生理學(xué)腎臟功能

1、第八章 腎臟的排泄機(jī)能,排泄的途徑 ：,1、呼吸系統(tǒng): CO2、H2O2、消化系統(tǒng): 膽色素、無(wú)機(jī)鹽（Hg、Pb、Ca、Mg)3、皮 膚：H2O、NaCl、尿素4、腎 臟: 尿液,排 泄：體內(nèi)一些物質(zhì)經(jīng)血液循環(huán)由排泄器官排出體外的過(guò)程。,腎臟的功能：,(一) 泌尿（維持內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定） 1、排除代謝終產(chǎn)物、過(guò)剩的物質(zhì)及進(jìn)入體內(nèi)的異物; 2、調(diào)節(jié)細(xì)胞外液量和血液的滲透壓; 3、

2、調(diào)節(jié)水、電解質(zhì)和酸堿平衡。 (二) 內(nèi)分泌: 1、對(duì)血容量和血壓起調(diào)節(jié)作用的腎素; 2、刺激骨髓造血的促紅細(xì)胞生成素; 3、具有強(qiáng)烈舒血管作用的前列腺素等。,第一節(jié) 腎的解剖功能,一、腎臟的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),腎單位,腎小體,腎小管,腎小球,腎小囊,,,（renal corpuscle）,（renal tubule）,（glomerulus）,（Bowman capsule）,1、腎單位的組成,The nephron is t

3、he structural and functional unit of the kidney. It consists of a specialized tubular structure and closely associated blood vessels.,,Nephron overview,腎單位,腎小體,腎小管,腎小球,腎小囊,近曲小管,降支粗段降支細(xì)段升支細(xì)段,髓袢,遠(yuǎn)曲小管,升支粗段,近端小管,遠(yuǎn)端小管

4、,,,,,,,皮質(zhì)腎單位和近髓腎單位,,2、濾過(guò)膜的組成,血液流經(jīng)腎小球毛細(xì)血管網(wǎng)時(shí)，其血漿成分進(jìn)入腎小囊時(shí)所經(jīng)過(guò)的膜稱為濾過(guò)膜，,（filtration membrane）,也稱為濾過(guò)屏障。,（filtration barrier）,毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞,（endothelial cell）,基 膜,（basement membrane）,腎小囊臟層足細(xì)胞的足突,（foot process）,fenestrations,,,,f

5、enestrations,,,內(nèi)皮細(xì)胞（endthelial cell）有許多小孔， 稱為窗孔 （fenestrations)。,基膜是一層有孔的 基膜，含有一些帶負(fù)電的蛋白質(zhì)。,足細(xì)胞的足突互相交錯(cuò)，形成濾過(guò)裂隙膜。,Filtration slits,pedicets,,,Macula densa cell,,Afferent arteriole,,,Loop of henle,,Juxtaglomerular cell,3、 近

6、球小體 (juxtaglomerular apparatus),,,顆粒細(xì)胞,致密斑,系膜細(xì)胞,出、入球動(dòng)脈中層的肌細(xì)胞呈上皮樣變，內(nèi)含分泌顆粒，分泌顆粒內(nèi)含有腎素；是對(duì)牽張刺激敏感的感受器；受腎交感N支配。,遠(yuǎn)曲小管起始處，細(xì)胞呈立柱樣變、斑狀突起；對(duì)遠(yuǎn)曲小管中的[Na+]、[Cl-]敏感，并通過(guò)通過(guò)某種形式將信息傳遞至近球細(xì)胞，調(diào)節(jié)腎素的釋放。,致密斑將小管成分變化信息傳給腎小球，調(diào)整近球細(xì)胞腎素的分泌。 這個(gè)過(guò)程也

7、叫“管球平衡” 。,（tubulo-glomerular feedback）,,,Macula densa cell,,Afferent arteriole,,,Loop of henle,,Juxtaglomerular cell,,,二、腎的血管分布,在正常成人，兩個(gè)腎的血流量約1200ml/min, 接近心輸出量的1/4。,25,The renal artery branches until each nephron h

8、as an afferent arteriole leading to it. This afferent arteriole leads to a convoluted capillary called the glomerulus.,The efferent arteriole leads away from the glomerulus to a second capillary bed, the peritubular capi

9、llaries. Venous circulation leads away from the nephron.,腎臟血管分布的特點(diǎn)：,有兩個(gè)互相串聯(lián)的毛細(xì)血管網(wǎng)組成。 腎小球毛細(xì)血管網(wǎng)壓力較高，對(duì)于腎小球處的濾過(guò)很重要。 腎小管周圍毛細(xì)血管的血壓較低，對(duì)腎小管的重吸收很重要。,三、 腎臟的神經(jīng)支配,腎的神經(jīng)主要是交感神經(jīng)，一般認(rèn)為腎臟沒(méi)有迷走神經(jīng)末梢支配。 交感神經(jīng)主要分布在入球小動(dòng)脈的平滑肌

