第八章 尿的生成和排出第一节 肾的功能解剖一,肾单位,基本功能单位。
(一)肾单位的构成
(二) 皮质肾单位和近髓肾单位皮质肾单位 近髓肾单位分部 肾皮质的外层和中层 肾皮质的近髓层占肾单位总数 % 85-90% 10-15%
肾小球体积 较小 较大入、出球小动脉口径 入球大于出球 差异较小出球小动脉分支 形成的毛细血管几乎 形成肾小管周围全部缠绕在皮质部 毛细血管网和肾小管周围 U形直小血管髓袢 短,只达外髓层 深入内髓,甚至达乳头球旁器 有,肾素含量多 几乎无二,集合管:
皮质集合管、外髓集合管、内髓集合管;
接受多条远曲小管的液体三、近球小体(球旁器)
由近球 细胞,系膜细胞,致密斑组成。
肾素 吞噬和收缩功能 小管液 NaCl含量四、肾的血管分布
1、安静时两肾血液量 —— 1200ml/min,94%—— 肾皮质层,
2、腹主动脉 ---入球小动脉 ---肾小球毛细血管网(肾小体)
---出球小动脉 ---肾小管周围的毛细血管网 ---肾静脉五、肾的神经支配
(一)从中枢至肾的传出神经纤维只有交感神经
—— 调节肾血流量、肾小管的重吸收、肾素的释放、
肾小球滤过率 。
(二)肾的传入神经神经末梢:感受机械性和化学性的刺激中枢 脊髓肾 -肾反射第三节 肾小球的滤过功能概述:
1、微穿刺实验证明:肾小球的滤过率是血浆的超滤液。
2、肾小球滤过率:单位时间两肾生成的超滤液量。
3、滤过分数:肾小球滤过率和肾血浆流量的比值。
4、滤过膜及其通透性
( 1) 滤过的结构基础 —— 滤过膜
1)滤过膜的组成:
肾小球毛细血管内皮细胞:直径 50-100nm。
基膜,4-8nm多角形网孔。
肾小囊的上皮细胞:直径 4-14nm的孔。
2)滤过膜的通透性:
机械屏障:
— 有效半径,2.0nm ~ 4.2nm 随着半径增加,滤过增加。
电学屏障:
— 各层带负电荷
3)滤过面积,1.5m2 / 两肾。
二、决定肾小球滤过的因素
(一) 有效滤过压 =( PGC-PT ) -( Ⅱ GC-Ⅱ T)
入球端有效滤过压 =45-( 20+10) =15( mmHg)
出球端有效滤过压 =45-( 35+10) = 0( mmHg)
(二)滤过系数 Kf = k s
SNGFR= k s × [( PGC-PT ) -( Ⅱ GC-Ⅱ T) ]
肾小球滤过率
(三)各种因素的改变对肾小球滤过的影响
1,肾血浆流量:
主要影响滤过平衡的位置
2、滤过系数:
如急性肾小球肾炎 —— 面积减少
3、跨 毛细血管静水压:
毛细血管血压;囊内压;
4、入球小动脉血液中血浆蛋白的浓度:
5、入球小动脉和出球小动脉的阻力:
比值升高 —— 滤过增加比值降低 —— 滤过减少二、肾血流量和肾小球滤过率的自身调节
1、内容:
肾动脉灌注压:
80-160mmHg,
肾血流量相对恒定。
二、肾血流量和肾小球滤过率的自身调节
1、内容:肾动脉灌注压,80-160mmHg,肾血流量相对恒定。
2、机制:
1)肌源学说:
2)管 -球反馈( TGF):
致密斑 TGF机制小管液 Na+,K+,Cl-转运速率入球、出球小动脉收缩 QA
系膜细胞收缩 Kf
TGF实验及结果三、肾血流量 和肾小球滤过率 的神经和体液调节
1、神经调节:
肾交感神经兴奋 肾血管收缩,肾血流量减少。
2、体液调节:
1)血管紧张素 Ⅱ,
A、浓度低 —— 出球小动脉收缩 RBF减少,GFR变化不大浓度高 —— 入球小动脉收缩 RBF,GFR减少
B、使系膜细胞收缩 Kf减小 GFR减少
2)前列腺素:
前列腺素 E2
前列环素
3) N O:
血管平滑肌舒张
4)内皮素:
缩血管效应 —— RBF,GFR降低
5)缓激肽:
舒血管效应 —— RBF,GFR升高
6)心房钠尿肽:
使入球小动脉舒张、出球小动脉收缩使系膜细胞舒张 Kf 增大血管扩张,RBF增加系膜细胞收缩,Kf减少
GFR
改变不大第三节 肾小管和集合管的转运功能概述:
(1)肾小管和集合管的转运包括:
重吸收、分泌。
(2)Tx= Ux × V - GFR × Px
(3)重吸收特点:
选择性;
各段肾小管重吸收功能不同;
有限性;
一、肾小管和集合管中物质转运的方式
(一)被动转运扩散、渗透、异化扩散、溶剂拖曳。
(二)主动转运
1、原发性主动转运:钠泵、氢泵、钙泵
