肾脏基本功能

1、2021/3/141 肾脏基本生理功能 血液透析基本原理 ; 调节细胞外液量和渗透压调节细胞外液量和渗透压; ; 保留重要电解质（保留重要电解质（Na+Na+、K+K+、Hco3-Hco3-、 Cl-Cl-）, ,排出氢离子排出氢离子, ,维持酸碱平衡。维持酸碱平衡。 2021/3/149 肾小球的滤过功能肾小球的滤过功能 肾小球滤过功能,是指循环血液经 过肾小球毛细血管时,血浆中的水和分 子大小不同的溶质，滤入肾小囊形成 超滤液（原尿）的功能，即肾脏清除 代谢产物、毒物和体内过多的水分的 功能。 2021/3/1410 滤滤 过 过 膜 膜 肾小球的滤过功能肾小球的滤过功能 2021/3/1

2、411 肾小球的滤过功能肾小球的滤过功能 内层是毛细血管的内皮细胞。内层是毛细血管的内皮细胞。 内皮细胞有上许多直径内皮细胞有上许多直径50-100nm50-100nm的的 小孔小孔, ,称为窗孔称为窗孔, ,它可防止血细胞通它可防止血细胞通 过，但对血浆蛋白的滤过可能不起过，但对血浆蛋白的滤过可能不起 阻留作用。阻留作用。 2021/3/1412 肾小球的滤过功能肾小球的滤过功能 中间层是非细胞性的基膜,是滤过膜 的主要滤过屏障主要滤过屏障。基膜是由水合凝胶构成 的微纤维网结构,水和部分溶质可以通过 微纤维网的网孔。有人把分离的基膜经特 殊染色证明有4-8nm的多角形网孔。微纤 维网孔的大小

3、可能决定着分子大小不同的 溶质何者可以滤过。 2021/3/1413 肾小球的滤过功能肾小球的滤过功能 外层是肾小囊的上皮细胞。上皮细胞外层是肾小囊的上皮细胞。上皮细胞 具有足突具有足突, ,相互交错的足突之间形成裂隙。相互交错的足突之间形成裂隙。 裂隙上有一层滤过裂隙膜裂隙上有一层滤过裂隙膜, ,膜上有直径膜上有直径4-4- 14nm14nm的孔它是滤过的最后一道屏障。通过的孔它是滤过的最后一道屏障。通过 内、中两层的物质最后将经裂隙膜滤出，内、中两层的物质最后将经裂隙膜滤出， 裂隙膜在超滤作用中也很重要。裂隙膜在超滤作用中也很重要。 2021/3/1414 肾小球的滤过功能肾小球的滤过功能

4、 滤过膜各层含有许多带负电荷的物滤过膜各层含有许多带负电荷的物 质质, ,主要为糖蛋白。这些带负电荷的物质主要为糖蛋白。这些带负电荷的物质 排斥带带负电荷的血浆蛋白排斥带带负电荷的血浆蛋白, ,限制它们的限制它们的 滤过。滤过。 肾在病理情况下，滤过膜上带负电肾在病理情况下，滤过膜上带负电 荷的糖蛋白减少或消失，就会导致带负荷的糖蛋白减少或消失，就会导致带负 电荷的血浆蛋白滤过量比正常时明显增电荷的血浆蛋白滤过量比正常时明显增 加，从而出现蛋白尿。加，从而出现蛋白尿。 2021/3/1415 肾小球的滤过功能肾小球的滤过功能 肾小球滤过作用的动力肾小球滤过作用的动力 有效滤过压有效滤过压 20

5、21/3/1416 肾小球的滤过功能肾小球的滤过功能 肾小球有效滤过压肾小球有效滤过压 = 肾小球毛细血管压肾小球毛细血管压 + 囊内液胶体渗透压囊内液胶体渗透压 - 血浆胶体渗透压血浆胶体渗透压 + 肾小囊内压肾小囊内压 2021/3/1417 肾小球的滤过功能肾小球的滤过功能 由于肾小囊内的滤过液中蛋白质浓度由于肾小囊内的滤过液中蛋白质浓度 较低较低, ,其胶体渗透压可忽力略不计。因此其胶体渗透压可忽力略不计。因此, , 肾小球毛细血管血压是滤出的唯一动力，肾小球毛细血管血压是滤出的唯一动力， 而血浆胶渗透压和囊内压则是滤出的阻力。而血浆胶渗透压和囊内压则是滤出的阻力。 有效滤过压有效滤过

