尿的生成和排出醫(yī)學生理學

1、關于尿的生成和排出醫(yī)學生理學第1頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三腎臟的功能排泄代謝產物和攝入體內的異物調節(jié)體內水和電解質的平衡調節(jié)酸堿平衡調節(jié)動脈血壓腎臟的內分泌功能糖原異生作用第2頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三肌體的排泄途徑第3頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三第一節(jié) 腎臟的功能解剖第4頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三一、腎單位一）、腎單位的組成和功能第5頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三二）近髓腎單位和皮質腎單位皮質腎單位近髓腎單位腎單位數量多85%90%少腎小球

2、分布皮質外1/32/3皮質內1/3出球小動脈 特點一支,分布于遠端和近端腎小管周圍 一支同前一支U形直小血管髓襻長度短(到外髓）長（進內髓）球旁器有無腎素顆粒多少交感神經入球小動脈出球小動脈血流量多90%少功能特點原尿的形成和腎素分泌尿的濃縮和稀釋第6頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三三）濾過膜的結構Endothelial cellBasement membranepodocyte濾過屏障 filtration barrrier第7頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三濾過系數：filtration coefficient通透性濾過面積分子大小分子所

3、帶的電荷第8頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三二、集合管皮質集合管外髓部集合管內髓部集合管第9頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三三、近球小體 juxtaglomerular apparatus組成管球反饋tubulo-glomerular feedback第10頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三四、腎的神經支配交感神經入球小動脈出球小動脈腎小管 顆粒細胞（近球細胞）腎素分泌重吸收腎血流量和濾過率濾過一）從中樞到腎的傳出神經第11頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三二）腎的傳入神經機械刺激化學刺激傳入纖

4、維神經中樞腎-腎反射 renorenal reflex 第12頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三第二節(jié) 腎臟功能的研究方法一、腎清除率的測定一）腎清除率的定義Cx=UxPx*VCx: 物質x的清除率Ux：物質x在尿液中的濃度Px：物質x在血漿中的濃度V： 尿量第13頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三二）用腎清除率測定腎小球濾過率條件：不與血漿蛋白結合,能自由濾過腎小球在腎小管中不被合成和分解在腎小管中不被重吸收和分泌在體內不能生成,不被破壞,無生理功能能準確測定其血漿濃度和尿濃度標準物菊糖 inulinGlomerular filtration

5、rate, GFR第14頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三三）用腎清除率方法測定腎血漿流量 和推算腎血流量條件：一次循環(huán)，把血漿中的某種物質清除 即只有濾過和分泌，沒有重吸收標準物-對氨基馬尿酸 PAH腎血漿流量 renal plasma flow, RPF=CPAH腎血流量 renal blood flow, RBF=CPAH/(1-紅細胞比容）第15頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三四）用清除率方法推測腎小管功能CXCInCXCIn凈分泌凈重吸收五）自由水清除率 free water clearance無溶質水自由水清除率的意義自由水清除率的

6、計算CH20=V-COSMCOSM=UOSM*V/POSM第16頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三二、微穿刺和微灌注技術微穿刺-收集腎小管內液體， 測定小管液流量和物質成分 比較不同段小管液成分的差異微灌注-判斷某段腎小管的物質轉運功能三、細胞內微電極記錄四、膜片箝五、分子生物學技術第17頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三第三節(jié) 腎小球的濾過功能超濾腎小球濾過率 glomerular filtration rate, GFR正常值 125ml/min, 180L/day濾過分數 filtration fraction, FF=-腎小球濾過率(GF

7、R)腎血漿流量(RPF)正常值 1520%第18頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三一、決定腎小球濾過的因素一）有效濾過壓 effective filtration pressure1.跨毛細血管靜水壓差毛細血管血壓腎小囊內壓2.跨毛細血管膠體滲透壓差毛細血管血漿膠體滲透壓腎小囊內液體的膠體滲透壓=0第19頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三有效濾過壓=毛細血管血壓-腎小囊內壓-血漿膠體滲透壓毛細血管血壓-腎小囊內壓腎血漿流量增大濾過平衡第20頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三二）濾過系數 filtration coeffic

8、ient, Kf濾過膜的通透性濾過膜的面積三）各種因素的改變對腎小球濾過率的影響GFR=濾過系數*有效濾過壓1.腎小球血漿流量2.濾過系數3.有效濾過壓第21頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三腎小球血 漿流量影響因素GFR濾過系數孔徑負電荷濾過面積有效濾過壓毛細血管血壓腎小囊內壓血漿膠體滲透壓入球小動脈出球小動脈(80mmHg)蛋白尿血尿收縮收縮雙向,先升后降第22頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三二、腎血流量和腎小球濾過率的自身調節(jié)第23頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三一）肌源性機制 myogenic mechanis

