肾脏的排泄.ppt

1、第一节 概述,第五节 尿液及其排放,第三节 尿液浓缩与稀释,第四节 尿生成的调节,第八章 尿液的生成和排出,第二节 尿液生成的过程,排泄： 是指机体将体内物质代谢的终产物、多余的物质以及进入机体内环境的异物，经血液循化由排泄器官排出体外的过程。,机体的排泄途径：,第一节概 述 一、排泄的概念及途径,二、肾脏的主要功能 (一)泌尿功能 1.排泄：水分、无机盐、有机物和异物等。 2.调节水和渗透压平衡 3.调节电解质以及酸碱平衡 (二)内分泌功能 1.肾素 2.促红细胞生成素 3.羟化的维生素D3 是机体内最重要的排泄器官，也是维持和调节机体内环境稳态的重要器官。,三、肾脏结构和血液循环的特征,肾

2、单位是肾脏的基本结构和功能单位。人的两肾约有两百多万个肾单位。每个肾单位由肾小体和肾小管两部分组成，它与集合管共同完成泌尿功能。,（一）肾脏的结构特征,肾小体,肾小球,肾小囊,肾小管,近端小管,髓袢细段,远端小管,髓袢升支细段,髓袢升支粗段,远曲小管,髓袢降支粗段,近曲小管,髓袢降支细段,两类肾单位和肾血管的示意图,处于肾皮质不同部位的肾单位和肾血管的结构显著不同,两种肾单位比较,皮质肾单位,近髓肾单位,数 量,多 (85-90%),小A口径,少 (10-15%),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,形成U形 的直小血管,肾

3、素含量,短,长,多,少,(二)球旁器,入球小动脉的球旁细胞、远曲小管的致密斑和球外系膜细胞组成,肾小球和球旁器结构示意图,球旁器,球旁细胞,致密斑,球外系膜细胞,肾素,交感神经,1.球旁细胞 球旁细胞为入球小动脉中层的肌上皮样细胞，能合成和分泌肾素。该细胞受交感神经支配，交感神经兴奋促进肾素分泌。 同时是一种较为敏感的牵张感受器，能感受血管容量和压力的变化。当肾小球入球小动脉血压降低时，可促使球旁细胞分泌肾素 。 2.致密斑 是一种化学感受器，当小管液中Na浓度下降、小管液流量减少时，致密斑将感受的信息传递给球旁细胞，使球旁细胞的肾素分泌增加。 3、球外系膜细胞：吞噬和收缩,1.肾血流量大，分

4、布不均匀,（三）肾脏血液供应特点,肾脏皮质 94左右,肾脏外髓 5%6,肾脏内髓 1,约为1200ml/min， 相当于心输出量的20%25。,肾脏血管,2. 两套毛细血管网 入球小动脉肾小球毛细血管网 滤过压较高，有利于肾小球滤过。 出球小动脉肾小管周围毛细血管网 胶体渗透压高，有利于肾小管的重吸收。,（四）肾血流量的调节,1、自身调节 现象：当动脉血压在一定范围内（10.724.0kPa/ 80 180mmHg）变动时，肾血流量保持 相对稳定。 机制：肌源学说 （Q = P/R） 血管平滑肌的紧张性受牵张刺激而改变 重要意义：通常情况下，维持正常的泌尿机能,肾血流量和肾小球滤过率的自身调节

5、,RPF：肾血浆流量 GFR：肾小球滤过率,2.神经和体液调节（应急） 神经调节 交感神经兴奋肾血管收缩肾血流量； 体液调节 NE、E、VAP、Ang分泌肾血管收缩 肾血流量。 在紧急情况下，全身血液将重新分配。,尿生成的三个环节： 1.肾小球的滤过作用 2.肾小管和集合管的 重吸收作用 3.肾小管和集合管的 分泌作用,第二节 尿液生成过程,肾小囊微穿刺抽取液体分析发现,除蛋白质外，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。,滤过的实验证据,肾小球的滤过是指血液流经肾小球毛细血管时，血浆中的部分成分通过滤过膜滤入肾小囊 形成原尿的过程。,* 滤