6、压= =肾小球毛细血管压肾小球毛细血管压- -（血（血 浆胶体渗透压浆胶体渗透压+ +肾小囊内压）。肾小囊内压）。 2021/3/1418 肾小球的滤过功能肾小球的滤过功能 2021/3/1419 肾小球的滤过功能肾小球的滤过功能 肾小球毛细血管内的血浆胶体渗透压肾小球毛细血管内的血浆胶体渗透压 不是固定不变的。在血液流经肾小球毛细不是固定不变的。在血液流经肾小球毛细 血管时血管时, ,由于不断生成滤过液由于不断生成滤过液, ,血液中血浆血液中血浆 蛋白浓度就会逐渐增加，血浆胶体渗透压蛋白浓度就会逐渐增加，血浆胶体渗透压 也随之升高。因此，有效滤过压也逐渐下也随之升高。因此，有效滤过压也逐渐下

7、 降。当有效滤过压下降到零时，就达到降。当有效滤过压下降到零时，就达到 ，滤过便停止了。，滤过便停止了。 2021/3/1420 肾小球的滤过功能肾小球的滤过功能 由此可见由此可见,滤过平衡越靠近入球小动脉滤过平衡越靠近入球小动脉 端端,有效滤过的毛细血管长度就越短，有效有效滤过的毛细血管长度就越短，有效 滤过压和面积就越小，肾小球滤过率就低。滤过压和面积就越小，肾小球滤过率就低。 相反，滤过平衡越靠近出球小动脉端，相反，滤过平衡越靠近出球小动脉端， 有效滤过的毛细血管长度越长，有效滤过有效滤过的毛细血管长度越长，有效滤过 压和滤过面积就越大，肾小球滤过率就越压和滤过面积就越大，肾小球滤过率就

8、越 高。如果达不到滤过平衡，全段毛细血管高。如果达不到滤过平衡，全段毛细血管 都有滤过作用。都有滤过作用。 2021/3/1421 肾小球的滤过功能肾小球的滤过功能 影响肾小球滤过的因素影响肾小球滤过的因素 肾小球毛细血管血肾小球毛细血管血 压压 囊内压囊内压 血浆胶体渗透压血浆胶体渗透压 肾血流量肾血流量 2021/3/1422 肾小管与集合管的转运功能肾小管与集合管的转运功能 人两肾每天生成的肾小球滤过液达人两肾每天生成的肾小球滤过液达 180L,180L,而终尿仅为而终尿仅为1.5L1.5L。这表明滤过液中。这表明滤过液中 约约99%99%的水被肾小管和集合管重吸收的水被肾小管和集合管重

9、吸收, ,只只 有约有约1%1%被排出体外。被排出体外。 不仅如此，滤过液中的葡萄糖已全不仅如此，滤过液中的葡萄糖已全 部被肾小管重吸收回血部被肾小管重吸收回血; ;钠、尿素钠、尿素等被等被不不 同程度地重吸收；肌酐、尿酸和同程度地重吸收；肌酐、尿酸和K K+ +等等 还被肾小管分泌入管腔中。还被肾小管分泌入管腔中。 2021/3/1423 肾小管与集合管的转运功能肾小管与集合管的转运功能 一、肾小管与集合管的转运方式一、肾小管与集合管的转运方式 肾肾 小小 管管 和和 集集 合合 管管 的的 转转 运运 重吸收重吸收: 是指物质 从肾小管 液中转运 至血液中 分泌分泌: 上皮细胞将 本身产生

10、的 物质或血液 中的物质转 运至肾小管 腔 2021/3/1424 肾小管与集合管的转运功能肾小管与集合管的转运功能 物质通过物质通过小管上皮小管上皮细胞的转运细胞的转运 被动转运是指溶质顺电化学梯度通过肾小管上皮细被动转运是指溶质顺电化学梯度通过肾小管上皮细 胞的过程。水的渗透胞的过程。水的渗透压压之差是水的转运动力。水从之差是水的转运动力。水从 渗透压低一侧通过细胞膜进入渗透压高一侧。渗透压低一侧通过细胞膜进入渗透压高一侧。 主动转运是指溶质逆电化学梯度通过肾小管上皮主动转运是指溶质逆电化学梯度通过肾小管上皮 细胞的过程。主动转运需要消耗能量细胞的过程。主动转运需要消耗能量,根据主动转根据

