温州医科大学《生理学》泌尿系统药学

第九章尿的生成与排出ExcretiveFunctionofKidney生理教研室李旭,第二节肾小球的滤过功能,第一节肾的结构及功能概要,第六节血浆清除率,第四节尿的浓缩和稀释,第五节肾脏泌尿功能的调节,第三节肾小管和集合管的泌尿功能,第七节尿的排放,第一节肾的功能解剖和血流量FunctionofKidney,肾血供有两级毛细血管网：肾小球毛细血管压力较高利于滤过(肾小)管周毛细血管压力较低利于重吸收,（一）肾脏的血液供应：,血流量大：安静时1100ml/min=22%心输出量,（二）肾单位Nephron-基本功能单位肾小体：肾小球肾小囊（脏层、囊腔、壁层）肾小管：近端小管近曲小管髓袢降支粗段髓袢细段髓袢降支细段髓袢升支细段远端小管髓袢升支粗段远曲小管,髓袢降支,髓袢升支,近曲小管,髓袢降支粗段,髓袢降支细段,远曲小管,髓袢升支粗段,髓袢升支细段,肾小体,肾单位p.212,皮质肾单位,近髓肾单位,数量,多,A口径,少,体积,较大,较小,A入A出21,A入A出,A出后的毛细血管,髓袢长度,分布于皮质部的肾小管周围毛细血管网,形成U形的直小血管,短,长,生理作用,有利于肾小球滤过和肾小管重吸收,有利于尿浓缩稀释,(三)近球小体:近球细胞，致密斑，球外膜细胞,致密斑：感受小管液中NaCl含量变化,近球细胞：分泌肾素,排泄功能调节水，电解质平衡：维持稳态分泌生物活性物质：促红细胞生成素羟化的VitD3肾素等调节动脉血压，调节循环的机能,肾脏的功能Renalfunction：,内环境稳态,第二节肾小球的滤过功能FunctionofGlomerularFiltration,一、肾小球滤过作用和滤过率二、滤过膜及其通透性三、滤过动力有效滤过压三、影响肾小球滤过的因素,肾小球的滤过功能,滤过三要素:屏障、动力、阻力,肾小球滤过率Glomerularfiltrationrate,GFR：单位时间内（每分钟）两肾生成的超滤液总量正常成人：125ml/min滤过分数Filtrationfraction：肾小球滤过率/肾血浆流量正常值：(125/660)100%=19%,肾小囊内：原尿1/5,4/5,滤过膜,滤过的实验证据:肾小囊微穿刺抽取液体分析发现,除蛋白质，血细胞外，所含的成分及其浓度与血浆基本一致,而且渗透压和pH值也与血浆近似。,原尿=血浆的超滤液,原尿,二、滤过膜1.组成,毛细血管内皮层基底膜层肾小囊脏层上皮细胞层,孔隙物质滤出,滤过膜(FiltrationMembrane)的通透性,机械屏障对分子的半径大小的选择性,机械屏障对分子的半径大小的选择性,电学屏障对分子电荷的选择性,物质半径,II物质电荷,滤过膜屏障：机械屏障：孔隙物质分子大小电学屏障：含有带负电荷的物质不易通过(含糖蛋白)带正电荷的物质较易通过,机械屏障作用血尿、蛋白尿,电学屏障作用蛋白尿,(二)滤过的动力有效滤过压,有效滤过压=(肾小球毛细血管内的静水压即肾小球毛细血管压+囊内液胶体渗透压)-（血浆胶体渗透压+肾小囊内的静水压即囊内压）,阻力,动力,半透膜,渗透压:溶质,高,低,水,渗透,胶体,Cap血压静水压,有效滤过压,（毛细血管压+组织液胶体渗透压）-（血浆胶体渗透压+组织液静水压）=有效滤过压0组织液生成(动脉端)0组织液回流(静脉端),动力阻力,净滤过压=60(18+32)=+10mmHg0有滤液生成,有效滤过压=0无滤液生成,有效滤过压=毛细血管压-（血浆胶体渗透压+肾小囊静水压）,(一)有效滤过压（滤过的动力）,有效滤过压=毛细血管压-（血浆胶体渗透压+囊内压）,滤过平衡,入球端有效滤过压=45(25+10)=10mmHg)0有滤液生成,出球端有效滤过压=45(35+10)=0mmHg=0无滤液生成,沿着毛细血管全长，随着水和溶质的滤出，胶体渗透压渐有效滤过压渐(=0时，滤过停止)滤过停止的位置决定着毛细血管滤过的长度。,三、影响滤过的因素FactorsAffectingGlomerularFiltration,滤过系数毛细血管血压囊内压血浆胶体渗透压,（二）有效滤过压,（一）滤过膜,（三）肾血浆流量,（一）滤过膜滤过系数：通透系数*滤过面积,2、面积,1、通透性,滤过面积GFR尿量,（二）有效滤过压,肾小球Cap.血压,血浆胶体渗透压,囊内压),有效滤过压,GFR尿量,=,(,+,1、,eg.