现代肾脏生理与临床(详细生理-多图-动画).ppt

现代肾脏生理与临床主讲人：王亚非现代肾脏生理知识要点 一、肾的功能解剖一、肾的功能解剖（一）肾单位（一）肾单位（nephron）的构成的构成肾小体肾小体 肾小球（毛细血管球）肾小球（毛细血管球）肾小囊（脏层、囊腔、壁层）肾小囊（脏层、囊腔、壁层）肾单位肾单位 近端小管近端小管 近曲小管近曲小管 髓袢降支粗段髓袢降支粗段 肾小管肾小管 髓袢细段髓袢细段 髓袢降支细段髓袢降支细段 髓髓 髓袢升支细段髓袢升支细段 袢袢 远端小管远端小管 髓袢升支粗段髓袢升支粗段 远曲小管远曲小管肾单位（肾单位（肾单位（肾单位（100100万个）万个）万个）万个）是肾的基本功能单是肾的基本功能单是肾的基本功能单是肾的基本功能单位，它与集合管共位，它与集合管共位，它与集合管共位，它与集合管共同完成泌尿功能。同完成泌尿功能。同完成泌尿功能。同完成泌尿功能。（二）球旁器（二）球旁器1 1、球旁细胞：、球旁细胞：是入球小是入球小A A的中膜内肌上皮的中膜内肌上皮样细胞，内含分泌颗粒，分泌肾素。样细胞，内含分泌颗粒，分泌肾素。2 2、球外系膜细胞：、球外系膜细胞：是入球小是入球小A A和出球小和出球小A A之之间的一群细胞，具有吞噬功能；间的一群细胞，具有吞噬功能；3 3、致密斑：、致密斑：是存在于远曲小管起始部的一是存在于远曲小管起始部的一群高柱状的上皮细胞，可感受小管液中的群高柱状的上皮细胞，可感受小管液中的钠含量，并将信息传递给球旁细胞，调节钠含量，并将信息传递给球旁细胞，调节肾素分泌。肾小管钠量降低时，刺激致密肾素分泌。肾小管钠量降低时，刺激致密斑，后者刺激球旁细胞分泌肾素。斑，后者刺激球旁细胞分泌肾素。二、尿生成的基本过程1、血浆在肾毛细血管处的滤过，形成超滤液（原尿）2、超滤液在流经肾小管和集合管的过程中经过选择性重吸收3、肾小管和集合管的分泌最后形成终尿肾小球毛细血管（血浆）肾小囊肾盂肾小球滤过肾小管.集合管重吸收与分泌（超滤液原尿）（终尿）肾小球滤过肾小球滤过肾小管和集合肾小管和集合管的重吸收管的重吸收肾小肾小管和管和集合集合管的管的分泌分泌尿生成的基本过程尿生成的基本过程集合管集合管与滤过有关的几个概念与滤过有关的几个概念（1 1）肾肾小小球球滤滤过过率率（glomerular glomerular filtration filtration rate rate GFRGFR）：单单位位时时间间内内（每每分分钟钟）两两肾肾生生成成的的超超滤滤液液量量。体体表表面面积积为为1.731.73平平方方米米的的个个体体，肾肾小小球滤过率为球滤过率为125ml/min125ml/min，180L/180L/日日（2 2）滤滤过过分分数数filtration filtration fraction:fraction:肾肾小小球球滤滤过过率率和和肾肾血血浆浆流流量量的的比比值值。肾肾血血浆浆流流量量为为660ml/min660ml/min，滤过分数，滤过分数=125/660=125/660100%=19%100%=19%提示提示1/5流经肾脏的血浆被肾小球率出进入流经肾脏的血浆被肾小球率出进入肾小囊。肾小囊。决定和影响滤过率大小的因素决定和影响滤过率大小的因素滤滤过过系系数数Kf:Kf:由由滤滤过过膜膜的的通通透透性性和和滤滤过过面面积决定积决定有有效效滤滤过过压压Puf Puf（effective filtrationpressure，EFP）GFR=KfGFR=KfPufPuf返幻灯片44回#57.幻灯片57髓袢升支粗段的重吸收：髓袢升支粗段的重吸收：对水、尿素不通透；对水、尿素不通透；对对Na+通透性低；但能以通透性低；但能以Na+2Cl-K+同向同向转运体方式的继发主动转运。转运体方式的继发主动转运。同向转运体模式同向转运体模式:管管 腔腔 膜膜 上上 有有NaNa+:2Cl:2Cl-:K:K+同同向向转转运运体体NaNa+、ClCl-顺顺电电-化化学学梯梯度度，K K+逆逆电电-化化学学梯梯度度同同向向转运入细胞内。转运入细胞内。进进入入细细胞胞内内的的NaNa+由由管管周周膜膜NaNa+泵泵泵泵出出，ClCl-经经管管周周膜膜ClCl-通通道道、K K+经经管管腔腔膜膜K K+通通道道顺顺浓浓度度梯梯度易化扩散出细胞。