泌尿系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能.ppt

第10章泌尿系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能,第1節(jié)泌尿系統(tǒng)的組成與結(jié)構(gòu)第2節(jié)尿生成的過程第3節(jié)尿生成的調(diào)節(jié)（RegulationofUrineFormation）第4節(jié)腎功能的評(píng)價(jià)第5節(jié)尿的排放,第1節(jié)泌尿系統(tǒng)的組成與結(jié)構(gòu),腎(kidney)輸尿管(ureter)膀胱(urinarybladder)尿道(urethra),腎,泌尿系統(tǒng),位置毗鄰被膜形態(tài)內(nèi)部結(jié)構(gòu)組織結(jié)構(gòu)血液循環(huán),位置,前面觀,腎區(qū)豎脊肌外側(cè)緣與第12肋之間的部位。,腎的毗鄰,腎的被膜,纖維囊脂肪囊腎筋膜,形態(tài),內(nèi)部結(jié)構(gòu),腎皮質(zhì)腎柱腎髓質(zhì)腎錐體腎乳頭腎小盞腎大盞腎盂,腎的組織結(jié)構(gòu),腎單位兩種腎單位比較腎小球旁器,腎單位(nephron),腎小體,腎小球,腎小囊,腎小管,近曲小管,髓袢,遠(yuǎn)曲小管,袢降粗段,袢降細(xì)段,袢升細(xì)段,袢升粗段,兩種腎單位比較,皮質(zhì)腎單位,近髓腎單位,數(shù)量,多(85-90%),少(10-15%),體積,較小,較大,A口徑,A入A出21,A入A出,袢長(zhǎng)度,短,長(zhǎng),出球小A后的毛細(xì)血管,分布于皮質(zhì)部的腎小管周圍,還形成U形的直小血管,腎小球旁器1,致密斑：位于遠(yuǎn)曲小管起始部，細(xì)胞呈立柱樣變、斑狀突起；有化學(xué)感受器，感受Na+的變化。極墊細(xì)胞：位于腎小體血管極三角區(qū)，可能與傳遞致密斑信息到球旁細(xì)胞，調(diào)節(jié)腎素的釋放有關(guān)。球旁細(xì)胞：入球小A膜內(nèi)的肌細(xì)胞呈上皮樣變，內(nèi)含分泌顆粒，釋放腎素，與調(diào)節(jié)血壓有關(guān)。,腎小球旁器2,極墊細(xì)胞,腎的血液循環(huán)及其特點(diǎn),特征：腎動(dòng)脈由腹主動(dòng)脈直接發(fā)出，粗而短，流量大（心輸出量1/41/5），血壓高；腎小球毛細(xì)血管網(wǎng)壓高利于濾過。腎小管周圍球后毛細(xì)血管網(wǎng)壓低利于重吸收；直小血管呈袢狀結(jié)構(gòu)與腎小管髓袢伴行。,輸尿管,膀胱,形態(tài)和分部,位置和毗鄰,內(nèi)部結(jié)構(gòu),膀胱三角：指膀胱底內(nèi)面，兩輸尿管口與尿道內(nèi)口之間的區(qū)域；為腫瘤和結(jié)核的好發(fā)部位。,尿道,男性：細(xì)、長(zhǎng)、彎曲和狹窄。易引起機(jī)械性梗阻和損傷。女性：短、寬、直。易感染。,第2節(jié)尿生成的過程,1尿液2尿生成的過程3腎小球的濾過作用4腎小管的重吸收和分泌作用5尿液的濃縮和稀釋,1尿液,尿的理化性質(zhì)顏色與比重滲透壓與pH,尿量：正常：1000-2000ml多尿：2500ml少尿：400-500ml無尿：100ml,顏色與比重,顏色正常：新鮮尿液呈透明、淡黃色,其深淺程度與尿量呈反變關(guān)系(尿多色淡,尿少則色深),也常受藥物影響,如服用痢特靈后尿色呈深黃色。病理:血尿(呈洗肉水色)、膽紅素尿(呈黃色)、乳糜尿(呈乳白色)。比重：正常尿1.0151.025稀釋尿1.003濃縮尿1.025，可高達(dá)1.035等滲尿1.007左右,滲透壓與pH,滲透壓：高于血漿pH：正常pH在5.07.0(呈弱酸性),最大變動(dòng)范圍為4.58.0。尿的pH主要取決于食物的成分：攝入富含蛋白質(zhì)的食物尿呈酸性,攝入富含水果、蔬菜的食物尿呈弱堿性。