排泄和渗透压.ppt

第九章 排泄和渗透压调节,第一节概述 一排泄、排泄物和排泄途径 1排泄：物质经过血液通过某些排泄器官排 出体外的生理过程。,2排泄途径： 呼吸器官：容易扩散的含氮物（NH3、尿素）、 CO2，H2O等，鱼类主要是NH3。 消化道：肝脏代谢产物胆红素、大肠粘膜排出的无 机盐等。 皮肤： 无机盐、H2O等 肾脏：不容易扩散的含氮物（尿酸、肌酸等）及二 价离子。,二肾脏和肾单位,肾单位 肾小体（肾小球、肾小囊） 肾小管（近曲小管、髓袢细段、远曲小管） 鱼类的肾单位有两种，一种为有球形，另一种只有肾小管。 可用肾小球相对体积（每平方米体表面积所相应具有的肾小球立方毫米数）表示发达程度。 淡水鱼有完整肾单位，肾小球大而且数量多（30-126.5 mm3/m2 ）。 海水硬骨鱼除洄游鱼类外，大多数肾单位不完整，肾小球小、数量少、肾小管短(1.49-3.14 mm3/m2）。,三尿的理化性质 1鱼类尿排氮占总体氮的极少部分，鳃排氮比肾脏高6-10倍。 2海水硬骨鱼尿液中存在氧化三甲氨（TMAO），但多从鳃排泄。 鱼类的尿,四肾脏的血液供应特点 1两次小动脉（肾小球有较高毛细血管压、较大面积、较薄的滤过膜），有利于滤过。 2两次毛细血管，有利于重吸收和分泌。,第二节肾脏的排泄和渗透压调节机能 一肾形成尿的机能 肾小球滤过作用 肾小管、集合管的重吸收作用 肾小管、集合管的分泌作用。,1肾小球滤过（filtration）作用 血浆中水分及某些溶质通过毛细血管壁进入囊腔的过程。滤过液为原尿，来源于血浆，渗透压、pH值等均与血浆相同。,肾小球滤过膜的特点决定了原尿中没有血细胞、蛋白质等大分子。 肾小球滤过膜即是分子大小的选择性滤过器，又是分子电荷的选择性滤过器。,影响滤过的因素： 滤过膜的通透性； 滤过膜的总面积； 有效滤过压=肾小球毛细血管压-（血浆胶体渗透压+囊内压）,滤过膜的面积及其通透性,有效滤过压,2肾小管、集合管的重吸收（reabsorption）作用 滤液经过肾小管时，水分和各种溶质全部或部分地被肾小管上皮细胞吸收重新返回血液。 重吸收的基础： 第二套毛细血管 管壁上皮细胞微绒毛 基底纹、线粒体,重吸收特点： 对物质的吸收能力不同； 吸收部位不同； 吸收方式不同 主动转运（葡萄糖、氨基酸、Na+、K+等） 被动转运（尿素、水、Cl-等）,3肾小管、集合管的分泌（secretion）作用 （1）H+的分泌和H+-Na+交换 （2）K+-Na+交换 （3）NH3的生成和NH4+的排泄,二肾脏的酸碱调节机能 （1）H+的分泌和H+-Na+交换 （2） NH3的生成和NH4+的排泄 维持和补充碱贮 （3）可滴定酸的排出和产生HCO3-,泌H+和HCO3-的回收,泌NH4+和HCO3-的回收,可滴定酸的排出和产生HCO3-,三肾脏泌尿机能的调节 所有影响尿液生成三个过程的因素都将影响肾脏泌尿机能,1肾血流量的调节 A血压-血流的自动调节 肾血压在一定范围内变动时，通过血管平滑肌的舒张和收缩维持肾血流量和滤过率的相对稳定。,B神经-体液调节 肾血压超出一定范围，则进行神经-体液调节。交感神经兴奋，导致入球小动脉和出球小动脉血管收缩，肾血流量降低；副交感神经作用不清。 对血管有收缩作用的激素（NA、Ad、肾素-血管紧张素等）均影响肾血流量。 发生紧急情况时，肾血流量减少，全身血液重新分配，保证对心脏、脑部供血充足。