肾的排泄功能ppt.ppt

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1、第八章 肾的排泄功能（二）,2,水的重吸收：,99%重吸收，1%排出体外 水的重吸收：在近端小管重吸收，伴溶质而重吸收，与体内是否缺少无关 在远曲小管和集合管吸收，吸收量受调节，体内缺少水时重吸收多，体内不缺水时重吸收少。,3,近球小管6570%水在各段小管 髓袢 10%重吸收比例 远曲小管 10%集合管 1020%近端小管管壁对水通透性高，高远曲小管34倍是一种等渗重吸收。髓袢、远曲小管集合管对水的重吸收机制，见尿液浓缩与稀释。,近端小管 80-85%HCO3的重吸收与Na+-H+交换有关 机制：被动过程 特点：不是以HCO3-的形式而是以CO2的形式重吸收的，回到血中的HCO3-是由细胞产

2、生，并非小管液中 的HCO3-；HCO3-的重吸收优先于Cl-的重吸收，因为CO2能 迅速透过管腔膜；HCO3-的重吸收与Na+-H+逆向交换呈正相关(H+分泌重吸收HCO3-),4,HCO3-的重吸收,5,小管,6,K+的重吸收：,主细胞重吸收Na+和水,分泌K+。闰细胞则主要分泌H+。滤过液35克/日，终尿24克/日，重吸收90%特点：滤过液中的K+绝大部分被重吸收（在近端小管），终尿中的K+主要是由远曲小管和集合管分泌。K+重吸收是逆浓度梯度主动重吸收。,7,葡萄糖的重吸收 1.重吸收部位:仅限于近端小管(尤其前半段)。2.重吸收机制:继发主动，与Na+同向转运密切相关,葡萄糖,小管上皮

3、细胞内,Na+,管腔膜：葡萄糖与Na+依赖载体的同向偶联转运入细胞内。,管周膜：葡萄糖顺浓度差经载体易化扩散进入细胞间隙(单一转运)。,Na+被管周膜Na+泵泵出Na+i为管腔膜葡萄糖协同转运提供动力。,管周膜泵,载体,因此，将管周膜Na+泵的活动称原发主动转运；将葡萄糖在管腔膜的协同转运称继发主动转运。,8,肾糖阈：当血浆中葡萄糖浓度180mg/100ml时，超过部分肾小管重吸收葡萄糖的能力，出现尿糖，此时血浆葡萄糖浓度称为肾糖阈。葡萄糖吸收极限量：当血糖浓度增高到令全部肾小管对糖重吸收的能力到达极限时，此时葡萄糖的滤过量叫葡萄糖吸收极限量。（男375mg/min，女300mg/min）如近

4、端小管对Na+重吸收，葡萄糖吸收极限量也。,9,其它物质重吸收：,氨基酸同葡萄糖 HPO4 2-、SO4 2-与Na+同向转运。,肾小管和集合管的分泌功能,远曲小管后段和集合管含两类细胞：主细胞：重吸收钠和水，分泌K+闰细胞：分泌氢 H+：主动分泌，与HCO3-的重吸收和酸碱平衡有关 1.近端小管：Na+-H+交换 2.远曲小管、集合管：闰细胞泌H+，有H+泵，是一个逆电化学梯度的主动转运过程。NH3：NH3的分泌与H+分泌有关 自由扩散，促进了酸的排出 K+：被动转运：主细胞 顺着Na+吸收形成的电梯度进入小管液；K+自身的浓度梯 度；K+Na+交换,10,11,1.H+的分泌,H+的产生：

5、CO2+H2O H2CO3 HCO3-+H+H+-Na+交换，方向相反 叫逆向交换 H+分泌到小管液中，主要在近球小管发生。在远曲小管和集合管闰细胞主动分泌H+,12,NH3的分泌与H+的分泌密切相关；H+分泌增加促使NH3分泌及 NaHCO3的重吸收，实现排酸保碱的作用 机制:单纯扩散,小管上皮细胞内谷氨酰氨,脱氨,NH3(氨),脂溶性,肾小管腔：NH3H+,NH4+Cl-NH4Cl,单纯扩散,脱氢酶,NH3分泌特点:泌NH3与泌H+呈正相关：即泌NH3促进H+-Na+交换，促进排酸保碱,调节机体酸碱平衡。NH3扩散的量决定于管腔液与管周液的pH值：管腔液pH值较低时，NH3较易扩散。正常时

6、NH3只在远曲小管和集合管分泌;酸中毒时,近曲小管也分泌。,2.NH3的分泌,13,K+管内K+主细胞内 基侧膜Na+-K+泵 Na+的主动重吸收管外为正 管内为负（-10-40mV）的电位差 K+顺电-化学梯度分泌(易化扩散)入小管液（3）K+分泌特点:多吃多排、少吃少排、不吃也排。当大量使用利尿药时,应注意适当补钾，以防止低血 钾症的发生,（1）K+分泌部位：远曲小管和集合管上皮的主细胞（2）K+分泌机制:Na+-K+交换,3K+的分泌,14,概 述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：肾衰正常尿液