10、，引起血管收縮。 在腎小體周圍分布也很密集，支配近球細(xì)胞釋放腎素。,四、尿生成的基本過(guò)程,第二節(jié) 腎臟功能的研究方法,一、血漿清除率（plasma clearance）,腎臟在單位時(shí)間內(nèi)將多少毫升血漿中的某種物質(zhì)完全清除出去，這個(gè)被完全清除了某種物質(zhì)的血漿毫升數(shù)，就稱為該物質(zhì)的血漿清除率。,單位時(shí)間內(nèi)所排出的尿量(V)尿中某一物質(zhì)的濃度(Ux)血漿中所含這一物質(zhì)的濃度(Px),甲：每分尿量(V=1ml/min)尿中某物質(zhì)

11、的濃度(Ux=100mg/100ml)血漿中該物質(zhì)的濃度(Px=1mg/100ml),C甲 =,1ml/min×100mg/ml,1mg/100ml,= 100ml/min,甲腎對(duì)該物質(zhì)的血漿清除率：,,乙：每分尿量為V=0.8ml/min尿中某物質(zhì)的濃度Ux=50mg/100ml血漿中該物質(zhì)的濃度Px=0.32mg/100ml,乙腎對(duì)該物質(zhì)的血漿清除率：,C乙 =,0.8ml/min×50mg/100ml,

12、,0.32mg/100ml,=,125ml/min,二、測(cè)定血漿清除率的生理意義,1. 可用于測(cè)定腎小球?yàn)V過(guò)率,能在腎小球處隨血漿自有濾過(guò)，而在腎小管中又不被重吸收和分泌，則這類物質(zhì)的血漿清除率就可以代表腎小球?yàn)V過(guò)率。,(菊粉、內(nèi)生肌酐）,UIN (urine concentration) = 35 mg/mLV (urine flow) = 0.9 ml/minPIN (the arterial plasma level) = 0

13、.25 mg/ml CIN = UIN × V /PIN =35 × 0.9/ 0.25 = 126 ml/min,Example:,2. 可用于測(cè)定腎血流量,如果血漿流經(jīng)腎臟一次以后，其中所含的某種物質(zhì)完全被清除，即經(jīng)過(guò)腎小球?yàn)V過(guò)和腎小管分泌，該物質(zhì)在靜脈血中的濃度為0，則這種物質(zhì)的清除率可以代表每分鐘流過(guò)兩腎的血漿流量。,（碘銳特、對(duì)氨基馬尿酸）,血漿量占全血量大約為55%,經(jīng)計(jì)算得P

14、AH的血漿清除率為550ml/min,,腎血流量 = 650/55×100 = 1200ml/min,3. 推測(cè)腎小管功能,GFR>125ml/min 表明某種物質(zhì)必定有分泌。,GFR<125ml/min 表明某種物質(zhì)必定有重吸收。,第三節(jié) 腎小球的濾過(guò)功能,一、腎小球?yàn)V過(guò)膜,1、濾過(guò)膜的組成,,腎小球毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞基膜腎小囊臟層上皮細(xì)胞,血漿中的一部分水分和小分子溶質(zhì)透過(guò)濾過(guò)

15、膜進(jìn)入腎小囊形成原尿，而血細(xì)胞和血漿蛋白不能濾過(guò)。是一種超濾過(guò)（ultrafiltrate）的過(guò)程。,2、濾過(guò)膜的超濾過(guò)程,成 分 血漿 原尿 終尿 濃縮倍數(shù) 水 900 980 960 1.1蛋白質(zhì) 80 微量

16、 0 -葡萄糖 1 1 0 - Na+ 3.3 3.3 3.5 1.1 Cl- 3.7 3.7

17、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

18、 67.0 肌酐 0.01 0.01 1.5 150.0 氨 0.001 0.001 0.4 400.0,,血漿、原尿和終尿主要成分比較(g/L),,,（1）機(jī)械屏障作用,（2）電學(xué)屏障作用,3、濾過(guò)膜的通透性,濾過(guò)膜的三層中，每層都有帶負(fù)電的糖蛋

19、白。阻止帶負(fù)電的物質(zhì)通過(guò)。,有效半徑 4.2 nm（分子量> 70000 ）的大分子物質(zhì)不能濾過(guò)； 半徑在二者之間的物質(zhì)可部分濾過(guò)，且與半徑呈反變關(guān)系。,二、腎小球?yàn)V過(guò)率與濾過(guò)分?jǐn)?shù),1. 腎小球?yàn)V過(guò)率（glomerular filtration rate）,單位時(shí)間內(nèi)兩腎生成的超濾液量，稱為腎小球?yàn)V過(guò)率（125ml/min ）,2. 單個(gè)腎單位腎小球?yàn)V過(guò)率（SNGFR）,單位腎單位水平上測(cè)定的GFR稱為單個(gè)腎單位腎小球?yàn)V過(guò)率。