度易化扩散出细胞。髓髓袢袢升升支支粗粗段段，管管腔腔内内正正电电位位（+2+2+10mV+10mV）返幻灯片59回Mechanismofsodium,chloride,andpotassiumtransportinthethickascendingloopofHenleK K+分泌特点分泌特点:泌泌K K+与泌与泌H H+呈负相关。呈负相关。NaNa+-K-K+交换与交换与NaNa+-H-H+交换具有竟争抑制。交换具有竟争抑制。酸中毒酸中毒:Na:Na+-H-H+,Na,Na+-K-K+泌泌K K+高血钾症高血钾症 高血钾症高血钾症:Na:Na+-K-K+,Na,Na+-H-H+泌泌H H+酸中毒酸中毒 多吃多排、少吃少排、不吃也排。多吃多排、少吃少排、不吃也排。当当大大量量使使用用利利尿尿药药时时,应应注注意意适适当当补补钾钾，以防止低血钾症的发生。以防止低血钾症的发生。返回H+的分泌远远曲曲小小管管和和集集合合管管：除除K+-Na-Na+交交换换外外，还还有有H+-Na-Na+交交换换，两两者者相相互互抑抑制制，当当酸酸中中毒毒时时H+，H+-Na-Na+交交换换加加强强，K+-Na-Na+交交换换，可造成血可造成血K+，反过来用乙酰唑胺，反过来用乙酰唑胺(-)碳碳酸酸酐酐酶酶(carbonicanhydrase)，使使H+以以纠纠正正酸酸中中毒毒，会会使使H+-Na-Na+交交换换，K+-NaNa+交交换换，造成血造成血K+。（临床上应予注意）（临床上应予注意）KidneyDialysisThevasarectatrapsaltandureawithintheinterstitialfluidbuttransportwateroutoftherenalmedulla直小血管的逆流交换作用直小血管的逆流交换作用保保持持肾肾髓髓质质的的高高渗渗作作用用，并并将将水水，包包括括集集合合管管和和髓髓袢袢降降支重吸收的水带走。支重吸收的水带走。逆逆流流交交换换过过程程：直直小小血血管管从从髓髓质质深深部部返返回回外外髓髓部部时时，血血管管内内的的溶溶质质浓浓度度比比同同一一水水平平组组织织液液的的高高，溶溶质质又又逐逐渐渐扩扩散散回回组组织织间间液液，并并可可再进入降支。再进入降支。意意义义：使使组组织织间间液液的的溶溶液液不不易易被被血血流流大大量量带带走，从而保持髓质渗透梯度的相对稳定。走，从而保持髓质渗透梯度的相对稳定。肾髓质高渗梯度的保持肾髓质高渗梯度的保持只带走少量只带走少量溶质和多余溶质和多余的水，维持的水，维持高渗梯度高渗梯度直小血管的作用直小血管的作用 直小血管的逆流交换作用对髓质渗透梯度的维持直小血管的逆流交换作用对髓质渗透梯度的维持 管管-球反馈球反馈 (tubulogomerular feedback)(tubulogomerular feedback)概概念念：当当肾肾血血流流量量和和肾肾小小球球滤滤过过率率增增加加时时，到到达达远远曲曲小小管管致致密密斑斑的的小小管管液液的的流流量量增增加加，致致密密斑斑将将此此信信息息反反馈馈至至肾肾小小球球，使使肾肾血血流流量量和和肾肾小小球球滤滤过过率率恢恢复复正正常常，反反之之亦亦然然。这这种种小小管管液液流流量量变变化化影影响响肾肾血血流流量量和和肾肾小小球滤过率的现象称为管球滤过率的现象称为管-球反馈球反馈机制：机制：肾血流量肾血流量滤过率滤过率小管液流小管液流量量致密斑致密斑入球小入球小A A收缩收缩肾血流量和肾血流量和滤过率恢复滤过率恢复管管球反馈球反馈(tubulogomerular feedback)示意图示意图 肾交感神经的作用肾交感神经的作用:肾交感肾交感N N兴奋兴奋(运动、高温、大出血、缺运动、高温、大出血、缺O O2 2、剧痛剧痛)释放释放NENE：激激活活受受体体入入球球与与出出球球小小A A收收缩缩(收收缩缩程程度度：A A入入A A出出)肾肾毛毛细细血血管管压压、肾肾血血浆浆流流量量有效滤过压有效滤过压GFRGFR；激激活活受受体体近近端端小小管管和和髓髓袢袢上上皮皮细细胞胞重吸收水和重吸收水和NaCl NaCl；激激活活受受体体近近球球细细胞胞释释放放肾肾素素血血管管紧紧张张素素-醛醛固固酮酮系系统统远远曲曲小小管管和和集集合合管管对对水、水、NaClNaCl的重吸收的重吸收。