生理学泌尿系统6学时课件.ppt
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- 生理学 泌尿系统 学时 课件
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1、第九章第九章 尿的生成与排出尿的生成与排出Excretive Function of Kidney 第二节第二节 肾小球的滤过功能肾小球的滤过功能第一节第一节 肾的结构及功能概要肾的结构及功能概要第六节第六节 血浆清除率血浆清除率第四节第四节 尿的浓缩和稀释尿的浓缩和稀释第五节第五节 肾脏泌尿功能的调节肾脏泌尿功能的调节第三节第三节 肾小管和集合管的泌尿功能肾小管和集合管的泌尿功能第七节第七节 尿的排放尿的排放第一节第一节 肾的功能解剖和血流量肾的功能解剖和血流量Function of Kidney 肾血供有两级毛细血管网:肾血供有两级毛细血管网:肾小球毛细血管肾小球毛细血管 压力较高压力较高
2、利于利于滤过滤过 (肾小肾小)管周毛细血管管周毛细血管 压力较低压力较低利于利于重吸收重吸收(一)肾脏的血液供应(一)肾脏的血液供应:血流量大:血流量大:安静时安静时1100ml/min =22%心输出量心输出量(二)肾单位(二)肾单位NephronNephron-基本功能单位基本功能单位肾小体肾小体:肾小球:肾小球 肾小囊(脏层、囊腔、壁层)肾小囊(脏层、囊腔、壁层)肾小管肾小管:近端小管:近端小管 近曲小管近曲小管 髓袢降支粗段髓袢降支粗段 髓袢细段髓袢细段 髓袢降支细段髓袢降支细段 髓袢升支细段髓袢升支细段 远端小管远端小管 髓袢升支粗段髓袢升支粗段 远曲小管远曲小管髓袢降支髓袢降支髓袢
3、升支髓袢升支近曲小管近曲小管髓袢降支粗段髓袢降支粗段髓袢降支细段髓袢降支细段远曲小管远曲小管髓袢升支粗段髓袢升支粗段髓袢升支细段髓袢升支细段肾小体肾小体肾肾 单单 位位 p.212皮质肾单位皮质肾单位近髓肾单位近髓肾单位数数 量量多多A口径口径少少体体 积积较大较大较小较小A入入 A出出 2 1A入入 A出出A出出后的后的毛细血管毛细血管髓袢长度髓袢长度分布于皮质部的肾小分布于皮质部的肾小管周围管周围 毛细血管网毛细血管网形成形成U形的形的直小血管直小血管短短长长生理作用生理作用有利于肾小球滤过有利于肾小球滤过和肾小管重吸收和肾小管重吸收有利于尿浓缩稀释有利于尿浓缩稀释(三三)近球小体近球小体
4、:近球细胞,致密斑,球外膜细胞近球细胞,致密斑,球外膜细胞致密斑致密斑:感受小管液中感受小管液中 NaCl含量变化含量变化近球细胞近球细胞:分泌分泌肾素肾素 v排泄功能排泄功能v调节水,电解质平衡:维持稳态调节水,电解质平衡:维持稳态v分泌生物活性物质:分泌生物活性物质:促红细胞生成素促红细胞生成素 羟化的羟化的Vit D3肾素肾素等等v调节动脉血压,调节循环的机能调节动脉血压,调节循环的机能肾脏的功能肾脏的功能Renal function:内环境稳态内环境稳态第二节 肾小球的滤过功能Function of Glomerular Filtration一、肾小球滤过作用和滤过率一、肾小球滤过作用
5、和滤过率二、滤过膜及其通透性二、滤过膜及其通透性三、滤过动力三、滤过动力有效滤过压有效滤过压三、影响肾小球滤过的因素三、影响肾小球滤过的因素肾小球的滤过功能肾小球的滤过功能 滤过三要素滤过三要素:屏障、屏障、动力、动力、阻力阻力肾小球滤过率肾小球滤过率 Glomerular filtration rate ,GFR:单位时间内(每分钟)两肾生成的单位时间内(每分钟)两肾生成的超滤液总量超滤液总量 正常成人:正常成人:125ml/min滤过分数滤过分数 Filtration fraction:肾小球滤过率肾小球滤过率 /肾血浆流量肾血浆流量 正常值:正常值:(125/660)100%=19%入球
