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爷梅
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1 第八章尿的生成和排出 urine formation and excretion 高枫 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 1

2 概述一排泄和排泄的途径 Excretion and the way of excretion Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 2

3 ( 一 ) 排泄 (excretion): 机体将代谢终产物进入体内的异物和过剩的物质, 经血循环带到某些排泄器官从体内排出的过程 ( 二 ) 排泄途径排泄途径肺皮肤消化道唾液腺肾排泄物二氧化碳水挥发性物质等水盐类少量尿素等钙镁铁磷等电解质胆色素毒物等碘铅汞等水尿素尿酸肌酐盐类药物毒物等 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 3

4 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 4

5 二肾脏的功能 ( 一 ) 调节水渗透压电解质和酸碱平衡, 维持内环境稳态 ( 二 ) 产生多种生物活性物质 ( 内分泌功能 ) 三尿液的成分及理化性质 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 5

6 肾素 : 组成肾素血管紧张素醛固酮系统, 调节小血管口径血流量和 Na+ K+ 代谢血管紧张素 : 使出球小脉收缩, 影响肾小球血流动力学调节肾血流量肾小球滤过率及滤过分数 ; 促进肾小管重吸收 Na+ 水; 促进组织修复, 增生前列腺素 : 使肾小动脉舒张, 调节肾血流量 ; 促进肾脏排泄 Na+ 和水 ; 影响细胞增殖和免疫活动促红细胞生成素 : 促进骨髓红细胞系干细胞的增殖和成熟 1 25-(OH)2-D3: 调节钙磷代谢 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 6

7 肾内激肽系统 : 有利尿排钠作用, 调节细胞外液量 ; 舒张肾小动脉, 与肾素血管紧张素醛固酮系统保持平衡, 以维持正常血压 ; 对发育阶段肾的生长有促进作用一氧化氮 : 使入出球小动脉舒张 ; 影响肾小管对 Na + 水的转运内皮素 : 收缩入球和出球小动脉, 影响肾血流动力学, 降低肾小球滤过率 ; 促进肾脏排 Na + 排水尿舒张肽 : 减少肾小管对 Na + 水的重吸收 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 7

8 * 尿量 : 正常约 1500ml/d 少尿 :150~500ml/d 无尿 :150ml/d 以下多尿 :2500ml/d 以上 * 尿的理化性质 : 正常尿 1.012~1.025 稀释尿 <1.003 比重 : 浓缩尿 >1.025, 可高达等渗尿左右 1.015~1.025 渗透压 :600~1000mmol/L Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 8

9 ph: 正常 ph 在 5.0~7.0( 呈弱酸性 ), 最大变动范围为 4.5~8.0 尿的 ph 主要取决于食物的成分 : 摄入富含蛋白质的食物尿呈酸性摄入富含水果蔬菜的食物尿呈弱碱性颜色 : 正常 : 新鲜尿液呈透明淡黄色, 其深浅程度与尿量呈反变关系 ( 尿多色淡, 尿少则色深 ), 也常受药物影响, 如服用痢特灵造影剂等乳白色 ) 病理 : 血尿 ( 呈洗肉水色 ) 胆红素尿 ( 呈黄色 ) 乳糜尿 ( 呈 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 9

10 第一节肾的功能解剖与肾血流量一肾的功能解剖 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 10

11 ( 一 ) 肾单位的构成 1. 肾单位的构成 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 11

12 2. 肾单位的分类肾小囊皮质肾单位肾小球小叶间静脉小叶间动脉入球小动脉出球小动脉远曲小管集合管肾皮质髓袢升支粗段肾髓质弓形静脉弓形动脉髓袢细段 ( 亨利氏袢 ) 直小血管近髓肾单位 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 12

13 两种肾单位比较皮质肾单位近髓肾单位分布外皮质层和中皮质层内皮质层数量多, 占 85%~90% 少, 占 10%~15% 肾小球体积体积小体积大血管口径第二次毛细血管网入球小动脉口径 > 出球小动脉, 接近于 2:1 分布在皮质部分的肾小管周围入球小动脉口径与出球小动脉口径无明显差异不仅分布在邻近的近曲或远曲小管, 还形成直小血管髓袢短, 只达外髓质层长, 深入到内髓质层交感神经丰富少 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 13