11、主动转 运过程中能量来源的不同运过程中能量来源的不同,分为原发性主动转运和分为原发性主动转运和 继发性主动转运。继发性主动转运。 2021/3/1425 肾小管与集合管的转运功能肾小管与集合管的转运功能 2021/3/1426 肾小管与集合管的转运功能肾小管与集合管的转运功能 近端小管中物质的转近端小管中物质的转 运运 Na+Na+、CICI- -和水的重吸收和水的重吸收 HCOHCO3 3- -重吸收与重吸收与H H+ +的分泌的分泌 K+的重吸收的重吸收 葡萄糖重吸收葡萄糖重吸收 其他物质的重吸收和分泌其他物质的重吸收和分泌 2021/3/1427 在近端小管的前半段在近端小管的前半段,N

12、a+主要主要 与与HCO3-和葡萄糖和葡萄糖,氨基酸一起氨基酸一起 被重吸收被重吸收 近球小管后半段近球小管后半段,Na+和和CI-主要主要 通过细胞旁路而被被动重吸收通过细胞旁路而被被动重吸收 A A: :近球小管的前半段近球小管的前半段 X X代表葡萄糖、氨基酸、代表葡萄糖、氨基酸、 磷酸盐磷酸盐 CI-CI- B B: :近球小管的后半段近球小管的后半段F- F- 代表甲酸盐代表甲酸盐 HFHF, ,甲甲 酸酸 Na+Na+、CICI- -和水的重吸收和水的重吸收 2021/3/1428 HCOHCO3 3- -重吸收与重吸收与H H+ +的分泌的分泌 HCO3-在血浆中在血浆中以以钠盐

13、（钠盐（NaHCONaHCO3） 的形式存在的形式存在, ,滤过中的滤过中的NaHCONaHCO3滤入滤入 囊腔进入肾小管后可解离成囊腔进入肾小管后可解离成NaNa+和和 HCOHCO3-。通过。通过NaNa+ -H+交换交换,H,H+由细胞由细胞 内分泌到小管液中，内分泌到小管液中，NaNa+进入细胞进入细胞 内，并与细胞内的内，并与细胞内的HCOHCO3一起被转运一起被转运 回血。由于小管液中的回血。由于小管液中的HCOHCO3不易通不易通 过管腔膜，它与分泌的过管腔膜，它与分泌的H H+结合生结合生 成成H H2CO3，在碳酸酐酶作用下，在碳酸酐酶作用下， H H2CO2迅速分解为迅速分

14、解为COCO2和水。和水。COCO2是是 高度脂溶性物质，能迅速通过管高度脂溶性物质，能迅速通过管 腔膜进入细胞内，在碳酸酐酶作腔膜进入细胞内，在碳酸酐酶作 用下，进入细胞内的用下，进入细胞内的COCO2与与H H2O结结 合生成合生成H H2CO3。H H2CO3又解离成又解离成H H+ 和和HCOHCO3。 2021/3/1429 K K+ +的重吸收的重吸收 肾小球滤过的K+,67%左右在近球小管重吸收 回血,而尿中的K+主要是由远曲小管和集合管分泌 的。有人认为，近球小管对K+的重吸收是一个主 动转运过程。小管液中钾浓度为4mmol/L，大大 低于细胞内K+浓度（150mmol/L）。

15、因此在管腔膜 处K+重吸收是逆浓度梯度进行的。管腔膜K+主动 重吸收的机制尚不清楚。 2021/3/1430 葡萄糖重吸收葡萄糖重吸收 肾小球滤过液中的葡萄糖浓度与血糖浓 度相同,但尿中几乎不含葡萄糖,这说明葡萄 糖全部被重吸收入血。微穿刺实验表明，重 吸收葡萄糖的部位仅限于近球小管，尤其是 在近球小管前半段，其他各段肾小管都没有 重吸收葡萄糖的能力。因此，如果在近球小 管以后的小管液中仍含有葡萄糖，则尿中将 出现葡萄糖。 2021/3/1431 其他物质的重吸收和分泌其他物质的重吸收和分泌 小管液中的氨基酸的重吸收与葡萄糖的重吸 收机制相同,也与Na+同向转运。但是,转运葡萄糖 的和转运氨基

