溫州醫(yī)科大學(xué)《生理學(xué)》泌尿系統(tǒng)藥學(xué).ppt

1、第九章 尿的生成與排出 Excretive Function of Kidney 生理教研室 李旭,第二節(jié) 腎小球的濾過(guò)功能,第一節(jié) 腎的結(jié)構(gòu)及功能概要,第六節(jié) 血漿清除率,第四節(jié) 尿的濃縮和稀釋,第五節(jié) 腎臟泌尿功能的調(diào)節(jié),第三節(jié) 腎小管和集合管的泌尿功能,第七節(jié) 尿的排放,第一節(jié) 腎的功能解剖和血流量Function of Kidney,腎血供有兩級(jí)毛細(xì)血管網(wǎng)： 腎小球毛細(xì)血管 壓力較高利于濾過(guò) (腎小)管周毛細(xì)血管 壓力較低利于重吸收,（一）腎臟的血液供應(yīng)：,血流量大：安靜時(shí)1100ml/min = 22% 心輸出量,（二）腎單位Nephron-基本功能單位 腎小體：腎小球 腎小囊（臟層

2、、囊腔、壁層） 腎小管：近端小管 近曲小管 髓袢降支粗段 髓袢細(xì)段 髓袢降支細(xì)段 髓袢升支細(xì)段 遠(yuǎn)端小管 髓袢升支粗段 遠(yuǎn)曲小管,髓袢降支,髓袢升支,近曲小管,髓袢降支粗段,髓袢降支細(xì)段,遠(yuǎn)曲小管,髓袢升支粗段,髓袢升支細(xì)段,腎小體,腎 單 位 p.212,皮質(zhì)腎單位,近髓腎單位,數(shù) 量,多,A口徑,少,體 積,較大,較小,A入 A出 21,A入 A出,A出后的毛細(xì)血管,髓袢長(zhǎng)度,分布于皮質(zhì)部的腎小管周圍 毛細(xì)血管網(wǎng),形成U形的 直小血管,短,長(zhǎng),生理作用,有利于腎小球?yàn)V過(guò) 和腎小管重吸收,有利于尿濃縮稀釋,(三)近球小體: 近球細(xì)胞，致密斑，球外膜細(xì)胞,致密斑： 感受小管液中 NaCl含量變

3、化,近球細(xì)胞：分泌腎素,排泄功能 調(diào)節(jié)水，電解質(zhì)平衡：維持穩(wěn)態(tài) 分泌生物活性物質(zhì)： 促紅細(xì)胞生成素 羥化的Vit D3 腎素等 調(diào)節(jié)動(dòng)脈血壓，調(diào)節(jié)循環(huán)的機(jī)能,腎臟的功能Renal function：,內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài),第二節(jié) 腎小球的濾過(guò)功能Function of Glomerular Filtration,一、腎小球?yàn)V過(guò)作用和濾過(guò)率 二、濾過(guò)膜及其通透性 三、濾過(guò)動(dòng)力有效濾過(guò)壓 三、影響腎小球?yàn)V過(guò)的因素,腎小球的濾過(guò)功能,濾過(guò)三要素: 屏障、 動(dòng)力、 阻力,腎小球?yàn)V過(guò)率 Glomerular filtration rate ,GFR： 單位時(shí)間內(nèi)（每分鐘）兩腎生成的超濾液總量 正常成人：125ml

4、/min 濾過(guò)分?jǐn)?shù) Filtration fraction：腎小球?yàn)V過(guò)率 / 腎血漿流量 正常值： ( 125 / 660 ) 100% = 19%,腎小囊內(nèi)：原尿 1/5,4 / 5,濾過(guò)膜,濾過(guò)的實(shí)驗(yàn)證據(jù): 腎小囊微穿刺抽取液體分析發(fā)現(xiàn),除蛋白質(zhì)，血細(xì)胞外，所含的成分及其濃度與血漿基本一致,而且滲透壓和pH值也與血漿近似。,原尿 = 血漿的超濾液,原尿,二、濾過(guò)膜 1.組成,毛細(xì)血管內(nèi)皮層 基底膜層 腎小囊臟層上皮細(xì)胞層,孔 隙 物 質(zhì) 濾 出,濾過(guò)膜(Filtration Membrane)的通透性,機(jī)械屏障對(duì)分子的半徑大小的選擇性,機(jī)械屏障對(duì)分子的半徑大小的選擇性,電學(xué)屏障對(duì)分子電荷的

