腎臟解剖和生理

關于腎臟解剖和生理第1頁，講稿共62頁，2023年5月2日，星期三腹膜后實性臟器，外八大小11×6×3cm，腎門距離中線5cm。左腎：略高，上極平11胸椎下緣，下極平第2腰椎下緣，下極距髂嵴6cm。12肋骨斜過中部。右腎：略低，上極平12胸椎，下極平第3腰椎，下極距髂嵴5.5cm。12肋斜過上部。腎臟的解剖和形態(tài)第2頁，講稿共62頁，2023年5月2日，星期三第3頁，講稿共62頁，2023年5月2日，星期三第4頁，講稿共62頁，2023年5月2日，星期三出入腎門的結構稱為腎蒂。腎蒂內結構的排列：從前向后依次為腎V、腎A、輸尿管；從上向下依次為腎A、腎V、輸尿管。腎臟表面從外向內有三層被膜，依次為腎筋膜、脂肪囊、纖維膜。腎筋膜分前后兩層包繞腎臟和腎上腺，向上向外兩層融合后上方與膈下筋膜連續(xù)。腎筋膜外脂肪稱為腎旁脂肪。脂肪囊:腎周脂肪層。纖維膜：緊貼于腎實質表面的一層致密結締組織膜。腎臟的解剖和形態(tài)第5頁，講稿共62頁，2023年5月2日，星期三第6頁，講稿共62頁，2023年5月2日，星期三腎臟冠切面分皮質和髓質。皮質：淺表，占1/3，約1cm厚，富含腎單位。髓質：深部，占2/3，分為髓質外帶和內帶。髓放線:髓質的管道結構有規(guī)律的向皮質呈放射狀的條紋稱為髓放線，向內則集合組成錐形體稱為腎錐體。腎錐體的尖端朝向腎竇，稱腎乳頭。尿液經乳頭孔流出。腎皮質包繞腎髓質，并伸入腎錐體之間，稱為腎柱。腎小盞的邊緣附著于乳頭基部周圍，承接有乳頭孔流出的尿液。腎臟的解剖和形態(tài)第7頁，講稿共62頁，2023年5月2日，星期三第8頁，講稿共62頁，2023年5月2日，星期三腎單位包括腎小體和腎小管。根據在皮質中的位置分為表淺、中間、髓旁三種腎單位。腎小管為上皮性管道，平均30-38mm，具有重吸收和分泌功能。腎小管分為三段：a.近端小管，分為曲部和直部,b.細段，c.遠曲小管，分直部和曲部。近端小管的直部、細段和遠曲小管的直部連成“U”形，稱髓袢。各部的位置：腎小體在皮質迷路，近端小管曲部和遠端小管的曲部分布于皮質迷路和腎柱，髓袢和集合管一起分布于髓質腎錐體和皮質髓放線。腎單位的構成第9頁，講稿共62頁，2023年5月2日，星期三腎臟解剖第10頁，講稿共62頁，2023年5月2日，星期三第11頁，講稿共62頁，2023年5月2日，星期三腎小球：入球小動脈進入腎小球后分5-8個主支，形成相應的毛細血管小葉，每個主支再分出數個小支，形成20-40個襻曲的毛細血管網，稱毛細血管襻。各小葉的毛細血管返至血管極后形成匯成主支，合成出球小動脈。腎小球毛細血管襻是全身唯一介于兩條動脈之間的毛細血管網。腎小球毛細血管由內皮細胞、基底膜、上皮細胞構成。成人膜總面積約1.6m2。腎小體第12頁，講稿共62頁，2023年5月2日，星期三內皮細胞呈扁平細胞被覆于毛細血管壁腔側，與血流接觸，細胞核位于毛細血管的軸心側（系膜側）；細胞質環(huán)繞于血管腔，胞體上滿布70-100um的小孔，稱為窗孔。第13頁，講稿共62頁，2023年5月2日，星期三MCD第14頁，講稿共62頁，2023年5月2日，星期三內皮細胞表面覆有帶陰離子的糖蛋白，帶負電荷。內皮細胞構成毛細血管壁的第一道屏障，阻攔血細胞和一些大分子物質不被濾出。內皮細胞參與基底膜的合成和修復，合成NO，內皮素及VIII因子。內皮細胞第15頁，講稿共62頁，2023年5月2日，星期三貼附于基底膜外側，是腎小球內最大的細胞，光鏡下，胞核最大，著色較淺，凸向腎小囊囊腔,有足突，足細胞。上皮細胞有很強的吞飲功能，可參與合成基底膜，維持腎小球通透性和對毛細血管襻起支撐作用。