6、小入球小A出球小出球小A肾小囊内:原尿肾小囊内:原尿 1/54/5滤过膜滤过膜滤过的实验证据滤过的实验证据:肾小囊微穿刺抽取液体肾小囊微穿刺抽取液体分析发现分析发现,除蛋白质,血细除蛋白质,血细胞外,胞外,所含的成分及其浓度所含的成分及其浓度与血浆基本一致与血浆基本一致,而且渗透而且渗透压和压和pHpH值也与血浆近似。值也与血浆近似。原尿原尿 =血浆的超滤液血浆的超滤液原尿原尿二、滤过膜二、滤过膜 1.组成组成毛细血管内皮层毛细血管内皮层基底膜层基底膜层肾小囊脏层上皮细胞层肾小囊脏层上皮细胞层孔孔 隙隙 物物 质质滤滤 出出滤过膜滤过膜(Filtration Membrane)的通透性的通透性
7、 机械屏障对分子的半径大小的选择性机械屏障对分子的半径大小的选择性 机械屏障对分子的半径大小的选择性机械屏障对分子的半径大小的选择性 电学屏障对分子电荷的选择性电学屏障对分子电荷的选择性 物质半径物质半径II II 物质电荷物质电荷滤过膜屏障:滤过膜屏障:机械屏障机械屏障:孔隙孔隙物质分子物质分子 大小大小 电学屏障电学屏障:含有带负电荷的物质不易通过含有带负电荷的物质不易通过 (含糖蛋白含糖蛋白)带正电荷的物质较易通过带正电荷的物质较易通过机械屏障作用机械屏障作用血尿、蛋白尿血尿、蛋白尿电学屏障作用电学屏障作用蛋白尿蛋白尿外层中层内层水分子水分子阳离子阳离子葡萄糖葡萄糖小分子小分子阴离子阴离
8、子白蛋白白蛋白蛋白质蛋白质(二二)滤过的动力滤过的动力有效滤过压有效滤过压有效滤过压有效滤过压=(肾小球毛细血管肾小球毛细血管内的静水压内的静水压即肾小球毛细血管压即肾小球毛细血管压 +囊内液胶体渗透压囊内液胶体渗透压)-(血浆胶体渗透压(血浆胶体渗透压+肾小囊内的静水压肾小囊内的静水压即囊内压)即囊内压)阻力阻力动力动力半透膜半透膜渗透压渗透压:溶溶 质质高高低低水水渗透渗透晶体晶体晶体晶体胶体胶体水滤过Cap血压血压静水压静水压有效滤过压有效滤过压(毛细血管压毛细血管压+组织液胶体渗透压)组织液胶体渗透压)-(血浆胶体渗透压(血浆胶体渗透压+组织液静水压)组织液静水压)=有效滤过压有效滤过
9、压0 0 组织液生成组织液生成(动脉端动脉端)0 0 组织液回流组织液回流(静脉端静脉端)动力动力阻力阻力 净净滤过压滤过压=60 (18+32)=+10 mmHg0 0有滤液生成有滤液生成有效滤过压有效滤过压=0无滤液生成无滤液生成有效滤过压有效滤过压=毛细血管压毛细血管压-(血浆胶体渗透压(血浆胶体渗透压+肾小囊静水压)肾小囊静水压)(一一)有效滤过压(滤过的动力)有效滤过压(滤过的动力)有效滤过压有效滤过压=毛细血管压毛细血管压-(血浆胶体渗透压(血浆胶体渗透压+囊内压)囊内压)滤过平衡滤过平衡 入球端入球端有效滤过压有效滤过压=45 (25+10)=10mmHg)0 0有滤液生成有滤液
10、生成 出球端出球端 有效滤过压有效滤过压=45 (35 +10 )=0mmHg=0无滤液生成无滤液生成沿着毛细血管全长,随着水和溶质的滤出,沿着毛细血管全长,随着水和溶质的滤出,胶体渗透压渐胶体渗透压渐有效滤过压渐有效滤过压渐(=0=0时,滤过停止时,滤过停止)滤过停止的位置滤过停止的位置 决定着毛细血管决定着毛细血管 滤过滤过 的长度。的长度。三、影响滤过的因素三、影响滤过的因素Factors Affecting Glomerular Filtration滤过系数滤过系数毛细血管血压毛细血管血压囊内压囊内压血浆胶体渗透压血浆胶体渗透压(二)有效滤过压(二)有效滤过压(一)滤过膜(一)滤过膜(
