動物生理學(xué)課件-尿的生成和排出

1、第八章 尿的生成和排出（Formation & Excretion of Urine） 第五節(jié) 排 尿第一節(jié) 概 述第二節(jié) 尿的生成第三節(jié) 尿的稀釋與濃縮第四節(jié) 尿生成的調(diào)節(jié)【目的要求】通過對腎臟排泄功能的講授，要求掌握尿的生成及尿生成的調(diào)節(jié) 本章共分六節(jié)，計3學(xué)時。重點講授：第二節(jié)、第四節(jié)內(nèi)容。 第一節(jié) 概述（了解） 第二節(jié) 尿的生成 1、腎小球的濾過作用 2、腎小管與集合管的選擇性重吸收作用 3、腎小管和集合管的分泌與排泄 第三節(jié) 尿的濃縮與稀釋（了解） 第四節(jié) 尿生成的調(diào)節(jié) 1、利尿激素的作用 2、醛固酮的作用 第五節(jié) 排尿（了解） 第六節(jié) 家禽排泄特點（了解） 排泄：動物有機體將代謝終

2、產(chǎn)物和其他不需 要的物質(zhì)經(jīng)過血液循環(huán)由體內(nèi)排出的 過程。排泄的途徑很多：肺組織排出氣體；大腸的排糞；皮膚的排汗；腎臟的排尿等。腎臟是機體重要的排泄器官。 第一節(jié)概述泌尿生理（一）腎單位和集合管（二）皮質(zhì)腎單位和髓旁腎單位（三）腎小球旁器一、腎臟的功能解剖:腎單位數(shù)目： 人170-240萬個，牛800萬個，豬220萬個，狗80萬個，貓40萬個，雞80萬個 （一）腎單位和集合管泌尿生理腎單位（nephron)：腎的基本功能單位。集合管（collecting duct)：共同完成泌尿功能。 泌尿生理腎小體腎小管腎小球 腎球囊近球小管 髓袢細段 遠球小管 入球小動脈毛細血管袢出球小動脈內(nèi)層（緊貼血管）

3、囊腔（通腎小管腔）外層（連腎小管壁）近曲小管髓袢降支粗段髓袢降支細段髓袢升支細段髓袢升支粗段遠曲小管 泌尿系統(tǒng)正常光鏡結(jié)構(gòu) 腎小球節(jié)段性硬化、間質(zhì)纖維化 腎小球全球硬化系膜基質(zhì)增加、50%局灶節(jié)段毛細血管內(nèi)細胞增殖球囊粘連腎的功能：(一)清除體內(nèi)代謝廢物 (二)調(diào)節(jié)水的平衡 (三)調(diào)節(jié)電解質(zhì)的平衡 (四)調(diào)節(jié)酸堿的平衡 (五)分泌荷爾蒙 (1)促紅血球生成激素 (2)腎素 (3)前列腺素 (4)活性維生素D3注：腎臟感受到血壓下降分泌腎素,腎素轉(zhuǎn)化血管升壓素原成血管升壓素I，血管升壓素I經(jīng)由ACE(酵素)轉(zhuǎn)化成血管升壓素II，血管升壓素II使血管收縮，最終導(dǎo)致血壓上升！ 高血壓腎臟囊腫腎臟性糖

4、尿病惡性骨癌腎盂腎炎尿路阻塞自體免疫腎臟癥候群濫用藥物淀粉沉著透析;洗腎移植并發(fā)癥急性、慢性腎衰竭（二）皮質(zhì)腎單位和髓旁腎單位泌尿生理（1）皮質(zhì)腎單位：（2）髓旁腎單位：腎小球較大，髓絆長腎小球較小，髓絆短 水代謝率高，絕大多數(shù)是皮質(zhì)腎單位，髓旁腎單位數(shù)量15%（如豬、河馬、象、馴鹿等）。水代謝稍低的動物如馬、驢、牛等，髓旁腎單位占20-40%。羊、駱駝等動物的水代謝率更低，髓旁腎單位可達40-80%。兩類腎單位比例：（三）腎小球旁器泌尿生理 主要分布在皮質(zhì)腎單位，由以下三部分組成：（3）間質(zhì)（系膜）細胞（2）致密斑（1）腎小球旁細胞（近球細胞）腎小球旁器二、腎臟血液循環(huán)的特點:泌尿生理1、血

