医学课件尿液的生成和调节.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本章内容,第一节 概述,第二节,尿生成的过程,第三节 尿液的浓缩和稀释,第四节,尿生成的调节,排泄,(excretion),代谢终产物、过剩物质和异物通过,血液循环,最终排出体外的过程。,排泄途径:,肺、肠、皮肤、,肾(最主要),肾小球滤过、肾小管与集合管重吸收与分泌,尿生成基本过程,afferent arteriole,filtration,secretion,reabsorption,excretion of urine,efferent arteriole,肾的功能:,1、排泄,2、内分泌:肾素、EPO、羟化酶,3、饥饿时，糖异生的场所,一、肾的功能解剖,第一节 概述,(一)肾单位,肾小体,肾小球,肾小囊,肾,小,管,近端小管,髓袢细段,远端小管,升支细段,袢升粗段,远曲小管,袢降粗段,近曲小管,降支细段,Renal cortex,Renal medulla,Cortical nephron,Juxtamedullary nephron,Vasa recta,两类肾单位,皮质肾单位,近髓肾单位,皮质肾单位,近髓肾单位,数量和体积,多(约占90%)而小,少(约占10%)而大,A入:A出,21,11,小动脉出球后形成的血管,几乎全部包绕在皮质部分的肾小管,不仅包绕近端、远曲小管周围，还形成直小血管,髓袢,短，只达外髓层,长，深入内髓层,血流量,多（90%）,少（10%）,功能,形成原尿,浓缩与稀释尿液,两类肾单位的比较,Renal cortex,Renal medulla,Cortical nephron,Juxtamedullary nephron,Vasa recta,两类肾单位,皮质肾单位,近髓肾单位,（二）球旁器,球外系膜细胞,球旁细胞,致密斑,吞噬功能,感受NaCl,球旁器组成示意图,分泌肾素,二、肾血液循环的特点,1.血供特点：,1）血供丰富，1200ml/分（CO的,1/51/4,）,2）肾血流分布不均(94%皮质,5%外髓),3）两套cap网,肾小球Cap：,高压床 滤过,肾小管Cap,：,低压床重吸收,2.肾血流量的调节：,动脉血压在80180mmHg范围内变动,肾血流量相对稳定,意义:一般情况下,保证泌尿功能正常进行,肾血流量的自身调节示意图,180,肌源性学说,与血管平滑肌的紧张性有关,第二节 尿的,生成,过程,肾小球滤过的实验证明,原尿,血浆,一、肾小球的滤过功能,(一)滤过膜的结构,肾小囊脏层,1、三层膜结构,血管内皮,基膜,7,090nm,窗孔,28nm,网孔,411nm,裂孔,1）机械屏障：由上述 孔道构成,滤过量与有效半径成反比,（2.04.2nm）,2）,电学屏障：滤过膜各层含带负电荷的糖蛋白。,肾小球肾炎,损伤滤过膜面积（1.5m,2,）血尿、少尿,损伤电学屏障,Pr尿,（白蛋白3.6nm，带负电，不通过）,2、两种屏障,肾小球,有效滤过压,=（肾小球Cap压+囊内液胶体渗透压）,(血浆胶体渗透压+肾小囊内压),（二）有效滤过压,前者是滤过动力;后两者是重吸收动力,肾小球,有效滤过压=肾小球Cap压,(血浆胶体渗透压+肾小囊内压),入球小动脉,出球小动脉,blood,囊内压,Cap血压,血浆胶体渗透压,入球端:,有效滤过压,=45-(25+10)=10mmHg,0有滤液生成,出球端:,有效滤过压,=45-(35+10)=0mmHg,0无滤液生成,1.滤过率,（,glomerular filtration rate,GFR),单位时间内,两肾,生成的超滤液量,2.