医学精品课件:尿的生成和排出.ppt
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1、第八篇 尿的生成和排出肾脏功能维持内环境稳态 清除代谢产物与血浆中的异物 调节水和电解质平衡内分泌功能分泌促红细胞生成素分泌肾素第二十四章 肾的功能解剖第一节 肾的功能解剖基础一、肾单位和集合管共同生成尿肾单位肾小体肾小管肾小球肾小囊近端小管细段远端小管(一)肾单位和集合管(二)滤过膜的构成滤过膜的结构内层 毛细血管内皮细胞圆形微孔 直径 70-90nm中层 基膜纤维网 直径 2-8nm外层 肾小囊脏层上皮细胞滤过裂隙膜 直径 6-11nm-机械屏障-滤过膜各层含有许多带负电荷的物质,主要为糖蛋白。这些带负电荷的物质排斥带负电荷的血浆蛋白,限制它们的滤过。-电荷屏障-滤过膜通透性(1)与被滤过
2、物质分子大小有关:分子有效半径4.2 nm 不能滤过,如球蛋白和纤维蛋白原。分子有效半径2.0 nm可自由滤过,如葡萄糖、水、尿素、Na+等。(2)与被滤过物质所带电荷有关白蛋白分子有效半径为3.6 nm,因带负电荷,滤液中浓度极低。二、皮质肾单位和近髓肾单位主要特点 皮质肾单位 近髓肾单位肾小球位置 皮质的外层和中层 皮质内层肾小球 小 大髓袢 短 长入球/出球小动脉管径 2 1肾小管周围血管 外周毛细血管 网状和U形直小血管交感神经支配 丰富 少占肾单位百分比 80 90%10 15%在尿生成中的作用 主要参与尿的生成 尿的浓缩和稀释(二)球旁器分泌肾素感受小管液中NaCl流量的变化Mes
3、angial cell第二节 肾的血液供应肾的血管分布血流量大:1200ml/min,占心输出量的1/4供血不均:皮质94%,外髓部5%,1%内髓部耗氧量:占基础耗氧量10%(一)血流量大,主要分布在皮质一、肾的血液循环特点(二)两套毛细血管网的差异大两次毛细血管网肾小球毛细血管网压力较高:滤过肾小管周围毛细血管网压力较低:重吸收(三)直小血管维持肾髓质高渗状态(三)肾血流量的调节1.自身调节2.神经和体液调节当 肾 动 脉 血 压 在 8 0 180mmHg范围内变动时,肾血流量保持相对稳定。这种肾血流量不依赖于神经和体液因素的作用而在一定的血压变动范围内保持相对恒定的现象,称为肾血流量的自
4、身肾血流量的自身调节调节肾血流量的自身调节通过自身调节的作用,可使肾血流量保持相对稳定,以完成正常人安静时肾生成尿的功能。肌源性机制入球小动脉平滑肌的舒缩与跨壁压直接相关。动脉压血管平滑肌收缩血流阻力动脉压血管平滑肌舒张血流阻力(二)神经和体液调节肾交感神经活动加强时,引起肾血管收缩,肾血流量减少。肾上腺素、血管紧张素和血管升压素等,使肾血管收缩,而前列腺素E2和I2以及NO等,使之舒张。使肾血流量和全身血液循环协调配合尿生成的过程 肾小球的滤过作用 肾小管和集合管的重吸收作用及其分泌作用 尿液的浓缩和稀释第二十五章 肾小球的滤过功能肾小球的滤过作用:血液流经肾小球时,血浆中的水和小分子物质经
5、滤过膜进入肾小囊腔形成原尿的过程。肾小球滤过率:在完整机体,每分钟两肾全部肾小球滤过的液量。正常成人安静时约为125ml/min.180 L/Day滤过分数:肾小球滤过率与每分钟的肾血浆流量的比值。肾血浆流量660 m1min。滤过分数滤过分数为125660100%19。流经肾的血浆约有1/5由肾小球滤出到囊腔中。二、有效滤过压肾小球滤过的动力:有效滤过压促进超滤的动力与对抗超滤的阻力之间的差值有效滤过压肾小球毛细血管血压一(血浆胶体渗透压十肾小囊内压)入球小动脉端有效滤过压=45-(25+10)=10mmHg出球小动脉端有效滤过压=45-(35+10)=0mmHg血液流经肾小球毛细血管时,不