6、过率与滤过分数 （一）滤过率（GFR） 概念：单位时间内两肾生成的超滤液量。 正常成人肾小球滤过率为125ml/min，也就是每分钟生成原尿125ml，由此推算每天生成原尿为180 L。 （二）滤过分数 肾小球滤过率与肾血浆流量的比值称滤过分数。 可用下式表示：滤过分数滤过率/肾血浆流量 已知滤过率为125ml/min，肾血浆流量为660ml/min，则滤过分数为： 滤过率/肾血浆流量125/66010019,（一）滤过的结构基础滤过膜,滤过膜由肾小球毛细血管的内皮细胞、基膜和肾小囊上皮细胞所组成。 1.毛细血管内皮细胞层：有大量的圆形小孔，称为窗孔，直径为50100nm。 2.基膜层：厚约3

7、00nm，是由水合凝胶所构成的微纤维网，其上有48nm的多角形网孔。 3.肾小囊上皮细胞层：足突之间的裂隙称为裂孔，裂孔上有一层滤过裂孔膜，膜上有直径414nm的孔。 电学屏障作用：肾小球滤过膜的各层表面都覆盖有带负电荷的涎蛋白，能阻止带负电荷的较大分子通过，该现象称电学屏障作用。,滤过屏障滤过膜,蛋白质,机械屏障：由滤过膜的三层组织各种孔、裂构成。,电学屏障：由各层含有带负电荷的糖蛋白构成。,1.机械屏障决定了溶质分子的半径不同，通透性不同：,滤过膜的通透性,半径 3.6 nm通过 分子量69000可通过,带正电荷的溶质易通过；中性溶质次之；负电荷溶质难以通过。 肾炎时带负电荷的唾液蛋白减少

8、或消失，血浆蛋白滤出，出现蛋白尿。,2.电学屏障决定了溶质分子所带电荷的不同，通透性不同：,入球端 有效滤过压 =45(25+10) =15mmHg)0 有滤液生成,出球端 有效滤过压 =45 (35+10) = 0mmHg 0 无滤液生成,（二）肾小球滤过作用的动力,有效滤过压=毛细血管血压-（血浆胶体渗透压+囊内压）,（三）影响肾小球滤过的因素,1、滤过膜的通透性和面积,（2）滤过面积,（1）滤过膜通透性,机械屏障作用血尿 机械屏障作用少尿,电学屏障作用蛋白尿,正常时肾小球都活动，滤过面积 = 1.5m2 滤过面积肾小球滤过率尿量,2、有效滤过压的改变,肾小球 毛细血管压,血浆胶体 渗透压

9、,囊内压,有效 滤过压,滤过率GFR尿量,=,如：大失血交感N+、NE Cap.收缩 高Bp病晚期肾A入硬化而缩小,如：快速大量输液稀释血浆胶体渗透压,如：肾盂或输尿管结石、肿瘤,3、肾小球血浆流量的改变,由图可见：沿着毛细血管全长，随着水和溶质的滤出，胶体渗透压逐渐升高有效滤过压随之下降(=0时称滤过平衡)滤过平衡的位置决定着毛细血管滤过的长度。,小结：影响肾小球滤过的因素,二、 肾小管与集合管的重吸收,分 泌:指小管上皮细胞将自身代谢产物排入肾小管腔的过程。,重吸收:指小管上皮细胞将原尿中某些成分重新摄回血液的过程。,（一）肾小管与集合管的重吸收特点 血浆肾小球、肾小囊超滤液（原尿）180

10、L 肾小管小管液 肾小管、集合管后 终尿 1.5L,特点： 重吸收量大 选择性重吸收 重吸收的有限性 各段肾小管吸收的差异性,血浆、原尿和终尿成分比较(g/L) 成 分 血浆 原尿 终尿 浓缩倍数 水 900 980 960 1.1 蛋白质 80 0.3 微量 - 葡萄糖 1 1 极微量 - Na+ 3.3 3.3 3.5 1.1 Cl- 3.7 3.7 6.0 1.6 K+ 0.2 0.2 1.5 7.5 尿酸 0.02 0.02 0.5 25.0 尿素 0.3 0.3 20.0 67.0 肌酐 0.01 0.01 1.00 100.0 氨 0.001 0.001 0.4 400.0,比较下

