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第八章 肾的排泄功能（二）,2,水的重吸收：,99%重吸收，1%排出体外 水的重吸收： 在近端小管重吸收，伴溶质而重吸收，与体内是否缺少无关 在远曲小管和集合管吸收，吸收量受调节，体内缺少水时重吸收多，体内不缺水时重吸收少。,3,近球小管6570% 水在各段小管 髓袢 10% 重吸收比例 远曲小管 10% 集合管 1020% 近端小管管壁对水通透性高，高远曲小管34倍是一种等渗重吸收。 髓袢、远曲小管集合管对水的重吸收机制，见尿液浓缩与稀释。,近端小管 80-85% hco3的重吸收与na+-h+交换有关 机制：被动过程 特点： 不是以hco3-的形式而是以co2的形式重吸收的， 回到血中的hco3-是由细胞产生，并非小管液中 的hco3-； hco3-的重吸收优先于cl-的重吸收，因为co2能 迅速透过管腔膜； hco3-的重吸收与na+-h+逆向交换呈正相关(h+ 分泌重吸收hco3-),4,hco3-的重吸收,5,小管,6,k+的重吸收：,主细胞重吸收na+和水, 分泌k+ 。闰细胞则主要分泌h+。 滤过液35克/日，终尿24克/日 ，重吸收90% 特点：滤过液中的k+绝大部分被重吸收（在近端小管），终尿中的k+主要是由远曲小管和集合管分泌。 k+重吸收是逆浓度梯度主动重吸收。,7,葡萄糖的重吸收 1.重吸收部位:仅限于近端小管(尤其前半段)。 2.重吸收机制:继发主动，与na+同向转运密切相关,葡萄糖,小管上皮细胞内,na+,管腔膜： 葡萄糖与na+依赖载体的同向偶联转运入细胞内。,管周膜： 葡萄糖顺浓度差经载体易化扩散进入细胞间隙(单一转运)。,na+被管周膜na+泵泵出na+i为管腔膜葡萄糖协同转运提供动力。,管周膜泵,载体,因此，将管周膜na+泵的活动称原发主动转运；将葡萄糖在管腔膜的协同转运称继发主动转运。,8,肾糖阈：当血浆中葡萄糖浓度180mg/100ml时，超过部分肾小管重吸收葡萄糖的能力，出现尿糖，此时血浆葡萄糖浓度称为肾糖阈。 葡萄糖吸收极限量：当血糖浓度增高到令全部肾小管对糖重吸收的能力到达极限时，此时葡萄糖的滤过量叫葡萄糖吸收极限量。（男375mg/min，女300mg/min） 如近端小管对na+重吸收 ，葡萄糖吸收极限量也 。,9,其它物质重吸收：,氨基酸同葡萄糖 hpo4 2-、so4 2-与na+同向转运。,肾小管和集合管的分泌功能,远曲小管后段和集合管含两类细胞： 主细胞：重吸收钠和水，分泌k+ 闰细胞：分泌氢 h+ ：主动分泌，与hco3-的重吸收和酸碱平衡有关 1.近端小管：na+-h+ 交换 2.远曲小管、集合管：闰细胞泌h+， 有h+泵，是一个逆电化学梯度的主动转运过程。 nh3 ：nh3的分泌与h+ 分泌有关 自由扩散，促进了酸的排出 k+ ：被动转运：主细胞 顺着na+吸收形成的电梯度进入小管液； k+自身的浓度梯 度；k+na+ 交换,10,11,1.h+的分泌,h+的产生： co2+h2o h2co3 hco3 - +h+ h+-na+交换，方向相反 叫逆向交换 h+分泌到小管液中，主要在近球小管发生。 在远曲小管和集合管闰细胞主动分泌h+,12,nh3的分泌与h+的分泌密切相关；h+分泌增加促使nh3分泌及 nahco3的重吸收，实现排酸保碱的作用 机制:单纯扩散,小管上皮细胞内 谷氨酰氨,脱氨,nh3(氨),脂溶性,肾小管腔：nh3h+,nh4+cl-nh4cl,单纯扩散,脱氢酶,nh3分泌特点: 泌nh3与泌h+呈正相关：即泌nh3促进h+-na+交换，促进排酸保碱,调节机体酸碱平衡。 