足細胞是參與腎小球疾病的主要細胞成分。臟層上皮細胞第16頁，講稿共62頁，2023年5月2日，星期三足細胞由三部分組成：含有細胞核的胞體、主突起和次突起，后者稱足突。足突間的空隙稱裂孔，由裂孔隔膜橋接。足突分三個特異的膜區(qū)：基底部、頂部、裂孔隔膜?；撞勘３种c基底膜附著；頂部表面覆蓋一層帶有負電荷的多糖蛋白復合物；裂孔隔膜是多個蛋白分子組成的復合體樣結構，控制腎小球的通透性。第17頁，講稿共62頁，2023年5月2日，星期三第18頁，講稿共62頁，2023年5月2日，星期三GBM，從外向內由三層構成：外疏松層、致密層、內疏松層。帶負電荷，是濾過膜電荷屏障的重要組成部分。GBM的主要功能是保證毛細血管壁的完整性和一定的通透性。分毛細血管周圍和系膜周圍兩部分。腎小球基底膜第19頁，講稿共62頁，2023年5月2日，星期三第20頁，講稿共62頁，2023年5月2日，星期三包括四個部分：a.內皮細胞表面的細胞衣，是一種多糖蛋白復合物；b.毛細血管的有孔內皮細胞；c.基底膜；d.足細胞的裂孔隔膜。選擇性濾過，取決于分子大小及電荷性質。腎小球濾過屏障第21頁，講稿共62頁，2023年5月2日，星期三腎小球對大分子溶質的濾過孔徑屏障：內皮細胞、基底膜和足突細胞組成，內皮細胞窗孔70-100nm；基底膜為膠原纖維形成的可變凝膠，濾過的物質在一定壓力下可變形通過；足突之間的裂孔膜形成很多平行的絲狀結構，絲狀結構的間距4nm，是“細篩”。電荷屏障：帶大量負電荷。第22頁，講稿共62頁，2023年5月2日，星期三位于腎小球毛細血管小葉的中央部分，由系膜細胞和系膜基質組成。系膜從腎小球血管極處廣泛聯系著每根毛細血管，將其懸吊于血管極，腎小球系膜與小球外系膜在血管極相連續(xù)。常規(guī)3um厚的切片中，每個遠離血管極的系膜區(qū)正常時不應該超過3個系膜細胞。系膜第23頁，講稿共62頁，2023年5月2日，星期三系膜第24頁，講稿共62頁，2023年5月2日，星期三腎小球旁器位于血管極，由致密斑、腎小球外系膜、入球小動脈的終末部和出球小動脈的起始部組成。具有內分泌功能。第25頁，講稿共62頁，2023年5月2日，星期三腎小球旁器其細胞成分有球旁顆粒細胞、致密斑、球外系膜細胞和極周細胞。致密斑：遠端小管接近血管極時形成的橢圓形隆起，與球外系膜和入球小動脈廣泛接觸，致密斑細胞為滲透壓感受器，感受氯化鈉濃度，通過調節(jié)腎素的釋放改變入球小動脈張力，即腎小管-腎小球反饋。腎小球旁器的功能：a.維持腎小管-腎小球反饋系統(tǒng)；b.調節(jié)腎素的合成和分泌。第26頁，講稿共62頁，2023年5月2日，星期三腎小管從形態(tài)和功能上至少分15個節(jié)段，通常分3大段：近端小管、髓襻、遠端小管。腎小管的上皮細胞有強大的吸收功能和一定的分泌功能。第27頁，講稿共62頁，2023年5月2日，星期三近端小管最粗、最長，14mm，分曲部和直部，重吸收大部分腎小球濾過的水和溶質。近端小管曲部：主要位于腎小體周圍，構成皮質迷路的大部分。功能：a.重吸收原尿中濾出的蛋白，經過吞飲和細胞內消化成為氨基酸被吸收。b.重吸收原尿中的Na+、K+、Cl-、HCO3-、Ca2+、PO43-、水及一些有機物質（氨基酸、葡萄糖）。第28頁，講稿共62頁，2023年5月2日，星期三第29頁，講稿共62頁，2023年5月2日，星期三近曲腎小管的重吸收水：近端小管的腔面及基底側細胞膜上存在水通道蛋白-1，按照滲透梯度，水分子從此通道穿過上皮細胞。Na+：基底側細胞膜上有Na+