7、的渗透压：501200mOsm/L,第四节 尿液的浓缩和稀释,尿液的稀释 小管液的溶质被重吸收而水不易被重吸收造成尿液的浓缩 水被重吸收而溶质仍留在小管液中造成逆流：指两个并列的管道，其中液体流动的方向相反。逆流系统：两管下端是连通的，而且两管间的隔膜容许液体中的溶质或热能在两管间交换。逆流倍增：由于管壁通透性和管道周围环境的作用，形成浓度梯度，这就是逆流倍增现象。髓袢、集合管的结构与逆流倍增的模型很相似,15,16,尿浓缩和稀释的机制逆流学说（一）逆流倍增与逆流交换髓袢、集合管结构排列相似于逆流倍增的模型直小血管的结构排列近似于逆流系统。,尿液浓缩、稀释的过程和机制,研究发现，尿液的浓缩和稀

8、释决定于：髓袢、集合管U形结构的逆流系统（结构基础）；髓袢愈长浓缩能力愈强髓质的渗透梯度的建立（冰点降低法）(先决条件)；血液ADH的浓度（对水重吸收的调节作用）,18,（用冰点降低法测定肾分层切片的渗透压，发现：皮质部组织液体与血浆是等渗的，髓质部随髓质外层向乳头部深入而逐渐升高，即渗透压由外向内逐步升高，有明确梯度。,19,髓袢、远曲小管和集合管的通透性,肾髓质高渗梯度的形成髓袢、远曲小管和集合管的通透性,20,21,22,23,（4）远曲小管和皮质和外髓集合管：对NaCl主动转运对尿素不通透对水不通透(有ADH时通透)NaCl向管外扩散管内浓度倍减(管内为低渗液)(管内尿素浓度增加),2

9、4,（5）髓质集合管对NaCl主动转运对尿素易通透(尿素浓度高)对水不易通透(有ADH时通透)NaCl向管外扩散尿素向管外扩散形成肾内尿素循环(管内外为高渗梯度),尿素循环进一步增强肾内髓高渗梯度。,25,26,小结 形成肾髓质高渗梯度的物质：外髓质：主要是NaCl。内髓质：主要是NaCl+尿素动力：髓袢升支粗段对Na+和CI-的主动重吸收。主要溶质：尿素和NaCI皮质部渗透浓度低；内髓部渗透浓度高 形成肾髓质高渗梯度的决定因素：逆流系统+各段对物质的选择性通透逆流倍增现象。,肾髓质高渗梯度的维持,27,28,尿液在逆流系统内流动,髓质高渗梯度,ADH,ADH,集合管对水通透性,集合管对水重吸

10、收,低渗尿(尿稀释),集合管对水通透性,集合管对水重吸收,高渗尿(尿浓缩),尿液浓缩和稀释的过程,尿液渗透压的变化为：髓袢降支细段由等渗递增式高渗；髓袢升支细段为递减式高渗；髓袢升支粗段为递减式低渗；远曲小管为低渗；皮质部集合管由低渗高渗；髓质部集合管为递增式高渗。,29,30,31,一、肾内自身调节(一)小管液中溶质的浓度对肾小管功能的调节 当溶质渗透压肾小管(尤其近曲小管)对水的重吸收小管液中Na+(因被稀释)Na+重吸收(扰乱球-管平衡)尿量，这种利尿方式称为渗透性利尿(晶体性利尿)渗透性利尿：由于小管液中溶质浓度升高而导致的尿量增多的现象，称为渗透性利尿。如:糖尿病的多尿 渗透性利尿剂

11、-甘露醇、山梨醇(可被滤过而不被重吸收),第五节 尿生成的调节,32,机制：除与近曲小管对Na+、H2O重吸收的泵-漏现象有关外，主要与管周毛细血管压和血浆胶体渗透压的改变有关。,（二）球管平衡：不论肾小球滤过率增加和减小，近端小管是定比吸收的，既近端小管的重吸收始终占肾小球滤过率的6570这种现象称为球管平衡,33,在肾血流量不变的前提下：,当GFR时,管周毛细血管压,小管旁组织间液的静水压Na+、H2O回漏,Na+、H2O重吸收,重吸收率/滤过率6570（球-管平衡）,胶体渗透压,小管旁组织间液入毛细血管量,34,意义：使尿中排出的溶质和水不会因GFR的增减而出现大幅度的变动。但球-管平衡

