、球外系膜C(extraglomerularmesangialcell)入球与出球小入球与出球小A之之间,具有吞噬作用。,具有吞噬作用。efferentefferentarteriolearterioleefferentefferentarteriolearterioleJuxta-Juxta-glomerularcellsglomerularcellsvascularsmooth
7、vascularsmoothmusclemusclemaculadensamaculadensaextraglomerularextraglomerularmesangialcellmesangialcellcapillarycapillarypodocytepodocyteBowmansBowmanscapsulecapsule球旁器示意图球旁器示意图(三)滤过膜的构成(三)滤过膜的构成(三)滤过膜的构成:(三)滤过膜的构成:毛细血管内皮细胞毛细血管内皮细胞窗孔窗孔(fenestration)直径直径50-100nm基膜基膜微纤维网结构(微纤维网结构(meshwork)直径直径4-8nm肾小
8、囊上皮细胞肾小囊上皮细胞滤过裂孔(滤过裂孔(slit-pores)直径直径4-14nm血管有孔内皮血管有孔内皮基膜基膜足细胞裂孔膜足细胞裂孔膜滤滤过过屏屏障障(EM)滤过膜的通透性滤过膜的通透性有两种屏障有两种屏障机械屏障及电化学屏障。机械屏障及电化学屏障。(1)机械屏障()机械屏障(mechanicalbarrier)有效半径:有效半径:2.0nm4.2nm。随着半径。随着半径增加,滤过增加。增加,滤过增加。故对大小不同分子有选择性通透。故对大小不同分子有选择性通透。机械屏障示意图(2)电化学屏障化学屏障(electrochemicalbarrier)滤过膜各膜各层含有的含有的带负电荷的糖蛋
9、白。若荷的糖蛋白。若负电荷减少,可使荷减少,可使带负电荷的血荷的血浆白蛋白白蛋白滤过,而,而出出现蛋白尿蛋白尿(proteinuria)。故故滤过膜膜对电荷不同的分子有荷不同的分子有选择性通透。性通透。电学屏障示意图outsideofoutsideofcapillarycapillaryinsideofinsideofcapillarycapillary(四)(四)肾脏的神的神经支配和血管分布支配和血管分布肾脏有丰富的神有丰富的神经支配,主要支配,主要为交感神交感神经。T12L2交感神交感神经纤维分布于分布于肾A、入球小、入球小A和出球小和出球小A等。等。正常人安静时肾血流量为正常人安静时肾血
10、流量为1200ml/min,相当于,相当于心输出量的心输出量的1/51/4左右,其中左右,其中94%的血液供的血液供应肾皮质。通常所说的肾血流量主要指肾皮质应肾皮质。通常所说的肾血流量主要指肾皮质质血流量。质血流量。肾小球毛细血管网血压高,有利于肾小球的肾小球毛细血管网血压高,有利于肾小球的滤过;肾小管周围毛细血管网的血压较低,有滤过;肾小管周围毛细血管网的血压较低,有利于肾小管的重吸收。利于肾小管的重吸收。肾脏的血液供应(二)两套毛细血管网(一)供血丰富,血液分布不均一二、肾血流量的特点及其调节(一)肾血流量的自身调节(一)肾血流量的自身调节 在没有外来神经支配的情况下,肾血流在没有外来神经
11、支配的情况下,肾血流量在动脉血压一定的变动范围内能保持量在动脉血压一定的变动范围内能保持 恒定的现象。恒定的现象。1、肌源性学说、肌源性学说2、管、管-球反馈球反馈(二)肾血流量的神经和体液调节神经调节:肾交感神经使血管平滑肌有一定神经调节:肾交感神经使血管平滑肌有一定 程度的收缩。程度的收缩。体液调节:去甲肾上腺素、肾上腺素、血管体液调节:去甲肾上腺素、肾上腺素、血管 升压素和血管紧张素升压素和血管紧张素、内皮素、内皮素 均可使血管收缩,肾血流量减少。均可使血管收缩,肾血流量减少。PGIPGI2 2、PGEPGE2 2、NONO和缓激肽可引起和缓激肽可引起 血管舒张,肾血流量增加。血管舒张,
12、肾血流量增加。第二节第二节 肾小球的滤过功能肾小球的滤过功能第一节第一节 肾的功能解剖和肾血流量肾的功能解剖和肾血流量 第四节第四节 尿液的浓缩和稀释尿液的浓缩和稀释第八章第八章第八章第八章 尿的生成和排泄尿的生成和排泄尿的生成和排泄尿的生成和排泄第三节肾小管和集合管的物质转运功能第三节肾小管和集合管的物质转运功能第五节第五节 尿生成的调节尿生成的调节第七节第七节 尿的排放尿的排放第六节第六节 清除率清除率肾小球的滤过作用的证据肾小球的滤过作用的证据 (微穿刺法)(微穿刺法)原尿原尿:肾小球滤过的液体除了缺少肾小球滤过的液体除了缺少大分子蛋白质外,其余成分、渗透大分子蛋白质外,其余成分、渗透压