14 ( 二 ) 球旁器 ( 近球小体 ) 颗粒细胞致密斑球外系膜细胞 1 颗粒细胞出入球小动脉中层特殊分化的细胞, 含肾素 2 球外系膜( 间质 ) 细胞入球动脉和出球动脉之间的一群细胞 3 致密斑位于髓袢升支粗段与远曲小管的接壤处, 可感受小管液中 NaCl 含量的变化, 将信息传至颗粒细胞, 调节肾素的释放 1 收缩作用 ;2 支持作用 3 吞噬作用 ;4 分泌肾素 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 14

15 ( 三 ) 滤过膜 1. 滤过膜的组成 (1) 内层 : 肾小球血管内皮层细胞, 有 70~90nm 的孔窗孔 (2) 中层 : 非细胞性物质, 水合凝胶构成的微纤维网, 2~8nm 的分子筛 (3) 外层 : 肾小囊上皮细胞层 ( 足细胞 ), 突起形成栅栏状孔隙,4~11nm Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 15

16 2. 滤过膜的通透性对滤过的影响血浆中的物质通过滤过膜的能力取决于分子的大小及所带的电荷机械屏障电荷屏障滤过膜的各层含有很多带负电荷的物质, 主要是糖蛋白这些带负电荷的糖蛋白可排斥带负电荷的血浆蛋白, 限制其的滤过 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 16

17 病理情况下, 滤过膜带负电的糖蛋白含量减少, 孔径增大, 导致血浆蛋白的滤过量增大, 出现蛋白尿 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 17

18 两种细胞对滤过膜功能的影响 (1) 系膜细胞 : 内皮和基膜间, 呈平滑肌样, 调节滤过面积 (2) 足细胞 : 特异表达 nephrin 蛋白 podocin 蛋白, 与肾疾病呈相关性 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 18

19 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 19

20 ( 四 ) 肾脏神经支配和血管分布 1. 肾脏神经支配传出 N 支配肾动脉肾小管球旁器 ; 感觉 N 梢沿肾神经进入脊髓, 并主要投射到下丘脑 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 20

21 2. 肾脏血管分布的特点 : 由出球小动脉连结着两套相互串联的毛细血管网 ; 肾小球毛细血管网内血压较高, 利于滤过 ; 肾小管毛细血管网内血压较低, 利于重吸收 ; 直小血管的形态有利于髓质高渗透压的维持 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 21

22 二肾血流量及其调节肾血流量 (RBF) ( 一 ) 肾血流量的特点 1 血流量大血流分布不均匀 2 血流量相对稳定 ( 二 ) 肾血流量的调节 1 肾血流量的自身调节肾血浆流量 (RPF) 肾小球滤过量 (GFR) mmhg (1) 肌源性机制 : 平滑肌自身紧张性作用 (2) 管 - 球反馈 (TGF): 是远端小管液流量变化影响肾血流量和肾小球滤过的现象 ; 是重吸收与肾小球滤过的平衡装置 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 22

23 微灌流实验装置示意图左方示顺向灌流, 右方示逆向灌流图中微吸管 2 用于收集肾小球滤过液,1 用于注入灌流液, 经微吸管 3 注入液态石蜡肾小管中黑色小段表示小管液的流动被阻断 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 23

24 单个肾单位肾小球滤过率 nl/min 肾小管微灌流的流量对单个肾单位肾小球滤过率的影响肾小管微灌流量 nl/min Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 24

25 管 - 球反馈 (TGF) 机制肾血浆流量肾小球滤过率肾小管重吸收 ( ) 出入球微动脉阻力 MD 信号感受和传递髓袢升支粗段小管液 [NaCl] Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 25

26 入球小动脉舒张反馈 : 肾血流量 GFR 入球小动脉舒张肾血流量 GFR 出球小动脉收缩反馈 : 致密斑信息传递小管液流量 (NaCl) 肾血流量 GFR 致密斑信息传递出球小动脉收缩毛细血压 GFR Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 26

