溫州醫(yī)科大學(xué)生理學(xué)泌尿系統(tǒng)藥學(xué)

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 o

2、f 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、囊腔、壁層）腎小管：近端小管 近曲小管

3、 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

4、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＝ 2∶1,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含量變化,

5、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

6、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/min濾過(guò)分?jǐn)?shù) Filtration fraction：腎小球?yàn)V過(guò)率 / 腎血漿流量

7、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(Filtra

8、tion Membrane)的通透性,①機(jī)械屏障對(duì)分子的半徑大小的選擇性,①機(jī)械屏障對(duì)分子的半徑大小的選擇性,②電學(xué)屏障對(duì)分子電荷的選擇性,Ⅰ 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)

9、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

10、→組織液回流(靜脈端),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

11、 –( 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Factors 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

12、 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 20

13、ml,,,,,如：結(jié)石、腫瘤（尿路梗塞時(shí)）,3、,2、,（超過(guò)自身調(diào)節(jié)范圍）,動(dòng)脈血壓在80~180mmHg 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Funct

14、ion 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,

15、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

16、,鈉重吸收,,,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,⑵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.

17、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)),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

18、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)

19、）,,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-鈉交換。,(三)遠(yuǎn)端小管和集合管（調(diào)節(jié)）,重吸收的特征:,①Na+的重吸收、K+分泌 受 醛固酮 調(diào)節(jié)②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

20、溶性,腎小管腔：NH3＋H+,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Urinary Concentration and Dilution,低滲尿(

21、 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

22、 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-tu

23、bular 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

24、相對(duì)穩(wěn)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),① 近端小管 重吸收水和NaCl↑,②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-

25、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Ⅲ,血管緊張素Ⅰ,血管緊張素Ⅱ,效應(yīng)：血管收縮促進(jìn)水鈉吸收刺激醛固酮↑ADH↑引起渴覺(jué),醛 固 酮,,,,,,肺血管緊張素轉(zhuǎn)換酶,,,,Back,2.,

26、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)： ① RAAS(血管緊張素Ⅱ)② 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 (Antid

27、iuretic hormone) ADH 血管加壓素 (vasopressin) VP,2、生理作用：（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

28、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

29、率 clearance,一、清除率的定義和計(jì)算方法二、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 =

30、U × VC = U × V / P （ml/min）,,,,U×V,P×C,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）：,,

31、,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(RBF)renal blood flow 腎血流量(RPF)renal plasma flow,對(duì)氨基馬尿酸碘

32、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)C>125ml/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

33、濾過(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……… （　 ?。〢. 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

34、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+主要是由………（ ） A. 腎小管濾過(guò) B. 髓袢降支分泌 C. 髓袢升支分泌 D. 遠(yuǎn)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. 尿崩癥D. 滲透性利尿 E. 無(wú)尿下丘腦視上核受損會(huì)導(dǎo)致……………（　?。╈o脈輸入甘露醇

35、利尿的基本原理是…（　　）,A.腎小球毛細(xì)血管血壓下降 B.腎小球?yàn)V過(guò)總面積減小 C.囊內(nèi)壓升高D.濾過(guò)膜通透性減小 E.血漿膠體滲透壓降低靜脈快速輸入大量37℃生理鹽水引起尿量增多的原因（?。┘毙阅I小球腎炎的病人尿量減少的原因是 （?。?C,D,E,B,思考題,影響腎小球?yàn)V過(guò)的因素運(yùn)動(dòng)大量出汗后，尿量如何變化？應(yīng)如何補(bǔ)充液體？并試述其作用機(jī)制抗利尿激素釋放的影響因素家兔，靜脈快速注射

36、37。C 生理鹽水20ml，尿量如何改變？為什么？,影響濾過(guò)的因素Factors 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,腎單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