滤过分数,(,filtration fraction,GFF),GFR与每分钟肾血浆流量的百分比,GFF GFR肾血浆流量100,125660=19,（三）肾小球滤过功能的评价指标,二、影响肾小球滤过因素,肾小球Cap血压,囊内压,血浆胶体渗透压,肾血流量,滤过系数,入球小动脉,出球小动脉,blood,囊内压,Cap血压,血浆胶体渗透压,本节小结,掌握尿生成的三过程。,掌握滤过率，滤过分数的概念。,掌握有效有效滤过压及其影响因素,熟悉滤过膜的两种屏障和肾血流量的自身调节。,afferent arteriole,180L,1.5L,efferent arteriole,二、肾小管与集合管的重吸收和分泌,（一）转运物质的方式,重吸收,（,reabsorption,）,分泌,（,secretion）,小管液,1、转运功能,2、转运途径,跨,细胞转运途径,细胞旁转运途径,H,+,Na,+,Na,+,ATP,Na,+,Cl,-,K,+,3、转运方式,被动转运,主动转运,原发性主动转运,继发性主动转运,葡萄糖,氨基酸,H,2,OK,+,、Ca,2+,三、肾小管和集合管中物质转运功能,6570%,12%,20%,（一）Na,+,、Cl,-,、H,2,O的重吸收,前半段：跨细胞途径，2/3,1、近端小管,葡萄糖,氨基酸,Na,+,泵作用,Na,+,-葡萄糖、Na,+,-氨基酸同向转运入细胞，易化扩散入血液。,葡萄糖,氨基酸,Na,+,-H,+,逆向转运,HCO,3,-,重吸收（CO,2,),H,2,O被渗透性,重吸收,Cl,-,不被重吸收,后半段：跨细胞途径和细胞旁途径,Cl,-,顺浓度差扩散,Na,+,顺电位差扩散,水:,随溶质重吸收等渗性重吸收,2、髓袢,降支细段：对NaCl不通透，对H,2,O通透。,小管液渗透压升高,升支：对NaCl 通透，对H,2,O不通透。,小管液渗透压下降,呋喃苯胺酸(呋塞米,furosemide)可抑制此转运体,K,+,升支粗段（主要）,NaCl被主动重吸收,Na,+,-K,+,-2Cl,同向转运体,升支细段：扩散,3、远曲小管和集合管,重吸收量:,NaCl约12%,水不等(可调);,Na,+,受醛固酮调节;水受血管升压素(ADH)调节,小管液,Na,+,Na,+,Cl,-,Cl,-,K,+,H,2,O,远曲小管初段,远曲小管始段:,Na,+,-Cl,同向转运,水不被重吸收,噻嗪类利尿药抑制,主细胞:,Na,+,通道(基底侧膜钠泵),抑制剂:氨氯吡咪(阿米洛利,amiloride),闰细胞:,质子泵(H,+,-K,+,ATP酶),集合管:,水孔蛋白,(aquaporin),远曲小管后段与集合管:,Na,+,K,+,K,+,主细胞,闰细胞,CO,2,+H,2,O,CA,HCO3,-,H,+,远曲小管后段和集合管,Cl,-,ATP,Na,+,开放受ADH调节,髓袢升支：对水不通透,近端小管：,6570%，,比例恒定，不可调,远曲小管和集合管：,H,2,O通道（,调节性重吸收）,ADH,4、H,2,O顺渗透梯度被重吸收,（二）HCO,3,-,的重吸收与H,+,的分泌,1、,近端小管,：80%的HCO,3,-,被重吸收,HCO,3,-,以,CO,2,形式被重吸收。,H,+,通过,Na,+,-H,+,交换分泌入管腔。,2、髓袢：发生在升支粗段，机制同上。