20、,腎小球?yàn)V過(guò)率與腎血漿流量的比值。,正常值 : 0.18 ~ 0.20,表明:流經(jīng)腎臟的血漿約1/5形成原尿。,3. 濾過(guò)分?jǐn)?shù) （filtration fraction, FF）,三、有效濾過(guò)壓,,,腎小囊內(nèi)膠體滲透壓,0,1、有效濾過(guò)壓(effective filtration pressure，EFP),（2）囊內(nèi)壓: 10mmHg,（3）血漿膠體滲透壓：,壓力較高， 45mmHg 入球端與出球端幾乎相等,（1）毛細(xì)血管壓：

21、,入球端：20mmHg 出球端：35mmHg,入球端 EFP = 45 – (25 + 10) = 10 (mmHg),出球端 EFP = 45 – (35 + 10) = 0,在血液流經(jīng)腎小球毛細(xì)血管時(shí)，不斷生成濾過(guò)液，血漿蛋白濃度就會(huì)逐漸增加，血漿膠體滲透壓也隨之升高。因此，有效濾過(guò)壓也逐漸下降。當(dāng)有效濾過(guò)壓下降到零時(shí)，就達(dá)到濾過(guò)平衡（filtra

22、tion equilibrium），濾過(guò)便停止了。,只有從入球小動(dòng)脈端到濾過(guò)平衡這一段才有濾過(guò)作用。濾過(guò)平衡越靠近入球小動(dòng)脈端，有效濾過(guò)面積就越小，腎小球?yàn)V過(guò)率就低。,2、濾過(guò)系數(shù)（Kf）,一般認(rèn)為，決定濾過(guò)系數(shù)的主要因素有有效通透性系數(shù)（K）和濾過(guò)膜的面積（S）。,指在1mmHg有效濾過(guò)壓作用下，單位時(shí)間濾過(guò)的超濾液量。是濾過(guò)膜的有效面積及其通透性的乘積。,四、影響腎小球?yàn)V過(guò)的因素,1、濾過(guò)膜,（1）通透性 （permeabilit

23、y）,（2）面積（area）,急性腎小 球腎炎,腎小球毛細(xì) 血管口徑,,血流量?,活動(dòng)的腎小球數(shù)目,,濾過(guò)面積?,GFR?,尿量?（少尿）,,,,,,,2、血漿膠體滲透壓,快速大量靜脈注射生理鹽水,血漿蛋白濃度相對(duì)?,血漿膠滲壓?,EFP?,GFR ?,,,,,尿量?,,3、腎血漿流量（renal plasma flow）,主要影響濾過(guò)平衡的位置,腎血漿流量加大，腎小球毛細(xì)血管內(nèi)血漿膠體滲透壓的上升速度減慢，濾過(guò)平衡就靠近出球

24、小動(dòng)脈端，腎小球?yàn)V過(guò)率將隨之增加。,只有從入球小動(dòng)脈端到濾過(guò)平衡這一段才有濾過(guò)作用。濾過(guò)平衡越靠近入球小動(dòng)脈端，有效濾過(guò)面積就越小，腎小球?yàn)V過(guò)率就低。,,五、腎血流量和腎小球?yàn)V過(guò)率的自身調(diào)節(jié),1、肌源性機(jī)制（myogenic mechanism）,動(dòng)脈血壓,??,入球小動(dòng)脈血管壁受到牽張刺激,??,,血管平滑肌,收縮舒張,血管口徑,??,血流阻力,??,,,,血流量,??,,腎血流量相對(duì)恒定,,Normal conditio

25、ns: Systemic pressure normal: 120mmHg Glomerular hydrostatic pressure normal Afferent arteriole diameter normal Net filtration rate normal: GFR=125ml/min,,,,,Autoregulation of GFR,Increased pre

26、ssure with autoregulation: Systemic pressure increased: 140mmHg Glomerular hydrostatic pressure normal Afferent arteriole diameter decreased Net filtration rate normal: GFR=125ml/min,,,,,Autoregulat

27、ion of GFR,Decreased pressure with autoregulation: Systemic pressure decreased: 100mmHg Glomerular hydrostatic pressure increased Afferent arteriole diameter increased Net filtration rate normal: GF