13、和酸碱度都与血浆相似。所以,压和酸碱度都与血浆相似。所以,肾小球滤过液是血浆的超滤液,又肾小球滤过液是血浆的超滤液,又称原尿。称原尿。第二第二节 肾小球的小球的滤过功能功能血液血液 肌酐肌酐 葡萄糖葡萄糖 氯化物氯化物 水水 尿素尿素 磷酸盐磷酸盐 尿酸尿酸 蛋白质蛋白质 肌酐肌酐 葡萄糖葡萄糖 氯化物氯化物 水水 尿素尿素 磷酸盐磷酸盐 尿酸尿酸 原尿原尿 血液血液 血细胞血细胞 肾小球的滤过肾小球的滤过:指血液流过肾小球毛细血管指血液流过肾小球毛细血管时,在有效滤过压的作用下,使血浆中的时,在有效滤过压的作用下,使血浆中的一部分水和小分子溶质透过滤过膜进入肾一部分水和小分子溶质透过滤过膜进
14、入肾小囊而形成原尿的过程,这是生成尿的第小囊而形成原尿的过程,这是生成尿的第一步。一步。1 1、肾小球生成超滤液的速率通常用、肾小球生成超滤液的速率通常用肾小球肾小球滤过率滤过率(glomerular filtration rate(glomerular filtration rate,GFR)GFR)表示表示:指单位时间指单位时间(每分钟每分钟)内两肾生成内两肾生成的超滤液量,与体表面积有关。体表面积为的超滤液量,与体表面积有关。体表面积为1.73m1.73m2 2的个体,的个体,GFRGFR约约125ml125mlminmin2.2.滤滤 过过 分分 数数(filtration(filtr
15、ation fractionfraction,FF)FF)肾肾小小球球滤滤过过率率和和肾肾血血浆浆流流量量的的百百分分比比值值。1.73m1.73m2 2体体表表面面积积成成人人的的滤滤过过分分数数是是125/660100125/6601001919,表明流径肾的血浆约有,表明流径肾的血浆约有1/51/5由肾小球滤出。由肾小球滤出。一、有效滤过压一、有效滤过压肾小球滤过的动力肾小球滤过的动力肾的有效滤过压肾小球毛细血管血压(血浆胶体渗肾的有效滤过压肾小球毛细血管血压(血浆胶体渗透压肾小囊内压)透压肾小囊内压)肾毛细血管内血压为肾毛细血管内血压为8.0KPa8.0KPa(60mmHg60mmHg
16、),囊内压为),囊内压为2.4KPa2.4KPa(18mmHg18mmHg),),入球端的肾毛细血管血浆胶体渗透压是入球端的肾毛细血管血浆胶体渗透压是4.2KPa4.2KPa(32mmHg32mmHg)入球端的有效滤过压入球端的有效滤过压8.08.0(4.2+2.44.2+2.4)1.4KPa1.4KPa(10mmHg10mmHg)。)。出球端肾毛细血管处血浆胶体渗透压升至出球端肾毛细血管处血浆胶体渗透压升至5.6KPa5.6KPa(35mmHg35mmHg)。)。出球端有效滤过压出球端有效滤过压8.08.0(5.6+2.45.6+2.4)0 0。二、影响肾小球滤过的因素二、影响肾小球滤过的因
17、素(一)(一)肾小球毛小球毛细血管血血管血压(二)囊内(二)囊内压(三)血(三)血浆胶体渗透胶体渗透压(四)(四)肾血血浆流量流量(五)(五)滤过系数系数为什么严重大出血会出现无尿?为什么严重大出血会出现无尿?大失血大失血血容量减少血容量减少 动脉血压动脉血压降低降低 肾小球毛细血管血压肾小球毛细血管血压 有效滤过压有效滤过压 肾小球滤过肾小球滤过为什么结石会引起肾功能衰竭?为什么结石会引起肾功能衰竭?肾盂、输尿管结石肾盂、输尿管结石囊内压囊内压有效滤过压有效滤过压肾小球滤过肾小球滤过为什么输液尿量增多?为什么输液尿量增多?静脉输液静脉输液血浆蛋白稀释血浆蛋白稀释血浆胶体渗透压血浆胶体渗透压有
18、效滤过压有效滤过压肾小球滤过肾小球滤过(四)肾血浆流量(四)肾血浆流量肾肾血血浆浆流流量量大大时时,血血浆浆胶胶体体渗渗透透压压上上升升速速度度慢慢,肾肾毛毛细血管全长都有滤过,肾小球滤过率(细血管全长都有滤过,肾小球滤过率(GFRGFR)增大;)增大;肾肾血血浆浆流流量量减减少少时时,血血浆浆胶胶体体渗渗透透压压上上升升速速度度快快,有有效效滤滤过过压压很很快快达达零零(未未到到出出球球端端),即即肾肾小小球球毛毛细细血血管管只有很短一段有滤过,肾小球滤过率(只有很短一段有滤过,肾小球滤过率(GFRGFR)减小。)减小。(五)滤过系数(五)滤过系数1.1.滤过膜面积:滤过膜面积:人两侧肾脏全