16、酸的同向转运体可能不同，也就是 说同向转运体具有特异性。此外，HPO4-2、SO4-2的 重吸收也与Na+同向转运而进行。正常时进入滤液 中的微量蛋白质则通过肾小管上皮细胞吞饮作用 而被重吸收。 体内代谢产物和进入体内的某些物质如青霉 素、酚红，大部分的利尿药等，由于与血浆中蛋 白结合而不能通过肾小球滤过，它们均在近球小 管被主动分泌到小管液中而排出体外。 2021/3/1432 肾小管与集合管的转运功能肾小管与集合管的转运功能 髓袢中的物质转运髓袢中的物质转运 近球小管液流经髓袢过程中, 约20%的Na+、CI-、和K+等物质被 进一步重吸收。 髓袢升支粗段髓袢升支粗段的NaCl重吸收 在尿

17、液稀释和浓缩机制中具有重 要意义。 2021/3/1433 肾小管与集合管的转运功能肾小管与集合管的转运功能 髓袢升支髓袢升支 粗段继发性主粗段继发性主 动吸收动吸收CICI-的的 示意图示意图 2021/3/1434 肾小管与集合管的转运功能肾小管与集合管的转运功能 远端小管和集合管中的物质转运远端小管和集合管中的物质转运 在远曲小管和集合管,重吸收大约12%滤过 的Na+和CI-,分泌不同量的K+和H+，重吸收不同量 的水。水、NaCI的重吸收以及K+和H+的分泌可根 据机体的水、盐平衡状况来进行调节。如机体 缺水或缺盐时，远曲小管和集合管可增加水、 盐的重吸收;当机体水、盐过剩时，则水、

18、盐重 吸收明显减少，水和盐从尿排出增加。因此， 远曲小管和集合管对水和盐的转运是可被调节 的。水的重吸收主要受抗利尿激素调节，而Na+ 和K+的转运主要受醛固酮调节。 2021/3/1435 2021/3/1436 尿液的浓缩与稀释尿液的浓缩与稀释 尿液的稀释尿液的稀释是由于小管液的溶质被重吸收而 水不易被重吸收造成的。这种情况主要发生在髓 袢升支粗段。前已述及,髓袢升支粗段能主动重 吸收Na+和CI-,而对水通透，故水不被重吸收，造 成髓袢升支粗段小管液为低渗。在体内水过剩而 抗利尿激素释放被抑制时，集合管对水的通透性 非常低。因此，髓袢升支的小管液流经远曲小管 和集合管时，NaCI继续重吸

19、收，使小管液渗透浓 度进一步下降。可降低至50mOsm/kgH2O，形成低 渗尿，造成尿液的稀释。 2021/3/1437 尿液的浓缩与稀释尿液的浓缩与稀释 尿液的浓缩尿液的浓缩与肾髓质梯度的建立、抗利尿激素 的分泌有密切关系。 在抗利尿激素的作用下,低渗的 小管液从外髓集合管流向内髓集合管时水分不断的重 吸收,使小管液不断浓缩而变成高渗液。直至小管液 与肾髓质的渗透浓度相近似为止,最终形成浓缩尿,其 渗透浓度可高达1200mOsm/L。 由此可见,尿液浓缩的基本条件是肾髓质渗透梯度 的建立和抗利尿素的存在。而髓袢是渗透梯度形成的 主要结构基础,髓袢愈长则浓缩功能愈强。而尿液浓 缩的程度则与抗