连续间断刺激迷走N外周端、iv1:10000NE如:大失血交感N(+)、NE血管收缩（入球小A出球）高Bp病晚期肾A入硬化而缩小,如：家兔，快速静脉注射37生理盐水20ml,如：结石、肿瘤（尿路梗塞时）,3、,2、,（超过自身调节范围）,动脉血压在80180mmHg范围内变化，肾血流量保持相对稳定,自身调节Autoregulation：,意义：使肾血流量稳定适应于肾脏的泌尿功能,Bp,血管口径,血量,水,（三）肾血浆流量,肾血浆流量血浆胶体渗透压上升速度减慢有滤过作用的毛细血管段加长滤过率,第三节肾小管和集合管的泌尿功能FunctionofUrinaryFormationforRenalTubulesandCollectingDucts,一、肾小管重吸收和分泌的特征和方式,（一）重吸收和分泌的特征,量大选择性有限性,如葡萄糖,转运的方式,主动：,被动：,二、肾单位不同部位重吸收和分泌ReabsorptionandsecretionofRenalTubulesandCollectingDucts,(一)近端小管,2.HCO3-的重吸收与H+分泌,H+与NH3的分泌,3.K+的重吸收,5.其他物质,4.葡萄糖的重吸收,1.Na+、Cl和水的重吸收,(二)髓袢,(三)远端小管和集合管,肾小管管腔内外Na+电化学梯度(基底膜Na+泵),钠-氢的反向交换,钠离子与葡萄糖，AA同向转运,H+分泌,细胞内Na+升高,G，AA重吸收,HCO3-重吸收,Na+泵到细胞间隙,细胞间隙渗透压升高,水进入细胞间隙（静水压升高）,Na+泵,钠重吸收,水重吸收,(1)前半段：Na+耦联协同转运体,K+,Na+,小管上皮细胞内,基底膜,后半段：被动重吸收,机制:Cl-顺着浓度梯度被动扩散,Cl-,Na+,近端小管是物质重吸收的主要部位（2/3）对水的重吸收是取决于渗透梯度(NaCl为主要溶质)水是伴随着溶质的吸收而被重吸收主动吸收与被动吸收两种方式,Na+-H+反向交换(近端小管),2.HCO3-的重吸收与H+分泌排酸保碱,(1)HCO3-重吸收：被动,(2)H+分泌：,3.K+重吸收机制:主动过程(尚不清楚),4.葡萄糖的重吸收：,（1）重吸收部位:近端小管（2）重吸收机制:与钠协同转运(继发性主动转运),转运体数量有限重吸收的最大限度肾糖阈如：糖尿病,糖尿病的多尿,（二）髓袢：水盐重吸收分离髓袢各段对水或溶质的通透性不同髓袢降支对水通透性大，对溶质通透性小髓袢升支对水不通透性，对溶质通透性大,髓袢升支粗段：（主要部位）对水不通透Na+2Cl-K+同向转运体主动重吸收钠的作用,（二）髓袢,钠泵活动，肾小管上皮C内Na+,Na+:2Cl-:K+同向转运体,Cl-重吸收,Na+泵到细胞间隙,细胞内高K+,K+返回小管腔,小管内正电位,Na+进入细胞旁路（被动）,Na+重吸收（主动）,主细胞重吸收Na+，水，分泌K+闰细胞分泌H+，H+泵转运，不通过氢-钠交换。,(三)远端小管和集合管（调节）,重吸收的特征:,Na+的重吸收、K+分泌受醛固酮调节水的重吸收受抗利尿激素ADH调节重吸收量根据机体的需要而被调节；重吸收量对终尿量的影响很大。,NH3的分泌与H+、HCO3-的转运关系机制:单纯扩散,小管上皮细胞内谷氨酰胺,NH3(氨),脂溶性,肾小管腔：NH3H+,NH4+Cl-NH4Cl,单纯扩散,谷氨酰胺酶,特点：1.近端小管是主要吸收部位等渗性重吸收2.髓袢各段水盐重吸收分离(升支粗段对NaCl主动重吸收)3.远端小管和集合管受激素调节调节性吸收,量大选择性有限性,第四节尿液的浓缩和稀释UrinaryConcentrationandDilution,低渗尿(稀释)：尿渗透压血浆渗透压等渗尿：尿液渗透压=血浆渗透压,机体在体水过多情况下，尿稀释，有排水作用机体在缺水情况下，尿浓缩，有保水作用,尿浓缩和稀释的原理（自学）MechanismofUrinaryConcentrationandDilution,1.髓袢、集合管U形结构的逆流系统（结构基础）2.肾髓质的高渗状态3.激素（ADH）：远曲小管和集合管对水重吸收(调节),第五节肾脏泌尿功能的调节RegulationofUrineFormationinKidney,尿的生成由：肾小球的滤过、肾小管和集合管的重吸收与分泌三个环节构成。前文已述影响肾小球的滤过因素，本节主要讨论影响肾小管、集合管的重吸收和分泌因素：即肾内自身调节和神经、体液调节。,一、肾内自身调节（一）肾血流和肾小球滤过率的自身调节,（二）球-管平衡Glomerulo-tubularbalance：1、定义：在正常情况下，不论肾小球滤过率有何变化，近端小管对水和Na+的重吸收量总稳定在滤过量的65-70,机制,重吸收率/滤过率65-70,65,定比重吸收,2、机制：肾血流量保持稳定,当GFR时,管周Cap.