第六章-排泄和渗透压调节.ppt

第六章第六章 排泄和渗透压调节排泄和渗透压调节掌握掌握尿生成尿生成过程及其过程及其影响因素影响因素掌握肾脏掌握肾脏泌尿功能的调节泌尿功能的调节及其及其在水、电解在水、电解质、酸碱平衡中的作用质、酸碱平衡中的作用掌握掌握肾功能评价肾功能评价了解排尿反射了解排尿反射学习要求学习要求功能功能排排出出机机体体代代谢谢终终产产物物以以及及进进入入机机体体过过剩剩的的物物质质和异物和异物调调节节水水和和电电解解质质平平衡衡，体体液液渗渗透透压压、体体液液量量和和电解质浓度；调节酸碱平衡电解质浓度；调节酸碱平衡内内分分泌泌功功能能动动脉脉血血压压(肾肾素素)、红红细细胞胞生生成成(促促红红细细胞胞生生成成素素)、钙钙吸吸收收和和血血钙钙(-羟羟化化酶酶)、血管活动血管活动(激肽前列腺素激肽前列腺素)、糖异生、糖异生尿的生成尿的生成(urine formation)urine formation)尿的排出尿的排出(urine excretionurine excretion)过程过程：血浆在肾小球毛细血管血浆在肾小球毛细血管处滤过处滤过(超滤液超滤液)选择性重吸收选择性重吸收(肾小管肾小管 和集合管和集合管)分泌分泌尿液尿液第一节 肾的功能解剖和肾血液供应(一一)肾单位的构成肾单位的构成肾小体肾小体 肾小球肾小球 入球小入球小A A 毛细血管网毛细血管网 出球小出球小A A 肾小囊肾小囊 脏层脏层/壁层壁层肾小管肾小管 近端小管近端小管 髓袢髓袢(升升/降降)远端小管远端小管集合管集合管一、肾的功能解剖一、肾的功能解剖肾肾单单位位皮质肾单位皮质肾单位肾小体小，髓袢肾小体小，髓袢短，入球小短，入球小A=2A=2出出球小球小A A，出球小出球小A A分支形成分支形成小管周小管周围毛细血管网围毛细血管网,参参与尿生成与尿生成髓质肾单位髓质肾单位(相反相反)，出球小，出球小A A同上外，还形成同上外，还形成U U形直小管，参与形直小管，参与尿的稀释和浓缩尿的稀释和浓缩第一节 肾的功能解剖和肾血液供应(四四)肾脏的神经支配和血管分布肾脏的神经支配和血管分布肾交感神经节前神经元胞体肾交感神经节前神经元胞体一、肾的功能解剖一、肾的功能解剖腹腔神经节腹腔神经节(位于主动脉、肾动脉位于主动脉、肾动脉)节后神经节后神经(伴行肾动脉伴行肾动脉)功能功能支配入支配入/出球小动脉、肾小管、球旁细胞，调节出球小动脉、肾小管、球旁细胞，调节血流量、肾小球滤过率、肾小管的重吸收和肾血流量、肾小球滤过率、肾小管的重吸收和肾素的释放素的释放神神经经支支配配血管分布血管分布腹主动脉腹主动脉肾肾A A叶间叶间A A弓状弓状A A小叶间小叶间A A入球入球A A肾小球毛细肾小球毛细血管网血管网出球出球A A肾小管毛细肾小管毛细血管网血管网/直小血直小血管管v v第一节 肾的功能解剖和肾血液供应(四四)肾脏的神经支配和血管分布肾脏的神经支配和血管分布一、肾的功能解剖一、肾的功能解剖血管分布特点血管分布特点两套相互串联，两套相互串联，肾小球毛细血管网血压较高，有利肾小球滤过；肾小球毛细血管网血压较高，有利肾小球滤过；肾小管毛细血管网血压较低，有利肾小管重吸收。肾小管毛细血管网血压较低，有利肾小管重吸收。二、肾血流量二、肾血流量(rental blood flow,RBF)rental blood flow,RBF)及其调节及其调节肾血流量肾血流量安静时安静时12001200ml/minml/min，400ml/(100g.min)400ml/(100g.min)心输出量心输出量2020，耗氧量，耗氧量1010特点特点远远超过其代谢需要远远超过其代谢需要;不同部位的供血不均不同部位的供血不均(皮质皮质9494)；在一定肾动脉压范围在一定肾动脉压范围(80(80180180mmHg)mmHg)内，会保持相对恒定；内，会保持相对恒定；第一节 肾的功能解剖和肾血液供应二、肾血流量及其调节二、肾血流量及其调节入球小入球小A A、出球小出球小A A、叶间小叶间小A A1.1.