12、在某些情况下可能被打乱。如：渗透性利尿：近端小管重吸收减小，肾小球滤过 率不受影响，重吸收百分率降低；充血性心衰水肿：出球小动脉发生代偿性收 缩，肾小球滤过率不受影响，滤过分数变大，肾灌注压和血流量明显下降，毛细血管血压，血浆胶体渗透压，Na+和水重吸收，重吸收百分率升高。,二、神经调节 肾交感神经的作用:肾交感N兴奋(运动、高温、大出血、缺O2、剧痛)释放NE：激活受体入球与出球小A收缩(收缩程度：A入A出)肾毛细血管压、肾血浆流量有效滤过压GFR 激活受体近端小管和髓袢上皮细胞重吸收水和NaCl 激活受体近球细胞释放肾素血管紧张素-醛固酮系统远曲小管和集合管对水、NaCl的重吸收,35,三

13、、体液调节（一）抗利尿激素 抗利尿激素(ADH)合成、释放的部位 抗利尿激素在下丘脑视上核、室旁核分泌，沿神经轴突运送至垂体后叶（神经垂体）贮存，当神经冲动刺激兴奋时释放入血。抗利尿激素的作用部位 远曲小管、集合管,36,37,ADH对尿生成的调节作用：,ADH与远曲小管和集合管的管周膜V2受体结合,激活腺苷酸环化酶,c-AMP,激活蛋白激酶A,含有水通道的小泡镶嵌到管腔膜上,水重吸收,内髓集合管尿素通透性髓袢升粗段主动重吸收NaCl,内髓高渗梯度,尿浓缩,尿 量,作用：(1)提高远曲小管和集合管对水的通透性(2)增加髓袢升支粗段对NaCI的主动重吸收，增加内髓部集合管对尿素的通透，利于尿浓缩

14、作用机制：与V2受体结合，使水通道内移,38,Peter Agre,2003年诺贝尔化学奖 美国科学家 彼得阿格雷水通道（water channel）或称为水孔蛋白（aquaporin,AQP）“它不会成为治疗癌症或其他任何疾病的治疗方法。但是，人体结构的秘密正在不断地打开，这种热情每年都在增加。”“科学工作就是去冒险历险。当有一天深夜，你非常兴奋的想回到实验室去，不是因为：天哪，我就要有8篇论文了，我可以击败我的竞争对手升教授了！而是因为那样做本身就是你的爱好。”,形成通道的整合膜蛋白28（channel-forming integral membrane protein,CHIP28），2

15、8 K的疏水性跨膜蛋白。现已知，哺乳类动物中至少有11种水通道蛋白亚型。,Take a rest,影响抗利尿激素合成、释放的因素血浆晶体渗透压的改变：ADH eg 出汗 ADH eg饮清水循环血量的改变：ADH ADH 动脉血压：BP 升高时，刺激颈动脉窦压力感受器，ADH,39,40,血浆晶体渗透压,循环血量、血容量,血浆晶体渗透压感受器（位于视上核周围）,容量感受器（位于腔静脉和右心房处）,下丘脑视上核、室旁核 神经垂体,抗利尿激素（ADH）,远曲小管、集合管,对水的通透性，对水的重吸收,尿量,41,血浆晶体渗透压,循环血量、血容量,血浆晶体渗透压感受器,容量感受器,下丘脑视上核、室旁核

16、神经垂体,抗利尿激素（ADH）,远曲小管、集合管,对水的通透性，对水的重吸收,尿量,大量出汗、呕吐,大量失血,42,43,血浆晶体渗透压,循环血量、血容量,血浆晶体渗透压感受器,容量感受器,下丘脑视上核、室旁核 神经垂体,抗利尿激素（ADH）,远曲小管、集合管,对水的通透性，对水的重吸收,尿量,大量饮清水,大量输液,水利尿,44,（二）醛固酮1【合成、分泌部位】：肾上腺皮质球状带作用部位：远曲小管、集合管2【生理作用】：增加远曲小管、集合管对Na+的通透性，促进Na+的重吸收，同时可排出K+。即保钠、保水、排钾。3【醛固酮分泌的有效刺激条件】肾素-血管紧张素-醛固酮系统 血Na+浓度降低或血K

17、+浓度升高,45,46,管腔膜通道数量管周膜上Na+-K+泵活动,醛固酮对尿生成的调节:,醛固酮,小管上皮细胞内,单纯扩散,胞浆内形成激素-受体复合物,细胞核内调节特异mRNA转录,醛固酮诱导蛋白,远曲小管和集合管,排2K+、保3Na+、保H2O,作用：保Na+、保水、排K+分泌调节：肾素-血管紧张素-醛固酮系统 血K+、血Na+浓度,47,肾上腺皮质球状带,血K+、Na+,肾素,肾素血管紧张素醛固酮系统,血管紧张素原,血管紧张素,血管紧张素,血管紧张素,最小浓度刺激近曲小管重吸收NaCl；中等浓度进一步刺激肾上腺皮质合成与释放醛固酮；较高浓度进一步收缩血管、升高血压；另外：刺激肾上腺髓质和交