肾素分泌的刺激因素肾素分泌的刺激因素循环血容量循环血容量肾动脉压肾动脉压入球小动脉入球小动脉牵张感受器牵张感受器致密斑感受器致密斑感受器肾动脉压肾动脉压肾血流量肾血流量 球球 旁旁 器器 细细 胞胞 肾交感肾交感N N兴奋兴奋GFRGFR远曲小管远曲小管NaNa+、ClCl-负荷负荷NENE和和E EPGEPGE2 2循环血容量循环血容量心房容量感受器心房容量感受器动脉压力感受器动脉压力感受器肾肾 素素反射性反射性+NENE受体受体返回血管紧张素血管紧张素对尿生成的调节对尿生成的调节A A、刺激醛固酮的合成和分泌、刺激醛固酮的合成和分泌B B、直直接接刺刺激激近近球球小小管管对对氯氯化化钠钠的的重重吸吸收收，使尿中排出氯化钠减少使尿中排出氯化钠减少C C、刺激垂体后叶释放、刺激垂体后叶释放ADHADH肾上腺皮质球状带肾上腺皮质球状带血血KK+、NaNa+肾素肾素血管紧张素对尿生成的调节：血管紧张素对尿生成的调节：血管紧张素原血管紧张素原血管紧张素血管紧张素血管紧张素血管紧张素血管紧张素血管紧张素 最小浓度最小浓度刺激近曲刺激近曲小管重吸收小管重吸收NaClNaCl；中等浓度中等浓度进一步刺进一步刺激肾上腺皮质合成与释放激肾上腺皮质合成与释放醛固酮；醛固酮；较高浓度较高浓度进一步收进一步收缩血管、升高血压；缩血管、升高血压；另外：刺激肾上腺髓另外：刺激肾上腺髓质和交感质和交感N N分泌释放分泌释放NENE、E E；刺激；刺激ADHADH、ACTHACTH释放。释放。醛醛 固固 酮酮ACTHACTH肺血管紧张素转换酶肺血管紧张素转换酶现代肾脏生理与临床随着现代分子生物学与生物物理技术的飞速发展及其在肾脏生理领域的广泛应用，对于肾脏生理功能的认识，已从整体研究进入到细胞及亚细胞水平，对于肾脏在稳定机体内环境机制方面已深入涉及到它们的分子生物学基础。本讲座主要阐明如何应用现代肾脏生理知识来理解一些与临床有关的病理生理情况。由于学时所限，仅就肾小球滤过功能，各段肾小管对水钠重吸收、尿液稀释、浓缩机制以及肾脏对酸碱平衡的调节等作简要讨论。一、肾小球的滤过功能与调节在生理学的学习过程中我们已经知道，肾小球的滤过功能主要受肾小球毛细血管血压、血浆胶体渗透压、囊内压、肾血浆流量、滤过膜的面积和通透性等5个因素的影响。但这五个因素又受哪其他的因素影响呢？这个问题我们以前没有深入讨论。其实，肾小球滤过功能还受肾小球的入球和出球小动脉收缩情况的影响（如何影响？）而此又受许多神经、体液因素支配，包括血管紧张素II(AngII)、内皮素、一氧化氮(NO)、血管加压素(AVP)、前列腺素(PG)以及激肽、心钠素、儿茶酚胺、胰高血糖素、甲状旁腺素(PTH)等。另外，滤过分数、滤过系数又由滤过面积所决定。特别重要的是，肾小球滤过还受滤过液在肾小管中的情况而定，此即小管-小球反馈(TGF)。大分子物质滤过除受肾小球血流动力学影响以外，还受滤过屏障中的许多因素，包括滤孔大小、电荷等情况而定。下面简述几种病理生理情况下，影响肾小球滤过的各种因素是如何参与发病机制：（一）蛋白尿大家知道，正常人由于滤过膜的屏障作用，尿中是几乎没有蛋白质的。一旦尿中出现明显的蛋白质，即蛋白尿，就意味着肾脏受到了损害，换句话说，蛋白尿是肾脏受损的标志。不仅如此，它还是一种促进肾脏病进展的独立危险因素。多种血管活性物质可影响肾小球滤过功能而促进蛋白尿，这里特别强调AngII所起的作用，临床应用ACEI（angiotensionconvertingenzymeinhibitors血管紧张素转化酶抑制剂，亦称血管紧张素转化酶抑制因子，即降压多肽。）阻断AngII的产生或应用ATI型受体拮抗剂缬沙坦阻断AngII的作用，可明显减轻蛋白尿。（提问：这说明什么问题？可能原因是什么？）（二）急性肾功能衰竭(ARF)尽管引起ARF病因有所不同，但特征性病理、生理改变均是肾小球滤过率GFR下降，其机制可能与缩血管物质如AngII、内皮缩血管因子等活性增加，扩血管物质如NO、PG等活性下降，致入球小动脉过度收缩有关。