肌源性调节机制肌源性调节机制肾动脉压肾动脉压 入球小入球小A A平滑肌平滑肌 入球阻力入球阻力2.2.管管-球反馈球反馈肾血流量和肾小球滤过率肾血流量和肾小球滤过率致密斑处小管液流量致密斑处小管液流量NaNa+K K+ClCl-转运速率转运速率 致密斑致密斑入、出球小入、出球小A A收缩收缩肾血流量和肾小球滤过率肾血流量和肾小球滤过率(一一)肾血流量的自身调节肾血流量的自身调节第一节 肾的功能解剖和肾血液供应二、肾血流量及其调节二、肾血流量及其调节神经神经 肾交感神经肾交感神经(NE)NE)肾血管强烈收缩肾血管强烈收缩 -r-r肾血流量肾血流量体液体液肾上腺髓质肾上腺髓质(NE/E)NE/E)、循环血液循环血液(血管升压素血管升压素/紧张素紧张素)、内皮细胞内皮细胞(内皮素内皮素)、肾苷肾苷肾血管肾血管收缩收缩肾血流量肾血流量肾组织肾组织(PGI2/PGE2/NO/PGI2/PGE2/NO/缓激肽缓激肽)功能功能使肾血流量与全身血液循环相配合，使肾血流量与全身血液循环相配合，失血、防御、运动失血、防御、运动(二二)肾血流量的神经和体液调节肾血流量的神经和体液调节肾血管肾血管舒张舒张肾血流量肾血流量第二节 肾小球的滤过功能尿生成的第一步：尿生成的第一步：血液流经肾小球毛细血管时，除血液流经肾小球毛细血管时，除PrPr外外的血浆成分被滤过进入肾小囊腔，而形成的血浆成分被滤过进入肾小囊腔，而形成超滤液。超滤液。肾小球滤过率肾小球滤过率单位时间内单位时间内(每分钟每分钟)两肾生成的超滤液量两肾生成的超滤液量滤过分数滤过分数肾小球滤过率肾小球滤过率肾血浆流量肾血浆流量肾血浆流量肾血浆流量(RPFRPF)由肾小球滤过率和红细胞比容计算。由肾小球滤过率和红细胞比容计算。表明了当血液流经肾脏时，约有多少比例的血浆经滤过表明了当血液流经肾脏时，约有多少比例的血浆经滤过进入肾小囊腔，形成超滤液。进入肾小囊腔，形成超滤液。肾小球滤过率由肾小球滤过率由有效滤过压有效滤过压和和滤过系数滤过系数决定。决定。第二节 肾小球的滤过功能一、有效滤过压一、有效滤过压动力：动力：肾小球毛细血管静水压肾小球毛细血管静水压+肾小囊超滤液胶体渗透压肾小囊超滤液胶体渗透压阻力：阻力：肾小球毛细血管胶体渗透压肾小球毛细血管胶体渗透压+肾小囊内静水压肾小囊内静水压滤过平衡滤过平衡 血浆胶体渗透压血浆胶体渗透压入球入球A A PrPr浓度升高浓度升高 出球出球A A第二节 肾小球的滤过功能二、影响肾小球滤过的因素二、影响肾小球滤过的因素滤过系数、有效滤过压、滤过平衡的血管长度滤过系数、有效滤过压、滤过平衡的血管长度(一一)肾小球毛细血管血压肾小球毛细血管血压肾毛细血管血压肾毛细血管血压8080180180mmHgmmHg之外之外(二二)肾小囊内压肾小囊内压肾盂、输尿管阻塞肾盂、输尿管阻塞(结石结石)(三三)血浆胶体渗透压血浆胶体渗透压V V输入大量生理盐水、肝功能严重受损、毛细血管通输入大量生理盐水、肝功能严重受损、毛细血管通透性升高透性升高(四四)肾血流量肾血流量滤过平衡点受入球滤过平衡点受入球A A影响移动影响移动第二节 肾小球的滤过功能二、影响肾小球滤过的因素二、影响肾小球滤过的因素(五五)滤过系数滤过系数K Kf f在单位有效滤过压的驱动下，单位时间内经过膜滤过在单位有效滤过压的驱动下，单位时间内经过膜滤过的液量。