/K+-ATP酶、重吸收的Na+被主動轉運到細胞間隙。

Cl-和HCO3-：被動轉運到細胞間隙。HCO3-：通過Na+

/HCO3-的共同轉運子完成。第30頁，講稿共62頁，2023年5月2日，星期三近曲小管的分泌作用小管腔面細胞膜上有Na+/H+交換器，將Na+由腔面重吸收到細胞內，同時將H+分泌入管腔。近端小管還是腎臟產生和分泌氨的主要部位。第31頁，講稿共62頁，2023年5月2日，星期三近端小管直部又稱為降支粗段，重吸收功能弱，直部Na+

/K+-ATP酶活性明顯降低。近端小管直部與有機陰陽離子的分泌有關，近年來發(fā)現許多離子轉運子，這些轉運子對藥物（抗生素、非固醇類消炎藥、髓袢利尿劑、環(huán)孢素等）的排泄起到很重要的作用。第32頁，講稿共62頁，2023年5月2日，星期三髓袢細段連接近端小管直部和遠端小管直部，皮質腎單位的細段較短，髓旁腎單位的細段較長。髓袢細段表達高濃度的水通道-1，水通透性高。髓袢降支細段存在大量A型尿素轉運子，參與髓質的尿素循環(huán)，對尿液濃縮具重要作用。第33頁，講稿共62頁，2023年5月2日，星期三遠端小管包括直部、致密斑和曲部。髓袢細段升支移行為遠端小管直部，入髓放線，行至自身腎小球血管極處形成致密斑，然后移行為遠端小管曲部，迂曲分布于近端小管之間，又行至髓放線進入集合管。直部又稱髓袢升支粗段，由單層立方上皮組成，大多細胞具有一根纖毛，感受小管液的流量而調節(jié)細胞增生，此功能消失將導致小管細胞增生失調導致多囊腎。第34頁，講稿共62頁，2023年5月2日，星期三遠端小管遠曲小管細胞膜具有最高的Na+

/K+-ATP酶活性。其腔面細胞膜存在Na+

/Cl-共同轉換子。重吸收Na+和Cl-是遠曲小管的主要功能。遠曲小管存在有較高的Ca2+/Mg2+-ATP酶活性，參與鈣的重吸收。第35頁，講稿共62頁，2023年5月2日，星期三連接小管為遠端小管曲部和皮質集合管起始段的過渡階段。具有明顯的分泌K+和H+的重要作用。此外，基底側膜存在Na+

/Ca2+交換子和Ca2+-ATP酶，對Ca2+重吸收起重要作用。第36頁，講稿共62頁，2023年5月2日，星期三集合管集合管上皮細胞分主細胞和嵌入細胞。后者又分A、B型細胞。主細胞遍布集合管全長，存在水通道蛋白-2，其活性受抗利尿激素調節(jié)。主細胞膜腔面有Na+通道，參與Na+重吸收。嵌入細胞：A型腔面表達H+