27 肾血流量相对恒定有重要生理意义一方面防止排尿量发生大幅度波动 ; 另一方面又可使机体产生的代谢产物及时排出体外, 对机体有用的物质充分地保留在体内, 从而达到维持内环境稳态 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 27

28 3. 神经体液调节 : (1) 神经调节 : 交感神经改变血管的紧张度, 控制血流量促进肾小管 Na + 等溶质的重吸收促进肾素释放 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 28

29 (2) 体液调节 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 29

30 在一般的血压变动范围, 肾主要依靠自身调节来保持血流量的相对恒定, 以维持正常的泌尿功能在紧急情况下 ( 特殊环境中 ), 全身血量将重新分配, 通过神经和体液的共同作用, 减少肾血流量, 使血液到心脑等重要脏器 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 30

31 第二节肾小球的滤过功能滤过 (filtration): 血液流经肾小球时血浆中的水分和小分子物质通过滤过膜滤入肾小囊的过程原尿一肾小囊内的液体是肾小球毛细血管中血浆的超滤液 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 31

32 二衡量滤过的两个重要指标 1 滤过率 (glomerular filtration rate,gfr) 2 滤过分数 (renal plasma flow,rpf) Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 32

33 三滤过的动力有效滤过压 (P UF ) 毛细血管血压 45mmHg (6.0kPa) 囊内压 10mmHg (1.3kPa) 血浆胶体渗透压 25mmHg (3.3kPa) 囊内胶体渗透压 P UF =( 肾小球毛细血管血压 + 囊胶压 ) - ( 囊内压 + 血胶压 ) P UF = 肾小球毛细血管血压 - ( 囊内压 + 血胶压 ) Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 33

34 滤过平衡 : 无滤过作用有效滤过压胶体渗透压毛细血管血压囊内压毛细血管长度只有从入球小动脉端到达到滤过平衡点的这一段才有滤过作用滤过平衡点越靠近出球小动脉端, 有效滤过面积越大, 滤过率增大 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 34

35 四影响肾小球滤过的因素 ( 一 ) 滤过膜的通透性和滤过面积 ( 二 ) 影响有效滤过压的因素 P UF = 肾小球毛细血管血压 - ( 囊内压 + 血胶压 ) Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 35

36 ( 三 ) 肾血浆流量 : 对滤过有很大影响肾血浆流量肾小球毛细血管内胶体渗透压的上升速度滤过平衡点后移有效滤过压有效滤过面积滤过率严重缺氧中毒性休克时, 由于交感神经兴奋, 肾血流量和肾血浆流量显著减少, 肾小球滤过率明显下降 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 36

37 ( 四 ) 滤过系数 (K f ): 是指在 1mmHg(0.133KPa) 有效滤过压的作用下, 单位时间内滤过超滤液的量 K f =k( 膜通透性 ) s( 有效滤过面积 ) 滤过膜对液体的通透性为 :1mmHg 有效滤过压作用下, 单位时间每单位面积滤过的液体量 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 37

38 第三节肾小管与集合管的物质转运功能一肾小管和集合管的物质转动功能原尿经过肾小管和集合管后变成了终尿原尿和终尿的差别总量 180L/d 1.5L/d 转运功能 : 重吸收和分泌转运方式 : 扩散易化渗透被动转运和主动转运转运途径 : 跨细胞转运途径和细胞旁转动途径 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 38

39 二肾小管和集合管中各种物质的重吸收与分泌 ( 一 ) Na + Cl - 和水的重吸收 1 近端小管 : 重吸收超滤液中约 70% 的 Na + Cl - 和水 ; 其中 2/3 经细胞跨膜转运,1/3 经细胞旁途径转运 1 2 前半段后半段 Na + -H + 交换 Na + -X 同向转运 Na + -H + 交换 Cl - - HCO 3 交换 Cl - 顺浓度差经细胞间隙 Na + - 顺电化学梯度细胞旁转运 K + 近端小管前半段重吸收 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 39