的液量。K Kf fK*SK*SK K 滤过膜的有效通透系数；滤过膜的有效通透系数；S S 滤过膜面积。滤过膜面积。安静时自身调节，应急时神经体液调节。安静时自身调节，应急时神经体液调节。第三节 肾小管和集合管的物质转运功能转转运运物物质质葡萄糖、氨基酸葡萄糖、氨基酸 全部重吸收全部重吸收肌酐、肌酐、H H+、K K+排出排出NaNa+、CaCa2+2+、尿素尿素 不同程度重吸收不同程度重吸收肾小管和集合管的转运功能肾小管和集合管的转运功能重吸收：重吸收：肾上皮细胞将物质从肾小管液肾上皮细胞将物质从肾小管液血液血液分泌：分泌：肾上皮细胞将自身产生的或血液中的物肾上皮细胞将自身产生的或血液中的物质从血液质从血液肾小管液肾小管液一、肾小管和集合管中物质转运的方式一、肾小管和集合管中物质转运的方式第三节 肾小管和集合管的物质转运功能转转运运方方式式被动转运被动转运 扩散、渗透扩散、渗透(溶剂拖曳溶剂拖曳)、易化、易化转运体在肾小管上皮管腔面、细胞基底面、侧膜上转运体在肾小管上皮管腔面、细胞基底面、侧膜上的分布差异，的分布差异，导致导致转运途径转运途径的不同。的不同。主动转运主动转运原发性：质子泵、原发性：质子泵、NaNa+-K-K+泵、钙泵泵、钙泵继发性：同向继发性：同向 NaNa+-X-X、K K+-Na-Na+-2Cl-2Cl-逆向逆向 NaNa+-H-H+、NaNa+-K-K+入胞入胞-小分子小分子PrPr跨细胞转运跨细胞转运途径重吸收途径重吸收细胞旁转运途径重吸收细胞旁转运途径重吸收：NaNa+、ClCl-、水水二二、肾肾小小管管和和集集合合管管中中物物质质的的重重吸吸收收与与分分泌泌(一一)NaNa+、ClCl-和水的重吸收和水的重吸收1.1.近端小管近端小管(前半段前半段)管腔膜管腔膜NaNa+-H-H+逆、逆、NaNa+-X-X同同基底膜基底膜NaNa+-K K+ATPATP酶酶二、肾小管和集合管中物质二、肾小管和集合管中物质的重吸收与分泌的重吸收与分泌H H+在管腔中的聚集使在管腔中的聚集使HCOHCO3 3-被重吸收，被重吸收，ClCl-浓度升高。浓度升高。(后半段后半段)管腔膜管腔膜NaNa+-H-H+逆、逆、ClCl-HCO-HCO3 3-逆逆基底膜基底膜K K+-Cl-Cl-同同ClCl-顺浓度差扩散，顺浓度差扩散，NaNa+顺电势顺电势差扩散；水差扩散；水(一一)NaNa+、ClCl-和水的重吸收和水的重吸收1.1.近端小管近端小管二、肾小管和集合管中物质二、肾小管和集合管中物质的重吸收与分泌的重吸收与分泌(一一)NaNa+、ClCl-和水的重吸收和水的重吸收2.2.髓袢髓袢二、肾小管和集合管中物质二、肾小管和集合管中物质的重吸收与分泌的重吸收与分泌降支细段降支细段不透不透NaNa+，透水透水升支细段升支细段不透水不透水，透透NaNa+升支粗段升支粗段NaNa+-K-K+-2Cl-2Cl-同，同，(一一)NaNa+、ClCl-和水的重吸收和水的重吸收3.3.远端小管和集合管远端小管和集合管二、肾小管和集合管中物质二、肾小管和集合管中物质的重吸收与分泌的重吸收与分泌根据肌体水盐平衡状况对根据肌体水盐平衡状况对NaNa+、ClCl-、水的重吸收进行调节水的重吸收进行调节(醛醛固酮、固酮、ADH).ADH).始段始段不透水盐。不透水盐。