血量Cap.压胶体渗透压,近端小管对Na+和水重吸收,3.意义：维持尿量相对稳定，缓冲肾小球滤过率变化对尿量的影响。,胶体渗,Cap血压静水压,水,二、神经调节,三、体液调节（一）醛固酮（二）抗利尿激素,二、神经体液调节肾交感N兴奋(剧烈运动、紧张、大出血等),近端小管重吸收水和NaCl,直接刺激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,循环血量等适宜刺激,(一)肾素-血管紧张素-醛固酮系统(RAAS),肾素2.血管紧张素II3.醛固酮,1.肾素分泌的刺激因素:,球旁细胞(近球细胞),循环血容量,肾素,Back,肾上腺皮质球状带,血K+、Na+,肾素,血管紧张素原(肝),血管紧张素,血管紧张素,血管紧张素,效应：血管收缩促进水钠吸收刺激醛固酮ADH引起渴觉,醛固酮,肺血管紧张素转换酶,Back,2.,3、醛固酮Aldosterone,(1)来源：肾上腺皮质球状带(2)作用：（保钠排钾保水）促进远曲小管和集合管主动重吸收Na+，分泌K+,(4)调节：RAAS(血管紧张素)血K+(为主)、血Na+,(3)作用机制:,Back,水的重吸收,尿量,1、合成、贮存与释放：视上核、室旁核下丘脑-垂体束垂体后叶(神经垂体),（五）抗利尿激素(Antidiuretichormone)ADH血管加压素(vasopressin)VP,2、生理作用：（1）V2受体，远曲小管、集合管对水的通透性（2）V1受体，小动脉收缩,3、作用机制：,4、抗利尿激素释放的影响因素：血浆渗透压（晶体渗透压）机体缺水(如大量出汗)血浆晶体渗透压下丘脑渗透压感受器(+)ADH合成与释放远曲小管和集合管对水重吸收尿量体水过剩尿稀释机体缺水尿浓缩血容量容量感受器(-)血压压力感受器(-),ADH,水利尿：Waterdiuresis大量饮清水引起尿量增多的现象,尿崩症Diabetesinsipidus：下丘脑视上核，室旁核及下丘脑-垂体束病变尿量(10L/天),第六节清除率clearance,一、清除率的定义和计算方法二、测定清除率的意义,肾动脉肾单位肾静脉尿清除率：单位时间由尿排出（被清除）某物质的量，相当于多少毫升血浆中所含的量，这个血浆毫升数即为该物质的清除率。CP=UVC=UV/P（ml/min）,UV,PC,二、测定清除率的意义（一）测定肾小球滤过率（GFR）：GFR为单位时间（1min）内从双肾滤过的血浆毫升数常用菊粉清除率、内生肌酐清除率。1菊粉（Inuin）清除率：CIn自由滤过，不被肾小管分泌或重吸收2内生肌酐清除率（CCr）：,入球小动脉,出球小动脉,PGFR,UV,PC,肾动脉,肾静脉,XP,UV,（二）测定肾血流量肾血浆流量(RBF)renalbloodflow肾血流量(RPF)renalplasmaflow,对氨基马尿酸碘锐特,0,(三)评估肾小管的功能,当GFR=125ml/min，能滤过，但不被重吸收；当某物质C125ml/min，为肾小管分泌，或分泌重吸收；当某物质C分泌如：葡萄糖C=0,测定清除率的意义测定肾小球滤过率（GFR）测定肾血流量推测肾小管的功能,尿潴留尿失禁,第五节尿的排放（自学）,排尿反射,尿潴留尿失禁,正常情况下，成人的肾小球滤过率为（）A.100ml/minB.150ml/minC.660ml/minD.180ml/minE.125ml/min,E,B,原尿中葡萄糖的浓度（）A.高于血浆B.与血浆相同C.低于血浆D.与肾小管液相同,思考题,肾脏中尿浓缩的动力所在的部位是（）A.近曲小管B.远曲小管和集合管C.内髓集合管D.髓袢降支细段E.髓袢升支粗段,终尿中的K+主要是由（）A.肾小管滤过B.髓袢降支分泌C.髓袢升支分泌D.远曲小管和集合管分泌E.近曲小管分泌,E,D,A.水利尿B.尿失禁C.尿崩症D.渗透性利尿E.无尿下丘脑视上核受损会导致（）静脉输入甘露醇利尿的基本原理是（）,A.肾小球毛细血管血压下降B.肾小球滤过总面积减小C.囊内压升高D.滤过膜通透性减小E.血浆胶体渗透压降低静脉快速输入大量37生理盐水引起尿量增多的原因（）急性肾小球肾炎的病人尿量减少的原因是（）,C,D,E,B,思考题,影响肾小球滤过的因素运动大量出汗后，尿量如何变化？应如何补充液体？并试述其作用机制抗利尿激素释放的影响因素家兔，静脉快速注射37。C生理盐水20ml，尿量如何