40 2 髓袢 : 重吸收 20% 的 NaCl 15% 的水升支粗段 Na + :2Cl-:K + 同向转用模式 : (1) 微穿刺实验证明 : (1) 基膜 Na + 转用, 细胞内低 Na + ; 小管内呈正电位,Cl- 重吸收逆电化学梯度 ; (2) 形成 Na + :2Cl-:K + 同向转用复合物 ; (2) 灌流实验证明 : (3) 进入细胞的物质去向 ; 灌流液中不含 K +, Cl- 重吸收减慢 ; (4) 形成管腔正电位 ; (3) 阻断实验证明 : (5) Na + 被动重吸收用哇巴因阻断 Na + 泵, Cl- 重吸收受阻 Na + Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 40

41 在髓袢处,Na + 泵的活动, 主动重吸收了一个 Na +, 继发性主动重吸收了两 Cl - 个, 同时还被动重吸收了一个 Na + NaCl 在髓袢中重吸收是形成肾髓质组织间液高渗的原始动力, 在尿液的浓缩和稀释过程中具重要的意义 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 41

42 3 远端小管和集合管 :12% 左右的 NaCl, 不定量的水 ; 是决定生成浓缩尿或稀释尿的关键部位始段 : 逆电 - 化学梯度经 Na + Cl - 同向转运体入胞, 钠泵出胞未段集合管 : 主细胞侧膜上 Na + 泵转运, Na + 泵经顶膜入胞, Cl - 经细胞旁路吸收水重吸收与 ADH 以及 AQP 有关 Cl - 阿米洛利 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 42

43 ( 二 )HCO 3 - 的重吸收与 H + 的分泌 1 近端小管 : Na + -H + 交换质子泵, HCO 3 - 是以 CO 2 形式入胞 2 髓袢 3 远端小管和集合管 : 质子泵 H + - K + ATP 酶泵远端小管和集合管 H + 可影响 H + 的分泌 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 43

44 ( 三 )NH 3 和 NH 4 + 的分泌与 H + HCO 3 - 转运的关系谷氨酰胺酶 NH3 a- 酮戊二酸 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 44

45 泌氨的意义 : 肾小管分泌的 H + 与 NH 3 结合生 NH 4+,NH 4 + 的生成降低了小管液中 H + 浓度, 有利于 H + 的进一步分泌 ; 促进新的 HCO 3 - 生成与重吸收, 可以补充血液的碱储备 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 45

46 HCO 3 - 重吸收与泌 H + 的意义 : 排酸保碱肾小管每分泌 1 个 H +, 可重吸收 1 个 Na + 和 1 个 HCO 3 - 回到血液中, 对维持酸碱平衡, 保持血浆碱储备 (NaHCO 3 ) 含量的稳定十分重要酸化尿液在远曲小管处, 分泌的 H + 主要与 HPO 3 2- ( 碱性 ) 结合生成 H 2 PO 4- ( 酸性 ), 增加尿中可滴定酸的浓度, 从而促进泌氨 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 46

细胞外液钾浓度升高, 醛固酮分泌增 : 刺激钠加钾泵 ; 小管液流量增多 ; 小管顶端对钾通透性增 ; 分泌增加氢离子浓度升高加 ;

47 ( 四 )K + 的重吸收和分泌钾排出量 = 滤过量重吸收量 + 分泌量 1 在近曲小管和髓袢,K + 逆电化学梯度主动重吸收, 然后扩散到管周组织 2 远曲小管集合管分泌主细胞 ( 闰细胞低血钾可通过 H + -K + 交换吸收 K + ) 3 影响主细胞分泌的因素 : 细胞细胞外液钾浓度升高, 醛固酮分泌增 : 刺激钠加钾泵 ; 小管液流量增多 ; 小管顶端对钾通透性增 ; 分泌增加氢离子浓度升高加 ; 刺激肾上腺皮质分泌醛固 ; 细胞外液钾浓度降低酮 ; 小管液流量减少 ; 分泌降低 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 47

48 小管上皮细胞泌 H + 和泌 K + 时存在着 Na + --H + 交换和 Na + K + 交换的互相竞争酸中毒 Na + H + 交换 Na + K + 交换血 [K + ] Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 48

49 ( 五 ) 葡萄糖和氨基酸的重吸收 : 继发于 Na + 的主动重吸收肾糖阈尿中刚检不出现 G 的血糖浓度血糖 >180mg/100ml(220mg/min), 不能完全重吸收尿中出现糖血糖 >300mg/100ml (375mg/min), 超过近球小管对葡萄糖的最大转运率糖增加与排出呈平行关系 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 49

