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Chapter8 Excretionofkidney DepartmentofphysiologyofSUMSWangTinghuai 中山大学基础医学院生理学教研室王庭槐 第八章肾脏的排泄 TheLatestinformationfromWHOtheincidencerateofurinarysystem 评价 evaluation 发展中国家泌尿系统疾病发病率高 主要是高发的泌尿系感染 急性肾炎 间质性肾炎 结核等 其主要原因包括 Theincidencerateofurinarysystemishighindevelopingcountry especiallyinfectiousdiseases acutenephritis interstitialnephritis tubercle etc themaincausesareasfollows 1 感染性疾病未得到足够控制 导致泌尿系感染 急性肾炎 间质性肾炎和结核的发病率高 Infectiousdiseasesarenotbecontrolledenough sotheincidencerateofinfectiousdiseases acutenephritis interstitialnephritis tubercleishigh 2 严重的环境污染和生活毒素未得到控制 导致肾小球和肾间质炎症的发病率高 也与高发的肾肿瘤有关 Heavyenvironmentpollutionandtoxinarenotbecontrolledenough 3 对遗传性疾病缺乏生育控制 与多囊肾等先天性疾病的多发有关 Birthcontrolarenotcarriedouteffectivelyforpreventinggeneticdisease Sotheincidencerateofcongenitaldiseasessuchaspolycystickidneyishigh 4 社会医疗服务经费的缺乏 使得较多患者的疾病发展到慢性肾功能衰竭 Thedeficiencyofsocialfundsformedicineserviceleadstomanydiseasesdevelopingintochronicrenalfailure 5 透析和移植治疗的缺乏 使得慢性肾功能衰竭不能得到纠正 引起更多的感染和肿瘤发生 Chronicrenalfailureisn tbecorrectedbecauseofthedeficiencyofdialyseandtransplantation somoreinfectiousdiseasesandtumorsoccur 概述 Introduction 排泄 excretion 机体将物质代谢尾产物和机体不需或过剩的物质排出体外的过程theprocessthatthecellularwasteproductsorextranutrients mineralsandwaterleavingthebody 排泄的四个途径 Fourexcretorypathways 由呼吸器官排出 Byrespiratoryorgan 由大肠排出 Byintestinaltract 由皮肤排出 Byskin 由肾脏排出 Bykidney 排泄的功能意义Thefunctionalsignificanceofexcretion 排除代谢尾产物 异物Eliminationofwasteproductsandforeignmaterial排除过剩的电解质 H 维持酸碱平衡Eliminationofextraelectrolure H sotomaintainacid basedbalance 调节细胞外液量和血液的渗透压Regulationofextracellularfluidandosmoticpressurinblood 保留体液中某些重要成份 如Na K HCO3 Cl ReservationofimportantmaterialsinbodyfluidsuchasNa K HCO3 andCl 泌尿功能和非泌尿功能Therenalfunction 泌尿功能 尿生成过程1 肾小球的滤过 glomeruluarfiltration 2 肾小管和集合管的重吸收 reabsorptioninrenaltubuleandcollecttubule 3 肾小管与集合管的排泄 excretionoftubuleandcollecttubule 非泌尿功能 分泌生物活性物质肾分泌的活性物质 A 促红细胞生成素 erythropoietin EPO 促RBC生成B 肾素 renin 调节醛固酮 aldosterone 分泌 调节血量 调节电解质浓度C 羟化VitD3 钙磷代谢D PGA 舒血管 第一节肾脏的结构与功能特点 肾小球glomerulus 毛细血管球 一 肾小体renalcorpuscle肾小囊renalcapsule 内层 囊腔 