-ATP酶，可分泌H+；B型基底側膜表達H+

-ATP酶，可分泌HCO3-，并重吸收H+。集合管是腎臟調節(jié)水電解質的最后部位，對Na+

、Cl-、K+和酸堿調節(jié)起重要作用。集合管通過抗利尿激素參與尿濃縮功能的調節(jié)。第37頁，講稿共62頁，2023年5月2日，星期三腎間質定義：位于腎單位及集合管之間的間葉組織。由間質細胞核半流動狀態(tài)的細胞外基質組成。皮質間質細胞分兩種，I型間質細胞分泌促紅細胞生成素。第38頁，講稿共62頁，2023年5月2日，星期三腎臟的血液循環(huán)正常人每分鐘約有1000-1200ml血液流經腎臟，相當于心輸出量的20-25%。第39頁，講稿共62頁，2023年5月2日，星期三腎臟血液循環(huán)分前后兩支，共分為五支腎段動脈，再分支為葉間動脈，位于腎錐體兩側，葉間動脈至皮髓質分界處發(fā)出垂直于葉間動脈的弓形動脈，弓形動脈再向皮質表面發(fā)出多數呈放射狀的小葉間動脈，后者再分支則形成入球小動脈。均為終極血管。第40頁，講稿共62頁，2023年5月2日，星期三腎臟解剖第41頁，講稿共62頁，2023年5月2日，星期三腎臟血液循環(huán)皮質腎單位的出球小動脈離開腎小體后迅速分支形成腎小管周圍的毛細血管網。髓旁腎單位的出球小動脈越過弓形動脈形成數支或十數支直小動脈成束直行下降，入腎乳頭，走行過程中發(fā)出分支到髓質腎小管和集合管周圍，形成毛細血管網。第42頁，講稿共62頁，2023年5月2日，星期三腎臟血液循環(huán)髓質的腎小管周圍毛細血管網較皮質少，因而，對缺血的反應更敏感。第43頁，講稿共62頁，2023年5月2日，星期三腎臟血液循環(huán)的生理特點兩級毛細血管網：腎小球毛細血管網：介于入球和出球小動脈之間，入球小動脈短而粗，出球小動脈細而長，維持較高的毛細血管壓力，有利于血漿的濾過。出球小動脈和入球小動脈之間有血管吻合支，調節(jié)腎小球毛細血管血流量，控制腎小球濾過率。腎小管毛細血管網：皮質內，介于出球小動脈和小葉間靜脈或直小靜脈之間；髓質內直小動脈經毛細血管網演變?yōu)橹毙§o脈。毛細血管壓力低，流速慢，加上腎小球濾過后，血漿蛋白濃度升高，膠體滲透壓升高，有利于腎小管腔內液體的重吸收。第44頁，講稿共62頁，2023年5月2日，星期三第45頁，講稿共62頁，2023年5月2日，星期三腎臟血液循環(huán)生理特點腎內血流的不均一性：皮質外層血流量440ml/min，占腎總血流量80%；皮質內層和髓質外層血流量120ml/min，占腎總血流量15%；髓質內層血流量32ml/min，占腎總血流量5%，其中乳頭部僅占2%，易缺血、壞死；第46頁，講稿共62頁，2023年5月2日，星期三腎臟血液循環(huán)生理特點腎髓質血流的特性1：供應腎髓質的是直小動脈（DVR），髓旁腎單位出球小動脈分出，在髓質外區(qū)和內區(qū)分別形成毛細血管網，匯入升支直小靜脈上行到髓質外區(qū)，“U”型；第47頁，講稿共62頁，2023年5月2日，星期三腎臟血液循環(huán)生理特點腎髓質血流的特性2：DVR具平滑肌，血流阻力大；腎髓質血流的特性3：腎髓質組織液滲透壓高，血管外水分不斷外滲，血液黏稠度大；緩慢的腎髓質血流可以使腎小管重吸收的溶質（如氯化鈉、尿素）在髓質間隙潴留，保障腎髓質的高滲透壓。第48頁，講稿共62頁，2023年5月2日，星期三腎臟血流量的自身調節(jié)定義：當腎灌注壓波動于80-180mmHg之間時，腎臟自身可以調整腎內血流阻力，使腎血流量處于相對恒定狀態(tài)。腎血流量的自身調節(jié)主要針對于腎皮質，髓質的血流量隨血壓波動而波動。腎血流量的自身調節(jié)不受外來神經、體液的調節(jié)。第49頁，講稿共62頁，2023年5月2日，星期三腎血流量的神經調節(jié)交感神經：支配葉間動脈、弓形動脈、小葉間動脈、入球小動脈和一些直小血管。交感神經的縮血管反應：有效循環(huán)量減少、充血性心衰、肝硬化腹水等狀況時，交感神經興奮，皮質血流量減少，髓質血流量增加，使濾出減少，對鈉、水重吸收增加。臨床出現少尿或無尿。第50頁，講稿共62頁，2023年5月2日，星期三腎血流的體液調節(jié)兒茶酚胺：a腎上腺素：使入球小動脈擴張，出球小動脈收縮，腎小球毛細血管壓升高。b去甲腎上腺素：使入球小動脈收縮，降低腎血流量。C多巴胺：作用于腎血管上多巴胺受體，減少腎血管阻力，增加腎血流量。極大劑量可引起縮血管效應。第51頁，講稿共62頁，2023年5月2日，星期三腎血流的體液調節(jié)抗利尿激素：生理劑量時不影響全身的血流量，但改變血流分配，使外層皮質和內層髓質血流減少，使內層皮質和外層髓質血流增加，即使近髓旁腎單位血流增加，使髓袢粗段氯離子濃度增加，提高腎臟濃縮能力。第52頁，講稿共62頁，2023年5月2日，星期三腎小球濾過腎小球濾過的基礎：a高阻力導致高毛細血管壓；b內皮細胞的窗孔結構使其通透性升高50-100倍。腎小球濾過率：正常人120ml/min，40歲以后約每10年減少10ml/min。第53頁，講稿共62頁，2023年5月2日，星期三腎小球濾過的調節(jié)交感神經：興奮時引起小動脈收縮，減少腎小球血流。但只有嚴重應激下才發(fā)生。激素：血管緊張素II（AngII），其生理功能主要通過1型受體（AT1）實現，2型受體被激活后的功能與1型相反。AT1廣泛存在于腎臟血管系統(tǒng)，包括入、出球小動脈和系膜細胞。AngII引起入出小動脈收縮，但出球小動脈的敏感性比入球小動脈高100倍。AngII同時可作用于近曲小管上皮的AT1，增加水、鈉的重吸收。第54頁，講稿共62頁，2023年5月2日，星期三球-管反饋腎小管濾液在流經致密斑時，其流速、成分會影響入球小動脈的阻力，從而影響GFR。例如：BP升高小球毛細血管壓升高GFR升高管腔濾液中氯化鈉增多致密斑細胞感受到鹽濃度變化

傳遞信息到附近入球小動脈的平滑肌細胞入球小動脈收縮。第55頁，講稿共62頁，2023年5月2日，星期三尿液的濃縮與稀釋腎臟的濃縮和稀釋功能依賴于獨特的腎小管和集合管系統(tǒng)及供應腎小管、集合