9、m動脈壓下降,循環(huán)血量減少入球小動脈壁張力血管平滑肌舒張入球小動脈阻力毛細血管血壓腎小球血流量維持相對恒定GFR維持穩(wěn)定第24頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三二）管球反饋 tubulo-glomerular feedback, TGF腎小管中Na,Cl,K致密斑系膜細胞收縮入球小動脈收縮出球小動脈收縮濾過面積下降 血流量下降毛細血管血壓下降濾過下降第25頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三三、腎血流量和腎小球濾過率 的神經體液調節(jié)一）神經調節(jié)入球小動脈出球小動脈腎血流量和濾過率濾過交感神經二）體液調節(jié)1.血管緊張素II angiotensin I

10、I第26頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三ANG II低濃度出球小動脈GFR變化不顯著ANG II高濃度入球小動脈GFR下降2.前列腺素前列腺素E2前列環(huán)素小動脈舒張系膜細胞收縮RBF增加Kf下降第27頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三3.NO4.內皮素 endothelin5.緩激肽 bradykinin6.心房鈉尿肽 ANP入球和出球小動脈舒張入球和出球小動脈收縮舒血管，刺激NO和前列腺素生成入球小動脈舒張出球小動脈收縮系膜細胞舒張GFR增加第28頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三第四節(jié) 腎小管和集合管 的物質轉運功能

11、腎小球濾過腎小管重吸收分泌尿的排出重吸收reabsorption分泌 reabsorption排出量=濾過+分泌-重吸收第29頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三一、腎小管和集合管的物質轉運方式一）被動轉運passive transport擴散diffusion滲透 osmosis易化擴散 facilitated diffusion溶劑拖拽 solvent drag單一轉運 uniport第30頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三二）主動轉運 active transport鈉-鉀-ATP酶 sodium pump氫泵 H-ATPase, proto

12、n pump 鈣泵 Ca-ATPase鈉-葡萄糖同向轉運體 sodium glucose contransporter鈉-氨基酸同向轉運體 sodium glucose contransporter鈉-氫逆向轉運鈉-鉀逆向轉運繼發(fā)性主動轉運同向轉運逆向轉運聯(lián)合轉運=第31頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三三）物質通過腎小管上皮細胞轉運的途徑1.形態(tài)結構上皮細胞間-緊密連接tight junction 上皮細胞頂端膜-刷狀緣brush board 轉運體基底側膜basolateral membrane鈉泵2.轉運途徑跨細胞轉運途徑transcellular transpo

13、rt細胞旁轉運途徑paracellular transport第32頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三第33頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三二、腎小管集合管中物質的轉運一）Na，Cl和水的重吸收1.近球小管的重吸收吸收的量-70%吸收途徑-跨細胞轉運2/3 細胞旁途徑1/3第34頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三第35頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三1）鈉和氯的重吸收近球小管前段：聯(lián)合轉運鈉泵單一轉運第36頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三近球小管后段：聯(lián)合轉運細胞旁途徑

14、第37頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三2）水的重吸收吸收動力：吸收途徑：滲透壓-Na,Cl建立跨細胞途徑細胞旁途徑水通道（AQP-1）吸收的意義：溶質拖拽第38頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三2.髓襻的重吸收（20%的NaCl）髓襻升支降支粗段粗段細段細段-Na,K,Cl等離子 對水不通透-對水通透 滲透，水通道襻利尿劑-速尿第39頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三第40頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三3.遠球小管和集合管噻嗪類利尿劑吸收的量可變遠球小管起始段：Na-Cl同向轉運對水不通透第4

15、1頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三遠球小管后段和集合管：主細胞-重吸收Na分泌K閏細胞-分泌H基底側膜AQP3,4 -水進入細胞間隙頂端膜AQP2 -水進入細胞受ADH調控第42頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三二）鉀的重吸收和分泌重吸收：近球小管：70%髓襻： 20%分泌：遠球小管和集合管主細胞頂端膜的鉀通道第43頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三三）鈣的重吸收重吸收：近球小管： 70%髓襻： 20%遠球小管： 9%跨細胞途徑 1/5細胞旁途徑 4/5鈣通道溶劑拖拽電位差濃度差升支粗段，細胞旁途徑跨細胞途徑鈣通道第44

16、頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三四）HCO3和H的轉運意義：維持酸堿平衡參與的機制：HCO3的重吸收H的分泌NH4的分泌1.HCO3的重吸收和H的分泌HCO3的重吸收近球小管-80%髓襻升支-15%遠球小管，集合管HCO3在腎中的生成第45頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三1)近球小管 carbonic anhydraseHCO3重吸收的機制第46頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三H的分泌：Na-H逆向轉運質子泵-氫泵頂端膜2）髓襻-升支粗段頂端膜：Na-H逆向轉運基底側膜：Na-HCO3同向轉運 鈉泵第47頁，共80頁