最近有人认为管球反馈TGF机制在其中亦起着十分重要作用，缺血、缺氧或中毒等启动因素可增加近端小管细胞内钙水平（为什么？），从而激活钙蛋白酶(Calpain)，后者可使细胞骨架蛋白分离、肾小管基底膜Na+-K+-ATP酶极性改变（什么意思？），近端肾小管Na+重吸收减少，流入髓襻升支粗段(TALH)致密斑部位Na+增加，从而激活管管-球反馈球反馈TGF，使入球小动脉收缩，肾小球滤过率GFR下降。另外，在许多由肾动脉狭窄所致肾功能损害，肾小球入球小动脉不可能代偿性扩张（为什么），此时，肾小球的滤过功能主要依赖于高肾素性高血压所致的高滤过压而代偿性维持，但另一方面又由于PGE2等分泌大量增加，对抗了高AngII的收缩入球小动脉作用，一旦错误使用吲哚美辛（消炎痛其作用机理为通过对环氧化酶的抑制而减少前列腺素的合成）或大剂量使用ACEI制剂，可造成急性肾功能衰竭。（为什么？）（三）慢性肾脏病进展现在已普遍证实：肾小球高滤过、高灌注是慢性肾脏病病情加重的主要原因之一。其机制主要是残余肾单位入球小动脉较出球小动脉扩张更加显著所致。一般认为入球小动脉扩张与扩血管物质PG分泌过多、对AngII不敏感有关，而出球小动脉扩张相对较少则与该动脉对AngII的敏感性增加有关。另外，入球小动脉对AngII敏感性降低与局部NO分泌增加亦有关。研究提示，入球小动脉较出球小动脉扩张明显还同残余肾单位管球反馈TGF受抑制有关，其机制是残余肾导致代偿性分泌抗利尿激素(ADH)增多（为什么？），使髓襻升支粗段TALH对NaCl重吸收增加，而流入致密斑部位NaCl浓度降低，对致密斑的刺激作用减弱，通过局部信息传递使入球小动脉舒张，从而抑制TGF（为什么说是抑制TGF，不说是TGF的另外一种表现？），增加肾小球滤过率即高滤过。最近，研究发现糖尿病慢性肾功能不全时早期高滤过与肾小球入球小动脉平滑肌细胞葡萄糖转运子4(GluT4)基因及蛋白转位异常有关，因后者可使肾小球入球小动脉细胞内葡萄糖转运减少，能量代谢障碍，从而使平滑肌张力下降，此即糖尿病患者即使血压轻度升高或正常亦会引起严重肾小球高滤过的重要因素之一。（提高：糖尿病的病人尿量有什么变化？为什么？）二、近端肾小管功能与相应疾病近端肾小管推动Na+重吸收的关键动力是位于基底膜的Na+-K+-ATP酶，即钠泵。Na+重吸收与许多氨基酸、葡萄糖、HCO3-重吸收以及H+分泌相耦联。另外，近曲小管还对许多小分子蛋白质重吸收起重要作用（图）。近端小管疾病时，常见症状为：发育障碍（为什么？）、酸中毒（为什么？）、小分子蛋白尿（为什么）、氨基酸尿以及高尿钙血症（为什么？）等等。临床上可根据血、尿相关的一些检查而得到提示。毒毛花甙G（治疗心衰的一种药物）可以阻止钠泵，使用后降低了近端小管管腔和细胞内Na+化学梯度差，Na+重吸收减少，此为该药直接对心肌作用、改善心脏功能以外的另一重要机制。（这到底对患者有利还是不利？）全身有效血容量状况可以明显影响Na+的重吸收，其中容量过高时，Na+重吸收减少，过少时Na+重吸收增加。输注生理盐水可以扩张有效血容量，使Na+重吸收减少（为什么？），Na+-H+交换减少，HCO3-重吸收随之亦减少。因此，尿中可以出现HCO3-增加，而血pH下降，呈现尿血分离，此即容量过高性酸中毒*。相反，有效血容量过低时，HCO3-重吸收增加，出现容量过低性碱中毒*（为什么？）。容量对近端小管Na+重吸收的机制主要通过(1)改变了出球小动脉的蛋白浓度（为什么？）；(2)影响交感神经的兴奋性（为什么？）；(3)AngII可以直接增加滤过液及NaCl、HCO3-在肾小管的重吸收。除容量以外，血K+水平、血PCO2情况等也可影响酸碱平衡。（如何影响？）。另外，Na+、Cl-浓度在血中比例不一样，但在肾小管重吸收时都以等mol(克分子)比例进行，因此，相对来说，重吸收的结果可造成血Cl-过高，此为许多“高氯性酸中毒*”的发病机制（为什么？）。临床上血Cl-过高，除非同时有呼吸性酸碱平衡状况存在，常常提示有效血容量过少。（为什么？）抑制近端肾小管Na+重吸收的因素可致利尿。高渗葡萄糖、甘露醇以及尿中过量的不吸收性溶质过多，可以造成渗透性利尿*。