nh3扩散的量决定于管腔液与管周液的ph值：管腔液ph值较低时，nh3较易扩散。 正常时nh3只在远曲小管和集合管分泌;酸中毒时,近曲小管也分泌。,2.nh3的分泌,13,k+管内k+主细胞内 基侧膜na+-k+泵 na+的主动重吸收管外为正 管内为负（-10-40mv）的电位差 k+顺电-化学梯度分泌(易化扩散)入小管液 （3）k+分泌特点: 多吃多排、少吃少排、不吃也排。 当大量使用利尿药时,应注意适当补钾，以防止低血 钾症的发生,（1） k+分泌部位：远曲小管和集合管上皮的主细胞 （2） k+分泌机制: na+-k+交换,3k+的分泌,14,概 述 尿渗压血渗压高渗尿尿浓缩 如：大量出汗、呕吐、腹泻缺水 尿渗压血渗压低渗尿尿稀释 如：大量输液、饮水多水 尿渗压血渗压等渗尿肾功 如：肾衰 正常尿液的渗透压：501200mosm/l,第四节 尿液的浓缩和稀释,尿液的稀释 小管液的溶质被重吸收而水不易被重吸收造成 尿液的浓缩 水被重吸收而溶质仍留在小管液中造成 逆流：指两个并列的管道，其中液体流动的方向相反。 逆流系统：两管下端是连通的，而且两管间的隔膜容许液体中的溶质或热能在两管间交换。 逆流倍增：由于管壁通透性和管道周围环境的作用，形成浓度梯度，这就是逆流倍增现象。 髓袢、集合管的结构与逆流倍增的模型很相似,15,16,尿浓缩和稀释的机制逆流学说 （一）逆流倍增与逆流交换 髓袢、集合管结构排列相似于逆流倍增的模型 直小血管的结构排列近似于逆流系统。,尿液浓缩、稀释的过程和机制,研究发现，尿液的浓缩和稀释决定于： 髓袢、集合管u形结构的逆流系统（结构基础）；髓袢愈长浓缩能力愈强 髓质的渗透梯度的建立（冰点降低法）(先决条件)； 血液adh的浓度（对水重吸收的调节作用）,18,（用冰点降低法测定肾分层切片的渗透压，发现：皮质部组织液体与血浆是等渗的，髓质部随髓质外层向乳头部深入而逐渐升高，即渗透压由外向内逐步升高，有明确梯度。,19,髓袢、远曲小管和集合管的通透性,肾髓质高渗梯度的形成 髓袢、远曲小管和集合管的通透性,20,21,22,23,（4）远曲小管和皮质和外髓集合管： 对nacl主动转运 对尿素不通透 对水不通透 (有adh时通透) nacl向管外扩散 管内浓度倍减 (管内为低渗液) (管内尿素浓度增加),24,（5）髓质集合管 对nacl主动转运 对尿素易通透 (尿素浓度高) 对水不易通透 (有adh时通透) nacl向管外扩散 尿素向管外扩散 形成肾内尿素循环 (管内外为高渗梯度),尿素循环进一步增强肾内髓高渗梯度。,25,26,小结 形成肾髓质高渗梯度的物质： 外髓质： 主要是nacl。 内髓质： 主要是nacl+尿素 动力：髓袢升支粗段对na+和ci-的主动重吸收。 主要溶质：尿素和naci 皮质部渗透浓度低；内髓部渗透浓度高 形成肾髓质高渗梯度的决定因素： 逆流系统+各段对物质的选择性通透逆流倍增现象。,肾髓质高渗梯度的维持,27,28,尿液在逆流系统内流动,髓质高渗梯度,adh,adh,集合管对水通透性,集合管对水重吸收,低渗尿(尿稀释),集合管对水通透性,集合管对水重吸收,高渗尿(尿浓缩),尿液浓缩和稀释的过程,尿液渗透压的变化为：髓袢降支细段由等渗递增式高渗；髓袢升支细段为递减式高渗；髓袢升支粗段为递减式低渗；远曲小管为低渗；皮质部集合管由低渗高渗；髓质部集合管为递增式高渗。,29,30,31,一、肾内自身调节 (一)小管液中溶质的浓度对肾小管功能的调节 当溶质渗透压肾小管(尤其近曲小管)对水的重吸收小管液中na+(因被稀释)na+重吸收(扰乱球-管平衡)尿量，这种利尿方式称为渗透性利尿(晶体性利尿) 渗透性利尿：由于小管液中溶质浓度升高而导致的尿量增多的现象，称为渗透性利尿。 