尿的生成和排出-醫(yī)學(xué)生理學(xué)-課件1-08

第八章尿的生成和排出尿生成的過(guò)程腎小球?yàn)V過(guò)filtration腎小管重吸收reabsorption腎小管分泌secretion尿的排出excretion腎臟的功能排泄代謝產(chǎn)物和攝入體內(nèi)的異物調(diào)節(jié)體內(nèi)水和電解質(zhì)的平衡調(diào)節(jié)酸堿平衡調(diào)節(jié)動(dòng)脈血壓腎臟的內(nèi)分泌功能糖原異生作用肌體的排泄途徑第一節(jié)腎臟的功能解剖一、腎單位一）、腎單位的組成和功能二）近髓腎單位和皮質(zhì)腎單位皮質(zhì)腎單位近髓腎單位腎單位數(shù)量多85%~90%少腎小球分布皮質(zhì)外1/3~2/3皮質(zhì)內(nèi)1/3出球小動(dòng)脈特點(diǎn)一支,分布于遠(yuǎn)端和近端腎小管周圍一支同前一支U形直小血管髓襻長(zhǎng)度短(到外髓）長(zhǎng)（進(jìn)內(nèi)髓）球旁器有無(wú)腎素顆粒多少交感神經(jīng)入球小動(dòng)脈出球小動(dòng)脈血流量多90%少功能特點(diǎn)原尿的形成和腎素分泌尿的濃縮和稀釋三）濾過(guò)膜的結(jié)構(gòu)EndothelialcellBasementmembranepodocyte濾過(guò)屏障filtrationbarrrier濾過(guò)系數(shù)：filtrationcoefficient通透性濾過(guò)面積分子大小分子所帶的電荷二、集合管皮質(zhì)集合管外髓部集合管內(nèi)髓部集合管三、近球小體juxtaglomerularapparatus組成管球反饋tubulo-glomerularfeedback四、腎的神經(jīng)支配交感神經(jīng)入球小動(dòng)脈出球小動(dòng)脈腎小管顆粒細(xì)胞（近球細(xì)胞）腎素分泌重吸收腎血流量和濾過(guò)率濾過(guò)一）從中樞到腎的傳出神經(jīng)二）腎的傳入神經(jīng)機(jī)械刺激化學(xué)刺激傳入纖維神經(jīng)中樞腎-腎反射

