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1 泌尿系统占生理学全部课时数 5 年制临床 :6/72 7 年制临床 :8/88 6 页 / 节护理硕士 : 8/64? 按临床应用侧重,2 页 / 节传统分值 :5-7 名词解释, 选择, 简答考试 考研 考执业医 1

2 第八章肾的排泄功能和体液平衡 内容 : 肾的功能解剖和血液供应特点 尿液的生成过程 尿液生成的调节 尿液的排放 肾脏功能的评价 2

3 urinary system From Marvin J. interactive physiology

4 第八章 肾的排泄功能和体液平衡 肾脏的功能概述 (Functions of the kidneys) 维1. 排出代谢终产物及进入体内的异物 2. 调节水和电解质平衡 3. 调节酸碱平衡 ( 一 ) 泌尿功能 : 生成和排出尿液 持内环境相对稳定( 二 ) 内分泌功能 : 合成和释放激素 促红细胞生成素 肾素 1,25-(OH) 2 -Vit D 3 激肽和前列腺素等 ( 三 ) 糖异生作用 : 4

5 排泄 (excretion): 机体将物质代谢终产物和其它不需要或过剩的物质排出体外的过程排泄的途径 : 1. 呼吸器官 : 气体 CO 2 H 2 O 等 2. 消化器官 : 粪便 胆色素 无机盐等 3. 皮肤 : 汗液 H 2 O 无机盐等 4. 泌尿器官 : 尿 代谢终产物等 类多 量大 可调节 5

6 第一节肾脏的结构和血液供应特点解剖 一 肾脏的结构特点 ( 一 ) 肾单位 (nephron) 和集合管 6

7 ( 二 ) 皮质肾单位 (cortical nephron) 和近髓肾单位 ( juxtamedullary nephron) 表 - 皮质肾单位和近髓肾单位的比较 皮质肾单位 近髓肾单位 分布 外 中皮质 内皮质 数量 多 (85-90%) 少 肾小球体积 小 大 入 出球小 A 直径 2:1 = 髓袢 短 长 直小血管 无 有 功能 尿液的生成 尿液的浓缩与稀释 7

8 ( 二 ) 皮质肾单位 (cortical nephron) 和近髓肾单位 ( juxtamedullary nephron) 8

9 球旁器 9

10 ( 三 ) 球旁器或近球小体 (juxtaglomerular apparatus) 近球细胞 (juxtaglomerular cell) : 分泌肾素 致密斑 (macula densa) : 感受小管液中 NaCl 的变化 球外系膜细胞 (extraglomerular mesangial ): 收缩, 吞噬 10

11 致密斑是由位于入球动脉和出球动脉之间的肾小体血管极处的远端小管上皮细胞组成 致密斑细胞紧邻入球动脉处的近球细胞, 能感受远端小管内 Na+ 浓度变化 浓度降低时, 促使入球动脉扩张同时近球细胞分泌肾素增加 肾素使血管肾张素 Ⅰ 生成增多, 进而形成血管肾张素 Ⅱ, 不但使出球动脉收缩, 还可以促使肾上腺皮质球状带分泌醛固酮, 从而增加血容量和动脉血压 这种反馈有助于肾小球滤过率的调控 11

12 ( 四 ) 肾的神经支配和体液调节 神经调节 ( 胸 12- 腰 2) : 肾交感神经兴奋, 调节肾血流量, 肾小球滤过率, 肾小管重吸收, 肾素释放等无迷走神经, 无 Ach 介导的神经舒血管效应 体液因素 : E NE ANGⅡ 内皮素等使肾血管收缩 前列腺素 缓激肽等使肾血管舒张 12

13 ( 五 ) 肾的血液供应 肾血液供应的特征 : 1. 有两套毛细血管网 2. 血流量大 3. 血流分配不均 13

14 有两套毛细血管网 1. 肾小球毛细血管网 ( 滤过 ) 腹主 A- 叶间 A- 弓形 A- 小叶间 A- 入球小 A 2. 管周毛细血管网 ( 重吸收 ) 出球小 A 分成毛细血管网绕于肾小管和集合管周围 血流量大 70kg 正, 成, 男 1200ml/min, 占 CO 1/5-1/4 94% 肾皮质,5% 外髓,<1% 内髓 14