50 ( 六 ) 钙的重吸收与排泄吸收量 : 70% 的 Ca 2+ 近端小管,20% 髓袢,9% 远端和集合管, 少量排出转运方式 : 约 80% 溶剂拖曳, 约 20% 的电 - 化学梯度跨膜转运 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 50

51 各段肾小管和集合管的物质转运比较主要物质近球小管髓袢远球小管和集合管 NaCl 的重吸收 67% 20% 12% 水的重吸收 67% 12% 8~17%( 与进水量有关 ) 葡萄糖和氨基酸的重吸收 100% K + 的重吸收 67% 20% K + 的分泌主要部位 HCO 3 - 的重吸收 85% 与 H + 分泌量相呼应 H + 的分泌部分主要部位 NH 3 的分泌主要部位 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 51

52 重吸收和分泌的特点 : 选择性 : 机体有用物质吸收较多 ( 如葡萄糖等 ), 对无用的物质则不吸收, 甚至分泌 ( 如肌酐 ) 有一定限度 : 如, 当血糖浓度达 180mg/100ml 时, 部分肾小球对葡萄糖的吸收已达极限 ( 肾糖阈 ) 可被调节 : 远曲小管和集合管虽然重吸收的量较其它部位少, 但这里是可以被调节的主要部位 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 52

53 三肾内的自身调节 ( 一 ) 小管中溶质的浓度对肾小管功能的调节渗透性利尿小管中水的重吸收依赖于小管内外的渗透梯度, 有些溶质在肾小管不能被吸收, 使小管内渗透压升高, 小管内外的渗透梯度减小, 从而对抗了水的重吸收, 并影响其它溶质的吸收, 导致尿量增加 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 53

54 ( 二 ) 球管平衡无论肾小球滤过率 (GFR) 增减如何, 近曲小管重吸收始终占 GFR 的一定比例 (65% 70%) 的现象球管平衡机制 : 与肾小球周围毛细血管的胶体渗透压有关意义 : 尿中排出的 Na+ 和水不会随 GFR 增减而现大幅变化 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 54

55 第四节尿的浓缩和稀释浓缩和稀释的标准尿浓缩机制理论基础逆流倍增现象尿浓缩的动力髓质高渗渗透梯度的维持 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 55

56 一尿的浓缩溶质的重吸收 < 水的重吸收水重吸收的动力肾髓质的渗透压梯度 ( 一 ) 肾髓质渗透压梯度的形成外髓部髓袢升支粗段对 Na + 和 Cl - 的主动重吸收内髓部集合管处的尿素再循环和对 NaCl 的重吸收 ( 二 ) 肾髓质渗透压梯度的维持直小血管的逆流交换作用 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 56

57 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 57

58 肾髓质渗透梯度的形成 : 1 髓袢升支粗段 Na + :2Cl - :K + 转运形成外髓部组织间液高渗 2 髓袢降支细段仅对水通透, 为升支细段 NaCl 扩散提供了条件 3 髓袢升支细段 NaCl 向组织间液扩散, 形成内髓质组织间液高渗 ; 对尿素的通透, 为加强内髓质高渗提供了可能 4 集合管处尿素扩散加强了内髓质组织间液渗透压 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 58

59 渗透梯度的维持即直小管的作用 : 带走组织间液多余的溶质和水, 从而维持渗透梯度的稳定 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 59

60 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 60

61 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 61

62 二尿的稀释溶质的重吸收 > 水的重吸收原尿在经过肾小管时, 溶质被重吸收而对应的水重吸收减少, 便形成了稀释尿水在集合管被重吸收时, 受到集合管管壁通透性的影响抗利尿激素可以增加集合管对水的通透性, 使水的重吸收增加当抗利尿激素分泌减少时, 水在集合管的重吸收减少, 造成尿的稀释 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 62

63 肾小管各段小管液渗透压和流量的变化图决定浓缩或稀释的部位在远端小管和集合管, 远端小管和集合管对水的重吸收量 ( 通透性 ) 是尿的浓缩或稀释根本原因 ; 远端小管和集合管对水的通透性受 ADH 的调节, 而机体摄水量的多少又决定了 ADH 释放的减少或增加 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 63