11、三)(三)肾血浆流量肾血浆流量(一)滤过膜(一)滤过膜 滤过系数:通透系数滤过系数:通透系数 *滤过面积滤过面积 2 2、面积、面积1、通透性、通透性滤过面积滤过面积GFRGFR尿量尿量(二)有效滤过压(二)有效滤过压肾小球肾小球Cap.Cap.血压血压血浆胶体血浆胶体渗透压渗透压囊内压囊内压)有效有效滤过压滤过压 GFR GFR 尿量尿量=(+1 1、eg.连续间断刺激迷走连续间断刺激迷走N外周端、外周端、iv 1:10000NE如如:大失血大失血交感交感N(+)N(+)、NENE血管收缩(血管收缩(入球小入球小AA出球)出球)高高BpBp病晚期病晚期肾肾A A入入硬化而缩小硬化而缩小如:家
12、兔,如:家兔,快速静脉注射快速静脉注射3737生理盐水生理盐水 20ml20ml 如:结石、肿瘤如:结石、肿瘤(尿路梗塞时)(尿路梗塞时)3 3、2 2、(超过自身调节范围)(超过自身调节范围)动脉血压在动脉血压在80180mmHg 范围内变化,范围内变化,肾血流量保持相对稳定肾血流量保持相对稳定自身调节自身调节 Autoregulation:意义意义:使肾血流量稳定适应于肾脏的泌尿功能:使肾血流量稳定适应于肾脏的泌尿功能Bp 血管口径血管口径血量血量入球小入球小A出球小出球小A水水(三)肾血浆流量(三)肾血浆流量肾血浆流量肾血浆流量 血浆胶体渗透压上升速度减慢血浆胶体渗透压上升速度减慢 有滤
13、过作用的毛细血管段加长有滤过作用的毛细血管段加长滤过率滤过率第三节第三节 肾小管和集合管的泌尿功能肾小管和集合管的泌尿功能Function of Urinary Formation for Renal Tubules and Collecting Ducts一、肾小管重吸收和分泌的特征和方式(一)重吸收和分泌的特征 量大量大 选择性选择性 有限性有限性如葡萄糖如葡萄糖转运的方式转运的方式 主动:主动:被动:被动:单纯扩散单纯扩散易化扩散易化扩散原发主动原发主动:继发主动继发主动:泵泵协同转运协同转运二、肾单位不同部位重吸收和分泌二、肾单位不同部位重吸收和分泌Reabsorption and s
14、ecretion of Renal Tubules and Collecting Ducts (一一)近端小管近端小管2.HCO2.HCO3 3-的重吸收与的重吸收与H H+分泌分泌H H+与与NHNH3 3的分泌的分泌3.K3.K+的重吸收的重吸收5.5.其他物质其他物质4.4.葡萄糖的重吸收葡萄糖的重吸收1.Na1.Na+、ClCl和水的重吸收和水的重吸收(二二)髓袢髓袢(三三)远端小管和集合管远端小管和集合管 肾小管管腔内外肾小管管腔内外 Na+电化学梯度电化学梯度(基底膜基底膜Na+泵泵)钠钠-氢的反向交换氢的反向交换钠离子与葡萄糖,钠离子与葡萄糖,AA同向转运同向转运H+分泌分泌细胞
15、内细胞内Na+升高升高G,AA重吸收重吸收HCO3-重吸收重吸收Na+泵到细胞间隙泵到细胞间隙细胞间隙渗透压升高细胞间隙渗透压升高水进入细胞间隙(静水压升高)水进入细胞间隙(静水压升高)Na+泵泵钠重吸收钠重吸收水重吸收水重吸收(1)前半段:前半段:Na+耦联协同转运体耦联协同转运体K K+NaNa+小管上皮细胞内小管上皮细胞内基基底底膜膜后半段:后半段:被动重吸收被动重吸收机制机制:Cl-顺着浓度梯度被动扩散顺着浓度梯度被动扩散ClCl-NaNa+1.近端小管是物质重吸收近端小管是物质重吸收的的主要部位主要部位(2/3)2.对水的重吸收是取决于对水的重吸收是取决于渗透梯度渗透梯度(NaCl为