15 二 肾血流量的自身调节 (autoregulation of renal blood flow) : 平均动脉血压在 80~180mmHg 范围内变动时, 肾血流量能保持相对稳定 是一种自身调节 ( 不依赖肾外来神经支配和体液因素影响 ) 意义 : 当心血管功能发生变化时可保持肾血流量和肾小球的滤过功能的相对稳定 15

16 二 肾血流量的自身调节 (autoregulation) : 16

17 二 肾血流量的自身调节 (autoregulation) : 机制 : 1. 肌源性学说 : 1 灌注压 80~180mmHg: 肾动脉灌注压 牵张刺激 血管平滑肌紧张性 血流阻力 血流量稳定 2 灌注压 <80mmHg: 舒张达极限 3 灌注压 >180mmHg: 收缩达极限 17

18 二 肾血流量的自身调节 (autoregulation) : 机制 : 2. 肾小管 - 肾小球反馈 : 一个肾单位的肾小管液流量变化可反馈调节该肾单位 GFR 和肾血流量 肾血流量和 GFR ( ) 致密斑处的小管液流量 ( ) 局部的肾素 - 血管紧张素 肾血流量和 GFR ( ) 至正常 18

19 第二节 尿液生成过程 Glomerular filtration: Reabsorption: Secretion: 19

20 一 肾小球的滤过作用 (Glomerular Filtration): 血液流经肾小球毛细血管时, 血浆中的水, 小分子溶质和少量的小分子蛋白, 滤入肾小囊的囊腔而形成超滤液的过程 20

21 一 肾小球的滤过作用 (Glomerular Filtration) ( 一 ) 肾小球滤过率 --- 评价滤过功能的指标 肾小球滤过率 (glomerular filtration rate,gfr): 单位时间内两侧肾脏所生成的滤过液量 125ml/min 原尿 180L/24h 滤过分数 (filtration fraction): 肾小球滤过率和肾血浆流量的比值 (19%) 21

22 一 肾小球的滤过作用 (Glomerular Filtration) ( 二 ) 肾小球滤过液的成分 : 微穿刺和微灌流示意图 22

23 一 肾小球的滤过作用 (Glomerular Filtration) ( 二 ) 肾小球滤过液的成分 : 微穿刺试验结果 : 提示 : 肾小球的滤过液 = 血浆的超滤液? 23

24 二 滤过膜及其通透性滤过膜由三层结构组成 : 毛细血管内皮细胞 --- 窗孔 (50~100nm 的小孔 ) 基膜 --- 网孔 (4~8nm) 肾小囊脏层上皮细胞 --- 滤过裂隙膜上有 4~14nm 小孔 24

25 二 滤过膜及其通透性 滤过膜通透性的特征 : 1. 机械屏障 : 有效半径 >4.2nm 的大分子物质不能滤过 2. 电屏障 : 带负电荷的物质不易通过 纵坐标 :1 表示自由滤过 ;0 表示不能滤过 25

26 三 有效滤过压 (effective filtration pressure;efp): 滤过的动力 入端和出端 BP 几乎相同 滤过平衡 :EFP=0 26

27 四 影响肾小球滤过率的因素 单位 EFP 驱动下, 单位时间内生成的滤过液, 取决于滤过膜的通透性和面积 急性肾小球肾炎 毛细血管腔变窄或完全阻塞 面积 GFR 膜上带负电荷的糖蛋白 带负电荷的血浆蛋白滤过 蛋白尿

28 四 影响肾小球滤过率的因素 (1) 肾小球滤过率的自身调节 (2) 肾小球毛细血管血压 Bp 80~180mmHg Bp<80mmHg Bp<50mmHg Bp 上升 2 倍 200mmHg GFR 无明显变化? GFR GFR=0 GFR 增 7-8 倍

29 (3) 肾小囊囊内压 正常情况下比较稳定, 在某些病理情况时 : ( 肾盂, 输尿管结石, 肿瘤压迫, 炎症 ) 囊内压 GFR (4) 血浆胶体渗透压 正常情况下变化不大, 但在某些情况下 : 大量失血, 极度营养不良, 大量注入生理盐水 血浆胶体渗透压 GFR

30 (5) 肾血浆流量 : 主要影响滤过平衡的位置 肾血浆流量 肾小球毛细管内血浆胶体渗透压的上升速度 滤过平衡就靠近 GFR 出球小动脉端入严重缺氧和中毒性休克情况下, 由于交感兴奋, 肾血浆流量骤减 GFR 30