6、断生成滤过液血浆蛋白浓度逐渐血浆胶体渗透压随之有效滤过压逐渐。当有效滤过压下降到零时,达到滤过平衡,滤过就停止。肾小球毛细血管的滤过特点1.毛细血管血压较高 2.对蛋白质的通透性较低 3.血浆胶体渗透压逐渐升高 4.肾小囊的静水压较高 第二节 影响肾小球滤过的因素l 有效滤过压l肾血浆流量l滤过系数:滤过膜及其通透性 动脉血压:80180 mmHg,肾小球毛细血管血压维持稳定,肾小球滤过率保持不变(自身调节)。动脉血压80 mmHg 肾小球毛细血管血压 有效滤过压 肾小球滤过率。动脉血压50 mmHg 肾小球滤过率降到零无尿。高血压病晚期:入球小动脉硬化缩小 肾小球毛细血管血压明显降低肾小球滤
7、过率减少少尿。(一)肾小球毛细血管血压 有效滤过压 尿量(三)囊内压 有效滤过压 尿量全身血浆蛋白浓度或静脉快速注入生理盐水血浆胶体渗透压 有效滤过压 肾小球滤过率(二)血浆胶体渗透压肾小球血浆流量肾小球毛细血管内血浆胶体渗透压上升速度滤过平衡靠近出球小动脉端有效滤过压和滤过面积(具有滤过作用的毛细血管段)肾小球滤过率。严重缺氧、中毒性休克:交感神经兴奋 肾血流量和肾血浆流量肾小球滤过率。二、肾血浆流量滤过膜面积:1.5 m2 肾病综合征:滤过膜的屏障作用被破坏,如孔径变大或负电荷减少等滤过膜通透性白蛋白滤过量蛋白尿急性肾小球肾炎:肾小球毛细血管管腔变窄或阻塞有效滤过面积肾小球滤过率出现少尿(
8、500ml/天)甚至无尿(100ml/天)。三、滤过系数:滤过膜的面积和通透性第一节 肾小管和集合管中物质的重吸收小管液中成分被肾小管上皮细胞吸收回血液的过程。重吸收具选择性:原尿:180 L/Day 终尿:1.5 L/Day 水 99 重吸收排出体外 葡萄糖和Na+、HCO3-等全部或大部分重吸收 第二十六章 肾小管和集合管中物质的转运(一)主动转运继发性主动转运:所需的能量不是直接来自ATP,而是来自其他溶质顺电化学梯度转运时释放的能量。原发性主动转运:所需消耗的能量由ATP水解直接提供。一、肾小管和集合管中物质转运的方式同向转运:如Na+和葡萄糖、Na+和氨基酸同向转运。逆向转运:如Na
9、+和H+、Na+和K+逆向转运。单纯扩散易化扩散渗透:水分子从渗透压低的一侧向渗透压高的一侧移动。溶剂拖曳:当水分子重吸收时,有些溶质随水分子一起转运。(二)被动转运(三)重吸收的途径跨细胞途径细胞旁途径(二)肾小管和集合管中各种物质的重吸收和分泌Na+、Cl-和水的重吸收:99%被重吸收1.在近端小管处,6570%NaCl被重吸收管腔膜:l Na+-葡萄糖同向转运,Na+-氨基酸同向转运,Na+-H+逆向转运。l Na+顺浓度差、葡萄糖和氨基酸逆浓度差进入细胞内。l H进入小管液(分泌),HCO3被重吸收,Cl不被重吸收。基底膜:l 细胞内葡萄糖、氨基酸顺浓度差进入血液循环(易化扩散)l 细