5、流量大：2、腎動脈-兩套毛細血管網(wǎng)-腎靜脈：3、髓旁腎單位出球小動脈進入髓質(zhì)后分支: 占心輸出量20%（腎重占體重0.3-0.7%），94%供應(yīng)皮質(zhì)層，5%供應(yīng)外髓，1%供應(yīng)內(nèi)髓(1) 形成細長U形直小血管，平行于髓絆和集合管;(2) 圍繞腎小管的毛細血管網(wǎng) 入球小動脈-腎小球毛細血管網(wǎng)（第一套毛細血管網(wǎng)）-出球小動脈-圍繞腎小管和集合管形成第二套毛細血管網(wǎng)兩套毛細血管網(wǎng)兩套毛細血管網(wǎng)和直小血管泌尿生理b.神經(jīng)體液調(diào)節(jié)a.自身調(diào)節(jié) 保證有足夠的血流量以完成泌尿功能；還要和全身血液循環(huán)相協(xié)調(diào)。三、腎臟血液循環(huán)的調(diào)節(jié) 腎血流量在一定的血壓變動范圍內(nèi)能保持不變的現(xiàn)象，稱為自身調(diào)節(jié)。RPF：腎血漿流量

6、 GFR：腎小球濾過率泌尿生理肌源學(xué)說管-球反饋 平滑肌舒張和收縮均有一定的極限。泌尿生理腎灌注壓增高入球小動脈平滑肌緊張性加強血管口徑縮小血流的阻力增大保持腎血流量穩(wěn)定 管-球反饋泌尿生理(1)腎主要受交感神經(jīng)支配： 交感神經(jīng)腎上腺髓質(zhì)去甲腎上腺素、腎上腺素入球、出球小動脈縮血管反射。(2)腎素-血液緊張素-醛固酮系統(tǒng)（見循環(huán)）“緊張性活動”生理意義： 在通常情況下，在一般的血壓變化范圍內(nèi)，腎主要依靠自身調(diào)節(jié)來保持血流量的相對穩(wěn)定，以維持正常的泌尿功能。 在緊急情況下，全身血液將重新分配，通過交感神經(jīng)及腎上腺素的作用來減少腎血流量，使血液分配到腦、心臟等重要器官，這對維持腦和心臟的血液供應(yīng)有

7、重要意義。泌尿生理 一、腎小球濾過二、腎小管重吸收三、腎小管分泌泌尿生理 動畫一、腎小球的濾過功能泌尿生理用微穿刺法實驗證明，腎小球的濾過液就是血漿的超濾液（原尿）。（一）濾過膜及其通透性（二）有效濾過壓（二）影響腎小球濾過作用的因素 （一）濾過膜及其通透性泌尿生理A 毛細血管內(nèi)皮細胞；B 基膜：C 腎小囊臟層足細胞的“足突”：“濾過裂隙膜”濾過膜各層含有許多帶負電荷的物質(zhì)（糖蛋白），成為一種電學(xué)屏障。（異常時導(dǎo)致蛋白尿）窗孔，阻擋血細胞水合凝膠構(gòu)成的微纖維網(wǎng)，空隙最小，起主要的機械屏障作用。50-100nm4-8nm4-14nm血漿白蛋白雖然其有效半徑為3.5nm，由于其帶負電荷，因此就難于

8、通過濾過膜。泌尿生理物質(zhì)通過腎小球濾過膜的能力決定于該物質(zhì)的分子大小及其所帶的電荷。有效半徑小于1.8nm的物質(zhì)可以被完全濾過，大于3.6nm的大分子物質(zhì)，幾乎完全不能濾過。 （二）有效濾過壓泌尿生理有效濾過壓= 毛細血管血壓-（囊內(nèi)壓+血漿膠體滲透壓）（二）有效濾過壓（三）影響腎小球濾過的因素泌尿生理1、濾過膜通透性（原尿的量和成分） 機械屏障或電學(xué)屏障受損蛋白尿2、有效濾過面積（尿量） 急性腎小球腎炎少尿或無尿3、有效濾過壓（尿量） 腎小球濾過液中約99%的水被腎小管和集合管重吸收，只有約1%被排出體外。（二）幾種物質(zhì)的重吸收二、腎小管的選擇性重吸收泌尿生理（一）重吸收方式 （一）重吸收方