,2尿液生成的過程,血漿、原尿和終尿主要成分比較,血漿、原尿和終尿主要成分比較(g/L),成分血漿原尿終尿濃縮倍數(shù)水9009809601.1蛋白質(zhì)80微量0-葡萄糖110-Na+3.33.33.51.1Cl-3.73.76.01.6K+0.20.21.57.5尿酸0.020.020.525.0尿素0.30.320.067.0肌酐0.010.011.5150.0氨0.0010.0010.4400.0,原尿量：=125ml/min6024=180L/d終尿量：=1-2L/d(=重吸收),3腎小球的濾過作用,濾過：指血液流過腎小球時(shí),血漿中水分和小分子物質(zhì)通過濾過膜進(jìn)入腎小囊形成原尿的過程。濾過膜的結(jié)構(gòu)濾過功能的度量指標(biāo)濾過的動(dòng)力影響腎小球?yàn)V過的因素,濾過膜的結(jié)構(gòu),內(nèi)層：毛細(xì)血管的內(nèi)皮細(xì)胞中間層：非細(xì)胞性基膜外層：腎小囊臟層上皮細(xì)胞,通透性,裂隙裂孔,通透性,機(jī)械屏障作用：決定了溶質(zhì)分子的半徑和分子量不同，通透性不同。,1.8nm能自由通過半徑1.83.6nm能部分通過3.6nm完全不能通過(白蛋白)分子量69000單體可通過,電化學(xué)屏障作用：帶正電荷的分子較易通過帶負(fù)電荷的分子較難通過,通透性：物質(zhì)通過濾過膜的能力。,濾過功能的度量指標(biāo),腎小球?yàn)V過率（glomerularfiltrationrate,GFR)概念：兩側(cè)腎臟每分鐘生成的濾液量。濾過分?jǐn)?shù)(glomerularfiltrationfraction,GFF)概念：GFR與每分鐘腎血漿流量（renalplasmaflow,RPF）的百分比。GFFGFRRPF10012566010019,濾過的動(dòng)力-有效濾過壓1,EFP=PGC（GCPBS）EFP：有效濾過壓（effectivefiltrationpressure）PGC：腎小球毛細(xì)血管血壓（glomerularcapillarypressure）GC：血漿膠體滲透壓（plasmacolloidosmoticpressure）PBS：腎小囊內(nèi)壓（pressureinBowmanscapsule）,濾過的動(dòng)力-有效濾過壓2,入球端有效濾過壓=6.0(2.67+1.33)=2.0kPa(15mmHg)0有濾液生成,出球端有效濾過壓=6.0(4.67+1.33)=0kPa(0mmHg)0無濾液生成,特點(diǎn)：正常時(shí)，毛細(xì)血管壓和囊內(nèi)壓基本不變，膠體滲透壓易變（膠體物質(zhì)濾不出）。出球段除血漿流量快時(shí)(血漿膠體滲透壓較高)外，一般無濾出，故為濾過的貯備段。,影響腎小球?yàn)V過的因素,4腎小管的重吸收和分泌作用,濾過生成的原尿成人約180L，而終尿卻只有約1.5L。原因是絕大部分被腎小管重吸收。4.1NaCI和水的重吸收4.2HCO3-的重吸收和H+的分泌4.3NH3/NH4+的分泌4.4K+的重吸收與分泌4.5Ca2+的重吸收與分泌4.6葡萄糖的重吸收4.7其他物質(zhì)的重吸收與分泌,4.1NaCI和水的重吸收,如圖近球小管:Na+的重吸收：前半段泵-漏模式（pump-leakmodel）主動(dòng)重吸收；后半段-經(jīng)細(xì)胞旁路被動(dòng)重吸收和經(jīng)跨上皮細(xì)胞主動(dòng)重吸收。CI-：伴隨Na+而被動(dòng)重吸收。,A：近球小管的前半段X-葡萄糖、氨基酸、磷酸鹽、CI-。B：近球小管的后半段F-甲酸鹽，HF-甲酸。,如圖髓袢：細(xì)胞內(nèi)Na+通過細(xì)胞基側(cè)膜的鈉泵進(jìn)入管周組織液，建立小管腔與細(xì)胞間Na+電化學(xué)梯度；細(xì)胞頂端膜借電化學(xué)梯度使Na+、K+和CI-同向轉(zhuǎn)入細(xì)胞內(nèi)；CI-借管周Na+的正電吸引進(jìn)入管周組織液，而K+則經(jīng)細(xì)胞頂端膜回到小管內(nèi)；K+回到小管內(nèi)造成的電位差，使小管內(nèi)Na+、K+、Ca2+等正離子經(jīng)細(xì)胞旁途徑吸收。