16、主要溶质为主要溶质)3.水是伴随着溶质的吸收水是伴随着溶质的吸收而被重吸收而被重吸收4.主动吸收与被动吸收主动吸收与被动吸收 两种方式两种方式NaNa+-H-H+反向交换反向交换 (近端小管近端小管)2.HCO2.HCO3 3-的重吸收与的重吸收与H H+分泌分泌 排酸保碱排酸保碱 (1)HCO(1)HCO3 3-重吸收:被动重吸收:被动(2)(2)H+分泌:分泌:3.K+重吸收 机制:主动过程 (尚不清楚)以以COCO2 2形式吸收形式吸收 4.4.葡萄糖的重吸收:葡萄糖的重吸收:(1 1)重吸收部位)重吸收部位:近端小管近端小管(2 2)重吸收机制)重吸收机制:与钠协同转运与钠协同转运 (
17、继发性主动转运继发性主动转运)转运体数量有限重吸收的最大限度肾糖阈如:糖尿病如:糖尿病糖尿病的多尿糖尿病的多尿(二)髓袢:(二)髓袢:1.水盐重吸收水盐重吸收 分离分离2.髓袢各段对水或溶质的髓袢各段对水或溶质的 通透性通透性不同不同3.髓袢降支对髓袢降支对水通透性大水通透性大,对溶质通透性小对溶质通透性小4.髓袢升支对水不通透性,髓袢升支对水不通透性,对溶质通透性大对溶质通透性大NaNa+K K+ClCl-水水髓髓NaNa+尿素尿素髓袢升支粗段髓袢升支粗段:(主要部位)(主要部位)对水不通透对水不通透NaNa+2Cl2Cl-KK+同向转运体同向转运体主动重吸收钠的作用主动重吸收钠的作用 细胞
18、内细胞内ClCl-K K+NaNa+(二)髓袢(二)髓袢钠泵活动,钠泵活动,肾小管肾小管上皮上皮C内内Na+NaNa+:2Cl:2Cl-:K:K+同向转运体同向转运体ClCl-重吸收重吸收Na+泵到泵到细胞间隙细胞间隙细胞内高细胞内高K K+K K+返回返回小管腔小管腔小管内小管内正电位正电位Na+进入细进入细胞旁路胞旁路(被动)(被动)细胞内细胞内Na+K K+进入进入细胞细胞ClCl-进进入入细胞细胞钠泵钠泵活动活动Na+重吸收重吸收(主动)(主动)速尿和利尿酸速尿和利尿酸 转运体转运体影响尿浓缩,尿量增多影响尿浓缩,尿量增多(三三)远端小管和集合管(调节)远端小管和集合管(调节)重吸收的
19、特征重吸收的特征:NaNa+的重吸收、的重吸收、K+分泌分泌 受受 醛固酮醛固酮 调节调节水的重吸收水的重吸收 受受 抗利尿激素抗利尿激素 ADHADH 调节调节 重吸收量根据机体的需要而被调节;重吸收量根据机体的需要而被调节;重吸收量对终尿量的影响很大。重吸收量对终尿量的影响很大。3.NH3.NH3 3的分泌与的分泌与H H+、HCOHCO3 3-的转运关系的转运关系 机制机制:单纯扩散单纯扩散 小管上皮细胞内小管上皮细胞内谷氨酰胺谷氨酰胺NHNH3 3(氨氨)脂溶性脂溶性肾小管腔:肾小管腔:NHNH3 3H H+NHNH4 4+ClCl-NHNH4 4ClCl单纯扩散单纯扩散谷氨酰胺酶谷氨
20、酰胺酶特点:特点:1.近端小管是主要吸收部位近端小管是主要吸收部位 等渗性重吸收等渗性重吸收2.髓袢各段水盐重吸收分离髓袢各段水盐重吸收分离 (升支粗段升支粗段 对对NaCl主动重吸收主动重吸收)3.远端小管和集合管远端小管和集合管 受激素调节受激素调节 调节性吸收调节性吸收 量大量大 选择性选择性 有限性有限性 肾小管和集合管物质重吸收的小结肾小管和集合管物质重吸收的小结一、一、NaNa+重吸收重吸收部部 位位量量机机 制制特特 点点60-70%60-70%初段主动初段主动(管腔膜管腔膜NaNa+-X-X偶联转运,管周膜偶联转运,管周膜NaNa+泵泵)后段被动后段被动(顺电位差经顺电位差经细