,2肾小管活动的调节 A下丘脑-垂体后叶-抗利尿激素（ADH）的作用,B醛固酮的作用（保Na+排K+保水） 陆生动物的皮质类固醇激素以醛固酮为主，促进远曲小管、集合管细胞的代谢活动，促进细胞内ATP分解，Na+主动转运，水被动重吸收。 而鱼类除肺鱼外均无醛固酮，以皮质醇为主，调节水盐代谢，促进膀胱吸收盐份。 另外，肾素-血管紧张素，血K+、血Na+浓度以及甲状旁腺素等影响醛固酮分泌的激素都能调节肾小管的活动。,第三节 鳃的排泄和渗透压调节机能,一 . 鳃上皮的结构 鳃上皮主要指包围鳃丝和鳃小片的上皮组织，是鳃进行气体交换（呼吸）、排泄、渗透压调节和维持酸碱平衡的部位。 1. 鳃丝上皮 主要细胞类型: 扁平上皮细胞、粘液细胞、未分化细胞、氯细胞（chloride cell）和神经上皮细胞。 2. 鳃小片上皮（呼吸上皮） 对水和离子不通透，避免大幅度的离子获取和散失。,二. 氯细胞的结构与作用 无规则分布，形成互不相临的细胞群。 结构特化，含有密集分支的管状系统、大量线粒体和Na+-K+-ATP酶、CA等。,海水鱼类或适应于海水的广盐性鱼类氯细胞体积大，数量多，结构复杂。,海水鱼类氯细胞的线粒体丰富，管系发达，富含ATP酶活性，在细胞顶部形成隐窝（Cl-），每个氯细胞旁边还存在一个辅助细胞，两者之间形成可渗漏的细胞旁道（Na+）。 淡水鱼类氯细胞数量少，氯细胞无隐窝，管状系统、线粒体不丰富，也无辅助细胞。其排出NaCl的能力较弱。 淡水硬骨鱼类，主要通过鳃小片上呼吸细胞主动吸收Na+和 Cl-，而Ca2+主要靠氯细胞转运。 鱼类的呼吸上皮也能进行Na+/NH4+和Cl-/HCO3-的离子转换。,三. 鳃的排泄作用 由鳃小片上皮的上皮细胞排泄CO2，NH3 （6-10倍） ，尿素，胺，氧化三甲胺（TMAO）等 排泄NH3的优点： 1 蛋白氮转化为氨不需要消耗能量，产生自由能； 2 具有较小的体积和高的脂质可溶性，易于排出； 3 可以NH4+形式排出（ NH4+与Na+交换、H+、HCO3-排泄相联系）。,四. 含氮废物的排出 生活于水丰富环境中的动物以排NH3为主，陆生动物以排尿酸或尿素为主。 水生无脊椎动物和淡水脊椎动物主要排泄NH3 ，而海产脊椎动物多数排泄尿素。,五. 鳃的渗透压调节作用 鳃上皮对H+的通透性最大，依次是水，K+，Na+，Cl-，Ca2+等。 Ca2+的转运影响K+、Na+转运，相应地影响NH4+、 H+、HCO3-。 淡水鱼呼吸细胞转运NaCl。 海水鱼氯细胞和辅助细胞转运NaCl,第四节鱼类的渗透压调节,鱼类的调渗器官包括： 1肾脏： 淡水鱼：肾小球大，数量多，肾小管长（保盐排水），尿多而稀。 海水鱼：肾小球小、数量少、肾小管短（保水排盐），尿少而稠。 2鳃： 鱼类的鳃不仅有呼吸、排泄功能，还是重要的调渗器官。在鳃上皮组织中有少数氯细胞（泌盐细胞）可参与盐类转运，此细胞无呼吸功能。,3直肠腺：板鳃鱼类特有的调渗器官，可排出多余的单价离子。 4肠道：重吸收单价离子，分泌2价离子。,鱼类的渗透压调节 一淡水鱼类的渗透压调节（保盐排水） 1肾单位发达。 2肾小管重吸收盐的能力高。 3鳃上皮直接从水中吸盐，氯细胞降低对Na+、K+的渗透性。 4从食物中得到部分无机盐，肠道重吸收Na+、K+。,二海水硬骨鱼类渗透压的调节（保水排盐） 1肾单位退化。 2肾小管重吸收水的能力强。 3大量吞饮海水。 海水的淡化途径： 氯细胞排出单价离子； 肾脏排出2、3价离子。,三海水板鳃鱼类渗透压调节 尿素是维持体液水盐平衡的主要因素，渗透压比海水略高，没有失水之忧。 海水板鳃鱼类基本不饮水，只有从食物中进入少量盐份，尿素和氧化