9、式泌尿生理順著電化學(xué)梯度將小管液中的水和溶質(zhì)轉(zhuǎn)運到組織間液的過程。小管液中的物質(zhì)逆電化學(xué)梯度，轉(zhuǎn)運到細胞外組織間液中的過程。被動重吸收主動重吸收原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運（Na+泵、H+泵、Ca2+泵）繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運（葡萄糖、氨基酸）泌尿生理重吸收（二）各種物質(zhì)的重吸收泌尿生理機制：1、葡萄糖：葡萄糖重吸收過程部位：主動重吸收（Na+繼發(fā)性主動同向轉(zhuǎn)運，需載體蛋白完成） 近曲小管（幾乎全部重吸收）腎糖閾（180-220mg/100ml）2、氨基酸： 泌尿生理部位：機理：近曲小管（全部重吸收）同葡萄糖，為與Na+耦聯(lián)的主動同向轉(zhuǎn)運，但轉(zhuǎn)運體可能不同；進入小管液的少量蛋白質(zhì)通過小管上皮細胞的內(nèi)吞作用被重吸收。

10、各種氨基酸的重吸收存在相互競爭；3、Na+的重吸收：泌尿生理部位:近曲小管 65-70%髓絆升支20-30%其余在集合管，遠曲小管機制：近曲小管：主動重吸收髓絆升支：被動擴散其他：主動轉(zhuǎn)運4.Cl-的重吸收：泌尿生理部位：近曲小管、髓袢機制：大部分伴隨Na+被動重吸收；髓袢升支粗段為繼發(fā)性主動重吸收。Cl-5、K+的重吸收：泌尿生理部位: 大部分在近曲小管、髓絆 機制: 主動重吸收（機制不明）腎小球濾過的鉀離子，67%左右在近曲小管被重吸收入血，而尿中的鉀離子是由遠曲小管和集合管分泌的。泌尿生理6、HCO3-：的重吸收：部位：近曲小管(80-85%)機制：以CO2形式吸收與鈉-氫交換耦聯(lián)每分泌

11、1個氫離子，重吸收一個碳酸根離子和一個鈉離子7、H2O的重吸收：泌尿生理部位:近曲小管（70%）；髓絆、遠曲小管、集合管（各10%左右）。機制:近曲小管：伴隨Na+等重吸收形成的滲透壓梯度而被動轉(zhuǎn)運遠曲小管，集合管：依賴ADH三、 腎小管和集合管的分泌與排泄泌尿生理腎小管上皮細胞通過新陳代謝將所產(chǎn)生的物質(zhì)分泌到小管液。上皮細胞將血液中某些物質(zhì)排入小管液。分泌：排泄：1、H+的分泌：近曲小管：泌尿生理遠曲小管：分泌1個氫離子，重吸收一個碳酸根離子和一個鈉離子Na+-H+交換2、NH3的分泌和排NH4+：部位：泌尿生理遠曲小管集合管Na+HCO3-3、K+的分泌：鈉離子的重吸收在小管兩側(cè)形成電位差

12、，促使鉀離子從組織間液被動擴散進入小管液。泌尿生理部位: 遠曲小管、集合管機制: Na+K+ 交換低滲等滲總結(jié)圖正常人尿液的滲透濃度可在約50-1200 mOsm/L之間波動。血漿滲透濃度約300 mOsm/L。泌尿生理機體缺水時，原尿中的水被各段腎小管大量重吸收，終尿滲透壓將高于血漿，此即高滲尿。濃縮當機體水分增多時，腎小管液中水較少被重吸收，機體將排出滲透壓低于血漿的尿，即低滲尿。稀釋低滲尿：高滲尿：（2）在體內(nèi)水過剩而抗利尿激素釋放被抑制時一、尿液的稀釋:泌尿生理（1）髓絆升支中溶質(zhì)被重吸收而水不易被重吸收如果抗利尿激素完全缺乏，如嚴重尿崩癥患者，每天可排出高達20L的低滲尿，相當于腎小