31 一 重吸收的特征和方式 方式 被动转运 : 原发性 : 主动转运继发性 : 途径 跨细胞途径 细胞旁途径 Na+ 葡萄糖 31

32 二 肾小管与集合管中的物质转运 包括重吸收 (reabsorption) 和分泌 (secretion) 小管液 (tubular fluid): 进入肾小管的滤过液 ( 一 ) 肾小管与集合管的重吸收一 重吸收的特征和方式量大 ( 水 ) 特征 有选择性 ( 葡 ; 钠, 尿素 ; 肌酐, 尿酸, 钾 ) 32

33 一 重吸收的特征和方式 方式 被动转运 : 主动转运逆梯度 原发性主动转运 继发性主动转运 原发性主动转运 : ATP 水解提供能量 (Na +, K + ) 继发性主动转运 : 能量并非直接源于 Na + 泵, 而源于其他溶质顺电化学梯度转运使释放所得 ( 葡萄糖主动转运 ) 33

34 顶端膜无钠泵 基底侧膜有钠泵 紧密连接 跨细胞途径 细胞旁途径 Na+ 顺 Na + Cl - Ca 2+ H 2 O 联合转运体 - 葡萄糖逆 2 个或以上物质运输 34

35 顶端膜无钠泵基底侧膜有钠泵紧密连接跨细胞途径 细胞旁途径 Na+ 顺 Na + Cl - Ca 2+ H 2 O 葡萄糖逆联合转运体 - 2 个或以上物质运输 35

36 Tight junction 属于不通透连接, 普遍存在于脊椎动物体内各种上皮和内皮细胞以及毛细胆管和肾小管等 在相邻的两个细胞有紧密连接的区域的质膜形成索条, 索条呈圆筒状, 借助特定的蛋白质和二价阳离子, 使两个索条紧密并列在一起, 从而封闭了细胞之间的间隙, 使大分子物质难以通透, 而只允许水分子和离子从索条衔接处的小孔透过 36

37 三种重要功能 将细胞固定在一起 防止顶面和底侧面整合膜蛋白从侧面扩散, 从而辅助维持细胞的极性, 允许每个表明的特异性功能得以保持 其目的在于跨膜运输 防止分子 离子穿过细胞间隙 因此物质必须实质上 ( 靠扩散或主动运输 ) 进入细胞才能通过该组织 这一途径提供了控制什么物质被允许通过的能力 目前尚不清楚这样的控制是主动的还是被动的以及这些途径是如何形成的 37

38 不同物质的重吸收率, 部位和机制是不同的 重吸收主要在近端小管 ( 等渗小管液 ) 67% 的 Na +, Cl -, K +, H 2 O 重吸收 85%HCO - 3 重吸收全部磷酸盐, 葡萄糖, 氨基酸全部重吸收 H + 分泌 髓袢 :20% 的 Na +, Cl -, K 重吸收 ( 低渗小管液 ) 远端小管和集合管 : ( 低渗小管液 ) 12% 的 Na +, Cl - 重吸收, 部分 H 2 O H +, K +, NH 3 分泌 重吸收动力 : 上皮细胞基侧膜上 Na + 泵 38

39 二 不同物质的重吸收 ( 一 )Na + 的重吸收 肾小球每天滤过 500g Na +, 每日尿排仅 3-5g 量 : 滤过液的 99% 以上 部位 : 除髓袢降支细段外, 各段肾小管 集合管均可, 但吸收率 机制不同 近端小管 :~65%, 髓袢 :~25%; 远端小管和集合管 :~9% 39

40 ( 一 )Na + 的重吸收 1. 近端小管 (1) 近端小管前半段 : 1 Na + 与葡萄糖 氨基酸等同向转运 2 Na + -H + 交换 (2) 近端小管后半段 : Cl - Na + 分别顺浓度和电位梯度经细胞旁路径 NaCl 跨上皮转运主动重吸收 2/3 细胞旁路转运被动重吸收 1/3 40

41 Mechanism of sodium reabsorption: primary active transport. Tubular lumen in proximal tubular cells cotransporter Interstitial fluid Na, K- ATPase pump Na + active transport by Na pumps Low concentration of Na + Negative charge cell interior (-70mV) exchanger Downhill Na + movement into cells Apical membrane basolateral membrane Na + pumped into Interstitial fluid by Na pumps Na + transport into peritubular capillaries Fig. Mechanism of sodium reabsorption in the proximal tubule. X represents glucose, amino acids, SPO 4 2-, Cl -.

