（精选课件）肾脏结构及病理生..ppt

肾脏结构及生理,1,肾脏是人体重要的代谢器官和内分泌器官 排泄体内代谢产生的废物及多余水分 调节体液各种成分，保障机体内环境的稳定 分泌相关的激素及血管活性物质,2,肾脏结构,被膜：肾脏外有纤维膜、脂肪囊、肾筋膜三层物质包绕，对肾脏起固定、保护作用 肾脏约长10-12厘米、宽5-6厘米、厚3-4厘米、重120-150克 肾脏内部的结构，可分为肾实质和肾盂两部分,3,肾实质分内外两层：外层为皮质，占1/3； 内层为髓质，占2/3。 肾皮质：由一百多万个肾单位组成。部分皮质伸展至髓质锥体间，成为肾柱。,4,肾髓质：由10-20个肾锥体构成。肾锥体在切面上呈三角形。锥体底部向肾凸面，尖端向肾门，锥体主要组织为肾小管构成。锥体尖端称肾乳头，每一个乳头有许多小孔（乳头孔），为尿液流入肾小盏的通道。,5,肾小盏为漏斗形的膜状小管，围绕肾乳头。肾椎体与肾小盏相连接。每肾有78个肾小盏，相邻23个肾小盏合成一个肾大盏。每肾有23个肾大盏，肾大盏汇合成扁漏斗状的肾盂。肾盂出肾门后逐渐缩窄变细，移行为输尿管,6,肾脏结构和功能的基本单位,肾单位：组成肾脏结构和功能的基本单位 包括： 肾小体 肾小管,7,肾小体,肾小球： 入球小动脉进入血管极分成5-8个主支，主支再分成小支最后形成盘曲的袢状毛细血管网。肾小球为血液过滤器。 肾小囊： 肾小管盲端扩大并内陷所构成的双层球状囊，外层为壁层，内层为脏层。肾小囊包绕肾小球。 肾小体通过滤过作用形成原尿,8,肾小体,9,肾小管,肾单位的另一重要组成部分 与肾小囊壁层相连的一条细长上皮性小管 具有重吸收和排泌作用，回吸收约99%的肾小球滤出的原尿 按不同的形态结构，分布位置和功能分成三部分 近端小管 细段 远端小管,10,肾小管构成,11,肾小管功能,近端小管是肾小管重吸收功能的重要部分 细段通过水的主动和被动重吸收，对尿浓缩有重要作用 远曲小管的功能是继续吸收水和钠离子。并向管腔内分泌钾离子，氢离子和氨，这对维持血液的酸碱平衡有重要作用,12,肾脏结构和功能的基本单位,肾单位,13,肾单位分类,皮质肾单位 此类肾单位主要分布于肾外皮质层和中皮质层,约占肾单位总数的85%90%，主要与尿生成有关。 皮质肾单位的肾小球体积较小,入球小动脉口径较粗,出球小动脉口径较细,两者口径比值约为2:1 出球小动脉离开肾小球后再次分为毛细血管,几乎全部包绕于皮质部分的肾小管周围,14,肾单位分类,近髓肾单位 肾单位总数的10-20%,分布皮质深层，皮髓交界 近髓肾单位的肾小球体积较大,髓袢长 出球小动脉分成两种小血管:一种为网状毛细血管,包绕于近曲小管和远曲小管;另一种为细而长的 U 形直小血管，它与髓袢平行排列 近髓肾单位的髓袢和直小血管的解剖结构特点,决定其在尿的浓缩和稀释过程中的重要作用,15,16,集合管,集合管 由皮质走向髓质锥体乳头孔的小管，沿途有许多肾单位的远曲小管与它相连，管径逐渐变粗，管壁逐渐变厚 集合管有运输尿液的作用 与远曲小管同样具有重吸收和分泌功能,17,肾小球旁器,位于肾小球血管极的一个具有内分泌功能的特殊结构 主要功能 维持肾小管-肾小球反馈系统 （管-球反馈系统） 调节肾素的合成及分泌,18,肾小球旁器构成,球旁颗粒细胞和致密斑及球外系膜细胞组成 球旁颗粒细胞： 是入球微动脉近血管极处的管壁平滑肌细胞转变成的上皮样细胞，细胞质内涵丰富的分泌颗粒，可分泌肾素。 