20、利尿激素的分泌量有关。 2021/3/1438 尿液的浓缩与稀释尿液的浓缩与稀释 2021/3/1439 尿液的浓缩与稀释尿液的浓缩与稀释 2021/3/1440 血液透析基本原理血液透析基本原理 血液透析这个词只是一般的叫法,专 业名词叫血液净化血液净化。 血液净化的涵义是:把患者的血液引 出身体外并通过一种净化装置,完成对血 液中溶质与水的传递，从而净化血液， 达到治疗疾病的目的。血液净化应包括: 血液透析、血液滤过、血液灌流、血浆 置换、免疫吸附等。 2021/3/1441 血液透析基本原理血液透析基本原理 2021/3/1442 血液透析基本原理血液透析基本原理 一、弥散与透析一、弥散

21、与透析 溶质溶于溶剂形成溶液是一个溶质均匀 分散到溶剂中的过程。只要溶质在溶剂中的 浓度分布不均一,即存在浓度梯度,溶质分子与 溶剂分子的热运动就会使溶质分子在溶剂中 分散趋于均匀。这种分子热运动产生的物质 迁移现象 称为弥散（弥散（diffusion） 2021/3/1443 血液透析基本原理血液透析基本原理 这种溶质趋于均一的弥散现象的 运动定律,遵循物理学上的Fick定律: Ji=DiA(Ci/x)x-0=DiAdCi/dx Fick定律描述了在某距离(dx)内,溶质i 的弥散通量Ji与弥散面积A及浓度 Ci 成 正比;Ji 的方向与浓度梯度方向相反， 即溶质的传递方向由高浓度方向向低

22、浓度方向迁移。 2021/3/1444 血液透析基本原理血液透析基本原理 溶质的这种弥散现象,不仅在均相,即均匀 的溶剂中存在，在不同的相间，即使用一个 半透膜（能通透溶质和溶剂的膜）将溶质分 割成两部分，溶质也能跨膜丛高浓度测向低 浓度侧弥散，这样一个跨膜弥散过程称作透透 析过程析过程。 2021/3/1445 血液透析基本原理血液透析基本原理 2021/3/1446 血液透析基本原理血液透析基本原理 血液透析就是基于这样一个原理发展起来 的。在溶剂中溶质弥散进行传质,溶质受到的传 质阻力是溶剂造成的。跨膜弥散遵循能量守恒 与Fick定律,即透析过程溶质从血液侧经过半透 膜到达透析液侧，溶质

23、要克服血液侧溶剂、半 透膜以及透析液侧溶剂三层传质阻力方能从血 液侧到达透析液侧。 2021/3/1447 血液透析基本原理血液透析基本原理 2021/3/1448 血液透析基本原理血液透析基本原理 由由Fick定律得出的几个结论（指导临床）定律得出的几个结论（指导临床）: 透析过程的溶质传质阻力主要在血液一侧透析过程的溶质传质阻力主要在血液一侧。 因此,增加血液流率,改进血液侧流动状态，有助于 降低血液侧传质阻力，既可以在不改变透析器的情 况下提高透析效率，缩短透析时间。使用高流量透 析器，由于血流速率高，则更利于缩短透析时间， 从而达到治疗目的与效果。 2021/3/1449 血液透析基本

24、原理血液透析基本原理 半透膜的传质阻力与膜的厚度正相关。半透膜的传质阻力与膜的厚度正相关。降低透 析器空心纤维的厚度,有利于提高透析效率和缩短透 析时间。 血液中溶质血液中溶质i i的浓度与透析液中溶质的浓度与透析液中溶质i i的浓度的浓度相 差越大,即浓度梯度越大,则利于提高透析效率缩短透 析时间。 膜面积膜面积影响透析效率影响透析效率,相同条件下膜面积越 大则透析效率越高,透析时间可以缩短。 2021/3/1450 血液透析基本原理血液透析基本原理 二、对流与滤过二、对流与滤过: 滤过的定义滤过的定义: 用一个滤过膜将血液和滤过液分开,膜两 侧有一定的压力差,血液中的水分再负压吸引 下有血液侧对流至滤过液侧，血液中一定分 子量的溶质也随着水分的传递从血液进入滤 过液。这样一个跨膜对流传质的过程，称为 滤过滤过。 2021/3/1451 血液透析基本原理血液透析基本原理 滤过的基本原理滤过的基本原理: 血液滤过模仿肾单位的滤过重吸收原理设计,将 患者的动脉血液引入具有良好的通透性并与肾小球 滤过膜面积相当的半透膜