64 三影响尿液浓缩和稀释的因素 ( 一 ) 影响肾髓质高渗形成的因素 1 髓袢长度 2 形成髓质高渗的物质: 髓袢升支粗段对 NaCl 重吸收量 ( 外髓质高渗 ) 尿素的再循环 ( 内髓质高渗 ) Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 64

65 三影响尿液浓缩和稀释的因素 ( 二 ) 影响远端小管未端和集合管对通透性的因素取决于 ADH 对 AQP-2 的安装程度 ( 三 ) 直小血管血流量和速度对髓质高渗维持的影响 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 65

66 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 66

67 一神经调节肾交感神经对肾脏功能的作用 1 分布: 肾脏的血管平滑肌肾小管上皮细胞近球小体 2 作用: 1)NE + α 2)NE + α 3)NE + β RPF GFR 下降肾小管重吸收 Na+ 等物质近球细胞释放肾素 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 67

68 肾小球血管肾交感神经近球小体 β 近曲小管和髓袢入球小动脉收缩出球小动脉收缩释放肾素 NaCl 和水重吸收增加肾血浆流量和滤过压下降尿量 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 68

69 二体液调节 ( 一 ) 血管升压素 (vasopressin,vp) 来源作用作用机制分泌和释放的调节 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 69

70 1 VP 的来源室旁核视上核垂体后叶下丘脑核团模式图 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 70

71 2 VP 的作用提高远曲小管和集合管上皮细胞对 H 2 O 的通透性, 增加对 H 2 O 重吸收, 使尿量减少, 尿液浓缩 ( 抗利尿 ) 促进外髓质部髓袢升支粗段以及集合管对 NaCl 的重吸收, 增加内髓部集合管对尿素的通透性, 使组织间液对水的渗透作用增强 ( 增加水重吸收的动力 ) Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 71

72 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 72 ADH V 2 受体 G 蛋白 (G s 中介 ) 腺苷酸环化酶 (AC) ATP 分解 [camp] 通道蛋白磷酸化管腔膜上水通道打开细胞内含有水通道小泡向管腔膜移动, 并镶嵌于管腔膜 PKA ADH 间接安装并打开通道小泡的作用 3 作用机制 :

73 4 VP 释放的调节 (1) 血浆晶体渗透压 : 是 VP 释放最有效的刺激 ;NaCl 是渗透压感受器的最敏感刺激物 (2) 血容量 : 没有血浆晶体渗透压敏感, 但可影响 VP 释放的阈值 (3) 血压 : 类似于血容量变化 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 73

74 抗利尿激素的调节及其作用示意图 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 74

75 ( 二 ) 肾素血管紧张素醛固酮系统 1 肾素血管紧张素醛固酮系统的组成成分醛固酮 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 75

76 2 血管紧张素 Ⅱ 的功能血管平滑肌 : 缩血管作用 A 浓度低出球小动脉收缩 RBF 减少,GFR 变化不大浓度高入球小动脉收缩 RBF GFR 减少 B 使系膜细胞收缩 K f 减小 GFR 减少 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 76

77 肾小管 : 可促进近球小管重吸收 Na + 肾上腺 : 皮质球状带细胞合成和释放醛固酮神经系统 :ANGⅡ 作用于脑内一些部位 ( 相当于渗透压感受区 ) 的 ANG 受体, 可引起 ADH 释放 ; 促肾上腺 (ACTH) 释放 ; 交感神经活动加强, 并可引起渴觉和饮水行为 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 77

78 2 醛固酮的功能生成管腔膜 Na + 通道蛋白, 促进 Na + 向胞内扩散 ; 促使线粒体增加 ATP 生成量, 为基底侧膜 Na + -K + 泵转运提供生物能 ; 增强基底侧膜 Na + -K + 泵转运, 加快排 K + 保 Na + Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 78

79 3 肾素分泌的调节肾内机制神经机制 NE ANGⅡ N PGE2 VP NO PGI2 ANP 等体液机制肾素 - 血管紧张素 - 醛固酮系统示意图 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 79