28、R=125ml/min,,,,,Autoregulation of GFR,動(dòng)脈血壓 160 mmHg 平滑肌已達(dá)收縮極限,動(dòng)脈血壓在80 mmHg 以下，160 mmHg以上腎血流量隨動(dòng)脈血壓的變化而變化,,2、管-球反饋（tubulo-glomerular feedback）,管球平衡是指遠(yuǎn)端小管液流量的變化影響很血流量和腎小球?yàn)V過(guò)率的現(xiàn)象。結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是近球小體。,,腎血流量和腎小球?yàn)V過(guò)率↓→近端小管的重吸收量相對(duì)增加，致密斑感

29、受到遠(yuǎn)曲小管液[Na+][Cl-] ↓ →致密斑將此信息反饋至腎小球→ 入球小動(dòng)脈舒張→腎血流量和腎小球?yàn)V過(guò)率恢復(fù)。,腎血流量 小管液NaCl GFR 致密斑 球旁細(xì)胞 腎素AgⅡ、醛固酮 腎小球?yàn)V過(guò)率 保鈉保水,,,,,,,,,,,三. 腎血流量和腎小球?yàn)V過(guò)率的神經(jīng)體液調(diào)節(jié),（一）神經(jīng)調(diào)節(jié),（二）體液

30、調(diào)節(jié),腎交感N,球旁細(xì)胞,腎 素,血管緊張素,腎血管收縮,RBF，GFR,,,,,,,,（血管緊張素Ⅱ）,緊急情況下，通過(guò)神經(jīng)體液的作用，腎血流量減少，全身血液重新分配，保證心、腦等器官的血供，“移緩濟(jì)急”。,在一般的血壓變動(dòng)范圍內(nèi)，腎臟依靠自身調(diào)節(jié)來(lái)保持腎血流量相對(duì)穩(wěn)定，維持正常的泌尿機(jī)能；,Sympathetic nerve fibers innervate all blood vessels of the kidney. In e

31、xtreme stress or blood loss, sympathetic stimulation override autoregulation.,Increased sympathetic discharge causes intense constriction of renal blood vessels: Blood is shunted to other vital organs GFR reduc

32、tion causes minimal fluid loss from blood Reduction in filtration can not go on in definitely, as waste products build up and metabolic imbalances increase in blood.,,,GFR Regulation Mechanism:Sympathetic Contr

33、ol,第四節(jié) 腎小管和集合管的重吸收和分泌功能,重吸收:小管上皮細(xì)胞將原尿中某些成分重新攝回血液的過(guò)程。,分 泌:指小管上皮細(xì)胞將自身代謝產(chǎn)物排入管腔的過(guò)程。,,Renal Process,,The formation of urine begins with filtration, during which fluid and small solutes flow from the glomerulus to the capsu

34、lar space.,Renal Process,,As the filtrate process through the tubules, specific substances are reabsorbed back into the blood of the peritubular capillaries.,Renal Process,,Some solutes are removed from the blood of the

35、peritubular capillaries and secreted by the tubular cells into the filtrate.,人兩腎每天生成的腎小球?yàn)V過(guò)液達(dá)180L，而終尿只有1.5L左右。這表明濾過(guò)液中約有99%的水被腎小管和集合管重吸收，只有約1%被排出體外。,,不僅如此，濾過(guò)液中的葡萄糖已全部被腎小管重吸收回血液，鈉、尿素等被不同程度的重吸收，肌酐、尿酸和K+等還被腎小管分泌入管腔中。,,一、腎小管與集

36、合管的重吸收功能,,,（一）腎小管與集合管物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的方式,被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn),主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn),原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn) 繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn),,,,,同向轉(zhuǎn)運(yùn)（cotransport）： 是指兩種物質(zhì)與細(xì)胞膜上的同向轉(zhuǎn)運(yùn)體 (cotransporter)結(jié)合，以相同方向通過(guò)細(xì)胞膜的轉(zhuǎn)運(yùn)。,逆向轉(zhuǎn)運(yùn)（antiport）:是指兩種物質(zhì)與細(xì)胞膜上的逆向轉(zhuǎn)運(yùn)體(antiporter)又稱交換體 (exchanger)結(jié)合，以相反方向通過(guò)

37、細(xì)胞膜的轉(zhuǎn)運(yùn)。,（二）腎小管與集合管物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的途徑,跨細(xì)胞途徑（transcellular pathway）,旁細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)（paracellular transport）,,,（三）幾種主要物質(zhì)的重吸收,1、Na+的重吸收,（1）近端小管前半段Na+的重吸收（主動(dòng)過(guò)程）,與葡萄糖、氨基酸、HCO3-、PO43-等同向轉(zhuǎn)運(yùn),與H+逆向轉(zhuǎn)運(yùn),管周膜： Na+-K+泵,管腔膜：,,,,基底膜側(cè)——Na+-K+-ATPase,管腔膜側(cè)——N