2、继发性主动转运:联合转运 同向转运逆向转运
3、入胞
(三) 物质通过肾小管上皮转运的途径:
1、跨上皮细胞途径 —— 包含两个过程
2、细胞旁路途径二、近端小管中的物质转运
(一) Na+,Cl-和水的重吸收
1、近端小管中的重吸收,70%
( 1) Na+重吸收特点:
1)近端小管前半段:
A、泵 -漏模式
B,Na+进入上皮细胞,Na+- H+; Na+- X;
2)近端小管后半段:
细胞旁路途径 —— 顺电位差(被动吸收)
跨上皮细胞途径 —— Na+- H+
3) 2/3跨细胞途径,1/3细胞旁途径近端小管重吸收 NaCl机制
( 2) Cl-的重吸收近端小管前半段:不吸收近端小管后半段(主要):顺浓度梯度 —— 被动吸收。
( 3)水的重吸收:
跨细胞途径细胞旁途径 渗透作用
2、髓袢:
20% NaCl继发性主动重吸收 —— 髓袢升支粗段
1)重吸收模式:
a,Na+,2Cl-,K+
同向转运(主)
b,Na+- H+
2)水不被重吸收。
3、远端小管和集合管
NaCl,7%—— 远端小管不同量的。
〈 3%—— 集合管
H2O:血管升压素
1)远曲小管初段:
NaCl主动转运( Na+— Cl-同向转运、钠泵);
H2O不被重吸收。
2)远曲小管后段和集合管:
主细胞重吸收,Na+(管腔膜 Na+通道、钠泵) —— 分泌 K+
Cl- 细胞旁路(顺电位差)
闰细胞则主要分泌 H+( H泵)。
H2O:血管升压素调控噻嗪类利尿剂
-
顺电化学梯度差氨氯吡咪 -
远曲小管初段远曲小管后段和集合管
(二) K+的重吸收和分泌重吸收,近端小管,70%
髓袢,20%
分泌:远曲小管、集合管 (主细胞) 顺电化学梯度差
(三) Ca2+的重吸收近端小管,70%,1)跨细胞途径
(顺电化学梯度)
2)细胞旁路途径,80% 溶剂拖曳髓袢升支粗段,9%
远曲小管,20% —— 跨细胞途径(机制同近端小管)
集合管,〈 1%
主动转运
Na+-K+交换钙泵
3 Na+- Ca2+
(四) HCO3- 和 H+ 的转运
1,HCO3- 的重吸收和 H+ 的分泌
1) HCO3- 的重吸收量,80%—— 近端小管;
15%—— 髓袢升支粗段
5%—— 远球小管、集合管
2)近端小管、髓袢 HCO3- 重吸收的机制:
HCO3-以 CO2方式重吸收
H+,H+ - Na+
H+ 泵
HCO3- - H+ 的藕联转运维持酸碱平衡近端小管、髓袢 HCO3- 重吸收的机制:
3)远曲小管和集合管:
H+-ATP 酶H+
小管腔 闰细胞
H+
H+ -K+ - ATP酶
HCO3- CO2
K +
C l-
细胞间隙
HCO3-
闰细胞
HCO3-
C l-
代谢性碱中毒
+
2,NH3的分泌与 H+,HCO3-转运的关系
NH3+H+ NH4+NH3
+
H+
NH4+NH4+
Na+
NH4+
小管腔 细胞
+ NaC l NH4C l
+Na
+
HCO3-H2CO3H+
集合管分泌 NH3,促进
1个 H +分泌,一个 NaHCO3
吸收入血
Na +
HCO3-
(五) 葡萄糖的重吸收
1、部位及机制:仅限于近端小管,属于继发性主动转运。
2、概念:
肾糖阈,9.0~10.0 mmol/L
葡萄糖吸收极限量:男性,375 mg/min
女性,300 mg/min
(六)其他物质的重吸收和分泌氨基酸; HPO42-; SO42- ;
青霉素、酚红、大多数利尿药;
第五节 尿液的浓缩和稀释尿的渗透浓度,50-1200mOsm/( kg.H2O);高渗尿;低渗尿。
一、髓袢对小管液中水和溶质的重吸收二、尿液的稀释
1、部位:集合管
2、条件:抗利尿激素的缺乏三、尿液的浓缩部位:集合管条件:抗利尿激素存在;髓质组织液高渗状态。
(一)肾髓质渗透浓度梯度的形成
1,与肾小管各段对水和溶质的通透性不同有关。
2、逆流倍增现象为其产生的机制结论:
1、外髓部高渗梯度形成机制:
髓袢升支粗段主动转运 NaCl,而对水不易通透。
2、内髓部高渗梯度形成机制:
1)髓袢升支细段 NaCl被动扩散。
2)尿素再循环
3、肾髓质渗透梯度的建立以及抗利尿激素的存在是尿液浓缩的基本条件。
4、髓袢是形成肾髓质渗透梯度的重要结构。
(二)直小血管的作用保持肾髓质渗透梯度的建立。
第五节 尿生成的调节一、肾内自身调节