醋氮酰胺可以直接抑制碳酸酐酶，干扰HCO3-重吸收，引起碱性尿，但这种情况一般不太严重，一方面是随之发生的酸中毒可限制它的利尿效应，另一方面远端肾单位可代偿性增加HCO3-重吸收。碳酸酐酶II基因缺陷可导致近端肾小管性酸中毒及骨质疏松，类似醋氮酰胺的效应。（为什么？）另外，利尿剂氨氯吡咪虽主要作用于集合管，但亦作用于近端小管远端，近年来研制的氨氯吡咪衍生物乙烷基异丙基氨氯吡咪及苯甲酰胍基氨氯吡咪可选择性作用近端小管，抑制其吸收，达到利尿效果。髓襻功能主要负责尿液稀释浓缩，其中TALH中的Na+-2Cl-K+协同转运，是形成肾间质从髓质深部到皮质浅部渗透梯度的关键。（图）目前已知ADH、交感神经活性以及AngII可以促进NaCl在该段重吸收，PGE2则抑制。作用结果分别为尿液浓缩或释释创造先决条件。ACEI可阻断AngII的生成，可从近端、髓襻两个部位促进尿钠排出和尿液的稀释。速尿类髓襻利尿剂，可以直接抑制Na+-2Cl-K+协同转运蛋白活性，具有强大利尿作用。由于肾小球滤过液在髓襻上行过程，NaCl吸收不伴H2O的重吸收，该部尿液渗透浓度可低到50mmol(mosm)/kgH2O，因此使血渗明显升高，该药使用后可以治疗低钠血症但如果利尿时间过长则又可因血容量过低，刺激ADH分泌，而使血渗下降（为什么？），必须注意。一般渗透性或其他利尿剂虽然可以利尿，但较难改变血液渗透浓度。TALH中Na+-2Cl-K+的协同转运是肾脏能量消耗的重要部分。速尿除利尿外，由于阻断TALH的能量消耗，在急性肾功能衰歇ARF时应用还可起到类似肾脏“冬眠”作用，一定程度保护了再灌注阶段肾脏的损伤。TALH的Na+-2Cl-K+协同转运蛋白基因突变典型疾病代表为I型Bartter综合症。该病症类似于应用襻利尿剂的症状，表现为血容量缩减、低钾、高尿钙症及高肾素血症，但常无高血压（为什么？）。与TALHNa+-2Cl-K+协同转运蛋白转运有关的离子通道基因突变典型疾病代表分别为II型和III型Bartter氏综合征，前者是TALH管腔膜负责K+再循环的RomKK+通道基因突变，而后者则为TALH基底膜Cl-通道基因突变，但两型引起的症状往往较I型Bartter氏综合征轻。原因是II型Bartter氏综合征仅仅一个RomkK+通道异常，K+再循环可通过其它途径进行，而III型Bartter氏综合征Cl-异常时，Cl-还可通过K+-Cl-协同蛋白转运。髓襻在皮质表浅部与远曲小管相连，该段存在K+-Cl-协同运转运蛋白，亦可重吸收Na+,另外，该段是Ca2+重吸收的重要场所。Ca2+在该段重吸收与Na+重吸收并不相连。噻嗪类利尿剂可抑制该段Na+重吸收，其效应类似于襻利尿剂，但前者可减少尿钙排泄，而后者可增加尿钙排泄，原因是襻利尿剂在抑制Na+重吸收的同时可抑制钙重吸收，而噻嗪类利尿剂在抑制Na+重吸收同时可(1)增加细胞浆钙结合蛋白(Calbindin)活性，促进钙跨膜重吸收；(2)降低细胞浆Na+浓度，增加Ca2+-Na+逆向转运蛋白活性，亦促进Ca2+重吸收。此为应用本类利尿剂治疗肾结石的重要机制（为什么？襻利尿剂能否用来治疗肾结石？），K+-Cl-协同转运蛋白基因异常典型疾病代表为Gitelman综合征，可引起类似噻嗪类利尿剂的症状和体征。此外，与TALH相邻的致密斑(maculadensa,MD)部分除具有重要的TGF功能、维持肾小球血流动力学稳定外，该部分与PG代谢亦密切相关。前列腺素H2(PGH2)是所有前列腺素类物质前体，由花生四烯酸(AA)在环氧化酶(COX)作用下产生。现已证实COX存在两种异构体即COX1和COX2，它们功能相似，但氨基酸序列仅66同源。COX1主要分布于肾小球入球小动脉上皮细胞、系膜细胞、包曼氏囊层上皮细胞、集合管及髓质间质细胞，产生的前列腺素如TXA2、PGE2等在维持肾脏正常组织灌注，水电解质稳定方面起重要作用，而COX2主要分布于致密斑和TALH上皮细胞，产生的前列腺素如PGE2在促进肾素分泌方面起着重要作用，可引起肾组织局部肾素增加，产生肾素依赖性高血压及肾脏肥大。动物实验和临床研究表明COX非选择性抑制剂消炎痛及水杨酸类物质可降低血压（为什么？），但该类药物亦抑制了COX1活性，干扰了肾脏正常的PG产生及功能，长期应用反而会促进肾功能的不良进展。