外层 肾单位 Nephron 近球小管proximaltubule200万个肾小管髓袢medullarylooprenaltubule远球小管distaltubule 集合管 Collectingtubule 不包括在肾单位内 在尿液浓缩功能中起作用 皮质肾单位 占85 90 肾小球小 肾单位 corticalnephron 入小球小A口径 出球小A类型近髓肾单位 juxtamedullarynephron 占10 15 肾小球大 入球小A口径 出球小A 位于皮质深部1 3处 出球小A网状小血管直小血管U形 二 近球小体 juxtaglomerularapparatus 入球小A afferentarteriole 的近球细胞 颗粒细胞juxtaglomerularcells 分泌肾素 renin 系膜细胞 间质细胞 远曲小管的致密斑 maculardensa 感受小管内Na 含量的变化 近球细胞 调节肾素 renin 分泌 三 肾脏血液循环的特点 一 肾脏的血液供应 renalbloodsupply 1 血供丰富成人安静时1200ml min皮质 cortex 94 外髓 outerzone 5 6 内髓 innerzone 1 2 两套毛细血管网肾A renalartery 叶间A interlobararteries 弓形A arcuatearteries 小叶间A interlobulararteries 入球小A afferentarterioles 毛细血管网 golmerularcapillaries 出球小A efferentarterioles 毛细血管 peritubularcapillaries 小叶间V interlobularvein 弓形V arcuatevein 叶间V interlobarvein 肾静脉 renalvein 3 肾内血流量分布不均匀 maldistributionofbloodflowinkidney 皮质血流量 髓质bloodflowinthevasarectaoftherenalmedullaisverylowcomparedwithflowintherenalcortex皮质肾单位入球小A口径 出球小A 阻力小 阻力大 肾小球内压高 利于滤过 髓质血流量少直小血管阻力大原因髓质部高阻力管内血粘滞也较高 二 肾血流量的调节 regulationofbloodflowinkidney 1 肾血流的自身调节Autoregulation灌注压 perfusionpressure 20 80mmHg 2 7 10 7Kpa 时 肾血流量随肾A压升高而升高灌注压80 180mmHg 10 7 24Kpa 时 肾血流量稳定在一个水平不变灌注压 180mmHg 24Kpa 时 肾血流量又随肾A压升高而升高 罂粟硷 Papaverine 水合氯醛 ChloralHydrate 抑制血管平滑肌后自身调节 autoregulation 现象消失 提示自身调节与血管平滑肌活动有关 机制 细胞分流学说 组织压力学说 肌原反应学说 反馈调节学说 肌原学说 myogenicmechanism 当肾灌注压升高 入球小A血管平滑肌牵张刺激 平滑肌紧张性 管径相应缩小 血流阻力 血流量stretchofthevascularwallallowsincreasedmovementofcalciumionsfromtheextracellularfluidintothecells causingthemtocontract Thiscontractionperventsoverdistentionofthevesselandatthesametime byraisingvascularresistance helpstopreventexcessiveincreasesinrenalbloodflowwhenarterialpressureincreases 反之亦然 2 肾血流的神经和体液调节 sympatheticnervoussystemandhormonalorautacoidcontrolofrenalcirculation 肾N 发自T12L2 属交感神经系统 入球小A的N末梢分布密度大 收缩血管效应 肾素分泌 迷走N纤维对尿生成的影响尚未肯定 体位性肾血液量改变 可能是反射性交感N兴奋所致体液因素 肾上腺素 adnephrin 与去甲肾上腺素 norepinephrine 升压素 血管紧张素 angiotensin 肾血管收缩 静滴Adr 10微克 分 肾血流量减少30 意义 significance 安静正常 通过自身调节使肾血流量相对稳定 泌尿活动正常进行 Theautoregulationmaitainstherenalbloodflowandactivityofexcretionatrest 运动或异常如高温 出血缺氧时 通过神经 体液调节使血流量减少 保证重要器官的血流供应 Duringsevere