11、表原尿与终尿中成分的质和量可见： 蛋白质、葡萄糖 原尿中有终尿中无(重吸收为100%)； 肌酐、氨 原尿中微量终尿中大量(由肾小管分泌)。,比较原尿与终尿量： 原尿量=125ml/min60 24=180L/d 终尿量 =12L/d (重吸收),1、各段肾小管重吸收功能的差异 近曲小管： 其重吸收能力大，重吸收物质种类多，是肾小管重吸收的主要部位。 远曲小管和集合管： 其重吸收分别受到血管升压素和醛固酮的调节。 *重吸收的有限性,（二）重吸收的部位和方式,2、重吸收方式,被动重吸收：尿素、水 单纯扩散 易化扩散 主动重吸收：葡萄糖、氨基酸 原发性主动转运 继发性主动转运,（三）各种重要物质的重

12、吸收,Na+的重吸收 99%被重吸收，以维持细胞外液中a+的浓度和渗透压的相对稳定。,近端小管： 泵-漏模式 实际重吸收量主动重吸收量 回漏量,K+,Na+,小管上皮细胞内,基底膜,髓袢升支粗段Na+ 、Cl-的重吸收：20%,管腔膜上有Na+:2Cl-:K+同向转运体Na+、Cl-顺电-化学梯度，K+逆电-化学梯度同向转运进入细胞内。 进入细胞Na+由管周膜Na+泵泵出，Cl-经管周膜Cl-通道、K+经管腔膜K+通道顺浓度梯度易化扩散出细胞,同向转运模：,Cl-,K+,Na+,Na+ K+ Cl-,水,速尿可以抑制Na+、Cl-、K+的同向转运体，使小管内溶质浓度增高，引起渗透性利尿。,远曲

13、小管和集合管： 此部位重吸收Na+受醛固酮的调节。,2、水的重吸收： 重吸收率： 99% 重吸收机制: 被动过程（渗透作用）, 在渗透作用下，水便由小管液转移到细胞间隙，造成细胞间隙静水压升高，由于管周毛细血管内静水压较低，胶体渗透压较高，水便通过小管周围组织间隙进入毛细血管而被重吸收,水通道,3、HCO3-的重吸收 特点：,HCO3-的重吸收, HCO3-的重吸收与H+-Na+交换呈正相关(H+分泌重吸收HCO3-)。； 是以CO2的形式重吸收的 HCO3-的重吸收优先于Cl-的重吸收； 实现排酸保碱，维持体内酸碱平衡,4.K+的重吸收 原尿中的K+绝大部分在近端小管被重吸收入血,终尿中的K

14、+主要是由远曲小管和集合管分泌的 重吸收的机制: 主动过程(细节尚不清楚)。,因为 K+管内 K+管外 140 (4mol/L) ：(150mol/L) 是逆浓度差进行的，故认为是主动过程 小管液管腔膜小管壁细胞管周膜管周血管 低 （主动） 高 （被动） 低,5.葡萄糖的重吸收,重吸收部位: 仅限于近曲小管 重吸收机制:与Na+重吸相伴联 的继发性主动转运。管腔膜： 葡萄糖和Na+与管腔膜的转运体结合同向转运入细胞内。 管周膜： 葡萄糖顺浓度差通过载体易化扩散的方式经管周膜进入组织间液。,葡萄糖,小管上皮细胞内,K+,Na+,Na+被管周膜钠泵泵出Na+i为管腔膜葡萄糖协同转运提供动力。 因此

15、，将管周膜Na+泵的活动称原发性主动转运；将葡萄糖在管腔膜的协同转运称继发主动转运。,葡萄糖,葡萄糖重吸收的特点：具有饱和现象 载体蛋白+葡萄糖+a+复合体,当血糖浓度超过180mg/100ml，超过肾小管对葡萄糖的重吸收极限，多余的葡萄糖不能被吸收，尿中开始出现葡萄糖，形成糖尿。 肾糖阈: 尿中不出现葡萄糖时的最低血糖浓度,肾糖阈高，表明肾小管对葡萄糖重吸收能力大,（四）影响重吸收的因素 1.小管液中溶质浓度的影响 小管液中溶质浓度所形成的渗透压,是对抗肾小管对水重吸收的力量(排出1g溶质，约15ml的水)。 小管液中溶质浓度小管内渗透压肾小管(尤其近曲小管)对水的重吸收尿量。 这种利尿方式