13、球濾過率的10%。髓袢升支粗段末小管液為低滲。造成尿液的稀釋。髓袢愈長，濃縮能力就愈強。二、尿液的濃縮泌尿生理部位：遠曲小管和集合管結(jié)構(gòu)：髓袢，形成髓質(zhì)滲透梯度的重要結(jié)構(gòu)。條件：1、對水的通透性（ADH）2、腎髓質(zhì)滲透壓梯度泌尿生理“逆流交換”（一）尿液濃縮的機理 逆流學(xué)說:逆流系統(tǒng)：1、兩個管道并列2、液體流向相反3、兩管下端相通4、隔膜容許溶質(zhì)交換液體流動中，溶質(zhì)或熱量在兩管間發(fā)生交換。結(jié)果：1、逆流倍增，形成滲透梯度2、水進入乙管，丙管被濃縮。泌尿生理“逆流倍增現(xiàn)象”條件：1、M1膜主動將Na+從乙管泵至甲管2、M1對水不通透3、M2對水通透，對溶質(zhì)不通透髓袢升支粗段對Na+和CI-的主

14、動重吸收泌尿生理（二）腎小管髓袢的逆流倍增作用:髓袢升支細端擴散的NaCl和集合管擴散的尿素外髓部：內(nèi)髓部：尿素在滲透壓梯度形成過程中的作用尿素對髓質(zhì)高滲透壓的貢獻：泌尿生理尿素再循環(huán)的意義：40-50%（濃縮尿）10%（稀釋尿）排出高濃度的尿素（最高可達750mOsm），而不帶走大量的水分。（1）通過逆流交換,使髓質(zhì)中的溶質(zhì)不被大量帶走;泌尿生理（三）髓質(zhì)直小血管的逆流交換作用:（2）將重吸收的水分匯入血液循環(huán)中。（四）尿的稀釋和濃縮泌尿生理尿的稀釋和濃縮（滲透濃度的變化）第四節(jié) 尿生成的調(diào)節(jié)泌尿生理一、腎內(nèi)自身調(diào)節(jié)二、神經(jīng)體液調(diào)節(jié) （注：腎小球濾過作用的調(diào)節(jié)已于前述）2、球-管平衡泌尿生理

15、1、小管液中溶質(zhì)的濃度 “滲透性利尿”糖尿病人多尿腎小管不能將葡萄糖完全重吸收入血，小管液中葡萄糖含量增加，小管液滲透壓增高。定比重吸收：腎小球血流量（GFR）增大，近端小管對溶質(zhì)和水的重吸收率也相應(yīng)提高，重吸收率=65-70%GFR 二、神經(jīng)體液調(diào)節(jié)泌尿生理（一）腎交感神經(jīng)的作用（二）抗利尿激素（三）腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng) 3、增加近端小管和髓袢重吸收Na+、Cl - 、水。泌尿生理1、直接支配或刺激腎上腺髓質(zhì)釋放NE、E，作用于入球、出球小動脈，腎血流量下降。2、刺激球旁細胞釋放腎素，增加腎小管重吸收NaCl、水。（一）腎交感神經(jīng)的作用： 泌尿生理作用：（二）抗利尿激素（antidi

16、uretic hormone ，ADH） ：合成：下丘腦視上核、室旁核神經(jīng)元釋放：垂體后葉（神經(jīng)垂體）增加髓袢升支粗段對Na+和CI-的主動重吸收和集合管對尿素的通透性，提高髓質(zhì)滲透濃度，利于尿液濃縮。作用于遠曲小管和集合管上皮細胞，增加對水的通透性，使尿液濃縮；調(diào)節(jié)ADH分泌的主要因素：泌尿生理2、循環(huán)血量1、血漿晶體滲透壓ADH的作用機制（三）腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)（renin-angiotensin-aldosterone system， R-A-A）泌尿生理分泌：腎素球旁細胞 血管緊張素原肝臟 醛固酮腎上腺皮質(zhì)球狀帶作用：腎素催化血管緊張素原生成血管緊張素I 血管緊張素原血管緊張素I血管緊張素II 醛固酮作用于遠曲小管，集合管，保Na+排K+醛固酮的作用機制： 管腔膜的Na+通道蛋白 線粒體中合成的ATP的酶，為鈉泵供能 基側(cè)膜的Na+泵，促