5、選擇性, 物質(zhì)半徑,II 物質(zhì)電荷,濾過(guò)膜屏障：機(jī)械屏障：孔隙物質(zhì)分子 大小 電學(xué)屏障： 含有帶負(fù)電荷的物質(zhì)不易通過(guò) (含糖蛋白) 帶正電荷的物質(zhì)較易通過(guò),機(jī)械屏障作用血尿、蛋白尿,電學(xué)屏障作用蛋白尿,(二)濾過(guò)的動(dòng)力有效濾過(guò)壓,有效濾過(guò)壓= (腎小球毛細(xì)血管 內(nèi)的靜水壓 即腎小球毛細(xì)血管壓 + 囊內(nèi)液膠體滲透壓) -（血漿膠體滲透壓 + 腎小囊內(nèi)的靜水壓 即囊內(nèi)壓）,阻力,動(dòng)力,半透膜,滲透壓: 溶 質(zhì),高,低,水,滲透,膠體,Cap血壓 靜水壓,有效濾過(guò)壓,（毛細(xì)血管壓+組織液膠體滲透壓） -（血漿膠體滲透壓+組織液靜水壓） = 有效濾過(guò)壓0 組織液生成(動(dòng)脈端) 0 組織液回流(靜脈端)

6、,動(dòng)力 阻力,凈濾過(guò)壓 = 60 (18 + 32) = +10 mmHg 0有濾液生成,有效濾過(guò)壓=0 無(wú)濾液生成,有效濾過(guò)壓=毛細(xì)血管壓-（血漿膠體滲透壓+腎小囊靜水壓）,(一)有效濾過(guò)壓（濾過(guò)的動(dòng)力）,有效濾過(guò)壓=毛細(xì)血管壓-（血漿膠體滲透壓+囊內(nèi)壓）,濾過(guò)平衡,入球端 有效濾過(guò)壓 = 45 ( 25 + 10 ) =10mmHg) 0有濾液生成,出球端 有效濾過(guò)壓 = 45 ( 35 + 10 ) = 0mmHg =0無(wú)濾液生成,沿著毛細(xì)血管全長(zhǎng)，隨著水和溶質(zhì)的濾出， 膠體滲透壓漸有效濾過(guò)壓漸(=0時(shí)，濾過(guò)停止) 濾過(guò)停止的位置 決定著毛細(xì)血管 濾過(guò) 的長(zhǎng)度。,三、影響濾過(guò)的因素Fac

7、tors Affecting Glomerular Filtration,濾過(guò)系數(shù) 毛細(xì)血管血壓 囊內(nèi)壓 血漿膠體滲透壓,（二）有效濾過(guò)壓,（一）濾過(guò)膜,（三）腎血漿流量,（一）濾過(guò)膜 濾過(guò)系數(shù)：通透系數(shù) * 濾過(guò)面積,2、面積,1、通透性,濾過(guò)面積GFR尿量,（二）有效濾過(guò)壓,腎小球 Cap.血壓,血漿膠體 滲透壓,囊內(nèi)壓),有效 濾過(guò)壓, GFR 尿量,=,(,+,1、,eg.連續(xù)間斷刺激迷走N外周端、iv 1:10000NE 如:大失血交感N(+)、NE血管收縮（入球小A出球） 高Bp病晚期腎A入硬化而縮小,如：家兔，快速靜脈注射37生理鹽水 20ml,如：結(jié)石、腫瘤（尿路梗塞時(shí)）,3、