42 Mechanism of sodium reabsorption: passive transport Tubular lumen in proximal tubular cells cotransporter Interstitial fluid Na pump Tubular lumen Cl- Na + [ Cl - ] [ Cl - ] Apical membrane exchanger Cl- Na + Fig. Mechanism of sodium reabsorption in the proximal tubule. X represents glucose, amino acids, ect. 水,HCO 3 重吸收多于 Na +, 始端 Cl- 不被重吸收

43 ( 一 )Na + 的重吸收 2. 髓袢 (1) 升支粗段 : 较强的 NaCl 主动转运功能 Na + -2Cl - -K + 同向转运模式重吸收 NaCl 对水通透性很低, 不重吸收水 (2) 降支细段 : 对 NaCl 不易通透 ; 重吸收水 (3) 升支细段 : 对水不通透 ; 重吸收 NaCl 43

44 速尿, 呋塞米 等利尿剂 Na 泵 - 继发性重吸收 2 个 Cl-, 同时 2 个 Na+ 重吸收, 一个主动一个被动 ( 节约 50% 能量 ); 此段对水通透性很低, 不重吸收水, 造成小管液低渗, 管周高渗, 水盐分离 利于尿液浓缩

45 Na+-2Cl--K+ 同向转运体对速尿和利尿酸很敏感作用机制结合可抑制其转运功能 - 干扰 NaCl 重吸收 - 利尿

46

47 ( 一 )Na + 的重吸收 3. 远曲小管和集合管 远端小管前段 : Na + -Cl - 同向转运模式重吸收 NaCl 远端小管后段和集合管 : 主细胞 :Na + 通道重吸收 Na + 闰细胞 : 分泌 H + 47

48 噻嗪类利尿剂 此段对水钠等通透性很差, 小管液渗透压进一步降低 钠泵活性程度最高

49 Cl- 钠泵, 钠通道 Na+ Cl- Cl- 质子泵 : 尿液酸化, 酸碱平衡

50 ( 二 )Cl - 的重吸收 : 大部分伴随 Na + 的主动重吸收 25% 髓袢升支粗段 7% 远端小管 50

51 ( 三 ) 水的重吸收 : 量 : 近端小管 :65%, 髓袢降支细段 :~20%; 远曲小管和集合管 : ~ 14% 方式 : 被动重吸收, 渗透作用 51

52 ( 四 )HCO 3 - 的重吸收 量 : 近端小管 :85%, 与 H + 的分泌密切相关不易透过官腔膜,CO 2 形式重吸收分泌 1 个 H + 就可使 1 个 HCO - 3 和 1 个 Na + 重吸收回血

53 ( 五 ) 葡萄糖的重吸收 量 :100% 部位 : 近端小管 ( 特别是前半部 ) 方式 : 继发性主动转运 ( 与 Na + 相伴 ) 特点 : 有一定的限度 肾糖阈 (renal threshold for glucose) : 尿中刚开始出现葡萄糖时血浆葡萄糖浓度称为 ~, 正常值 :160~180mg/100ml 葡萄糖吸收极限 : 全部肾小管重吸收的葡萄糖的最大量, 成人, 男 :375mg/min, 女 : 300mg/min 肾糖阈因人而异

54

55 葡萄糖的重吸收和排泄

56 肾脏病人肾转运体数量减少或者与葡萄糖亲和力下降, 使葡萄糖重吸收能力下降, 即使血糖在正常范围, 尿中仍可以出现葡萄糖 糖尿病血糖过高 ; 胰岛素含量减少 ; 靶细胞对葡萄糖敏感性下降 ; 葡萄糖的转化利用降低, 导致血糖浓度超过肾糖阈 尿糖

57 一 H + 的分泌 第二节肾小管与集合管的分泌 部位 : 近端小管, 远曲小管和集合管 机制 : 近端小管 :Na + -H + 逆向转运远曲小管和集合管 : 1.H + 泵 2.Na + -H + 逆向转运意义 : 1. 排酸保碱 2. 酸化尿液 3. 促进氨的分泌 57

58 二 NH 3 的分泌部位 : 近端小管, 髓袢升支粗段和远端小管 机制 : 近端小管 :1.NH 3 扩散 2.Na + -NH + 4 逆向转运髓袢升支粗段 : Na + -2Cl - -NH + 4 同向转运 意义 : 调节酸碱平衡 Glutaminase 58