renorenalreflex

第二節(jié)腎臟功能的研究方法一、腎清除率的測(cè)定一）腎清除率的定義Cx=UxPx*VCx:物質(zhì)x的清除率Ux：物質(zhì)x在尿液中的濃度Px：物質(zhì)x在血漿中的濃度V：尿量二）用腎清除率測(cè)定腎小球?yàn)V過(guò)率條件：不與血漿蛋白結(jié)合,能自由濾過(guò)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(nèi)不能生成,不被破壞,無(wú)生理功能能準(zhǔn)確測(cè)定其血漿濃度和尿濃度標(biāo)準(zhǔn)物－－菊糖inulinGlomerularfiltrationrate,GFR三）用腎清除率方法測(cè)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(zhì)清除即只有濾過(guò)和分泌，沒(méi)有重吸收標(biāo)準(zhǔn)物--對(duì)氨基馬尿酸PAH腎血漿流量renalplasmaflow,RPF=CPAH腎血流量renalbloodflow,RBF=CPAH/(1-紅細(xì)胞比容）四）用清除率方法推測(cè)腎小管功能CX>CInCX<CIn凈分泌凈重吸收五）自由水清除率freewaterclearance無(wú)溶質(zhì)水自由水清除率的意義自由水清除率的計(jì)算CH20=V-COSMCOSM=UOSM*V/POSM二、微穿刺和微灌注技術(shù)微穿刺--收集腎小管內(nèi)液體，測(cè)定小管液流量和物質(zhì)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(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能三、細(xì)胞內(nèi)微電極記錄四、膜片箝五、分子生物學(xué)技術(shù)第三節(jié)腎小球的濾過(guò)功能超濾腎小球?yàn)V過(guò)率glomerularfiltrationrate,GFR正常值125ml/min,180L/day濾過(guò)分?jǐn)?shù)filtrationfraction,FF=----------------------------腎小球?yàn)V過(guò)率(GFR)腎血漿流量(RPF)正常值15~20%一、決定腎小球?yàn)V過(guò)的因素一）有效濾過(guò)壓effectivefiltrationpressure1.跨毛細(xì)血管靜水壓差毛細(xì)血管血壓腎小囊內(nèi)壓2.跨毛細(xì)血管膠體滲透壓差毛細(xì)血管血漿膠體滲透壓腎小囊內(nèi)液體的膠體滲透壓=0有效濾過(guò)壓=毛細(xì)血管血壓-腎小囊內(nèi)壓-血漿膠體滲透壓毛細(xì)血管血壓-腎小囊內(nèi)壓腎血漿流量增大濾過(guò)平衡二）濾過(guò)系數(shù)filtrationcoefficient,Kf濾過(guò)膜的通透性濾過(guò)膜的面積三）各種因素的改變對(duì)腎小球?yàn)V過(guò)率的影響GFR=濾過(guò)系數(shù)*有效濾過(guò)壓1.腎小球血漿流量2.濾過(guò)系數(shù)3.有效濾過(guò)壓腎小球血漿流量影響因素GFR濾過(guò)系數(shù)孔徑負(fù)電荷濾過(guò)面積有效濾過(guò)壓毛細(xì)血管血壓腎小囊內(nèi)壓血漿膠體滲透壓入球小動(dòng)脈出球小動(dòng)脈(<80mmHg)蛋白尿血尿收縮收縮雙向,先升后降二、腎血流量和腎小球?yàn)V過(guò)率的自身調(diào)節(jié)一）肌源性機(jī)制myogenicmechanism動(dòng)脈壓下降,循環(huán)血量減少入球小動(dòng)脈壁張力血管平滑肌舒張入球小動(dòng)脈阻力毛細(xì)血管血壓腎小球血流量維持相對(duì)恒定GFR維持穩(wěn)定二）管球反饋tubulo-glomerularfeedback,TGF腎小管中Na,Cl,K致密斑系膜細(xì)胞收縮入球小動(dòng)脈收縮出球小動(dòng)脈收縮濾過(guò)面積下降血流量下降毛細(xì)血管血壓下降濾過(guò)下降三、腎血流量和腎小球?yàn)V過(guò)率的神經(jīng)體液調(diào)節(jié)一）神經(jīng)調(diào)節(jié)入球小動(dòng)脈出球小動(dòng)脈腎血流量和濾過(guò)率濾過(guò)交感神經(jīng)二）體液調(diào)節(jié)1.血管緊張素IIangiotensinIIANGII低濃度出球小動(dòng)脈GFR變化不顯著ANGII高濃度入球小動(dòng)脈GFR下降2.前列腺素前列腺素E2前列環(huán)素小動(dòng)脈舒張系膜細(xì)胞收縮RBF增加Kf下降3.NO4.內(nèi)皮素endothelin5.緩激肽bradykinin6.心房鈉尿肽ANP入球和出球小動(dòng)脈舒張入球和出球小動(dòng)脈收縮舒血管，刺激NO和前列腺素生成入球小動(dòng)脈舒張出球小動(dòng)脈收縮系膜細(xì)胞舒張GFR增加第四節(jié)腎小管和集合管的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能腎小球?yàn)V過(guò)腎小管重吸收分泌尿的排出重吸收reabsorption分泌reabsorption排出量=濾過(guò)+分泌-重吸收一、腎小管和集合管的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)方式一）被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)passivetransport擴(kuò)散diffusion滲透osmosis易化擴(kuò)散facilitateddiffusion溶劑拖拽solventdrag單一轉(zhuǎn)運(yùn)uniport二）主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)activetransport鈉-鉀-ATP酶sodiumpump氫泵

H-ATPase,protonpump鈣泵

Ca-ATPase鈉-葡萄糖同向轉(zhuǎn)運(yùn)體sodiumglucosecontransporter鈉-氨基酸同向轉(zhuǎn)運(yùn)體sodiumglucosecontransporter鈉-氫逆向轉(zhuǎn)運(yùn)鈉-鉀逆向轉(zhuǎn)運(yùn)繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)同向轉(zhuǎn)運(yùn)逆向轉(zhuǎn)運(yùn)聯(lián)合轉(zhuǎn)運(yùn)=三）物質(zhì)通過(guò)腎小管上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)的途徑1.形態(tài)結(jié)構(gòu)上皮細(xì)胞間----緊密連接tightjunction