,如圖遠(yuǎn)曲小管和集合管：A：遠(yuǎn)曲小管前段：NaCl同向轉(zhuǎn)運(yùn)；B：遠(yuǎn)曲小管后段與集合管：Na通道轉(zhuǎn)運(yùn)。,4.2HCO3-的重吸收和H+的分泌,如圖近端小管和髓袢HCO3-和水的重吸收及H+的分泌：CO2與H2O在碳酸酐酶（CA）的作用下生成H2CO3，后者解離出H+進(jìn)行H+-Na+交換，而使Na+、HCO3-和水重吸收。遠(yuǎn)曲小管和集合管HCO3-的重吸收：以H+泵泌H+，其與結(jié)合外還可與HPO42-和NH3結(jié)合成NH4+和H2PO4-。,4.3NH3/NH4+的分泌,如圖近曲小管：NH3/NH4+可通過逆向交換和擴(kuò)散方式分泌入小管液；髓袢升支粗段：NH4+可與Na和K+同向轉(zhuǎn)運(yùn)的方式被重吸收；集合管：髓質(zhì)間隙中的NH3通過擴(kuò)散方式進(jìn)入集合管腔，并在管腔中與H+結(jié)合成NH4+而隨尿排出。,4.4K+的重吸收與分泌,濾過出的K+幾乎被全部重吸收。在近曲小管的吸收是主動(dòng)過程，機(jī)制不明；在髓袢段是通過NaCI的同向轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制而吸收；在遠(yuǎn)曲小管和集合管主細(xì)胞的分泌是通過Na+-K+交換進(jìn)行的。該ATP酶受醛固酮和抗利尿素（ADH）的激活。,4.5Ca2+的重吸收與分泌,其在近曲小管：80%以溶劑拖曳的形式經(jīng)細(xì)胞旁途徑，伴水一起被重吸收；20%為跨細(xì)胞途徑轉(zhuǎn)運(yùn)：借濃度梯度從小管液擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)；在基底膜上經(jīng)鈣泵逆濃度梯度泵出細(xì)胞。在遠(yuǎn)曲小管和集合管：因小管液為負(fù)電位，其吸收是跨細(xì)胞途徑的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)。受甲狀旁腺素（PTH）的激活。,4.6葡萄糖的重吸收,幾乎被近曲小管全部重吸收。其他各部位無重吸收葡萄糖的能力。通過繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)與Na+同向轉(zhuǎn)運(yùn)而被重吸收。腎小管對(duì)葡萄糖的重吸收有一定限度。腎糖閾（renalglucosethreshold）：尿中開始出現(xiàn)葡萄糖的血糖濃度。正常160-180mg/100ml。葡萄糖的吸收極限量（transportmaximum，Tm）：全部腎小管對(duì)葡萄糖的最大吸收量。超過該值時(shí)，尿糖排泄隨血糖升高而平行增加。,4.7其他物質(zhì)的重吸收與分泌,氨基酸的重吸收機(jī)制同葡萄糖，但載體可能不同。濾過出的蛋白量極少，由腎小管上皮以吞飲的形式重吸收。PO42-和SO42-的重吸收也與Na+的重吸收相關(guān)聯(lián)。某些體內(nèi)的代謝產(chǎn)物和進(jìn)入體內(nèi)的藥物因與血漿蛋白結(jié)合而很少濾過，主要在近曲小管中主動(dòng)分泌而排泄。,5尿液的濃縮和稀釋,ConcentrationandDilutionofurine：是腎小管的重要功能之一。其關(guān)鍵是腎髓質(zhì)滲透梯的度形成與保持。髓質(zhì)滲透梯的度形成髓質(zhì)滲透梯度的保持影響髓質(zhì)滲透梯度的因素,髓質(zhì)滲透梯的度形成,逆流倍增學(xué)說（counter-currentmultiplication）：如圖1：甲管內(nèi)液體向下流；乙管內(nèi)液體向上流；丙管內(nèi)液體向下流。M1膜能將液體中Na+由乙管泵入甲管，且對(duì)水不易通透；M2膜對(duì)水易通透。