16、称为渗透性利尿。 例如: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)的利尿。,2.球-管平衡 球-管平衡是指近端小管对溶质和水的重吸收量与肾小球滤过量之间保持一定平衡的现象。 实验证明，无论滤过率GFRor近曲小管对溶质和水的重吸收量是定比重吸收的： 重吸收量/滤过量6570% 意义：使终尿量不会因滤过率的增减而出现大幅 度的变动。,当滤过率（GFR）时 管周毛细血管血流量毛细血管压 + 胶体渗透压 小管旁组织间液进入毛细血管的量 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） *与近端小管对Na+的定比重吸收有

17、关。,在肾血流量不变的前提下：,机制：,（一）H+的分泌,1.H+分泌机制 主动分泌过程 H+-Na+交换,H+,NH3 +,NH4+,H+泵,H+分泌特点: 泌H+与重吸收HCO3-、Na+呈正相关。 泌H+与泌K+呈负相关。,三、肾小管和集合管的分泌,（二）NH3的分泌,小管上皮细胞内 谷氨酰胺,脱氨,NH3(氨),脂溶性,肾小管腔：NH3H+,NH4+Cl- NH4Cl,单纯扩散,脱氢酶,（三）K+的分泌 1.K+的分泌机制 K+ - Na+交换 部位：远曲小管和集合管 K+管内K+管外 管周膜Na+- K+泵的主动重吸收形成管外为正，管内为负的电位差K+顺电-化学梯度易化扩散进入小管液

18、,Na+-K+泵,K+- Na+交换,+,-,2.K+的分泌特点 泌K+与泌H+呈负相关。 因为Na+- K+交换与Na+-H+交换具有竞争性抑制。 酸中毒时:Na+-H+,Na+-K+泌K+高血钾症 高血钾症时:Na+-K+,Na+-H+泌H+酸中毒 多吃多排、少吃少排、不吃也排。,（四）其他物质的分泌 肾小管可将血浆中的某些物质如肌酐、对氨基马尿酸、青霉素、酚红、典锐特等多种物质分泌到小管液中,第三节 尿液的浓缩和稀释 尿渗透压血浆渗透压高渗尿尿浓缩 如：大量出汗、呕吐、腹泻缺水 尿渗透压血浆渗透压低渗尿尿稀释 如：大量输液、饮水水过剩 尿渗透压血浆渗透压等渗尿肾功能 如：肾衰,正常尿液的

19、渗透压：501200mOsm/(kg H2O),一、抗利尿激素的作用 抗利尿激素即血管升压素(AVP) 来源：大部分由下丘脑视上核神经细胞合成， 小部分由室旁核的神经细胞合成。 抗利尿激素是一种肽类神经激素。 主要生理作用：是提高远曲小管和集合管上皮细胞对水的通透性，从而促进水的重吸收，使尿液浓缩，尿量减少，故又称抗利尿激素。 调节：ADH分泌的主要刺激因素是血浆的晶体渗透压，循环血量和动脉血压的改变等,第四节尿生成的调节,血管升压素合成和释放的有效刺激： 血浆晶体渗透压；循环血量 1）血浆晶体渗透压的改变 血浆晶体渗透压 渗透压感受器+ -下丘脑视上核、室旁核合成、释放ADH 远曲小管和集合

20、管对水的重吸收 尿量 血浆晶体渗透压，尿量，保留体内的水分 血浆晶体渗透压，尿量，排出体内多余的水分 通过调节远曲小管和集合管对水的重吸收，可以改变尿量，而尿量的改变反过来可使血浆晶体渗透压恢复正常水平。,ADH的合成和释放的调节,血浆晶体渗透压 (1-2),循环血量 (5-10),动脉血压,中枢 渗透压感受器,心房容量 感受器,动脉压力 感受器,下丘脑 视上核,中枢 渗透压感受器,血浆晶体渗透压 (1-2),循环血量 (5-10),心房容量 感受器,动脉压力 感受器,动脉血压,+,+,+,下丘脑-垂体束,A D H,垂体后叶（神经垂体）,出汗、呕吐、腹泻,大量饮水,失血,快速滴注,因大量饮清