上皮細(xì)胞頂端膜--刷狀緣brushboard

轉(zhuǎn)運(yùn)體基底側(cè)膜basolateralmembrane鈉泵2.轉(zhuǎn)運(yùn)途徑跨細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)途徑transcellulartransport細(xì)胞旁轉(zhuǎn)運(yùn)途徑paracellulartransport二、腎小管集合管中物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)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(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)2/3 細(xì)胞旁途徑1/31）鈉和氯的重吸收近球小管前段：聯(lián)合轉(zhuǎn)運(yùn)鈉泵單一轉(zhuǎn)運(yùn)近球小管后段：聯(lián)合轉(zhuǎn)運(yùn)細(xì)胞旁途徑2）水的重吸收吸收動(dòng)力：吸收途徑：滲透壓---Na,Cl建立跨細(xì)胞途徑細(xì)胞旁途徑水通道（AQP-1）吸收的意義：溶質(zhì)拖拽2.髓襻的重吸收（20%的NaCl）髓襻升支降支粗段粗段細(xì)段細(xì)段---Na,K,Cl等離子對(duì)水不通透---對(duì)水通透滲透，水通道襻利尿劑---速尿3.遠(yuǎn)球小管和集合管噻嗪類利尿劑吸收的量可變遠(yuǎn)球小管起始段：Na-Cl同向轉(zhuǎn)運(yùn)對(duì)水不通透遠(yuǎn)球小管后段和集合管：主細(xì)胞--重吸收Na 分泌K閏細(xì)胞--分泌H基底側(cè)膜AQP3,4--水進(jìn)入細(xì)胞間隙頂端膜AQP2--水進(jìn)入細(xì)胞受ADH調(diào)控二）鉀的重吸收和分泌重吸收：近球小管：70%髓襻： 20%分泌：遠(yuǎn)球小管和集合管主細(xì)胞頂端膜的鉀通道三）鈣的重吸收重吸收：近球小管：70%髓襻：20%遠(yuǎn)球小管：9%跨細(xì)胞途徑1/5細(xì)胞旁途徑4/5鈣通道溶劑拖拽電位差濃度差升支粗段，細(xì)胞旁途徑跨細(xì)胞途徑鈣通道四）HCO3和H的轉(zhuǎn)運(yùn)意義：維持酸堿平衡參與的機(jī)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(yuǎn)球小管，集合管HCO3在腎中的生成1)近球小管

carbonicanhydraseHCO3重吸收的機(jī)制H的分泌：Na-H逆向轉(zhuǎn)運(yùn)質(zhì)子泵--氫泵頂端膜2）髓襻--升支粗段頂端膜：Na-H逆向轉(zhuǎn)運(yùn)基底側(cè)膜：Na-HCO3同向轉(zhuǎn)運(yùn) 鈉泵3）遠(yuǎn)球小管和集合管2.NH3的分泌與H、HCO3轉(zhuǎn)運(yùn)的關(guān)系小管液中：H+HCO3HPO4NH3H2CO3H2PO4NH4H2O+CO2--2-++谷氨酰胺谷氨酸根+NH4酮戊二酸+NH42HCO3-++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renalthresholdforglucose靜脈血中葡萄糖濃度180mg/dL產(chǎn)生腎糖閾的原因鈉依賴性葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體sodium-dependentglucosetransporter,SGLT重吸收機(jī)制SGLT2GLUT22.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(zhì)分開(kāi)處理一、髓襻對(duì)小管液中水和溶質(zhì)的重吸收髓襻降支細(xì)段髓襻升支細(xì)段H2OH2ONaCl髓襻升支粗段尿素H2ONaCl尿素NaCl尿素二、尿液的稀釋部位：機(jī)制：遠(yuǎn)球小管、集合管抗利尿激素antidiuretichormone血管加壓素vasopressin*水利尿waterdiuresis三、尿液的濃縮一）腎髓質(zhì)滲透濃度梯度的形成髓襻、遠(yuǎn)球小管和集合管對(duì)水和溶質(zhì)的通透性小管段髓襻降支細(xì)段升支細(xì)段升支粗段NaCl水尿素備注遠(yuǎn)球小管集合管皮質(zhì)髓質(zhì)不通透不通透主動(dòng)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(dòng)吸收不通透不通透不通透主動(dòng)吸收不通透不通透不通透主動(dòng)吸收

通透不通透VPVPVP等滲液低滲液（1）（2）（3）尿素再循環(huán)（4）直小血