59 三 K + 的分泌 特点 : 分泌量决定于的摄入量部位 : 远曲小管后半段和集合管方式 : 主细胞的 Na + -K + 交换

60 小结 : 60

61 不同物质的重吸收率, 部位和机制是不同的 重吸收主要在近端小管 ( 等渗小管液 ) 67% 的 Na +, Cl -, K +, H 2 O 重吸收 85%HCO - 3 重吸收全部磷酸盐, 葡萄糖, 氨基酸全部重吸收 H + 分泌 髓袢 :20% 的 Na +, Cl -, K 重吸收 ( 低渗小管液 ) 远端小管和集合管 : ( 低渗小管液 ) 12% 的 Na +, Cl - 重吸收, 部分 H 2 O H +, K +, NH 3 分泌 重吸收动力 : 上皮细胞基侧膜上 Na + 泵 61

62 血浆渗透压 (313 mosm/kgh 2 O) 晶体渗透压 绝大部分不易透过细胞膜, 所以细胞外液的晶体渗透压的相对稳定, 对于保持细胞内外的水平衡极为重要 胶体渗透压 血浆蛋白一般不能透过毛细血管壁, 所以血浆胶体渗透压虽小, 但对于血管内外的水平衡有重要作用 正常尿液渗透浓度 : mosm/kgh 2 O 62

63 小结 : 63

64 正常尿液渗透浓度 : mosm/kgh 2 O 缺水时 - 高渗尿 多水时 - 低渗尿 大于 2.5L/ 天, 多尿 小于 400ml / 天, 少尿 小于 100ml / 天, 无尿 64

65 一 尿液的稀释过程 : 第三节尿液的稀释和浓缩 髓袢升支粗段 体内水 ADH 小管液变为低渗 远曲小管和集合管对水通透性 水的重吸收 尿液被稀释, 尿量

66 二 尿液的浓缩过程 : 体内水 肾髓质组织液高渗透浓度 ADH 远曲小管和集合管对水通透性 水的重吸收 尿液被浓缩

67 三 肾髓质间液高渗梯度的形成和维持 ( 一 ) 肾髓质组织液高渗透梯度现象 67

68 三 肾髓质间液高渗梯度的形成和维持 ( 二 ) 形成机制 68

69 三 肾髓质间液高渗梯度的形成和维持 1. 髓袢升支粗段 : NaCl 主动转运尿素不通透水不通透 NaCl 向管外扩散 外髓质部组织液渗透浓度 69

70 速尿, 呋塞米 等利尿剂 Na 泵 - 继发性重吸收 2 个 Cl-, 同时 2 个 Na+ 重吸收, 一个主动一个被动 ( 节约 50% 能量 ); 此段对水通透性很低, 不重吸收水, 70 造成小管液低渗, 管周高渗, 水盐分离 利于尿液浓缩

71 利尿剂的临床应用 利尿剂是一类直接作用于肾脏, 通过抑制肾小管的再吸收功能, 增加电解质特别是钠水排泄, 从而达到消除各种原因所致的水肿 降低血压和颅内压的目的, 也称为排钠利尿药 是治疗肾病 心力衰竭 肝硬化和脑血管等病不可缺少的药物 老年人由于常患高血压 心脏病以及肝 肾等疾病, 大约有 10% 的人需要经常服用利尿剂, 如果利尿剂使用不当, 就会发生一些低钠 低钾和低镁血症等等的不良反应 利尿剂在临床上主要用于以下几个方面 :1. 各种原因所致的水肿 2. 作为基础降压药用于各型高血压 3. 药物中毒时, 强迫利尿, 加速毒物的排泄 4. 预防急性肾功能衰竭和治疗急性肾功能衰竭初期的少尿 依据利尿药作用部位和排钠作用的强弱, 可将利尿剂分为三类 : 1. 强效利尿药如速尿 利尿酸等 作用迅速 强大而短暂, 易引起电解质紊乱, 所以不宜常规使用, 常用于心 肝 肾等各类水肿, 急性肺水肿 脑水肿, 特别是对其他利尿药无效的严重或顽固性水肿, 以及治疗急性肾功能衰竭初期的少尿 药物中毒时常用它来强迫利尿 2. 中效利尿药如双氢克尿塞 氯噻酮等噻嗪类 中效利尿剂可用于各种原因所致的水肿, 对心性水肿效果好, 是轻 中度心性水肿的首选药, 而对肝性腹水, 肾功能损伤较重的肾性水肿疗效较差 3. 弱利尿药如安体舒通 氨苯喋啶等 弱效利尿药因其具有排钠留钾的作用, 临床上主要用于伴有醛固酮增多的顽固性水肿, 如肝硬化性腹水 肾病性水肿等, 很少单独使用, 常与噻嗪类合用 71