18、感N分泌释放NE、E；刺激ADH、ACTH释放。,醛 固 酮,ACTH,肺血管紧张素转换酶,肾素释放的调节肾内感受器：1 牵张感受器：血流 2 致密斑感受器：钠含量,48,BP入球小A压力血流入球小A处的牵张感受器肾素分泌 BP入球小A压力血流滤过流经肾小管的钠量致密斑钠感受器兴奋肾素分泌 BP肾交感神经兴奋肾素的释放 E和NE直接刺激颗粒细胞释放肾素,49,心房钠尿肽（ANP）对尿生成的调节：,适宜刺激：来源：作用：,抑制肾素的分泌抑制ADH的释放抑制醛固酮的分泌,血容量、内皮素、VP,心 房 肌,合成释放,心 房 钠 尿 肽,利 尿、排 钠,抑制集合管重吸收NaCl(Na+通道关闭),舒张

19、A出、A入(尤其A入)肾血浆流量和GFR原尿生成,水钠重吸收,50,51,清除率的概念和计算方法清除率（clearance,C）：指两肾在单位时间（每分钟）内能将多少毫升血浆中所含的某些物质完全清除出去，这个被完全清除了某物质的血浆毫升数就称该物质的清除率（ml/min）,血浆清除率(C),血浆某物质浓度(P),尿中某物质浓度(U),每分钟尿量(V),第六节 血浆清除率,意义：用血浆清除率可衡量肾脏生理活动情况。,测定清除率的理论意义 测定肾小球滤过率 1.菊粉清除率 肾排出量为肾小球滤过量与肾小管、集合管的重吸收量 和分泌量的代数和 UV=FP-R+E 某物质滤过后，不被重吸收，也不被分泌则

20、 UV=FP，F=UV/P=C,菊粉：即能自由滤过又不被重吸收与分泌，故菊粉的血浆清除率=肾小球滤过率(GFR),53,2.内生肌酐清除率：临床常用内生肌酐清除率代表GFR 内生肌酐指体内组织代谢产生的肌酐。试验前禁食肉类和禁剧烈运动(避免因摄入和产生过多外来肌酐对测定结果的影响)。以代替因菊糖试验操作的繁琐 C肌酐尿肌酐（mg/L）24小时尿量（L）/血浆肌酐（mg/L）（L/24h)正常值：128L/24h,测定肾血流量 血浆中某一物质（如碘锐特、对氨基马尿酸），经过肾循环一周后可以被完全清除:UV=XP，则C=UV/P=X该物质的清除率即为每分钟通过肾的血流量,碘锐特、对氨基马尿酸(PA

21、H):维持较低的血浆浓度。这两种物质的清除率平均为660ml/min,测得肾血浆流量为660ml/min肾血流量=660/55100=1200ml/min（血浆量占全血量的55%）,55,推测肾小管的功能 清除率小于125ml/min，必定滤过后被重吸收，但不一定无分泌，可能重吸收大于分泌 清除率大于125ml/min，必定滤过有分泌，但不一定无重吸收，可能重吸收小于分泌,56,尿的生成是连续的，排尿是间歇的尿量：正常量1500 ml、多尿2500 ml、少尿100-500 ml、无尿100 ml 每天的代谢产物至少要500 ml水才能溶解清除至体外一、膀胱与尿道的神经支配 1、盆N（副交感N

22、）兴奋使逼尿肌收缩、膀胱内括约肌松驰，促进排尿。2、腹下N（交感N）兴奋使逼尿肌松驰、内括约肌收缩，阻抑尿的排放。还可以引起痛觉。3、阴部N（躯体N）兴奋使膀胱外括约肌收缩，受意识控制。（可随意中断排尿）,第七节 尿的排放,57,排尿中枢,低级中枢：脊髓依次为延髓、中脑、下丘脑、大脑皮层为最高级中枢。排尿反射1.感受器：膀胱牵张感受器2.传入神经：盆神经、阴部神经、腹下神经、3.中枢：骶部脊髓、大脑皮层4.传出神经：阴部神经、腹下神经、盆神经5.效应器：膀胱逼尿肌、尿道外括约肌、尿道内括约肌,58,排尿反射途径：,尿量充盈（300-400 ml）牵张感受器兴奋盆神经骶髓的排尿反射初级中枢脑干和大脑皮层的排尿反射高位中枢盆神经逼尿肌收缩、内括约肌松驰 尿液进入后尿道。尿液刺激尿道感受器阴部神经脊髓排尿中枢，进一步加强其活动，使外括约肌开放，于是尿注被强大的膀胱内压（150 cmH2O）驱出。这是一种正反馈。,