8、,2、,（超過(guò)自身調(diào)節(jié)范圍）,動(dòng)脈血壓在80180mmHg 范圍內(nèi)變化， 腎血流量保持相對(duì)穩(wěn)定,自身調(diào)節(jié) Autoregulation：,意義：使腎血流量穩(wěn)定適應(yīng)于腎臟的泌尿功能,Bp ,血管口徑,血量,水,（三）腎血漿流量,腎血漿流量 血漿膠體滲透壓上升速度減慢 有濾過(guò)作用的毛細(xì)血管段加長(zhǎng)濾過(guò)率,第三節(jié) 腎小管和集合管的泌尿功能Function of Urinary Formation for Renal Tubules and Collecting Ducts,一、腎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 選擇性 有限性,如葡萄糖,轉(zhuǎn)運(yùn)的方式,主動(dòng)：,被動(dòng)：,二、腎單

9、位不同部位重吸收和分泌 Reabsorption and secretion of Renal Tubules and Collecting Ducts,(一)近端小管,2.HCO3-的重吸收與H+分泌,H+與NH3的分泌,3.K+的重吸收,5.其他物質(zhì),4.葡萄糖的重吸收,1.Na+ 、Cl和水的重吸收,(二)髓袢,(三)遠(yuǎn)端小管和集合管,腎小管管腔內(nèi)外 Na+電化學(xué)梯度 (基底膜Na +泵),鈉-氫的反向交換,鈉離子與葡萄糖，AA同向轉(zhuǎn)運(yùn),H+分泌,細(xì)胞內(nèi)Na+升高,G，AA重吸收,HCO3-重吸收,Na+泵到細(xì)胞間隙,細(xì)胞間隙滲透壓升高,水進(jìn)入細(xì)胞間隙（靜水壓升高）,Na+泵,鈉重吸收,

10、水重吸收,(1)前半段： Na+耦聯(lián)協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)體,K+,Na+,小管上皮細(xì)胞內(nèi),基底膜,后半段： 被動(dòng)重吸收,機(jī)制: Cl- 順著濃度梯度被動(dòng)擴(kuò)散,Cl-,Na+,近端小管是物質(zhì)重吸收的主要部位（2/3） 對(duì)水的重吸收是取決于滲透梯度 (NaCl為主要溶質(zhì)) 水是伴隨著溶質(zhì)的吸收而被重吸收 主動(dòng)吸收與被動(dòng)吸收 兩種方式,Na+-H+反向交換 (近端小管),2. HCO3-的重吸收與H+分泌 排酸保堿,(1)HCO3-重吸收：被動(dòng),(2)H+分泌：,3.K+重吸收 機(jī)制: 主動(dòng)過(guò)程 (尚不清楚),4.葡萄糖的重吸收：,（1）重吸收部位: 近端小管 （2）重吸收機(jī)制: 與鈉協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn) (繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)

11、),轉(zhuǎn)運(yùn)體數(shù)量有限 重吸收的最大限度 腎糖閾 如：糖尿病,糖尿病的多尿,（二）髓袢： 水鹽重吸收 分離 髓袢各段對(duì)水或溶質(zhì)的 通透性不同 髓袢降支對(duì)水通透性大，對(duì)溶質(zhì)通透性小 髓袢升支對(duì)水不通透性，對(duì)溶質(zhì)通透性大,髓袢升支粗段：（主要部位） 對(duì)水不通透 Na+2Cl-K+同向轉(zhuǎn)運(yùn)體 主動(dòng)重吸收鈉的作用,（二）髓袢,鈉泵活動(dòng)，腎小管上皮C內(nèi)Na+ ,Na+:2Cl-:K+同向轉(zhuǎn)運(yùn)體,Cl- 重吸收,Na+泵到 細(xì)胞間隙,細(xì)胞內(nèi)高K+,K+返回小管腔,小管內(nèi)正電位,Na+進(jìn)入細(xì)胞旁路（被動(dòng)）,Na+ 重吸收 （主動(dòng)）,主細(xì)胞 重吸收Na+，水，分泌K+ 閏細(xì)胞 分泌H+，H+泵轉(zhuǎn)運(yùn)， 不通過(guò)氫-鈉