72 三 肾髓质间液高渗梯度的形成和维持 2. 髓袢降支细段 : NaCl 和尿素不易通透水高度通透 水被重吸收 小管液渗透压 72

73 三 肾髓质间液高渗梯度的形成和维持 3. 髓袢升支细段 : NaCl 高度通透尿素中等通透水不通透 NaCl 重吸收尿素向管内扩散 内髓质部组织液渗透浓度 73

74 三 肾髓质间液高渗梯度的形成和维持 4. 尿素的作用 : 髓袢升细 - 中等通透集合管 : 皮质外髓部不通透内髓部通透 尿素的再循环使部分尿素留在内髓质部, 形成高渗透梯度 74

75 ( 三 ) 维持机制 : 直小管的作用 通过 逆流交换作用 带走髓质部的多余的溶质和水, 维持其渗透梯度 75

76 直小管的血流量增多 直小管的血流量减少 肾脏对尿液浓缩的能力降低 76

77 小结 : 外髓部 : 髓袢升支粗段主动重吸收 NaCl 内髓部 :NaCl 重吸收和尿素的再循环 77

78 尿生成的调节第一节肾内自身调节一 小管液内溶质的浓度 小管液中溶质的浓度 其渗透压 水的重吸收 尿量 糖尿病人多尿? 渗透性利尿 (osmotic diuresis): 因小管液内溶质的浓度增加而产生利尿的方式 78

79 二 球 - 管平衡 : 不论 GFR 如何变动, 近端小管中 Na + 等和 H 2 O 的重吸收量总是占 GFR 的 65%~70% ( 肾小管的定比重吸收 ) 机制 : GFR 第一节 管周毛细血管血压胶体渗透压 肾内自身调节 组织静水压 Na + 和 H 2 O 的重吸收 生理意义 : 使尿中排出的水和溶质不致因 GFR 的增减而出现大变化 79

80 第一节 肾内自身调节 三 肾小球滤过率的自身调节 BP 80~180mmHg, 肾血流量和 GFR 保持相对恒定 80

81 一 肾交感神经的作用 第二节神经调节 肾交感神经活动增强 : 1. GFR 2. 肾素释放 3. 近端小管和髓袢重吸收 Na + Cl - 和水 81

82 二 肾交感神经参与的反射 1. 心肺感受器引起的反射 抑制肾交感 N 活动 GFR 肾素释放 Na + H 2 O 等重吸收 肾排钠 水 尿量 血量 2. 窦 - 弓压力感受器反射 同上 3. 肾 - 肾反射 :( 机械或化学刺激 ) 刺激一侧肾传入 N 同 对侧肾排 Na + H 2 O 切断一侧肾 N 对侧肾排 Na + H 2 O 消失 82

83 第三节体液调节一 抗利尿激素 (antidiuretic hormone, ADH) 1. 合成和分泌 调节水的重吸收 83

84 84

85 水通道 V 2 ADH 管周膜 管腔膜 85

86 2. 主要作用 : 升血压 抗利尿 3. 抗利尿机制 : ADH+V 2 受体 腺苷酸环化酶 胞内 camp 水孔蛋白镶嵌在管腔膜上 远曲小管和集合管对水的通透性 增加髓袢升支粗段对 NaCl 重吸收和内髓部集合管对尿素的通透性, 提高髓质渗透浓度 86

87 主要生理作用 在肾脏 血管加压素 ( 抗利尿激素 ) 作用在远曲小管和集合管细胞膜上的 V2 受体, 使 Gs 蛋白与腺苷酸环化酶耦联, 导致细胞内的 camp 增加, 从而激活蛋白激酶 A 蛋白激酶 Ac 活化水通道蛋白 2, 使其附著在顶膜上, 形成水通道, 增加水的再吸收 因为水的再吸收增加, 使体内血液含量上升, 从而导致血压上升, 並促使血液渗透压降低 在心血管 血管加压素作用在周边血管表皮细胞上 V1a 受体, 活化 Gs 蛋白, 引起一連串第二信使作用 ( 磷脂肌醇与钙离子子 ), 导致细胞內钙离子浓度增加, 使平滑肌产生收縮, 因而增加血压 87