NaNa+-Cl-Cl-同同后段后段主细胞主细胞-钠泵钠泵(NaNa+流动动力流动动力)闰细胞闰细胞-碳酸酐酶，分泌碳酸酐酶，分泌H H+集合管集合管水孔蛋白水孔蛋白(ADH)ADH)(二二)HCO)HCO3 3-的重吸收的重吸收一般膳食代谢产物的酸性一般膳食代谢产物的酸性 碱性，碱性，COCO2 2由呼吸道排出由呼吸道排出;肾脏通过重吸收肾脏通过重吸收HCOHCO3 3-、分泌、分泌H H+/氨氨，回收，回收HCOHCO3 3-调调节机体酸碱平衡。节机体酸碱平衡。(二二)HCO)HCO3 3-的重吸收的重吸收1.1.近端小管和髓袢升支粗段近端小管和髓袢升支粗段二、肾小管和集合管中物质的重吸收与分泌二、肾小管和集合管中物质的重吸收与分泌管腔膜管腔膜：NaNa+-H-H+交换同交换同基底膜基底膜：其他离子联合转运、其他离子联合转运、ClCl-HCO-HCO3 3-逆逆2.2.远端小管和集合管远端小管和集合管闰细胞闰细胞管腔膜：管腔膜：质子泵质子泵逆约逆约10001000倍浓度主动转倍浓度主动转PHPH4.54.5时停时停止止、H H+-K-K+ATPATP酶酶碳酸酐酶活性在碳酸酐酶活性在PHPH减小时，活性增加，减小时，活性增加，有利于肾脏有利于肾脏排排H H+保碱保碱(三三)NH)NH3 3的分泌和的分泌和H H+、HCOHCO3 3-的转运的关系的转运的关系1.1.近端小管近端小管二、肾小管和集合管中物质的重吸收与分泌二、肾小管和集合管中物质的重吸收与分泌谷氨酰胺酶谷氨酰胺酶GluGlu脱氢酶脱氢酶NaNa+-H-H+逆逆2.2.集合管集合管NHNH3 3与与H+H+分泌耦分泌耦联。联。(四四)K)K+的重吸收和分泌的重吸收和分泌取决于取决于肾小球滤过量、肾小管重吸收和肾小球滤过量、肾小管重吸收和远端小管、集远端小管、集合管合管K K+的分泌量的分泌量二、肾小管和集合管中物质的重吸收与分泌二、肾小管和集合管中物质的重吸收与分泌远端小管和集合管远端小管和集合管KK+管管腔腔钾通道钾通道KK+上皮细胞上皮细胞钠钾泵钠钾泵 KK+组织组织主细胞主细胞与与NaNa的重吸收耦联的重吸收耦联闰细胞闰细胞H H+-K-K+ATPATP酶酶(细胞外液少钾时作用细胞外液少钾时作用)刺激主细胞分泌刺激主细胞分泌K K+的因素的因素KK+组织组织；醛固酮分泌；醛固酮分泌小管液流量小管液流量；H H+/K/K+组织组织/小管液流量小管液流量时，时，K+K+分泌减少分泌减少维持细胞外液和循环血量的稳态。维持细胞外液和循环血量的稳态。(五五)Ca)Ca2+2+的重吸收和排泄的重吸收和排泄血浆钙血浆钙CaCa2+2+50 50游离，游离，5050结合血浆蛋白。结合血浆蛋白。CaCa2+2+重吸重吸收经过近端小管收经过近端小管(70%)(70%)、髓袢、髓袢(20%)(20%)、远端小管和集合、远端小管和集合管管(9(9)，不到，不到1 1进入尿液。进入尿液。二、肾小管和集合管中物质的重吸收与分泌二、肾小管和集合管中物质的重吸收与分泌1.1.近端小管近端小管8080细胞旁途径重吸收细胞旁途径重吸收;20;20跨细胞途径重吸收跨细胞途径重吸收维持细胞外液和循环血量的稳态。维持细胞外液和循环血量的稳态。2.2.髓袢升支粗段髓袢升支粗段小管液为电正性情况下的主动被动重吸收到细胞小管液为电正性情况下的主动被动重吸收到细胞 CaCa2+2+小管小管 CaCa2+2+上皮细胞上皮细胞 NaCl甘露糖、蔗糖甘露糖、蔗糖 葡萄糖、尿素葡萄糖、尿素)2.2.血容量血容量-5 51010心肺感受器、压力感受器心肺感受器、压力感受器迷走神经迷走神经下丘脑，可降下丘脑，可降低血浆胶体渗透压低血浆胶体渗透压ADHADH释放阈值。释放阈值。第五节 尿生成的调节三、肾素三、肾素-血管紧张素血管紧张素-醛固酮系统醛固酮系统1.1.