最近，研制的COX2选择性抑制剂已在动物实验中证实可特异性抑制MD、TALH部位PG，降低血压、抑制肾脏肥大，延缓肾功能的不良进展，值得进一步研究。三、远端肾小管功能与水盐、酸碱平衡代谢远端肾小管远曲小管、集合管，后者又有皮质和髓质部集合管，它们受到许多激素作用的影响，主要有心钠素、ADH、醛固酮、PG等，对决定尿钠、尿钾排出浓度，尿液浓缩或稀释，以及血液酸碱平衡的调节起最后控制的关键作用。除上述激素以外，从上段小管来的滤过液成分、流速、总量等也对它们有一定的影响。（一）对水的调节现在认为肾脏对水的调节主要由水孔蛋白(aquaporins,AQPs)或水通道介导的。AQP1主要位于近端小管、AQP2主要位于集合管、AQP3主要位于集合管基底膜、AQP4主要在脑组织被发现、AQP5则主要分布于唾液腺、泪腺及呼吸系统。迄今为止，AQP2是唯一生理调节功能比较明确的水通道，为精氨酸加压素(AVP)或ADH敏感的水通道，其活性可被汞制剂所抑制。AVP通过其V2受体及第二信使cAMP对AQP2进行调节，此机制在肾脏浓缩功能中起着重要作用。现已证实AQP2主要分布于肾脏集合管上皮细胞的管腔侧膜及近管腔侧的胞浆囊泡内，AVP对AQP2的调节主要是通过使管腔侧膜的胞浆囊泡以出胞作用的方式，使囊泡膜与管腔侧膜融合，胞浆中的AQP2分子插入管腔侧膜，水通道开放；AVP撤除后，细胞膜上的AQP2再次类似入胞作用的方式回至膜下的胞浆区域，水通道关闭，此即AQP2的“穿梭机制*”(Shuttlehypothesis)，介导水的重吸收。（图）AQP2基因异常可导致水重吸收下降，此即遗传性尿崩症的主要病因。除AVP、无机汞外，AQP2尚受其它因素调节，给大鼠锂饮食(4060mol/kg饲料)1025天，可使肾脏AQP2明显减少，与大鼠出现的严重多尿相符；停止给予锂饮食，禁水2天或7天与AVP治疗仅部分纠正锂盐所致的多尿及AQP2的低表达，此与临床长期予锂盐治疗患者出现肾脏浓缩功能损害的情况相符。（这说明什么问题？）慢性低钾血症临床上出现的顽固性多尿，亦与AQP2减少有关。肾性尿崩症患者用氯磺丙脲治疗可有部分疗效，其机理之一就是增加肾脏内髓质集合管细胞AQP2含量。（二）对钠、钾的调节集合管上皮细胞调节Na+、K+转运主要由上皮性钠通道(ENaC)执行。该通道由两个亚单位、一个亚单位和一个亚单位组成，其功能密切受醛固酮调控。（图）此型通道亦分布在机体其它部分如肺、结肠、汗腺、唾液等上皮细胞上。在集合管上皮细胞上ENaC激活（如盐皮质激素效应）可增加Na+重吸收、K+与H+分泌，而氨氯吡咪、三氨喋啶可阻断该通道作用。醛固酮拮抗剂螺旋内酯可下调ENaC活性。（这些物质对机体有利还是有害？）一些先天性缺陷可影响ENaC功能，如醛固酮过多症(Glucocorticoidremediablealdosteronism,GRA)患者，由于b11羟化酶缺陷，皮质醇（糖皮质激素）合成障碍，导致促肾上腺皮质激素(ACTH)分泌增加，（为什么？）使肾上腺皮质增生肥大，功能加强，但产生的类固醇物质不能转化为皮质醇而只能向盐皮质激素转化，从而使醛固酮过多，（图）引起醛固酮功能亢进，钠水重吸收增加，钾排出增加，造成高血钠、高血压、低血钾。（为什么？如何治疗？）其它如b11羟基甾体脱氢酶基因缺陷或其抑制剂甘草类制剂应用过多，糖皮质激素不能在盐皮质激素靶组织转化为氢化可的松，这些组织皮质醇可充当盐皮质激素效应，结果亦增加Na+重吸收、K+分泌，此即假性高醛固酮血症。（为什么叫假性？）而在先天性盐皮质激素受体缺陷的患者，情况正好相反，Na+大量丢失，此即假性低醛周醛血症。（这样的病人不容易得什么病？）另外，ENaC本身亦存在基因缺陷，有趣的是，ENaC和亚单位基因突变可致其开放数目或活性增加。此类典型疾病代表为Liddle氏综合征，临床上表现为Na+重吸收增加、低钾及盐依赖性高血压(类似假性高醛固酮血症)，ENaC其它亚单位基因突变可致其功能丧失，伴Na+大量丢失，类似假性低醛同醛血症。（三）对酸碱的调节酸排泄受皮质集合管(CCT)的主细胞以及CCT和髓质集合管(MCT)A型间介细胞调节，碱的分泌则由CCT的B型间介细胞调节。