,3、远端小管和集合管,闰细胞,CO,2,+H,2,O,CA,HCO3,-,H,+,ATP,闰细胞主动泌H,+,:,H,+,-K,+,-ATP酶;H,+,-ATP酶,CA的活性受小管液pH影响,（三）葡萄糖的重吸收,3、肾糖阈(,renal threshold for glucose,):,1、部位:近端小管(主要前半段)100%,2、,机制,:继发性主动转运,产生尿糖的最低血糖浓度,称为肾糖阈。,血糖浓度,180mg/100ml,300mg/100ml小管重吸收达极限，尿糖随血糖升高而平行升高。,4、原因：Na,+,-G同向转运体数目有限,1、G只能在近端小管重吸收,2、NaCl和水在近端小管定比重吸收,3、髓袢降支细段不能重吸收NaCl,4、髓袢升支不能重吸收水,小 结,6570%,NaCl不吸收,5、远曲小管和集合管Na,+,受醛固酮调节;水受ADH调节,第三节 尿液的浓缩和稀释,概 述,正常：501200mOsm/(KgH,2,O),尿渗压血渗压,高渗尿,尿浓缩,如：大量出汗、呕吐、腹泻缺水,尿渗压血渗压,低渗尿,尿稀释,如：大量输液、饮水多水,尿渗压血渗压,等渗尿,肾功,如：肾衰,尿量,正常：10001500ml/24h,多尿：多于2500ml/24h,少尿：100400ml/24h,无尿：少于100ml/24h,一、尿液的稀释,1.主要部位,：,远曲小管和集合管,2.调节因素,：,抗利尿激素(ADH),远曲小管和集合管对水的通透性,尿量增多,3.,尿崩症：,ADH或其受体缺乏。20L/d,NaCl不吸收,二、尿液的浓缩（1200mOsm),1.主要部位：,2.调节因素：,3、原理：,远曲小管和集合管,抗利尿激素(ADH),肾髓质间质高渗,尿浓缩的必备条件,肾髓质高渗梯度的形成机制,U,形结构,(,逆流系统,),溶质或水的单向通透,U,形髓袢,肾小管各部通透性差异。,cortex,outer medulla,Inner,medulla,4、肾髓质高渗梯度的形成,1.物质：,外髓层,:,NaCl,内髓层:,NaCl,尿素,cortex,outer medulla,Inner,medulla,vasa recta,降支:溶质进,水出,升支:溶质出,水进,越往底部,溶质越多,留住溶质,带走水份,5、直小血管在维持髓质高渗中的作用,第四节 尿生成的调节,一、神经调节,二、,体液调节,三、肾内自身调节,（一）,肾交感神经的作用,1、支配肾血管平滑肌(,a,受体),收缩肾A，入球A出球A，GFR；,2、支配近球细胞(,受体)肾素释放,血管紧张素和醛固酮保钠排钾,3、刺激近端小管和髓袢,Na,+,、Cl、水重吸收,一、神经调节,（二）肾交感神经参与的反射,1、容量感受性反射,血容量,容量感受器交感神经,肾血流量,尿量,2、压力感受性反射,Bp,压力感受器交感神经,尿量,3、肾-肾反射,刺激一侧肾的传入神经，可反射性改变同侧和对侧交感神经的活动，改变肾功能。,（一）,抗利尿激素（ADH）,1、来源：,下丘脑视上核、室旁核（合成）,下丘脑-垂体束,神经垂体（贮存）,入血,PVN,SON,collecting duct,H,2,O,neuro-hypophysis,distal tubule,二、体液调节,2、作用,ADH+V,1,受体,血管平滑肌收缩,血压,ADH+V2,受体,提高远曲小管和集合管上皮细胞对水的通透性，水的重吸收,尿量,3、ADH释放的调节：,血浆晶体渗透压：,血浆晶体渗透压,刺激渗透压感受器,ADH合成、释放,远曲小管和集合管重吸收水,尿量,下丘脑，对Na,+,、Cl,-,引起的渗透压的改变敏感。