致密斑： 远端小管直部末端近肾小体血管极一侧的管壁上皮细胞增高、紧密排列所形成的一个椭圆形斑，称致密斑。致密斑是离子感受器，可感受远端小管内滤液的Na+浓度变化，调节肾素的释放来改变入球小动脉张力，从而控制肾小球滤过率（管-球反馈系统）。,19,肾小球旁器,球外系膜细胞： 是位于肾小体血管极的入球小动脉、出球小动脉和致密斑之间的一群细胞。在某些刺激下，球外系膜细胞可转化为具有肾素颗粒的细胞。,20,肾小球旁器,21,肾脏血液循环生理特点,两级毛细血管网: 肾小球毛细血管网（决定滤过功能），肾小管周围毛细血管(影响重吸收功能） 肾内血流分配不均匀性: 皮质外层80%，内层皮质外层髓质15%，内层髓质和乳头部5%，其中乳头部2% 肾血流量的自身调节： 确保肾血流相对恒定。肾灌注压80-180mmHg波动，肾血流量相对恒定（皮质部），维持肾小球正常滤过率。肾髓质血流随血压变化而波动,22,肾血管示意图,23,肾脏的生理功能,肾脏的生理功能主要有以下几个方面 通过生成尿液 排泄体内的代谢产物 维持体内水、电解质和酸碱平衡 产生多种激素 参与调节血压 造血等生理活动 维生素D的活化,24,生成尿液、排泄体内的代谢产物,每日从肾小球滤过的血浆总量达150180升。所滤过的这部分血浆称之为原尿。原尿流经肾小管及集合管,约99被重吸收。因此排出体外的尿液仅有15001800ml 机体在代谢过程中所产生的代谢产物，如尿素、肌酐、尿酸、肌酸以及一些酸性物质由肾小球滤过后通过肾小管排出体外。除了由肾小球滤过外，肾小管尚可直接分泌其些代谢产物，如肌酐、氢离子、钾离子等，以排出体外。,25,尿生成,尿生成的过程包括三个环节: (1)肾小球滤过作用 (2)肾小管和集合管的重吸收 (3)肾小管和集合管的分泌,26,肾小球的滤过功能,单位时间内(每分钟)两肾生成的超滤液量称为肾小球滤过率(glomerular filteration rate GFR)。 正常成人肾小球滤过率为125ml/min。每昼夜从肾小球滤出的血浆量可达180升。,27,肾小球过滤膜,过滤膜从内到外有三层结构： 内层为内皮细胞层，为附着在肾小球基底膜内的扁平细胞，上有无数孔径大小不等的小孔（窗孔），小孔有一层极薄的隔膜； 中层为肾小球基膜，电镜下从内到外分为三层，即内疏松层、致密层及外疏松层，为控制滤过分子大小的主要部分； 外层为上皮细胞层，上皮细胞又称足细胞，其不规则突起称足突，足突间有许多狭小间隙（裂孔膜）,28,滤过屏障,肾小球滤液中小分子溶质浓度与血浆几乎相同，而大分子溶质（如蛋白质）很低，肾小球毛细血管有选择性滤过 肾小球滤过屏障可有效阻止血浆中白蛋白及更大分子量的物质进入尿液 肾小球毛细血管对大分子物质的滤过取决于分子大小(孔径屏障)和电荷性质(电荷屏障) 孔径屏障 电荷屏障,29,滤过屏障,孔径屏障 内皮细胞70-100nm 裂孔膜4nm 基底膜为粗的过滤器，裂孔膜为细筛 电荷屏障 在滤过膜各层表面上覆盖着许多带负电荷的成分（内皮细胞,上皮细胞覆盖唾液酸蛋白；基底膜内、外疏松层硫酸类肝素）构成了物质滤过的电荷屏障，阻碍带负电荷物质滤过（如白蛋白）,30,31,有效滤过压,肾小球滤过的动力：有效滤过压 肾小球有效滤过压可用下列简式表示: 