88 88

89 4. ADH 分泌的调节 (1) 血浆渗透压 ( 晶体渗透压 ) 大量饮清水 大量出汗严重呕吐或腹泻等 血浆渗透压 渗透压感受器 +- 渗透压感受器受刺激 ADH 水的重吸收尿量肾交感 N 抑制, 排 Na + 水增加其它交感 N 活动加强渴觉和饮水行为

90 水利尿 (water diuresis): 90

91 (2) 循环血量 : 左心房容量感受器 + 血量 - 迷走 N 传入中枢 ADH (3) 其他因素 : 尿量 Bp ADH 心房钠尿肽 乙醇 ANG Ⅱ 等 ADH 91

92 尿崩症 指抗利尿激素分泌不足 ( 又称中枢性或垂体性尿崩症 ), 受体缺陷, 或肾脏对血管加压素反应缺陷 ( 又称肾性尿崩症 ) 而引起的一组症群, 其特点是多尿 烦渴 多饮多饮, 低比重尿和低渗尿 24h 尿量可多达 5 10L,, 但最多不超过 18L 尿比重尿比重常在 以下, 尿渗透压常为 mOsm/kg?H O, O 尿色淡如清水 部分病人症状较轻,24h, 尿量仅为 2.5 5L 5L,, 如限制饮水, 尿比重可超过 1.010, 尿渗透压可超过血浆渗透压, 可达 mOsm/kg.H O, 称为部分性尿崩症

93 二 肾素 - 血管紧张素 - 醛固酮系统 Renin-angiotensin-aldosterone system ( 一 ) 该系统的激活 ( 二 ) 血管紧张素 Ⅱ 的主要作用 : 1. 肾血流量 2. 对 GFR 的影响 3. 近端小管对 Na + 的重吸收 4. 醛固酮 5. 促 ADH 及 ACTH 释放 交感 N 活动 引起渴觉及饮水行为

94 Adrenal cortex Aldosterone Blood The plasma concentration of renin is the rate-limiting factor in the system.

95 ( 三 ) 肾素释放的调节 1. 肾内机制 : 肾血流 入球小 A 受牵张 肾素 小管液 Na + 致密斑肾素 2. 神经机制 : 肾交感神经兴奋肾素 3. 体液机制 : PGE2 NE Ad Ang II ADH NO 肾素 肾素

96 ( 四 ) 醛固酮的作用及机制 1. 作用 : 保 Na + 保水 排 K + 增加远端小管和集合管重吸收 Na + Cl - 水和排 K + H + 2. 作用机制 : 醛固酮 + 胞内受体 ( 激素受体复合物 ) 基因调节 3. 分泌调节 : 血管紧张素 Ⅱ Ⅲ 血 K + 或血 Na + 醛固酮诱导蛋白 醛固酮分泌 Na + 通道数目 ATP Na + 泵活性 96

97 在肾脏中 醛固酮主要作用于远端小管及集尿管, 而在远曲小管与集尿管细胞中具有与醛固酮结合之盐皮质激素受体, 此受器与一段具有荷尔蒙反应的脱氧核糖核酸 (DNA) 连结在一起, 当醛固酮与 MR 受器结合后, 此段 DNA 会开始进行特殊的转录, 转录出信使核糖核酸 (mrna) 再进行转译得到一特殊蛋白质, 而此蛋白质会增加管腔内膜对钠离子的通透性, 及增加膜上钠钾帮浦的活性 ( 此为最主要之功能 ), 及刺激 ATP 水解产生磷离子供给帮浦进行磷酸化, 而磷酸化会使得帮浦构形的改变, 对钠离子的通透性变差, 因此将尿液中的钠离子及水分再吸收回血液中, 并将钾离子排至尿液, 而同时刺激增加粒腺体内 ATP 之生成, 以提供主动再吸收钠离子时, 钠钾帮浦磷酸化所需的能量 ( 磷离子 ) 醛固酮也会刺激集尿管之内皮细胞, 进行氢离子的分泌作用, 以调节血浆中碳酸氢根离子 (HCO3 ) 浓度及其酸碱平衡 在中枢神经系统中 醛固酮会作用于中枢神经系统中的下丘脑, 下丘脑分泌激素促使垂体释放抗利尿激素, 来进行肾小管对水分的重吸收作用 97