12、交換。,(三)遠(yuǎn)端小管和集合管（調(diào)節(jié)）,重吸收的特征:,Na+的重吸收、K+分泌 受 醛固酮 調(diào)節(jié) 水的重吸收 受 抗利尿激素 ADH 調(diào)節(jié) 重吸收量根據(jù)機(jī)體的需要而被調(diào)節(jié)； 重吸收量對(duì)終尿量的影響很大。,NH3的分泌與H+、HCO3-的轉(zhuǎn)運(yùn)關(guān)系 機(jī)制:單純擴(kuò)散,小管上皮細(xì)胞內(nèi) 谷氨酰胺,NH3(氨),脂溶性,腎小管腔：NH3H+,NH4+Cl-NH4Cl,單純擴(kuò)散,谷氨酰胺酶,特點(diǎn)： 1. 近端小管是主要吸收部位 等滲性重吸收 2. 髓袢各段水鹽重吸收分離 (升支粗段 對(duì)NaCl主動(dòng)重吸收) 3. 遠(yuǎn)端小管和集合管 受激素調(diào)節(jié) 調(diào)節(jié)性吸收,量大 選擇性 有限性,第四節(jié) 尿液的濃縮和稀釋Uri

13、nary Concentration and Dilution,低滲尿( 稀釋 )：尿滲透壓血漿滲透壓 等滲尿：尿液滲透壓=血漿滲透壓,機(jī)體在體水過(guò)多情況下，尿稀釋，有排水作用 機(jī)體在缺水情況下，尿濃縮，有保水作用,尿濃縮和稀釋的原理（自學(xué)）Mechanism of Urinary Concentration and Dilution,1. 髓袢、集合管U形結(jié)構(gòu)的逆流系統(tǒng)（結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)） 2. 腎髓質(zhì)的高滲狀態(tài) 3. 激素（ADH）： 遠(yuǎn)曲小管和集合管 對(duì)水重吸收 (調(diào)節(jié)),第五節(jié) 腎臟泌尿功能的調(diào)節(jié)Regulation of Urine Formation in Kidney,尿的生成由：腎小球

14、的濾過(guò)、腎小管和集合管的重吸收與分泌三個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成。 前文已述影響腎小球的濾過(guò)因素，本節(jié)主要討論影響腎小管、集合管的重吸收和分泌因素： 即腎內(nèi)自身調(diào)節(jié)和神經(jīng)、體液調(diào)節(jié)。,一、腎內(nèi)自身調(diào)節(jié) （一）腎血流和腎小球?yàn)V過(guò)率的自身調(diào)節(jié),（二）球-管平衡 Glomerulo-tubular balance： 1、定義： 在正常情況下， 不論腎小球?yàn)V過(guò)率有何變化， 近端小管對(duì)水和 Na+的重吸收量 總穩(wěn)定在濾過(guò)量的65-70,機(jī)制,重吸收率/濾過(guò)率65-70,65,定比重吸收,2、機(jī)制：腎血流量保持穩(wěn)定,當(dāng)GFR時(shí),管周Cap.血量Cap.壓 膠體滲透壓,近端小管對(duì)Na+和水重吸收,3.意義： 維持尿量相對(duì)穩(wěn)

15、定，緩沖 腎小球?yàn)V過(guò)率變化對(duì)尿量的影響。,膠體滲,Cap血壓 靜水壓,水,二、神經(jīng)調(diào)節(jié),三、體液調(diào)節(jié) （一）醛固酮 （二）抗利尿激素,二、神經(jīng)體液調(diào)節(jié) 腎交感N興奮 (劇烈運(yùn)動(dòng)、緊張、大出血等), 近端小管 重吸收水和NaCl,直接刺激 近球細(xì)胞釋放腎素 血管緊張素-醛固酮系統(tǒng) 遠(yuǎn)曲小管和集合管對(duì)水、NaCl的重吸收,循環(huán)血量 等適宜刺激,(一)腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng) (RAAS),腎素 2. 血管緊張素II 3. 醛固酮,1. 腎素分泌的刺激因素:,球 旁 細(xì) 胞 (近球細(xì)胞),循環(huán)血容量,腎 素,Back,腎上腺皮質(zhì)球狀帶,血K+、Na+,腎素,血管緊張素原(肝),血管緊張素,血管緊