如:糖尿病的多尿 渗透性利尿剂-甘露醇、山梨醇(可被滤过而不被重吸收),第五节 尿生成的调节,32,机制： 除与近曲小管对na+、h2o重吸收的泵-漏现象有关外，主要与管周毛细血管压和血浆胶体渗透压的改变有关。,（二）球管平衡：不论肾小球滤过率增加和减小，近端小管是定比吸收的，既近端小管的重吸收始终占肾小球滤过率的6570这种现象称为球管平衡,33,在肾血流量不变的前提下：,当gfr时,管周毛细血管压,小管旁组织间液的静水压na+、h2o回漏,na+、h2o重吸收,重吸收率/滤过率6570 （球-管平衡）,胶体渗透压,小管旁组织间液入毛细血管量,34,意义： 使尿中排出的溶质和水不会因gfr的增减而出现大幅度的变动。 但球-管平衡在某些情况下可能被打乱。 如： 渗透性利尿：近端小管重吸收减小，肾小球滤过 率不受影响，重吸收百分率降低； 充血性心衰水肿：出球小动脉发生代偿性收 缩，肾小球滤过率不受影响，滤过分数变大， 肾灌注压和血流量明显下降，毛细血管血压 ，血浆胶体渗透压，na+和水重吸收，重吸收百分率升高。,二、神经调节 肾交感神经的作用: 肾交感n兴奋(运动、高温、大出血、缺o2、剧痛)释放ne： 激活受体入球与出球小a收缩(收缩程度：a入a出)肾毛细血管压、肾血浆流量有效滤过压gfr 激活受体近端小管和髓袢上皮细胞重吸收水和nacl 激活受体近球细胞释放肾素血管紧张素-醛固酮系统远曲小管和集合管对水、nacl的重吸收,35,三、体液调节 （一 ）抗利尿激素 抗利尿激素(adh)合成、释放的部位 抗利尿激素在下丘脑视上核、室旁核分泌，沿神经轴突运送至垂体后叶（神经垂体）贮存，当神经冲动刺激兴奋时释放入血。 抗利尿激素的作用部位 远曲小管、集合管,36,37,adh对尿生成的调节作用：,adh与远曲小管和集合管的管周膜v2受体结合,激活 腺苷酸环化酶,c-amp,激活 蛋白激酶a,含有水通道的小泡 镶嵌到管腔膜上,水重吸收,内髓集合管尿素通透性 髓袢升粗段主动重吸收nacl,内髓高渗梯度,尿浓缩,尿 量 ,作用： (1)提高远曲小管和集合管对水的通透性 (2)增加髓袢升支粗段对naci的主动重吸收，增加内髓部集合管对尿素的通透，利于尿浓缩 作用机制：与v2受体结合，使水通道内移,38,peter agre,2003年诺贝尔化学奖 美国科学家 彼得阿格雷 水通道（water channel）或称为水孔蛋白（aquaporin, aqp） “它不会成为治疗癌症或其他任何疾病的治疗方法。但是，人体结构的秘密正在不断地打开，这种热情每年都在增加。” “科学工作就是去冒险历险。当有一天深夜，你非常兴奋的想回到实验室去，不是因为：天哪，我就要有8篇论文了，我可以击败我的竞争对手升教授了！而是因为那样做本身就是你的爱好。”,形成通道的整合膜蛋白28（channel-forming integral membrane protein, chip28）， 28 k的疏水性跨膜蛋白。现已知，哺乳类动物中至少有11种水通道蛋白亚型。,take a rest,影响抗利尿激素合成、释放的因素 血浆晶体渗透压的改变：adh eg 出汗 adh eg饮清水 循环血量的改变： adh adh 动脉血压：bp 升高时，刺激颈动脉窦压力感受器， adh,39,40,血浆晶体渗透压,循环血量、血容量,血浆晶体渗透压感受器 （位于视上核周围）,容量感受器 （位于腔静脉和右心房处）,下丘脑视上核、室旁核 神经垂体,抗利尿激素（adh）,远曲小管、集合管,对水的通透性，对水的重吸收,尿量,41,血浆晶体渗透压,循环血量、血容量,血浆晶体渗透压感受器,容量感受器,下丘脑视上核、室旁核 