(一)小管液中溶质的浓度:渗透性利尿。
(二)球 -管平衡
1、定义,65-70%
2、生理意义:
3、机制:
主要与管周毛细血管的血浆胶体渗透压有关。
4、打破球 -管平衡:
如:渗透性利尿二、神经和体液调节
(一)肾交感神经对肾脏功能的作用
1、分布:肾脏的血管平滑肌、肾小管上皮细胞、近球小体
2、作用:
1) NE + α RBF,GFR下降。
2) NE + α 肾小管重吸收 Na+等物质
3) NE + β 近球细胞 释放肾素。
(二)肾交感神经参与的反射
1、心肺感受器引起的反射循环血量 容量感受器 肾交感神经动脉血压 压力感受器 肾交感神经
2、肾 -肾反射肾传入神经 对侧肾交感神经
-
-
+
+
-
三、体液调节
(一)肾素 -血管紧张素 -醛固酮系统
1、血管紧张素 Ⅱ 的生理作用:
1)血管平滑肌:
A、浓度低 —— 出球小动脉收缩 RBF减少,GFR变化不大浓度高 —— 入球小动脉收缩 RBF,GFR减少
B、使系膜细胞收缩 Kf减小 GFR减少
2)肾小管:
促进 Na+ 重吸收(近球小管)。
3)肾上腺:
分泌醛固酮。
4)神经系统:
ADH,ACTH 分泌增加、交感神经活动增强。
醛固酮作用:
髓袢升支粗段、远曲小管和集合管 —— 保 Na+、排 K+
醛固酮作用机制见图醛固酮分泌调节
A、血管紧张素
B、血 [K]+(为主)
血 [Na]+
2、肾素释放的调节
( 1)刺激肾素释放的因素:
肾动脉灌注压低钠
( 2)肾素释放调节机制:
1)肾内机制,牵张感受器致密斑 Na+感受器
2)神经机制:
肾交感神经兴奋 肾素释放
3)体液机制:
促进因素:前列腺素(主),NE,E
抑制因素,ANGⅡ,ADH,NO 等
(二)血管升压素( VP)或抗利尿激素( ADH)
1、神经分泌
2,作用:增加集合管对水的通透性。
3、作用机制
4,ADH 释放调节的机制
1)体液渗透压,血浆渗透压调定点,280 mOsm/L
体液渗透压 渗透压感受器 ADH
( 血浆晶体渗透压) (下丘脑)
2)血容量 下丘脑血容量 容量感受器 延髓 ADH
(胸腔内大静脉、左心房)
3)动脉血压动脉血压 压力感受器 ADH
-迷走神经
1~2%
5~10%
5~10%
讨论:
一次饮清水 1000ml和饮等渗盐水 1000ml,尿量有何不同?
第七节 尿的排放一、膀胱与尿道的神经支配逼尿肌收缩,
内括约肌松弛。
充胀痛觉膀胱外括约肌松弛。
尿道感觉二、排尿反射
(一)人膀胱充盈过程中膀胱容量与压力的关系
(二)排尿反射尿量( 400~500ml)
牵张感受器 排 尿 初 级 中 枢(骶髓)
逼尿肌收缩,膀胱内括约肌舒张 阴部神经尿液排入后尿道 尿道感受器外括约肌松弛排尿
(三)排尿异常小儿夜尿;尿频;尿潴留;尿失禁。
盆神经高位中枢(脑干和大脑皮层)
盆神经
+
-
正反馈传出神经第二节 清除率一、肾清除率的定义
1、概念:每分钟尿中排出的某一物质来自多少毫升的血浆。
2、清除率能够反映肾对不同物质的清除能力。
3、计算:
尿中某物质的浓度( U,mg/100ml),尿量( V,ml/min)
血浆中某物质的浓度( P,mg/100ml),求该物质清除率 C。
因为:尿中该物质均来自血浆所以,U× V=P× C,即,C=( U× V) / P
二、测定清除率的意义
(一)测定肾小球滤过率,F
1、菊粉清除率:
因为,U× V= F× P - R + E,而菊粉 R=0,E=0
则,U× V= F× P,F=( U× V) / P
所以,C(菊粉) = 肾小球滤过率。
2,内生肌酐清除率肌酐清除率 =
滤过率 重吸收量 分泌量尿肌酐浓度( mg/L) × 24小时尿量( L/24h)
血浆肌酐浓度( mg/L)
(二 )测定肾血流量,X
如果血浆中某一物质在经过肾循环一次后可以被完全清除掉(通过滤过和分泌)。
则,U× V= X× P,X=( U× V) /P。
所以,C = X = 每分钟通过肾的血浆量碘锐特或对氨基马尿酸的钠盐,其清除率代表肾血浆流量。
(三)推测肾小管的功能通过测定 C(菊粉) 和 CX
推测能被肾小管重吸收和分泌的物质。
有效肾血浆流量
(四)自由水清除率
Cosm=
C(水) = V - Cosm
Posm
Uosm
× V
测定肾脏排水的一个指标