38、a+和葡萄糖/氨基酸同向轉(zhuǎn)運(yùn),,,濾過(guò)液中99％Na+被腎小管和集合管重吸收，其中濾過(guò)液中65-70%Na+被近球小管重吸收。,細(xì)胞旁轉(zhuǎn)運(yùn)途徑 Cl-順濃度差經(jīng)緊密連接處重吸收→管兩側(cè)電位差 →Na+順電位差經(jīng)緊密連接處重吸收。被動(dòng)過(guò)程。,跨細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)途徑 Na+與H+逆向偶聯(lián)轉(zhuǎn)運(yùn),（2）近端小管后半段Na+的重吸收（被動(dòng)和主動(dòng)過(guò)程）,,近端小管Na+重吸收特點(diǎn)：存在泵-漏現(xiàn)象（凈Na+重吸收量＝主動(dòng)重吸收量－回漏量

39、）。,細(xì)胞間隙內(nèi)[Na+]↑→滲透壓↑,細(xì)胞間隙內(nèi)靜水壓↑,部分Na+和H2O回漏入管腔內(nèi),,,,,,上皮細(xì)胞的緊密連接被撐開(kāi),,管腔膜Na+易化擴(kuò)散入上皮細(xì)胞內(nèi),管周膜Na+泵將Na+泵出上皮細(xì)胞,H20順滲透壓進(jìn)入上皮細(xì)胞間隙,,,,,,,,（2）髓袢中的重吸收（20%的Na＋被重吸收）,髓袢升支粗段,,管腔膜上有Na+:2Cl-:K+同向轉(zhuǎn)運(yùn)體→Na+、Cl-順電-化學(xué)梯度，K+逆電-化學(xué)梯度同向轉(zhuǎn)運(yùn)入細(xì)胞內(nèi)。 進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的

40、：Na+由管周膜Na+泵泵出，Cl-經(jīng)管周膜Cl-通道、K+經(jīng)管腔膜K+通道順濃度梯度易化擴(kuò)散出細(xì)胞。,影響同向轉(zhuǎn)運(yùn)體轉(zhuǎn)運(yùn)的因素:,應(yīng)用哇巴因選擇性阻斷Na+泵時(shí)，Cl-和Na+的重吸收就明顯減少。說(shuō)明管周膜Na+泵的活動(dòng)對(duì)管腔膜同向轉(zhuǎn)運(yùn)體的轉(zhuǎn)運(yùn)具有重要作用。因此，將Na+泵的活動(dòng)稱原發(fā)主動(dòng)，而將同向轉(zhuǎn)運(yùn)體的轉(zhuǎn)運(yùn)稱繼發(fā)主動(dòng)；故Cl-在髓袢升支粗段的重吸收是主動(dòng)的。,同向轉(zhuǎn)運(yùn)體對(duì)速尿（furosemide）和利尿酸很敏感，即它們能與Cl-

41、競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合位點(diǎn)，從而抑制Na+、Cl-、K+的同向轉(zhuǎn)運(yùn)，干擾尿濃縮機(jī)制，導(dǎo)致利尿。因此，將速尿稱髓袢利尿劑。,是主動(dòng)重吸收過(guò)程，約12%的Na＋被重吸收,遠(yuǎn)曲小管后段和集合管：Na+在管腔膜主要通過(guò)Na+通道進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，然后在管周膜由Na+泵泵出細(xì)胞而被重吸收。管腔膜的Na+通道可被氨氯吡咪(amiloride)抑制。,遠(yuǎn)曲小管初段：Na+在管腔膜由Na+-Cl-同向轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，然后在管周膜由Na+泵泵出細(xì)胞而被重吸收。Na+-Cl-

42、的同向轉(zhuǎn)運(yùn)可被噻嗪類(thiazide)利尿劑所抑制。,（3）遠(yuǎn)曲小管和集合管Na＋的重吸收,2、 Cl-的重吸收,近端小管的后半段被動(dòng)過(guò)程,由于Na+、葡萄糖、氨基酸等物質(zhì)已在近曲小管的前半段主動(dòng)重吸收→后半段的管內(nèi)外Cl-的濃度差↑→Cl-順濃度差進(jìn)入細(xì)胞間隙。,髓袢升支粗段為主動(dòng)重吸收 Na+:2Cl-:K+同向轉(zhuǎn)運(yùn)體,遠(yuǎn)曲小管初段為主動(dòng)重吸收 ：Na+-Cl-同向轉(zhuǎn)運(yùn)體,3、H2O的重吸收,重吸收機(jī)制:被動(dòng)過(guò)程（滲透作用）,重