神经垂体,抗利尿激素（adh）,远曲小管、集合管,对水的通透性，对水的重吸收,尿量,大量出汗、 呕吐,大量失血,42,43,血浆晶体渗透压,循环血量、血容量,血浆晶体渗透压感受器,容量感受器,下丘脑视上核、室旁核 神经垂体,抗利尿激素（adh）,远曲小管、集合管,对水的通透性，对水的重吸收,尿量,大量饮清水,大量输液,水利尿,44,（二） 醛固酮 1【合成、分泌部位】：肾上腺皮质球状带 作用部位：远曲小管、集合管 2【生理作用】： 增加远曲小管、集合管对na+的通透性，促进na+的重吸收，同时可排出k+。即保钠、保水、排钾。 3【醛固酮分泌的有效刺激条件】 肾素-血管紧张素-醛固酮系统 血na+浓度降低或血k+浓度升高,45,46,管腔膜通道数量 管周膜上na+-k+泵活动,醛固酮对尿生成的调节:,醛固酮,小管上皮细胞内,单纯扩散,胞浆内形成 激素-受体复合物,细胞核内调节 特异mrna转录,醛固酮诱导蛋白,远曲小管和集合管,排2k+、保3na+、保h2o,作用：保na+、保水、排k+ 分泌调节： 肾素-血管紧张素-醛固酮系统 血k+、血na+浓度,47,肾上腺皮质球状带,血k+、na+,肾素,肾素血管紧张素醛固酮系统,血管紧张素原,血管紧张素,血管紧张素,血管紧张素,最小浓度刺激近曲小管重吸收nacl； 中等浓度进一步刺激肾上腺皮质合成与释放醛固酮； 较高浓度进一步收缩血管、升高血压； 另外：刺激肾上腺髓质和交感n分泌释放ne、e；刺激adh、acth释放。,醛 固 酮,acth,肺血管紧张素转换酶,肾素释放的调节 肾内感受器：1 牵张感受器：血流 2 致密斑感受器：钠含量,48, bp入球小a压力血流入球小a处的牵张感受器肾素分泌 bp入球小a压力血流滤过流经肾小管的钠量致密斑钠感受器兴奋肾素分泌 bp肾交感神经兴奋肾素的释放 e和ne直接刺激颗粒细胞释放肾素,49,心房钠尿肽（anp）对尿生成的调节：,适宜刺激： 来源： 作用：,抑制肾素的分泌 抑制adh的释放 抑制醛固酮的分泌,血容量、内皮素、vp,心 房 肌,合成释放,心 房 钠 尿 肽,利 尿、排 钠,抑制集合管 重吸收nacl (na+通道关闭),舒张a出、a入(尤其a入) 肾血浆流量和gfr 原尿生成,水钠重吸收,50,51,清除率的概念和计算方法 清除率 （clearance,c）：指两肾在单位时间（每分钟）内能将多少毫升血浆中所含的某些物质完全清除出去，这个被完全清除了某物质的血浆毫升数就称该物质的清除率（ml/min）,血浆清除率(c),血浆某物质浓度(p),尿中某物质浓度(u),每分钟尿量(v),第六节 血浆清除率,意义：用血浆清除率可衡量肾脏生理活动情况。,测定清除率的理论意义 测定肾小球滤过率 1.菊粉清除率 肾排出量为肾小球滤过量与肾小管、集合管的重吸收量 和分泌量的代数和 uv=fp-r+e 某物质滤过后，不被重吸收，也不被分泌则 uv=fp， f=uv/p=c,菊粉：即能自由滤过又不被重吸收与分泌，故菊粉的血浆清除率=肾小球滤过率(gfr),53,2.内生肌酐清除率： 临床常用内生肌酐清除率代表gfr 内生肌酐指体内组织代谢产生的肌酐。试验前禁食肉类和禁剧烈运动(避免因摄入和产生过多外来肌酐对测定结果的影响)。以代替因菊糖试验操作的繁琐 c肌酐尿肌酐（mg/l）24小时尿量（l）/血浆肌酐（mg/l）（l/24h) 正常值：128l/24h,测定肾血流量 血浆中某一物质（如碘锐特、对氨基马尿酸），经过肾循环一周后可以被完全清除:uv=xp，则c=uv/p=x 该物质的清除率即为每分钟通过肾的血流量,碘锐特、对氨基马尿酸(pah): 维持较低的血浆浓度。这两种物质的清除率平均为660ml/min,测得肾