21、胞旁路细胞旁路)等渗性重吸收等渗性重吸收不受调节不受调节25-30%25-30%细段被动细段被动(顺浓度差顺浓度差)粗段主动粗段主动(Na(Na+-K-K+-2Cl-2Cl-同向转运体同向转运体)降支细段对降支细段对NaNa+不通透不通透重吸收量与尿重吸收量与尿浓缩机制有关浓缩机制有关受调节受调节管腔膜管腔膜NaNa+-ClCl-交换交换管周膜管周膜NaNa+泵泵10%10%近曲近曲小管小管髓袢髓袢升支升支远曲管远曲管集合管集合管 肾小管和集合管物质重吸收的小结肾小管和集合管物质重吸收的小结二、二、H H2 2O O重吸收重吸收部位部位量量机机 制制特特 点点 近曲小管水的重吸收量对终尿量的影
22、响不大,而近曲小管水的重吸收量对终尿量的影响不大,而终尿量主要取决于远曲小管和集合管对水的重吸收量。终尿量主要取决于远曲小管和集合管对水的重吸收量。近曲近曲小管小管65%65%被动被动(渗透作用渗透作用)球球-管平衡管平衡不受调节不受调节髓袢髓袢15%15%降支细段被动降支细段被动(渗透作用渗透作用)升支对水不通透升支对水不通透远曲管远曲管集合管集合管10%10%9.3%9.3%被动被动(水通道水通道)远曲管初段远曲管初段水不通透水不通透 受受ADHADH调节调节caseA 60-year-old man with a history of heart disease is admitted
23、to the hospital with congestive heart failure.He is stabilized and treated in the intensive care unit.His pulmonary edema and peripheral edema improve when furosemide,a loop diuretic,is started.The patient is discharged home with furosemide and other medications.He returns to his primary care physic
24、ian 3 weeks after the hospitalization and complains of weakness,dizziness,and nausea.An electrolyte panel demonstrates hypokalemia,and he is started on supplemental potassium,with improvement of his symptoms.1.How does a loop diuretic work?2.How do loop diuretics cause hypokalemia?1.How does a loop
25、diuretic work?Act on the sodium-potassium-chloride cotransporter in the loop of Henle and decrease the reabsorption of sodium and water.2.How do loop diuretics cause hypokalemia?An increased flow rate through the late distal tubule and cortical collecting duct causes dilution of luminal potassium co
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