43、吸收特點(diǎn),重吸收量始終為濾過(guò)量的65~70%,近端小管對(duì)水的重吸收量不隨機(jī)體的需要而被調(diào)節(jié)，故對(duì)終尿量的影響不大。,（1）近端小管H2O的重吸收,,（2）髓袢H2O的重吸收,對(duì)水高度通透：水經(jīng)水通道以 滲透方式重吸收→滲透壓漸↑,髓袢升支細(xì)段：對(duì)水不通透,髓袢升支粗段：對(duì)水不通透,髓袢降支細(xì)段：,（3）遠(yuǎn)曲小管和集合管H2O的重吸收,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。,遠(yuǎn)曲小管初段：對(duì)水仍不通透 遠(yuǎn)曲小管

44、后段和集合管： 受ADH調(diào)控,機(jī) 制:,特 點(diǎn):,4、HCO3-的重吸收（被動(dòng)過(guò)程）,不是以HCO3-的形式而是以CO2的形式重吸收的；HCO3-的重吸收優(yōu)先于Cl-的重吸收；HCO3-的重吸收與Na+-H+逆向交換呈正相關(guān)(H+分泌↑→重吸收HCO3-↑)。,5、K+的重吸收,(4mol/L),(150mol/L),逆濃度差轉(zhuǎn)運(yùn),原尿中的K+絕大部分(≈65％)在近端小管被重吸收入血,約27％在髓袢被重吸收，約8％進(jìn)入遠(yuǎn)曲小管和集

45、合管后也被重吸收，終尿中的K+主要是由遠(yuǎn)曲小管和集合管分泌的。,管腔液：-3~4mv管周液：0mv小管上皮細(xì)胞：-70mv,K+重吸收的機(jī)制: 主動(dòng)過(guò)程(尚不清楚),[K+]小管內(nèi)∶ [K+]小管外＝1∶40,逆電位差轉(zhuǎn)運(yùn),,6、葡萄糖的重吸收,管腔膜： 葡萄糖與Na+依賴載體的同向偶聯(lián) 轉(zhuǎn)運(yùn)入細(xì)胞內(nèi),管周膜： 葡萄糖順濃度差經(jīng)載體易化擴(kuò)散 進(jìn)入細(xì)胞間隙(單一轉(zhuǎn)運(yùn)),（1）重吸收部位:僅限于近曲

46、小管(尤其前半段),（2）重吸收機(jī)制:繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn),（3）葡萄糖重吸收的特點(diǎn)：,腎糖閾（renal glucose threshold）:尿中剛剛出現(xiàn)糖時(shí)的血糖濃度(或不出現(xiàn)尿糖的最高血糖濃度) 。正常值：160~180mg％（8.9~10.1mmol/L）。,葡萄糖吸收極限量(TMG):當(dāng)全部腎小管對(duì)葡萄糖的吸收能力都達(dá)到極限,尿中的葡萄糖的排除量將隨血糖濃度的升高平行增加，此時(shí)的血糖濃度為，葡萄糖吸收極限量。,二、腎小管與集合

47、管的分泌功能,主細(xì)胞,1、K+的分泌 （被動(dòng)分泌）,（1）Na+重吸收造成的管腔內(nèi)負(fù)電位成為分泌的動(dòng)力；,（2）Na+進(jìn)入細(xì)胞后，刺激基膜側(cè)鈉泵，提高細(xì)胞內(nèi)K＋濃度，進(jìn)一步分泌K＋的分泌。,2、H+的分泌,質(zhì)子泵,H+-K+-ATP酶,（1）近球小管,（2）遠(yuǎn)球小管和集合管,Na+-H+交換質(zhì)子泵,,,,,閏細(xì)胞,泌H+與泌K+呈負(fù)相關(guān)(競(jìng)爭(zhēng)抑制),H+分泌特點(diǎn):,泌H+與重吸收HCO3-、Na+呈正相關(guān),泌H+助堿貯(泌H+→促HC

48、O3-重吸收→排酸保堿),泌H+是有限度的:當(dāng)小管液pH值＜4.5時(shí),泌H+則停止,小管上皮細(xì)胞內(nèi)谷氨酰氨,NH3(氨),脂溶性,腎小管腔：NH3＋H+,NH4+＋Cl-→NH4Cl,單純擴(kuò)散,,,,⑴機(jī)制:單純擴(kuò)散,H,,,,3、NH3的分泌,泌NH3與泌H+呈正相關(guān)：即泌NH3促進(jìn)H+-Na+交換，促進(jìn)排酸保堿,調(diào)節(jié)機(jī)體酸堿平衡。NH3擴(kuò)散的量決定于管腔液與管周液的pH值：管腔液pH值較低時(shí)，NH3較易擴(kuò)散。正常時(shí)NH3只在遠(yuǎn)