16、張素,血管緊張素,效應(yīng)： 血管收縮 促進(jìn)水鈉吸收 刺激醛固酮 ADH 引起渴覺,醛 固 酮,肺血管緊張素轉(zhuǎn)換酶,Back,2.,3、 醛固酮 Aldosterone,(1)來(lái)源：腎上腺皮質(zhì)球狀帶 (2)作用：（保鈉排鉀保水） 促進(jìn)遠(yuǎn)曲小管和集合管 主動(dòng)重吸收Na+ ，分泌K+,(4)調(diào)節(jié)： RAAS(血管緊張素) 血K+ (為主)、 血Na+,(3)作用機(jī)制:,Back,水的重吸收,尿量,1、合成、貯存與釋放： 視上核、室旁核下丘腦-垂體束垂體后葉(神經(jīng)垂體),（五）抗利尿激素 (Antidiuretic hormone) ADH 血管加壓素 (vasopressin) VP,2、生理作用：

17、（1）V2受體，遠(yuǎn)曲小管、集合管對(duì)水的通透性 （2） V1受體，小動(dòng)脈收縮,3、作用 機(jī)制：,4、抗利尿激素釋放的影響因素： 血漿滲透壓（晶體滲透壓） 機(jī)體缺水(如大量出汗) 血漿晶體滲透壓下丘腦滲透壓感受器(+) ADH合成與釋放遠(yuǎn)曲小管和集合管對(duì)水重吸收尿量 體水過(guò)剩 尿稀釋 機(jī)體缺水 尿濃縮 血容量 容量感受器(-) 血壓 壓力感受器(-), ADH,水利尿： Water diuresis 大量飲清水引起尿量增多的現(xiàn)象,尿崩癥 Diabetes insipidus：下丘腦視上核，室旁核及 下丘腦-垂體束病變 尿量(10L/天),第六節(jié) 清除率 clearance,一、清除率的定義和計(jì)算方

18、法 二、測(cè)定清除率的意義,腎動(dòng)脈 腎單位 腎靜脈 尿 清除率：?jiǎn)挝粫r(shí)間由尿排出（被清除）某物質(zhì)的量，相當(dāng)于多少毫升血漿中所含的量，這個(gè)血漿毫升數(shù)即為該物質(zhì)的清除率。 C P = U V C = U V / P （ml/min）,UV,PC,二、測(cè)定清除率的意義 （一）測(cè)定腎小球?yàn)V過(guò)率（GFR）： GFR為單位時(shí)間（1min）內(nèi)從雙腎濾過(guò)的血漿毫升數(shù) 常用菊粉清除率、內(nèi)生肌酐清除率。 1菊粉（Inuin）清除率：CIn 自由濾過(guò)，不被腎小管分泌或重吸收 2內(nèi)生肌酐清除率（CCr）：,入球小動(dòng)脈,出球小動(dòng)脈,P GFR,U V,P C,腎動(dòng)脈,腎靜脈,X P,U V,（二）測(cè)定腎血流量 腎血漿流量

19、(RBF)renal blood flow 腎血流量(RPF)renal plasma flow,對(duì)氨基馬尿酸 碘銳特,0,(三)評(píng)估腎小管的功能,當(dāng)GFR=125ml/min， 能濾過(guò)，但不被重吸收； 當(dāng)某物質(zhì)C125ml/min， 為腎小管分泌，或分泌重吸收； 當(dāng)某物質(zhì)C分泌 如：葡萄糖 C=0,測(cè)定清除率的意義 測(cè)定腎小球?yàn)V過(guò)率 （GFR） 測(cè)定腎血流量 推測(cè)腎小管的功能,尿潴留 尿失禁,第五節(jié) 尿的排放（自學(xué)）,排尿反射,尿潴留 尿失禁,正常情況下，成人的腎小球?yàn)V過(guò)率為（ ） A.100ml/min B.150ml/min C.660ml/min D.180ml/min E.125ml/min,E,B,原尿中葡萄糖的濃度 （ ） A. 高于血漿 B. 與血漿相同 C. 低于血漿 D. 與腎小管液相同,思考題,腎臟中尿濃縮的動(dòng)力所在的部位是（） A. 近曲小管 B. 遠(yuǎn)曲小管和集合管 C.內(nèi)髓集合管 D.髓袢降支細(xì)段 E. 髓袢升支粗段,終尿中的K+主要