17、，2022年，5月20日，23點29分，星期三3）遠球小管和集合管第48頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三2.NH3的分泌與H、HCO3轉運的關系小管液中：H +HCO3HPO4NH3H2CO3H2PO4NH4H2O+CO2-2-+谷氨酰胺谷氨酸根+NH4酮戊二酸+NH42HCO3-+第49頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三五）葡萄糖和氨基酸的重吸收1.葡萄糖的重吸收重吸收部位-近球小管重吸收極限-腎糖閾 renal threshold for glucose靜脈血中葡萄糖濃度180mg/dL產生腎糖閾的原因鈉依賴性葡萄糖轉運體sodium-de

18、pendent glucose transporter, SGLT第50頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三重吸收機制SGLT2GLUT2第51頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三2.氨基酸的重吸收第五節(jié) 尿液的稀釋和濃縮近球小管-小管液與血漿等滲髓襻升支粗段-水和溶質分開處理第52頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三一、髓襻對小管液中水和溶質的重吸收髓襻降支細段髓襻升支細段H2OH2ONaCl髓襻升支粗段尿素H2ONaCl尿素NaCl尿素第53頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三二、尿液的稀釋部位：機制：

19、遠球小管、集合管抗利尿激素 antidiuretic hormone血管加壓素 vasopressin*水利尿 water diuresis第54頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三三、尿液的濃縮一）腎髓質滲透濃度梯度的形成第55頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三髓襻、遠球小管和集合管對水和溶質的通透性小管段髓襻降支細段升支細段升支粗段NaCl水尿素備注遠球小管集合管皮質髓質不通透不通透主動吸收通透不通透通透不通透中等通透不通透不通透不通透主動吸收不通透不通透不通透主動吸收不通透不通透不通透主動吸收 通透不通透VPVPVP第56頁，共80頁，202

20、2年，5月20日，23點29分，星期三等滲液低滲液（1）（2）（3）尿素再循環(huán)（4）第57頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三直小血管的作用維持內髓部的高滲 帶走多余水和溶質二）尿液濃縮的過程第58頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三第六節(jié) 尿生成的調節(jié)一、腎內自身調節(jié)一）滲透性利尿 osmotic diuresis腎小管中的溶質濃度二）球管平衡 glomerulotubular balance定比重吸收-70%原因：管周毛細血管血漿膠體滲透壓意義：第59頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三二、神經調節(jié)入球小動脈出球小動脈球旁細

21、胞腎小管腎小球血流量腎素濾 過血管緊張素醛固酮重吸收(近球小管)重吸收Na、水+交感神經一）腎交感神經對腎臟的作用第60頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三二）腎交感神經參與的反射1.心肺感受器引起的反射血容量 容量感受器 volume receptor心血管中樞交感活動抑制血壓壓力感受器2.腎-腎反射 renorenal reflex第61頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三二、體液調節(jié)第62頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三一）腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)1.腎素(renin)分泌的調節(jié)：作用：來源：球旁細胞 (近球細胞、

22、顆粒細胞）血管緊張素原血管緊張素I腎素入球小動脈處的牽張感受器致密斑感受器血壓下降Na量減少交感神經興奮前列腺素、腎上腺素、去甲腎上腺素第63頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三2.血管緊張素血管緊張素原血管緊張素I血管緊張素II angiotensin II血管緊張素III醛固酮aldosterone腎素血管緊張素轉換酶血管緊張素酶A第64頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三血管緊張素生理作用血管平滑肌收縮血管-出球小動脈、系膜細胞腎小管刺激近球小管對Na的重吸收腎上腺刺激醛固酮的合成和分泌神經系統(tǒng)刺激ADH，ACTH的釋放刺激交感神經活動加強引起

23、渴覺和飲水行為-補充血容量第65頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三3.醛固酮 aldosterone生理作用：來源：腎上腺皮質球狀帶 遠曲小管和集合管保鈉排鉀 分泌調節(jié)：血管緊張素II、III低血鈉、高血鉀第66頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三第67頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三二）激肽釋放酶-激肽系統(tǒng)腎小動脈舒張抑制集合管上皮對鈉和水的重吸收三）心房鈉尿肽 atrial natriuretic peptide, ANP分泌-心房肌調節(jié)-血容量增大，心房壁牽張第68頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三生理功能：腎小球入球小動脈舒張，GFR增大集合管抑制頂端膜鈉通道,抑制水鈉重吸收近球細胞抑制腎素釋放，而抑制ANGII腎上腺抑制醛固酮分泌腦抑制ADH分泌第69頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三四）內皮素分泌： 血管內皮分泌調節(jié)：血流對管壁的切應力ANGII，兒茶酚胺釋放NO，ANP抑制功能：入球小動脈收縮RBF減小,GFR減小抑制集合管鈉泵刺激ANP釋放第70頁，共80頁，2022年，5月20日，23點29分，星期三五）一氧化氮分泌： 血管內皮分泌調節(jié)：血流對