acutedisturbancessuchashyperthermiaandhypoxiaitensuresthebloodflowofimportantorgansbydecreasingtherenalbloodflow 第二节尿生成过程 urineformation urineformation 滤过 glomerularfiltration 选择性重吸收 selectivereabsorportion 分泌与排泄 secretion 一 肾小球的滤过作用 glomerularfiltration 1 血浆 plasm 滤液 filtrate 尿成份的比较微穿刺技术 micropuncturetechnique 获取囊内液 微量化学分析表明系血浆的超滤液 ultrafiltrate 2 肾小球滤过率 glomerularfiltrationrate 单位时间内 每分钟 两肾生成的超滤液量 125ml min 1 73m2125 1440 24h 180000180L 24hGFR Kf Puf Kf 滤过系数 Puf 有效滤过压 3 滤过分数 filtrationfraction 肾小球滤过率和肾血浆流量的比值125 660 100 19 660ml min可见流过肾脏的血浆约1 5由肾小球滤到肾小囊腔中 GFR与FF是衡量肾功能的指标 二 滤过膜及其通透性 theglomerularcapillarymembraneanditspermeability 肾小球毛细血管内皮细胞 Glomerularcapillaryendothelium 滤过膜基膜 basallamina Glomerularfiltrationbarrier肾小囊内层上皮细胞 epithelium 1 分子量大小的选择性滤器 thefiltrumofsolutesisrelatedtotheirsize 有效半径3 6nm不能滤过葡萄糖glucose 180 可通过 白蛋白albumin 69000 不能通过 2 分子电荷的选择性滤器 thefilterabilityofsolutesisrelatedtotheirelectricalcharge 右旋糖酐dextran 易通过滤过膜右旋糖酐 难通过滤过膜 上皮和内皮细胞上的酸性糖蛋白 涎基带负电基团和基膜上的硫酸肝素的负离子基团构成了滤过的电学屏障 限制负电荷的滤过 Thenegativechargesofthebasementmembraneprovideanimportantmeansforrestrictinglargenegativelychargedmolecules 电中性分子 neutralmoleculars 通透性决定于分子的大小带负电大分子 molecularswithnegativecharges 内层细胞层和基膜内侧部的带负电结构可阻止它通过 带正电大分子 molecularswithpositivecharges 虽然可能通过内皮细胞层和基膜内侧部 但基膜外侧部和裂孔膜是它的主要屏障 病理 肾炎 nephritis 肾病综合征 nephroticsyndrom 蛋白尿 Proteinuria 滤过膜带负电荷的涎基或消失 导致带负电荷的血浆白蛋白滤过 蛋白尿 三 有效滤过压EFP effectivefiltrationpressure EFP 是肾小球滤过作用的动力 有效滤过压 肾小球毛细血管压 血浆胶体渗透压 肾小囊内压 EFP glomerularhydrostaticpressure glomerularcolloidosmoticpressure Bowman scapsulepressure 用直接法测出 肾小球毛细血管压平均值约45mmHg 6 0Kpa 40 主A平均压 入球端与出球端毛细血管压基本相等 下降1 2mmHg 血浆胶体渗透压25mmHg 入球端20mmHg 2 6Kpa出球端35mmHg 4 5Kpa肾小囊内压10mmHg 1 3KPa 入球端有效滤过压 45 20 10 15mmHg 1 4Kpa 出球端有效滤过压 45 35 10 0mmHg 通常超滤液 ultrafiltrate 在入球端毛细血管段中滤过产生 出球端有效滤过压为零 无法生成超滤液 滤过平衡 filtrationequilibrium 四 影响肾小球滤过的因素 滤膜通透性 permeabilityofglomerularcapillarymembrane 滤膜面积 areaofglomerularcapillarymembrane 正常1 5m2以上 有效滤过压改变 thechangesofEFP 1 肾小球毛细血管的血压 Glomerularhydrostaticpressure 全身动脉血压 arterypressureoftotalbody 改变 波动在80 180mmHg 10 7 24Kpa 时 通过自身调节 入球小A口径改变 使肾小球毛细血管压相对稳定 GFR基本保持不变 AP 80mmHg 10 7KPa 肾小球毛细血管压相应AP 40 50mmHg 5 3 6 7Kpa 时 有效滤过压为零 G