CCT与MCT管腔侧有H+泵，（图）在ATP作用下可分泌H+，而使HCO3-生成CO2、HPO42-形成H2PO4-即可滴定酸，以及NH3转变为NH4+，此为总酸排泄增加。（图）H+泵由ATP供能，而醛固酮则能加速细胞内三羧酸循环，使线粒体内产生ATP增加。CCTB型间介细胞血管侧有H+泵，有利于H+向血管内重吸收，而管腔侧则可分泌HCO3-，在碱中毒可分泌较多的HCO3-。由于醛固酮在酸化功能上起十分重要作用，因此在各种因素所致的醛固酮分泌过低，或者水平正常但肾小管对醛固酮作用反应欠佳时，都可引起酸中毒，即高钾型肾小管性酸中毒*。此外，酸中毒时肾小管亦代偿地重吸收一些可氧化有机阴离子如枸橼酸等，因尿中枸橼酸的减少，使尿钙以可溶性形式排泄减少，同时酸中毒又可抑制肾小管钙重吸收，此即酸中毒引起肾结石的重要原因。完谢谢大家！BloodFlow=CapillaryPressure/Flowresistance1)MyogenicMechanismoftheautoregulation返回电解质分布111FormationofWaterPores:FormationofWaterPores:MechanismofVasopressinActionMechanismofVasopressinAction返回返回返返回影响滤过的因素影响滤过的因素1.1.滤过膜滤过膜 面积面积通透性通透性机械屏障作用机械屏障作用血尿血尿（如：肾炎时因免疫反应蛋白分解酶的释放（如：肾炎时因免疫反应蛋白分解酶的释放导致滤过膜孔、裂增大）导致滤过膜孔、裂增大）静电屏障作用静电屏障作用蛋白尿蛋白尿（如：肾炎时带负电荷的糖蛋白减少或消失）（如：肾炎时带负电荷的糖蛋白减少或消失）正常时肾小球都活动滤过面积正常时肾小球都活动滤过面积=1.5m=1.5m2 2急性肾炎急性肾炎毛细血管腔狭窄或阻塞毛细血管腔狭窄或阻塞滤过面积滤过面积GFRGFR尿量尿量2.2.有效滤过压有效滤过压构成决定滤过的因素，也是影响滤过的因素，构成决定滤过的因素，也是影响滤过的因素，构成因素中的任一因素发生变化构成因素中的任一因素发生变化,均会影响均会影响GFRGFR。返回返回三、三、COCO2 2的运输的运输(一一)物理溶解物理溶解：5 5(二二)化学结合化学结合：9595 HCOHCO3 3-的形式的形式：8888 (1)(1)反应过程反应过程：COCO2 2H H2 2O O(2)(2)反应特征反应特征:碳酸酐酶碳酸酐酶H H2 2COCO3 3HCOHCO3 3-H H+反应速极快且可逆，反应方向取决反应速极快且可逆，反应方向取决PCOPCO2 2差；差；RBCRBC膜上有膜上有ClCl-和和HCOHCO3 3-特异转运载体，特异转运载体，ClCl-转移维持电平衡转移维持电平衡,促进促进COCO2 2化学结合的运输；化学结合的运输；需酶催化需酶催化:碳酸酐酶加速反应碳酸酐酶加速反应0.50.5万倍万倍,双向作用双向作用；在在RBCRBC内反应内反应,在血浆内运输。在血浆内运输。锂盐的作用：（1）抗躁狂作用本品有明显抑制躁狂症作用，还可改善精神分裂症的情感障碍，治疗量时对正常人精神活动无影响。其作用机制可能与抑制脑内神经突触部位去甲肾上腺素的释放并促进其再摄取，使突触部位去甲肾上腺素之含量减低有关。还可促进5-羟色胺合成，使其含量增加，亦有助于情绪稳定。（2）升高外周白细胞作用碳酸锂对造血系统有一定影响，对再生障碍性贫血、放疗和化疗引起的粒细胞减少症及其他各种病理性及医源性白细胞减少，均有一定疗效。（3）治疗月经过多症本药小剂量用于子宫肌瘤合并月经过多、功能性子宫出血及其他月经过多症具有一定疗效。多数患者于用药次日，少数于用药后68小时即生效。其中以治疗功能性子宫出血的有效率最高，机制不详。（4）治疗急性菌痢临床报道，本药小剂量用于急性菌痢，大部分患者在服药后数小时症状可减轻，粪便培养转阴。远期疗效亦好。口服易吸收。0.52小时可达血浓度高峰，按常规给药约67日达稳态血浓度。分布于全身各组织。主要经肾排泄，其速度因人而异，特别是与血浆内的钠离子有关，钠多则锂盐浓度低，反之则升高。t1/2为24小时。主要用于治疗躁狂症。一般与用药后67日症状开始好转。