19、部肾小球毛细血管总面人两侧肾脏全部肾小球毛细血管总面积约为积约为1.5m21.5m2,在急性肾小球肾炎时,由于肾小球毛细血,在急性肾小球肾炎时,由于肾小球毛细血管管腔变窄或完全阻塞,以至有滤过功能的肾小球数量减管管腔变窄或完全阻塞,以至有滤过功能的肾小球数量减少,出现少尿。少,出现少尿。2.2.滤过膜的通透性滤过膜的通透性:正常时滤过膜有稳定的通透性。正常时滤过膜有稳定的通透性。在肾发生某些病理变化时,如肾小球肾炎,滤过膜上带负在肾发生某些病理变化时,如肾小球肾炎,滤过膜上带负电的唾液蛋白的减少,削弱了滤过膜上电化学屏障,使原电的唾液蛋白的减少,削弱了滤过膜上电化学屏障,使原来不易滤出的带负电
20、的血浆白蛋白也滤出了,产生蛋白尿。来不易滤出的带负电的血浆白蛋白也滤出了,产生蛋白尿。另外,炎症引起滤过膜损伤时,红细胞也能滤出,形成血另外,炎症引起滤过膜损伤时,红细胞也能滤出,形成血尿。尿。影响影响肾小球小球滤过的因素的因素 影影 响响 因因 素素肾小球小球滤过率率滤过膜膜通透性通透性孔径孔径负电荷荷尿中出尿中出现蛋白蛋白质和和红细胞胞面面积有效有效滤过压肾小球毛小球毛细血管血血管血压全身血全身血压10.724kPa较稳定定全身血全身血压 10.7kPa肾小囊内小囊内压血血浆胶体渗透胶体渗透压肾血血浆流量流量第三节、肾小管和集合管的物质转运功能第三节、肾小管和集合管的物质转运功能原尿(血浆
21、的超滤液)原尿(血浆的超滤液)小管液(小管腔)小管液(小管腔)从原尿和最终排出体外的终尿的比较中,观察到:从原尿和最终排出体外的终尿的比较中,观察到:每日产生原尿每日产生原尿180L180L,而终尿平均为,而终尿平均为1.5L1.5L;原原尿尿中中葡葡萄萄糖糖浓浓度度与与血血浆浆相相同同,而而终终尿尿中中几几乎乎无无葡葡萄萄糖糖,说说明明经经过过肾肾小小管管和和集集合合管管的的重重吸吸收收,9999的的水水分及全部葡萄糖又重新回到血液中来。分及全部葡萄糖又重新回到血液中来。肾小管重吸收和分泌的概念肾小管重吸收和分泌的概念1、重吸收(、重吸收(reabsorption):):是指某些物质选择性地
22、从小管液中转是指某些物质选择性地从小管液中转运至血液的过程。运至血液的过程。2、分泌(、分泌(secretion):):是指一些物质由肾小管上皮细胞产生是指一些物质由肾小管上皮细胞产生或从血液转运到肾小管腔内的过程。或从血液转运到肾小管腔内的过程。一、肾小管和集合管中物质转运的方式一、肾小管和集合管中物质转运的方式(一)肾小管重吸收的特征(一)肾小管重吸收的特征1、重吸收量大:、重吸收量大:GFR为为125ml/min,经肾盂输出的,经肾盂输出的终尿约为终尿约为1ml/min,99被重吸收。被重吸收。2、重吸收的选择性:、重吸收的选择性:(1 1)完全重吸收:如葡萄糖、氨基酸;)完全重吸收:如
23、葡萄糖、氨基酸;(2 2)大部分重吸收:如水、电解质()大部分重吸收:如水、电解质(NaNa、ClCl、HCO3HCO3等);等);(3 3)小部分重吸收:如尿素等;)小部分重吸收:如尿素等;(4 4)不重吸收:如肌酐等)不重吸收:如肌酐等 (二)肾小管重吸收的方式(二)肾小管重吸收的方式 1被动重吸收:被动重吸收:指小管液中溶质顺着电化学梯度通过肾小管上指小管液中溶质顺着电化学梯度通过肾小管上皮细胞进入组织间液和管周毛细血管的过程。渗皮细胞进入组织间液和管周毛细血管的过程。渗透压差是水被动重吸收的动力。透压差是水被动重吸收的动力。2主动重吸收:主动重吸收:小管液中溶质逆电化学梯度通过小管上皮
24、细胞进小管液中溶质逆电化学梯度通过小管上皮细胞进入组织间液和管周毛细血管过程。主动重吸收需入组织间液和管周毛细血管过程。主动重吸收需要消耗能量。根据主动转运过程中能量来源不同,要消耗能量。根据主动转运过程中能量来源不同,可分为可分为原发性主动转运和继发性主动转运。原发性主动转运和继发性主动转运。(三)重吸收的有限性(三)重吸收的有限性肾小管对物质的重吸收具有一定限度,肾小管对物质的重吸收具有一定限度,称为重吸收的最大限度称为重吸收的最大限度(reabsorptionmaximum)这是由于小管中溶质量超过了载体蛋白的这是由于小管中溶质量超过了载体蛋白的数量,使专门转运系统发生饱和的缘故。数量,
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