21、水引起尿量增多现象称为水利尿。 是检测肾的稀释功能的方法之一。,2）循环血量的改变 循环血量 左心房和大静脉容量感受器+ - 迷走神经反射性抑制下丘脑视上核、室旁核合成、释放ADH 远曲小管和集合管对水的重吸收 尿量 循环血量，尿量 排出了过剩的水分，使循环血量得以恢复。 循环血量，尿量 使循环血量得到一部分代偿，而且还可引起血管平滑肌收缩，使血管床容积减小，外周阻力增加，故血压不致下降过多，从而发挥升压抗利尿作用。,二、醛固酮的作用 （1）醛固酮的生理作用 醛固酮是肾上腺皮质球状带分泌的盐皮质激素。 醛固酮对肾脏的作用主要是促进远曲小管和集合管对Na+的重吸收和促进对K+的排泄，即所谓保Na

22、+排K+作用。随着Na+重吸收增加，C1-和水的重吸收也增加，因此，醛固酮的作用是保Na+ 、保水、排K+ ，维持细胞外液量和渗透压的稳定。 在醛固酮作用下，水的重吸收为继发性，与Na+的重吸收联系在一起的。而血管升压素对水重吸收的促进作用，则与钠盐不相联系。,(二)醛固酮分泌的调节 1. 肾素血管紧张素醛固酮系统,刺激肾素分泌的因素,循环血量 肾动脉压,致密斑,肾血流量,球 旁 细 胞,肾交感N兴奋,滤过率GFR,远曲小管 Na+含量,循环血量,肾 素,+,+,+,NE,受体,入球小动脉 压力血流量,牵张感受器,+,2血浆中K+ 、 Na+的浓度 反之， 血Na+和血 K+水平得以恢复正常。

23、 血液中 Na+ 、 K+浓度既调节醛固酮的分泌，醛固酮又反过来调节血中 Na+ 、 K+的浓度。实验证明，血K+浓度改变对醛固酮的分泌调节更为灵敏。,血 K+浓度 血 Na+浓度,醛固酮 合成和分泌,促进肾脏 保Na+排K+,血 K+浓度 血 Na+浓度,醛固酮 合成和分泌,保Na+排K+ 作用减弱,三、肾交感神经的作用,肾交感神经兴奋时，释放去甲肾上腺素引起肾血管收缩，减少肾血流量，使肾小球毛细血管血浆流量减少，毛细血管血压降低，肾小球滤过率下降； 同时使肾素分泌增多，增强肾素-血管紧张素-醛固酮系统活动，使醛固酮的释放量增加，起到保Na离子排K离子的作用； 也可增加近端小管和髓袢上皮细胞

24、对Na离子、Cl离子和水的重吸收,第八节 排尿活动,当膀胱内尿量300ml时， 膀胱内压基本保持稳定； 当膀胱内尿量400 500ml时， 膀胱内压急剧上升。 正常成人，当膀胱贮留 尿液100150ml充盈感； 150250ml尿意； 350450ml不适感； 700ml胀痛感。,(一)膀胱内尿量与膀胱内压的关系,盆N,盆N,阴部N,膀胱内尿量内压,膀胱壁牵张感受器兴奋,骶髓初级排尿中枢,膀胱逼尿肌收缩,盆N,盆N,阴部N,正反馈,膀胱颈和内括约肌松驰,尿液进入尿道,阴部N传出冲动,尿道外括约肌松弛,尿液排出体外,盆N,脑桥、中脑和大脑皮层,(二)排尿反射,(三)几种排尿异常 1.遗尿:睡眠时不能控制排尿。 (对初级排尿中枢的控制能力较弱) 2.尿频:排尿次数过多者称为尿频。 (膀胱炎症或膀胱结石) 3.尿潴留:膀胱