80 ( 三 ) 心房钠尿肽 ANP 是由房肌细胞合成并释放的肽类激素 ; 主要作用是使血管平滑肌舒张和促进肾脏排钠排水 ANP 对肾脏的作用 : 1 对肾小球滤过的影响:ANP 通过第二信使 cgmp 使血管平滑肌胞质 Ca2+ 浓度下降, 使入球小动脉舒张, 肾小球滤过率增大 2 对集合管的影响: ANP 通过 cgmp 使集合管上皮细胞管腔膜上的 Na+ 通道关闭, 抑制 NaCl 的重吸收利尿 3 ANP 还抑制肾素醛固酮和血管升压素的分泌对抗肾素血管升压素醛固酮系统 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 80

81 第七节清除率一清除率的定义和计算方法清除率 (C): 是指两肾在 1 分钟内能将多少毫升血浆中的某一物质完全清除, 这一被完全清除了该物质的血浆的毫升数, 就称为该物质的清除率计算方法 : 维持血浆中被清除物的浓度 (Px,mg/100ml) 恒定, 测定单位时间内生成的尿量 (V,ml/min) 及尿中该物质的浓度 (Ux,mg/100ml) Px Cx=Ux V Cx=Ux V/Px Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 81

82 二测定清除率的意义测定肾小球滤过率 :Ux V =Px GFR-Rx+Sx 测定肾血流量 ( 假定某物经肾后, 静脉血中浓度为 0) 推测肾小管的功能 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 82

83 第八节尿的排放 ( 一 ) 膀胱和尿道的神经支配和作用 : 盆 N: 兴奋逼尿肌, 抑制尿道内括约肌促进排尿腹下 N: 兴奋尿道内括约肌, 抑制逼尿肌阻止排尿阴部 N: 兴奋尿道外括的肌, 阻止排尿 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 83

84 ( 二 ) 排尿反射 : ( 三 ) 排尿异常 : Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 84

85 排尿异常 : 1. 遗尿夜间不能控制排尿小儿皮层的发育尚未完善, 对初级排尿中枢的控制能力较弱 2. 尿频排尿次数多膀胱炎症或机械性刺激 ( 如结石 ) 引起 3. 尿潴留膀胱充满尿液而不能排出由排尿反射初级中枢的活动发生障碍或尿流受阻所致 4. 尿失禁主观意识不能控制排尿初级排尿中枢与大脑皮层失去功能联系 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 85

86 HCO 3 - 重吸收与泌 H + 的意义 : 排酸保碱肾小管每分泌 1 个 H +, 可重吸收 1 个 Na + 和 1 个 HCO - 3 回到血液中, 对维持酸碱平衡, 保持血浆碱储备 (NaHCO 3 ) 含量的稳定十分重要酸化尿液在远曲小管处, 分泌的 H + 主要与 HPO 2-3 ( 碱性 ) 结合生成 H 2 PO 4- ( 酸性 ), 增加尿中可滴定酸的浓度, 从而促进泌氨 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 86

87 渴觉中枢示意图渴觉中枢位于下丘脑视上核侧面, 它和渗透压感受器在空间上有部分重叠渗透压感受器兴奋时, 渴觉中枢也兴奋产生渴感机体主动饮水补充水的不足 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 87

88 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 88

89 ( 二 ) 排尿反射 : 大脑皮层 ( 尿意 ) 膀胱内压 st 膀胱壁牵张 R + 盆 N 骶脊髓盆 N 逼尿肌收缩内括肌舒张尿液入后尿道尿道外括的肌舒张排尿腹肌, 膈肌收缩腹压 Gao Feng, Dept. of Physiology, YAU 89

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五年制-泌尿-霍福权.ppt [兼容模式] 第九章尿液的生成与排出霍福权副教授医学院生理学与病理生理学系生理学国家重点学科国家优秀教学团队国家级精品课程办公室 : 科教楼 702 邮箱 :huofq@mail.xjtu.edu.cn 生理学网站 http://mcsl.xjtu.edu.cn/ 概述肾脏功能 1. 排泄 ( 维持内环境的稳态 ) 排出体内代谢终产物 ( 尿素肌酐尿酸胆红素等 ) 以及机体过剩的物质异物药物和激素的代谢物