98 98

99 图 - 远曲小管和集合管重吸收 Na + 和分泌 K + 的机制 99

100 100

101 101

102 ( 三 ) 心房钠尿肽 (atrial natriuretic peptide) 循环血量 心房扩张 心房肌合成 释放心房钠尿肽 肾排 NaCl 和水 作用机制 : 增加 GFR; 抑制集合管对 Na + 的重吸收 ; 抑制肾素 醛固酮 抗利尿素激素的分泌 102

103 小结 : 103

104 第四节 一 膀胱与尿道的神经支配 尿的排放 104

105 二 膀胱容量与压力的关系 105

106 三 排尿反射(micturition reflex): 正反馈 脑干和大脑皮层排尿高位中枢 尿量 400~500ml -+ 牵张感 盆N 骶髓排 盆N+ 尿中枢 觉器+ + + 逼尿肌+ 内括约肌后尿道感受器 阴部神经- 外括约肌- 尿液进入尿道 排尿 其他辅助肌肉: 尿道海绵体 腹肌 膈肌 106

107 四 临床常见的排尿异常 : 1. 尿量异常少尿 : 尿量在 0.1~0.5L/d 无尿 : 尿量 <0.1L/d 多尿 : 长期尿量 >2.5L/d 2. 尿失禁 : 排尿活动失去意识的控制原因 : 脊髓受损, 反射弧通路损伤, 或尿路梗阻 3. 尿潴留 : 排尿活动不能进行, 尿液在膀胱内潴留原因 : 高位与基本中枢离断, 或尿道括约肌损伤 107

108 第五节肾脏功能的评价 一 清除率的概念和计算方法 清除率 (clearance, C): 单位时间内 ( 每分钟 ) 两肾能将多少毫升血浆中所含的某物质完全清除, 这个完全被清除的某物质血浆毫升数就称为 ~(ml/min) 对任何物质有 : U V= P C=P GFR-R+S U: 尿中某物质浓度 V: 每分钟尿量 C: 某物清除率 P: 某物血浆浓度 R: 某物重吸收量 S: 某物分泌量 C= U V P 108

109 109

110 二 清除率在肾脏生理研究中的应用 ( 一 ) 推算肾小球滤过率和肾血流量 1. 菊糖 (inulin) 和内生肌酐的清除率可代表 GFR 2. 对氨基马尿酸的清除率可推算出 RPF 和 RBF 若某物质 ( 如对氨基马尿酸 ) 在经过肾循环一次后可以被完全清除掉, 则该物质每分钟的尿中排出量应等于每分钟通过肾的血浆量, 所以可以认为该物质的 C 即为每分钟肾血浆流量 110

111 二 清除率在肾脏生理研究中的应用 ( 二 ) 推测肾小管对不同物质的功能 111

112 二 清除率在肾脏生理研究中的应用 ( 三 ) 自由水清除率 (free-water clearance, C H2 O) 是用清除率方法定量测定肾脏排水情况的指标先测渗透单位清除率 (osmolar clearence, C OSM ) [ 可反映血浆全部溶质的清除率 ] C OSM =( U OSM / P OSM ) V( 尿量 ) C H2 O = V- C OSM 正值, 低渗尿 ; 负值, 高渗尿 112

113 复习思考题一 名词解释 : 1.Excretion 2.Glomerular Filtration 3.Glomerular filtration rate, GFR 4.Filtration fraction 5.Effective filtration pressure 6.Tubular reabsorption 7.Tubular secretion 8.Renal threshold for glucose 9.Osmotic diuresis 10. Glomerulotubular balance 11. Water diuresis 12.Clearance

114 二 问答题 : 1. 何谓排泄? 简述机体排泄的途径 2. 简述肾脏的功能 3. 简述肾血流量的自身调节 4. 试述尿生成的基本过程 5. 试述肾小球的滤过作用及其影响因素 6. 试述近端小管对 Na+ Cl- H2O 的重吸收 7. 试述髓袢升支粗段对 Na+ Cl- H2O 的重吸收 8. 简述肾小管和集合管对 HCO3- 和 H+ 的转运

115 9. 尿液是如何被稀释和浓缩的? 10. 醛固酮有何功能, 它的分泌是怎样调节的 11. 何谓水利尿? 其机制是什么? 12. 举例说明渗透性利尿及其机制 13. 何谓清除率? 测定清除率有何意义? 14. 分别静注大量生理盐水 葡萄糖 垂体后叶素 饮用大量清水 大量出汗后, 尿量各会有什么变化? 为什么? 15. 试述排尿反射的过程

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