49、曲小管和集合管分泌;酸中毒時(shí),近曲小管也分泌。,NH3的分泌的特點(diǎn),第五節(jié) 尿液的濃縮和稀釋,當(dāng)機(jī)體缺水時(shí)，尿量明顯減少，尿的滲透壓高于血漿滲透壓，稱為高滲尿 ；（ hypertonic urine） 若飲水過(guò)多，尿量增多，尿的滲透壓將低于血漿滲透壓，稱為低滲尿。（hypotonic urine）,一、尿的濃縮與稀釋（Concentration and dilution）,濃縮尿和稀釋尿形成機(jī)制：,二. 尿液濃縮與稀釋的機(jī)制

50、,,(一)腎髓質(zhì)滲透梯度的形成,,,,,,升支粗段,主動(dòng)重吸收NaCl, 對(duì)水不通透，所以小管液內(nèi)的滲透壓逐漸降低，而外髓部組織液滲透壓濃度升高。,1. 外髓部高滲梯度的形成,升支細(xì)段,降支細(xì)段,2. 內(nèi)髓部高滲梯度的形成,內(nèi)髓部集合管,對(duì)尿素的通透性很大，使?jié)B透濃度增高。,對(duì)水通透，對(duì)NaCl和尿素不通透，降支細(xì)段中的水進(jìn)入組織間隙，小管液的滲透壓濃度升高。,對(duì)水不通透，對(duì)NaCl和尿素通透，NaCl順滲透梯度進(jìn)入組織液。,條件：

51、 髓袢升支粗段、遠(yuǎn)曲小管、皮質(zhì)與 外髓質(zhì)集合管尿素均不通透； 髓袢升支細(xì)段對(duì)尿素易通透； 內(nèi)髓集合管對(duì)尿素易通透+[尿素] 高(當(dāng)ADH↑時(shí)→遠(yuǎn)曲小管和集合 管對(duì)水的通透性↑→[尿素]↑)。 過(guò)程： 尿素出內(nèi)髓集合管→入髓袢升支細(xì) 段→經(jīng)髓袢升支粗段、遠(yuǎn)曲小管、 皮質(zhì)與外髓集合管→內(nèi)髓集合管。 作用： 進(jìn)一步增強(qiáng)腎內(nèi)髓高滲梯度。,腎內(nèi)

52、尿素循環(huán),小 節(jié)（ 1 ） 升支粗段對(duì)NaCl的主動(dòng)重吸收造成了外髓 部組織間液的滲透梯度;（ 2 ） NaCl的重吸收、尿素的再循環(huán)共同形成了 內(nèi)髓部滲透壓梯度的建立。,,,(二) 直小血管的作用,在直小血管的降支，髓質(zhì)中的溶質(zhì)（NaCl和尿素）擴(kuò)散入血，而水則由血管進(jìn)入組織液。直至兩者的滲透壓達(dá)到平衡。在血管的升支，水和溶質(zhì)發(fā)生相反方向的運(yùn)轉(zhuǎn)。 這樣可以把腎髓質(zhì)

53、多余的溶質(zhì)和水帶走，以維持腎髓質(zhì)的梯度。,(三) ADH（ antidiuretic hormone ）的作用,遠(yuǎn)曲小管和集合管對(duì)水的通透性受ADH的調(diào)節(jié)。,ADH分泌增多，遠(yuǎn)曲小管和集合管對(duì)水的通透性增加，重吸收增多，尿液濃縮；反之，則尿稀釋，尿量增大。,With normal hydration, normal ADH results in a few channels ADH ficilitates the diffusi

54、on of urea out of the medullary collecting duct Urea is responsible for up to 40% of the interstitial osmolarity Urea circulates back into the loop of Henle and returns to collecting ducts,Conditions Affecting A

55、ffecting Final Urine Concentration,,,,,With dehydration, a high level of ADH increase the permeability of the medullary collecting duct to water and urea. The filtrate equilibrates with each regions increase in

56、osmolarity In several dehydration conditions, the low volume of urine excreted may be concentrated to about 1400 mOsm.,Conditions Affecting Affecting Final Urine Concentration,,,,Conditions Affecting Affecting

57、Final Urine Concentration,With overhydration, ADH levels are very low or absent, and the duct cells remains impermeable to water and ureaFiltrate dose not equilibrate with any region regional in osmolarity Urine is ver

58、y dilute and high in volume Final urine may have an osmolarity as low as 100 mOsm,,,,,第六節(jié) 腎臟泌尿功能的調(diào)節(jié),一、腎內(nèi)自身調(diào)節(jié),1. 小管液中溶質(zhì)的濃度,2. 球-管平衡,本節(jié)著重討論機(jī)體對(duì)腎小管和集合管物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能的調(diào)節(jié)，包括自身調(diào)節(jié)、神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)。,二、神經(jīng)調(diào)節(jié),三、體液調(diào)節(jié),,,一、腎內(nèi)自身調(diào)節(jié),1. 小管液中溶質(zhì)的濃度,2. 球-管