10、胞内Na通过Na-K+泵主动转运到细胞外液。近端小管前半段近端小管后半段Na+-H+交换,Cl-HCO3逆向转运。u管腔膜:由于近端小管前半段重吸收水而不重吸收Cl,小管液Cl升高,Cl顺浓度差从紧密连接进入细胞间隙,形成电位差,Na+顺电位差也从紧密连接进入细胞间隙。另外,通过 Cl-HCO3逆向转运以跨细胞途径进入细胞内.u基底膜:Cl进入细胞内,经基底膜K-Cl同向转运体至细胞间隙,再进入血液。NaCl、葡萄糖和氨基酸等溶质进入细胞间隙细胞间隙中渗透压 小管液中水进入细胞间隙(渗透)细胞间隙静水压NaCl、水进入毛细血管(重吸收)近端小管对水的重吸收2.髓袢20%NaCl和水在髓袢被重吸
11、收。水在髓袢降支细段以渗透方式重吸收。Na+、Cl的重吸收主要在髓袢升支粗段进行,依靠管腔膜上电中性的Na+-K+-2Cl同向转运体。水在髓袢升支粗段不通透。3.远端小管和集合管Na+、Cl和水10%在远端小管和集合管被重吸收(远球小管:7%;集合管:3%)水的重吸收主要受抗利尿激素(ADH)调节Na的重吸收主要受醛固酮调节远端小管始段对水不通透Na+-Cl-同向转运进入细胞(主动)细胞内Na+由钠泵转运到细胞间隙Cl-经Cl-通道进入细胞间隙噻嗪类利尿剂如双氢克尿噻抑制Na+-Cl-同向转运远端小管后段和集合管基底膜的钠泵将Na+转运到细胞间隙,细胞内Na+,小管液中Na+经通道进入细胞。集
12、合管对水的重吸收量取决于集合管主细胞对水的通透性。水孔蛋白(AQP)。管腔侧有AQP-2,基底膜侧有AQP-和AQP-,AQP-决定上皮对水的通透性,受ADH控制。闰细胞(intercalated cell):分泌H+(与酸碱平衡有关)HCO3的重吸收80%在近球小管以CO2形式,碳酸酐酶催化几乎全部重吸收,联合转运体葡萄糖的重吸收肾糖阈尿中开始出现葡萄糖时的最低血糖浓度(180 mg/dL)葡萄糖吸收极限量人的两肾全部近端小管在单位时间内能重吸收葡萄糖的最大量。男性:375 mg/min 女性:300 mg/min 三、影响肾小管和集合管重吸收的因素(一)肾小球滤过率 球管平衡:无论肾小球滤
13、过率增多或减少,近端小管的重吸收量始终占滤过量的65-70%,这种关系称为球管平衡。肾小球滤过率近端小管周围毛细血管的血量毛细血管的血压 而胶体渗透压组织间液进入毛细血管速度组织间隙静水压肾小管对水和Na+的重吸收(二)小管液中溶质的含量 渗透性利尿:由于小管液中的溶质含量增多,渗透压增高,使水的重吸收减少而发生尿量增多的现象。第二节 肾小管和集合管的分泌分泌分泌肾小管和集合管上皮细胞将自身代谢产生的物质分泌至或血液中的某种物质转运至小管液中的过程。主要分泌主要分泌H H+、NHNH3 3和和K K+.(一)分泌H+近球小管:Na+-H+逆向转运(继发性主动转运)远曲小管和集合管:质子泵(H+
14、-ATP酶)H+-K+-ATP酶(逆向转运)NH3的分泌和H+分泌主要由远曲小管和集合管分泌谷氨酰胺生成NH3NH3单纯扩散到小管液,与H+结合成NH4+,以铵盐形式排出NH4+生成减少了小管液中的H+,有助于H+的继续分泌肾脏对K+的处理K排出量取决于:滤过量重吸收量分泌量,为主K的重吸收部位:近球小管70%髓袢25-30%远球小管和集合管受调节K+的分泌远球小管和集合管分泌K,受醛固酮调节细胞内钾高,Na重吸收使管腔内成为负电位K顺化学梯度通过K通道进入小管液促进K+分泌的因素小管液流量利尿剂小管液流量K+的分泌细胞外液K+浓度刺激Na+-K+ATP酶,细胞内K+浓度升增加管腔膜对K+的通
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