因锂盐无镇静作用，一般主张对严重急性躁狂患者先与氯丙嗪或氟哌啶醇合用，急性症状控制后再单用碳酸锂维持。注意事项：（1）有头昏、恶心、呕吐、腹痛、腹泻等副作用。（2）积蓄中毒时，可出现脑病综合征（如意识模糊、震颤、反射亢进、癫痫发作等）乃至昏迷、休克、肾功能损害，故用药时须随时严密观察，及时减量。脑病综合征一旦出现，应立即停药，适当补充生理盐水，静注氨茶硷，以促进锂的排泄。（3）钠盐能促进锂盐经肾排除，故用药期间应保持正常食盐摄入量。每周应停药1日，以保安全。（4）用药期间应定期测定血锂浓度，因为它与疗效及不良反应关系密切，治疗躁狂症时，锂浓度应为0.91.2mmolL，此时不良反应较轻，超过1.5mmolL则不良反应增多。（5）老年人锂盐排泄慢，易产生蓄积中毒，注意调整剂量。（6）本药不宜与吡罗昔康合用，否则可导致血锂浓度过高而中毒。（7）严重心血管病、肾病、脑损伤、脱水、钠耗竭及使用利尿药者禁用。返回糖皮质激素分糖皮质激素分泌调节泌调节 下丘脑下丘脑 腺腺垂体垂体 肾上腺肾上腺皮质轴皮质轴图图11-28肾上腺皮质类固醇激素合成的主要途径肾上腺皮质类固醇激素合成的主要途径钙钠交换111肾上腺皮质球状带肾上腺皮质球状带血血KK+、NaNa+肾素肾素血管紧张素对尿生成的调节：血管紧张素对尿生成的调节：血管紧张素原血管紧张素原血管紧张素血管紧张素血管紧张素血管紧张素血管紧张素血管紧张素 最小浓度最小浓度刺激近曲刺激近曲小管重吸收小管重吸收NaClNaCl；中等浓度中等浓度进一步刺进一步刺激肾上腺皮质合成与释放激肾上腺皮质合成与释放醛固酮；醛固酮；较高浓度较高浓度进一步收进一步收缩血管、升高血压；缩血管、升高血压；另外：刺激肾上腺髓另外：刺激肾上腺髓质和交感质和交感N N分泌释放分泌释放NENE、E E；刺激；刺激ADHADH、ACTHACTH释放。释放。醛醛 固固 酮酮ACTHACTH肺血管紧张素转换酶肺血管紧张素转换酶#46.幻灯片46 肾素肾素-血管紧张素血管紧张素-醛固酮（醛固酮（R-A-A）肾素肾素（renin）2球蛋白（肝产生）球蛋白（肝产生）AgI（10肽）肽）AgII（8肽）肽）AgIII（7肽）肽）肺转化酶肺转化酶氨基肽酶氨基肽酶肾血流量肾血流量血血 Na+血血 K+肾球旁肾球旁 细胞细胞肾上腺髓质肾上腺髓质释放释放Adr、NERBP强烈缩血管强烈缩血管肾上腺皮质肾上腺皮质释放释放ADS#46.幻灯片46#54.幻灯片54心房钠尿肽（心房钠尿肽（ANPANP）对尿生成的调节：）对尿生成的调节：适宜刺激适宜刺激：来源：来源：作用：作用：抑制肾素的分泌抑制肾素的分泌抑制抑制ADHADH的释放的释放抑制醛固酮的分泌抑制醛固酮的分泌血容量血容量、内皮素、内皮素、VPVP心心 房房 肌肌合成释放合成释放 心心 房房 钠钠 尿尿 肽肽 利利 尿、排尿、排 钠钠抑制集合管抑制集合管重吸收重吸收NaClNaCl(Na(Na+通道关闭通道关闭)舒张舒张A A出出、A A入入(尤其尤其A A入入)肾血浆流量肾血浆流量和和GFRGFR原尿生成原尿生成水钠重吸收水钠重吸收#54.幻灯片54血管分布幻灯片55同向转运体模式同向转运体模式:管管 腔腔 膜膜 上上 有有NaNa+:2Cl:2Cl-:K:K+同同向向转转运运体体NaNa+、ClCl-顺顺电电-化化学学梯梯度度，K K+逆逆电电-化化学学梯梯度度同同向向转运入细胞内。转运入细胞内。进进入入细细胞胞内内的的NaNa+由由管管周周膜膜NaNa+泵泵泵泵出出，ClCl-经经管管周周膜膜ClCl-通通道道、K K+经经管管腔腔膜膜K K+通通道道顺顺浓浓度度梯梯度易化扩散出细胞。度易化扩散出细胞。幻灯片59高氯性酸中毒的原理高氯性酸中毒系一种代谢性酸中毒，由于血HCO3-损失后，Cl-回收增多潴留体内超过正常浓度，影响血pH值而发生酸中毒。见于小肠液大量丧失时或肾近曲或（与）远曲小管性酸中毒时失HCO3-而Cl-回收过多。此时阴离子间隙维持正常，血Cl高于106mmol/L，血HCO3-低于24mmol/L。临床表现视不同原因而异。血Cl高于106mmol/L，血HCO3-低于24mmol/L。诊断须依靠血化验。治疗应针对不同病因处理，一般补充NaHCO3即可使血氯恢复正常，酸中毒亦可纠正。