组成成分组成成分血管紧张素原血管紧张素原肾素肾素ANGANG血管紧张素转换酶血管紧张素转换酶ANGANGANGANGANGANG对血管和肾小管作用，刺激肾上腺皮质球状环带对血管和肾小管作用，刺激肾上腺皮质球状环带细胞合成释放醛固酮细胞合成释放醛固酮2.2.血管紧张素血管紧张素 （ANGANG）的功能的功能通过肾血流动力学影响肾小管重吸收，直接促进近通过肾血流动力学影响肾小管重吸收，直接促进近端小管对端小管对NaNa+的重吸收；的重吸收；改变肾小球滤过率：改变肾小球滤过率：较少时引起出球较少时引起出球A A收缩收缩(诱生前列环素和诱生前列环素和NONO，减弱缩减弱缩血管效应，故入球血管效应，故入球A A不敏感不敏感)，肾血流量，肾血流量抵消肾小球抵消肾小球毛细血管血压毛细血管血压较多时，入球较多时，入球A A收缩，系膜细胞收缩，收缩，系膜细胞收缩，KfKf。在脑内引起在脑内引起ADHADH释放释放第五节 尿生成的调节三、肾素三、肾素-血管紧张素血管紧张素-醛固酮系统醛固酮系统3.3.醛固酮的功能醛固酮的功能-基因调节机制、特异性基因调节机制、特异性mRNAmRNA、醛固酮醛固酮诱导蛋白诱导蛋白作用作用生成管腔膜生成管腔膜NaNa+通道通道蛋白；增加蛋白；增加ATPATP生成生成量，为基底膜量，为基底膜NaNa泵泵供能；供能；第五节 尿生成的调节三、肾素三、肾素-血管紧张素血管紧张素-醛固酮系统醛固酮系统4.4.肾素分泌的调节肾素分泌的调节肾内机制肾内机制-入球入球A A的牵张感受器和致密斑的牵张感受器和致密斑神经机制神经机制-急性失血引起交感神经兴奋，进球细急性失血引起交感神经兴奋，进球细胞分泌肾素胞分泌肾素体液机制体液机制-E E、NEPGE2NEPGE2促进肾素分泌；促进肾素分泌；ANGANG、ADHADH、NO NO 抑制肾素分泌抑制肾素分泌第六节 肾功能的评价-清除率一、清除率的定义和计算方法一、清除率的定义和计算方法清除率清除率(C CX X)两肾在两肾在1 1分钟内能将多少毫升血浆中的分钟内能将多少毫升血浆中的某一物质完全清除某一物质完全清除(排出排出)。这个被完全清除了该。这个被完全清除了该物质的血浆的毫升数，就是该物质的清除率。物质的血浆的毫升数，就是该物质的清除率。计算某物质计算某物质X X的清除率的清除率C CX X需要测定三个数值：需要测定三个数值：尿中该物质浓度尿中该物质浓度U UX X,每分钟尿量每分钟尿量V,V,血浆中该物质浓度血浆中该物质浓度P PX X 尿中物质均来自血浆尿中物质均来自血浆 P PX XCCX X U UX XV,V,C CX XU UX XV/PV/PX X也可理解为：也可理解为：1 1minmin内所清除的该物质的量来自多少毫内所清除的该物质的量来自多少毫升血浆，或相当于多少毫升血浆中所含的该种物质。升血浆，或相当于多少毫升血浆中所含的该种物质。第六节 肾功能的评价-清除率二、测定清除率的意义二、测定清除率的意义测定肾小球滤过率测定肾小球滤过率-菊粉菊粉既不被重吸收，又不被分泌既不被重吸收，又不被分泌U UX XV=GFRPV=GFRPX X-R-RX X+S+SX X测定肾血流量测定肾血流量-碘锐特碘锐特肾静脉血中某一物质的浓度接肾静脉血中某一物质的浓度接近零，被全部从血浆中清除。近零，被全部从血浆中清除。P PX XRPFRPFU UX XVV推测肾小管功能推测肾小管功能第七节 尿的排放一、膀胱和尿道的神经支配一、膀胱和尿道的神经支配后尿道感受器后尿道感受器盆神经盆神经骶髓排尿反射初级中枢兴奋骶髓排尿反射初级中枢兴奋逼尿肌收缩逼尿肌收缩/内括约肌舒张内括约肌舒张排尿排尿+感受器感受器阴部神经阴部神经图图8-188-18