結(jié)果：橫向滲透壓梯度變化小縱向梯度自上而下滲透壓成倍增高。如圖2在腎臟：使排出的尿液濃縮，自髓質(zhì)至皮質(zhì)小管內(nèi)液稀釋?？梢娦纬赡媪鞅对龅闹匾獥l件：是腎小管各部分對(duì)不同成分的通透性不同。見下表。如圖3腎小管各部位：外髓和內(nèi)髓和皮質(zhì)對(duì)不同成分的通透性不同，形成不同的滲透梯度。,圖1,圖2,圖3,人腎小管不同部分的通透性,腎小管部分通透性Na+的水尿素NaCl主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn),降支細(xì)段+000髓袢升支細(xì)段0+0升支粗段000+遠(yuǎn)曲小管000+皮質(zhì)部+00+集合管外髓部+00+內(nèi)髓部+0+,依賴ADH（VP）存在。ADH因?qū)Σ煌课凰湍蛩氐耐ㄍ感援a(chǎn)生影響而對(duì)尿液的濃縮造成影響。,ADH（VP）存在與否對(duì)尿濃縮的影響,髓質(zhì)滲透梯度的保持,是伴袢直小血管的作用：通過逆流交換作用只帶走少量溶質(zhì)和多余的水，維持高滲梯度。,影響髓質(zhì)滲透梯度的因素,髓袢的結(jié)構(gòu)與機(jī)能：袢短、泵或或載體（尤其是髓袢升支粗段）功能受損，都影響滲透梯度的形成而影響腎對(duì)尿的稀釋和濃縮功能。尿素濃度：低蛋白血癥使尿素生成減少的因素都會(huì)影響尿的濃縮功能。直小血管的血流：低容量、低流速，會(huì)帶走多量的溶質(zhì)而影響尿的濃縮。水負(fù)荷：與濃縮功能成反比。集合管對(duì)水的通透性增加：濃縮功能降低。如真性尿崩使ADH（VP）缺乏或腎源性尿崩使腎對(duì)ADH（VP）的反應(yīng)性降低。,第3節(jié)尿生成的調(diào)節(jié),1腎內(nèi)自身調(diào)節(jié)2神經(jīng)調(diào)節(jié)3體液調(diào)節(jié),1腎內(nèi)自身調(diào)節(jié),小管液中溶質(zhì)濃度：滲透性利尿（osmoticdiuresis），尿量與其正比。球-管平衡（glomerulotubularbalance）：在腎血流量不變的前提下的調(diào)節(jié)。腎血流量的自身調(diào)節(jié),小管液中溶質(zhì)濃度,小管液中溶質(zhì)濃度所形成的滲透壓,是對(duì)抗腎小管對(duì)水重吸收的力量。當(dāng)溶質(zhì)滲透壓腎小管(尤其近曲小管)對(duì)水的重吸收小管液中Na+(因被稀釋)Na+重吸收(擾亂球-管平衡)尿量。如:糖尿病的多尿；滲透性利尿劑-甘露醇、山梨醇(可被濾過而不被重吸收)。,球-管平衡,定義：與腎小球的濾過量定比重吸收（constantfractionreabsorption）。機(jī)制：使尿中排出的溶質(zhì)和不致因腎小球?yàn)V過率的變化而大幅度增減，與管周cap壓、血漿膠滲壓改變有關(guān)。生理意義：使尿中排出的溶質(zhì)和水不會(huì)因GFR的增減而出現(xiàn)大幅度的變動(dòng)，以維持機(jī)體水電解質(zhì)平衡。,當(dāng)GFR時(shí),管周毛細(xì)血管壓,膠體滲透壓,小管旁組織間液入毛細(xì)血管量,管旁組織間液的靜水壓Na+、H2O回漏,Na+、H2O重吸收,重吸收率/濾過率6570,腎血流量的自身調(diào)節(jié),肌源性機(jī)制（myogebucmechanism）：當(dāng)A壓A管壁平滑肌緊張性而收縮血流阻力腎血流量保持穩(wěn)定；管-球反饋(tubuloglomerularfeed-back)：當(dāng)腎血流量和腎小球?yàn)V過率致密斑感受到遠(yuǎn)曲小管液Na+Cl-致密斑將此信息反饋至腎小球腎血流量和腎小球?yàn)V過率恢復(fù)。,2神經(jīng)調(diào)節(jié),交感神經(jīng)系統(tǒng)興奮時(shí)NE釋放增加：收縮腎A，強(qiáng)度入球A出球A，GFR;刺激球旁細(xì)胞，腎素釋放增加，激活醛固酮;直接作用于腎小管，增加近球小管和髓袢對(duì)Na+、水的重吸收。