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 ),32,影响肾小球滤过的因素,滤过膜的结构 ：有效滤过面积减少 膜通透性增大 有效滤过压 ： 肾小球毛细血管血压 血浆 胶体渗透压 囊内压 肾血浆流量,33,肾小管和集合管的重吸收,肾小管和集合管的重吸收是尿生成的重要环节之一 重吸收基本方式分为主动重吸收和被动重吸收 Na+和Cl-重吸收 葡萄糖的重吸收 HCO3-的重吸收 K+的重吸收 水的重吸收,34,肾脏对Na+和Cl-代谢调节,通过改变肾小球过滤率影响Na+量，主要依靠肾小管对钠重吸收完成 各段肾小管对Na+重吸收率也不相同, 在近端小管约重吸收6570。在远端小管约重吸收10,其余在髓袢升支粗段和集合管重吸收 近端小管吸收大部分； 髓袢重吸收的方式和情况是完成稀释浓缩功能关键； 远端小管重吸收受许多激素影响，决定Na+最后排出量,35,葡萄糖的重吸收,正常情况下,终尿中几乎不含葡萄糖,说明小管液中的葡萄糖全部被重吸收 近曲小管对葡萄糖重吸收有一定限度,当葡萄糖滤过量超过200225mg/min,即血浆葡萄糖浓度约160180mg/100ml时, 由于一部分小管对葡萄糖的吸收已达到极限,未被重吸收的葡萄糖随尿排出形成糖尿,36,HCO3-的重吸收,进入到肾小管滤液中的NaHCO3可解离成Na+和HCO3- HCO3-重吸收与小管上皮细胞分泌的H+和解离的Na+二者交换有关 HCO3-的重吸收是以 CO2形式扩散的, 这种重吸收形式先于Cl-的重吸收 当滤液中的HCO3-超过分泌H+时,由于HCO3-不易通过管腔膜,过多的HCO3-便随尿排出 HCO3-的重吸收与Na+-H+的交换为血液提供了碱储备,对于维持机体酸碱平衡相对恒定起着重要作用,37,K+的重吸收,滤液中的K+大部分在近端小管重吸收 髓袢重吸收量仅小于近端小管 小部分K+在远曲小管和集合管继续重吸收 尿中的K+则是远曲小管和集合管分泌的,38,水的重吸收,滤液中的水 99被重吸收,水的重吸收都是通过渗透作用而被动重吸收，其决定于小管内外渗透梯度和管壁对水的通透性 水的重吸收部位： 在近端小管的重吸收呈等渗性,与机体水的 平衡调节无关 水在远曲小管和集合管的重吸收受抗利尿 激素（ADH）的调节,抗利尿激素的分泌量 可改变小管壁对水的通透性。这部分水的 重吸收是调节性重吸收,对于维持机体内的 水平衡起重要作用,39,肾小管和集合管的分泌,肾小管和集合管的分泌是尿液生成的环节之一 H+ 的分泌 K+的分泌 NH3的分泌,40,H+ 的分泌,在近端小管上皮细胞内H+的分泌是 通过Na+-H+交换进行的 在远曲小管和集合管也可分泌H+ 远曲小管、集合管除Na+-H+交换外, 还有Na+-K+交换,两者间存在着竞 争性抑制,41,K+的分泌,终尿中的K+主要由远曲小管和集合管分泌 K+的分泌与Na+重吸收关联,称为Na+-K+交换,42,NH3的分泌,NH4+主要在近端肾小管由谷氨酰胺脱氨基生成，并被分泌到官腔。 细胞内的NH3通过细胞膜弥散到小管内, 并在小管内与H+结合生成NH4+ 肾小管上皮细胞NH3的分泌,不仅铵盐的生成促进排酸,而且还可维持血浆中NaHCO3浓度,43,尿液的浓缩和稀释,尿液的浓缩和稀释过程是肾调节体内水的平衡和维持血浆渗透压的重要途径 每日从肾小球滤过的血浆总量达150180升。