,水利尿（,water,diuresis,）,排,尿,率,（ml/min）,血浆晶体渗透压,（mOsm/L）,时间（min）,口服生理盐水1000ml,尿量轻度,排,尿,率,（ml/min）,血浆晶体渗透压,（mOsm/L）,时间（min）,血浆晶体渗透压不变,快速口服清水1000ml,血浆晶体渗透压,尿量明显,饮盐水与清水的区别,大量饮清水后引起的尿量增加。,血容量：,血容量增加,ADH,中枢,回心血量,心肺感受器兴奋,动脉血压,压力感受器,大失血？,其他因素：,下丘脑病变,垂体,ADH,尿崩症,冷刺激,ADH分泌,尿量,ACE-A,（二）,肾素-血管紧张素-醛固酮系统（renin-angiotensin-aldosterone）,1、肾素-血管紧张素-醛固酮系统：,球旁细胞 肾素（蛋白水解酶）,血管紧张素原（肝）,Ang（10肽）,ACE（肺）,Ang,（8肽）,Ang,肾上腺皮质球状带,醛固酮,2、Ang的功能：,促进近端小管对NaCl的重吸收。,促进ADH的分泌。,收缩肾血管，影响肾小球滤过。,低浓度：出球A收缩出球，滤过不变,高浓度：入球A收缩明显，滤过减少,系膜C收缩，滤过系数，滤过减少,3、醛固酮的功能：,生成管腔膜,Na,+,通,ATP,的生成量,基侧膜,Na,+,泵活性,促进远曲小管和集合管,保钠、保水、排钾,4、肾素分泌的调节,BP,循环血量,致密斑感受器,（+）,入球A牵张感受器（+）,交感神经（+）,颗粒细胞,肾素分泌,AD、NE（+）,血K,+,和血Na,+,浓度（血K,+,浓度改变对醛固酮分泌的调节更为灵敏）,醛固酮分泌,一、肾内自身调节,1、小管液中溶质的浓度,小管液中溶质浓度,小管液渗透压,管内外渗透梯度,水重吸收,尿量,渗透性利尿（,osmotic diuresis,）,小管液中溶质浓度所形成的渗透压,能对抗肾小管对水重吸收,例：糖尿病多尿，甘露醇脱水,2、球-管平衡（,glomerulotubular balance,）,定义：近端小管对溶质和水的重吸收随肾小球滤过率的变化而变化，始终为肾小球滤过率的,6570%，也称定比重吸收。,生理意义：使终尿量不会因GFR的增减而出现大幅度波动。,例：125 87.5(70%)37.5,GFR(ml/min)近 远,150(25)105(70%)45(7.5),100 70 30,机制：,肾血流量不变，GFR,近端小管旁cap压血浆胶渗压,小管旁组织间液入cap,组织间隙静水压,水和钠重吸收,盆神经:,传入膀胱充胀感、,传出支配膀胱逼,尿肌(收缩)和,内括约肌(舒张),腹下神经:,传入膀胱痛觉、,传出支配膀胱逼,尿肌(舒张)和,内括约肌(收缩),阴部神经:,传入尿道感觉、,传出支配外括约,肌(收缩),排尿反射,脑干或大脑皮层,骶髓的初级排尿中枢,尿道感受器（+）,尿道感受器（-）,盆N(正反馈),盆N(+),盆N(+),阴部N(-),膀胱充盈达400500ml,膀胱壁牵张感受器,膀胱逼尿肌(+)尿道内括约肌(-),尿液进入后尿道,排尿,炎症或结石,尿频,尿失禁,尿潴留,排尿反射简图,本章小结,掌握尿生成的三个环节,掌握水利尿，钠利尿，渗透性利尿,掌握ADH的作用,熟悉主要物质的重吸收和分泌,问题思考,1.一次迅速大量的饮用清水、生理盐水1000ml后,尿量各将怎样变化？为什么？,2.正常成年人静脉注射50g/100ml的葡萄糖50ml后，尿量将怎样变化？为什么？,3.因呕吐、腹泻引起机体大失水时，对尿量有何影响？为什么？,4.下丘脑视上核受损，尿量和尿浓缩将发 生怎样的变化？为什么？,血管升压素的作用机制示意图,近端小管重吸收HCO,3,和泌H,+,的机制,乙酰唑胺可抑制碳酸酐酶,C.A.,C.A.,水通道,M,1,M,2,甲 乙 丙,