,3體液調(diào)節(jié),抗利尿素ADH（antidiuretichormone,VP）腎素血管緊張素醛固酮心房鈉尿肽（atrialnatriureticpeptide，ANP）,抗利尿素ADH（VP）,ADH遠(yuǎn)曲小管、集合管對(duì)水通透性遠(yuǎn)曲小管、集合管對(duì)水重吸收尿液濃縮垂體性尿崩癥。遠(yuǎn)曲小管、集合管對(duì)ADH不敏感遠(yuǎn)曲小管、集合管對(duì)水重吸收尿液濃縮腎性尿崩癥。刺激ADH分泌的因素：,刺激ADH分泌的因素,血漿晶體滲透壓(1-2),+,中樞滲透壓感受器,+,下丘腦視上核(主)室旁核(次),中樞滲透壓感受器,血漿晶體滲透壓(1-2),循環(huán)血量(5-10),心房容量感受器,心房容量感受器,循環(huán)血量(5-10),低血糖疼痛、應(yīng)激,ADH,心房鈉尿肽,垂體后葉,下丘腦-垂體束,+,+,+,腎素分泌的刺激因素,循環(huán)血容量腎動(dòng)脈壓,腎動(dòng)脈壓腎血流量,循環(huán)血容量,NE、AD和PGE2,心房容量感受器動(dòng)脈壓力感受器,腎交感N興奮,NE,受體,+,+,球旁器細(xì)胞,腎素,GFR,遠(yuǎn)曲小管Na+、Cl-負(fù)荷,+,致密斑感受器,入球小動(dòng)脈牽張感受器,+,+,反射性,血管緊張素對(duì)尿生成的調(diào)節(jié),血管緊張素原,腎素,血管緊張素,肺血管緊張素轉(zhuǎn)換酶,血管緊張素,血管緊張素,ACTH,腎上腺皮質(zhì)球狀帶,醛固酮,血K+、Na+,最小濃度刺激近曲小管重吸收NaCl；中等濃度進(jìn)一步刺激腎上腺皮質(zhì)合成與釋放醛固酮；較高濃度進(jìn)一步收縮血管、升高血壓；另外：刺激腎上腺和交感N分泌釋放NE、E；刺激ADH、ACTH釋放。,醛固酮對(duì)尿生成的調(diào)節(jié),醛固酮,單純擴(kuò)散,小管上皮細(xì)胞內(nèi),胞漿內(nèi)形成激素-受體復(fù)合物,細(xì)胞核內(nèi)調(diào)節(jié)特異mRNA轉(zhuǎn)錄,醛固酮誘導(dǎo)蛋白,遠(yuǎn)曲小管和集合管：管腔膜通道數(shù)量，管周膜上Na+-K+泵活動(dòng),排2K+、保3Na+、保H2O,心房鈉尿肽對(duì)尿生成的調(diào)節(jié),血容量、內(nèi)皮素、VP,心房肌,合成釋放,心房鈉尿肽,抑制集合管重吸收NaCl(Na+通道關(guān)閉),舒張A出、A入(尤其A入)腎血漿流量和GFR原尿生成,抑制腎素的分泌抑制ADH的釋放抑制醛固酮的分泌,水鈉重吸收,利尿、排鈉,第4節(jié)腎功能的評(píng)價(jià),1清除率的概念及計(jì)算方法2測(cè)定清除率的意義測(cè)定腎小球?yàn)V過率測(cè)定腎血流量推測(cè)腎小管的功能,1清除率,概念：指單位時(shí)間內(nèi)腎排出某一物質(zhì)的總量與血漿中這一物質(zhì)濃度的比值。即從理論上講，血漿清除率相當(dāng)于單位時(shí)間內(nèi)腎能夠?qū)⒍嗌賛l血漿中所含的某物質(zhì)完全清除出體外的能力。計(jì)算方法：C=（UV）/PC：血漿清除率；U：尿中某物質(zhì)濃度；V：每分鐘尿量；P：血漿某物質(zhì)濃度。,2測(cè)定清除率的意義,血漿清除率是評(píng)價(jià)腎對(duì)某一物質(zhì)排泄功能的一個(gè)重要指標(biāo)。由于尿生成是通過腎小球?yàn)V過、腎小管重吸收與分泌的過程完成的。因此，應(yīng)用不同特性的測(cè)定工具藥物(標(biāo)記物)，就可推算出腎小球?yàn)V過率、腎血流量和腎小管的功能。如圖：,PAH：對(duì)氨基馬尿酸,測(cè)定腎小球?yàn)V過率,每分鐘某物質(zhì)的排泄量=UV；腎小球?yàn)V過率=GFR；濾液中某物質(zhì)