排出体外的尿液仅有15001800ml 根据机体内水平衡需要，每日尿量波动范围很大 提示肾脏有强大的浓缩稀释功能,44,尿液的浓缩和稀释,尿液的稀释与浓缩过程主要在肾髓质的髓袢、远曲小管和集合管中进行，与水的重吸收密切相关 尿液浓缩稀释有关的机制：肾髓质渗透梯 度的建立 肾髓质外带： NaCl主动重吸收 肾髓质内带：尿素转运和再循环,45,尿生成的调节,. 肾内自身调节 小管液中溶质的浓度 管-球平衡 .神经和体液调节 肾交感神经肾血管收缩,导致 肾小球滤过率降低, 刺激球旁细胞分泌肾素，肾小管和 集合管对Na+、水重吸收增加，尿量减少。 直接作用于肾小管,增加Na+、水的 重吸收,尿量减少,46,管-球平衡,近端小管的重吸收率与肾小球滤过率之间存在着平衡的关系 肾小球滤过率增加时,滤液中Na+与水含量增加,近端小管对Na+和水重吸收率也相应增加;反之亦然 正常情况，无论肾小球滤过率增多或减少,近端小管呈定比重吸收，该段小管重吸收率始终占肾小球滤过率的 6570，这种定比关系称为管-球平衡 终尿量及溶质不致因肾小球滤过率的增减而出现大幅度波动,47,尿生成的调节,抗利尿激素 抗利尿激素(antidiuretic hormone, ADH)的主要作用是增加远曲小管和集合管对水的通透性,水重吸收增多，排出尿量减少 醛固酮 醛固酮（aldosterone）是肾上腺皮质球状带分泌的激素,其作用是促进远曲小管和集合管主动重吸收Na+和K+的分泌。在重吸收Na+的同时Cl和水相继被重吸收,因此,醛固酮具有保Na+、排K+、保水,增加血容量的作用,48,肾脏调节酸碱平衡,通过以下方式完成： 通过肾小管细胞对NaHCO3的重吸收，保留和维持体内必需的碱储备 肾小管细胞可制造NH3，并不断扩散入肾小管腔内，与管腔内的强酸盐负离子（CI、SO42等）结合成NH4CI或（NH4）2SO4等铵盐随尿排出体外 肾小管所分泌的H，可与滤液中Na2HPO4所离解的Na进行交换，而使NaHPO4转变成NaH2PO4而排出体外，使之尿液酸化,49,肾脏内分泌功能,肾脏能产生某些激素类的生理活性物质 主要有： 肾素 缓激肽 前列腺素 促红细胞生成素 1.25羟D3等,50,肾素血管紧张素系统,肾素95以上来自肾小球旁器，后者是肾素合成、贮存、释放场所 肾素的分泌受交感神经、压力感受器和体内钠量的调节 主要是调节循环血量、血压及水、电解质的平衡,51,前列腺素,肾脏是PG合成的活跃场所 前列腺素（PG）是由20个碳原子组成的不饱和脂肪酸 主要有PGA2、PGE2、PGF2、PGI2 四种, 其中, PGA2 和PGE2有强大的降压作用： 扩张血管, 降低外周阻力 抑制ADH 的作用, 促进水排泄 在肾脏降压机制中占有关键性地位.肾脏受损时 PG 合成不足与肾性高血压形成有关,52,促红细胞生成素(EPO),是一种调节红细胞生成的多肽类激素，90由肾脏( 近球小体, 肾小球上皮细胞)产生，约10在肝、脾等产生 定向与红系祖细胞的特殊受体相结合，加速骨髓幼红细胞成熟、释放、并促使骨髓网织红细胞进入循环，使红细胞生成增加 重组人红细胞生成素（recombinant human erythopoietin,r-hu Epo