59、平衡,本節(jié)著重討論機(jī)體對(duì)腎小管和集合管物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能的調(diào)節(jié)，包括自身調(diào)節(jié)、神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)。,二、神經(jīng)調(diào)節(jié),三、體液調(diào)節(jié),,,,,一、腎內(nèi)自身調(diào)節(jié),1 、“滲透性利尿”（osmosis diuresis）,腎小管液中溶質(zhì)濃度↑，滲透壓增大，妨礙腎小管對(duì)水的重吸收，腎小管中的Na+被稀釋而濃度降低，重吸收也變小，因此造成尿量和NaCl明顯增多。,2、球-管平衡（“定比重吸收”）,近球小管中Na+和水的重吸收量占濾過(guò)量的百分比保持不變，約占

60、70%，稱為近球小管的定比重吸收（glomerulotubular balance）。,生理意義：,使終尿量不會(huì)因腎小球?yàn)V過(guò)率的增減而出現(xiàn)大幅度變動(dòng)。,GRF,重吸收量（70%）,遠(yuǎn)端腎小管的流量,腎小球?yàn)V過(guò)率↑,管周毛細(xì)血管的中血壓↓、膠體滲透壓↑,重吸收的動(dòng)力↑,水、Na+ 的重吸收↑，濾過(guò)率達(dá)65%~70%,,,,原 理 ：,二、腎交感神經(jīng)對(duì)腎功能的作用,1. 激活α受體，使入球小動(dòng)脈和出球小動(dòng)脈的血

61、管平滑肌收縮，RBF、GFR減少；,3. 激活α受體，使腎小管（主要是近球小管）對(duì) Na+ 等溶質(zhì)的重吸收增加；,2. 通過(guò)激活β受體，使近球細(xì)胞釋放腎素。,,,The Juxtaglomerular Apparatus Secretion Renin,三、體液調(diào)節(jié),（一）腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng),,The juxtaglomerular apparatus of the nephron monitors bl

62、ood pressureRenin is released in response to lowered blood pressure.A complex chain of reaction is initiated by the release of renin.,Angiotensin Ⅱcauses the adrenal cortex to release aldosterone. The result is an incr

63、eased tubular reabsorption of sodium, which causes increased water reabsorption. This increases blood volume and thus, blood pressure.,1、腎素分泌的調(diào)節(jié),（1）腎內(nèi)因素,（2）神經(jīng)機(jī)制（交感神經(jīng)）,（3）體液機(jī)制,,腎動(dòng)脈灌注壓降低,小管液中的Na+含量減少,循環(huán)血容量↓腎動(dòng)脈壓↓,入球小動(dòng)脈牽張感

64、受器,致密斑感受器,腎動(dòng)脈壓↓腎血流量↓,球 旁 器 細(xì) 胞,腎交感N興奮↑,GFR↓,遠(yuǎn)曲小管Na+、Cl-負(fù)荷↓,NE和EPGE2,循環(huán)血容量↓,心房容量感受器動(dòng)脈壓力感受器,腎 素,,,,,,,,,,反射性,—,+,+,+,+,+,+,NE,Β受體,,,,,2、血管緊張素II的作用,（1）縮血管作用（2）促進(jìn)近球小管重吸收Na+（3）促進(jìn)醛固酮的分泌,3、 醛固酮的作用,遠(yuǎn)曲小管和集合管的主細(xì)胞,醛固酮,重

65、吸收Na+ 排出K+,,,“保Na+ 、排K+”,Aldosterone increases the number of basilateral Na+-K+ pumps and luminal Na+/K+ channels. Since there are no K+ channels basolateral channels, ions are secreted into the filtrate instead of

66、 returning to the interstitium. Without an increase in water permeability, the interstitial osmolarity increases.,intersitium,Role Of Aldosterone,4、 影響醛固酮分泌的因素,,下丘腦,視上核室旁核,(分泌),下丘腦-神經(jīng)垂體束,神經(jīng)垂體,釋放入血,遠(yuǎn)曲小管 集合管,促進(jìn)水重吸收,

67、尿液濃縮,,,,(儲(chǔ)存),,,,1、ADH 的分泌與作用,,（二）血管升壓素（抗利尿激素）,ADH的分泌與儲(chǔ)存,ADH的釋放與利用,2、影響ADH分泌與釋放的因素,,大量飲清水后→血漿晶體滲透壓↓→ADH釋放明顯↓→腎小管對(duì)水的重吸收↓→尿量↑,ADH from the posterior pituitary stimulates cells to insert luminal water channels, increasing wa

68、ter permeability.,Notice how the intersitial osmolarity decrease. When water molecules can diffuse through a membrane, osmolarities on each side equilibrate.,Role Of Antidiuretic Hormone,In dehydration, perspiration caus