腎臟的功能專業(yè)知識講解培訓課件

目的要求:掌握尿的生成及調(diào)節(jié)熟悉腎臟排泄功能在機體內(nèi)環(huán)境相對恒定中的意義；了解排泄概念與途徑，皮質(zhì)腎單位與近髓質(zhì)腎單位結構及功能特點，水利尿，滲透性利尿。教學重難點:

尿生成的三個基本過程，腎小球濾過機能；腎小管集合管的重吸收機理及其特點；葡萄糖及水的重吸收機制；腎小管的H+，NH4+，K+的分泌過程及意義；影響腎小管泌尿機能的因素，腎泌尿機能的調(diào)節(jié)，抗利尿素的作用及其調(diào)節(jié)。醛固酮作用及分泌調(diào)節(jié)。髓質(zhì)高滲形成及其維持機理。（一）腎單位（nephron）的構成第一節(jié)腎臟的功能解剖和腎血流量一、腎臟的功能解剖

Renalcorpusclenephron

Renaltubules腎單位腎小體腎小管腎小球腎小囊近曲小管降支粗段降支細段升支細段髓袢遠曲小管升支粗段近球小管遠球小管腎單位是腎臟結構和功能的基本單位。濾液(原尿)濾過腎小管集合管重吸收分泌與排泄終尿

Corticalnephron皮質(zhì)腎單位Juxtamedullarynephron近髓腎單位（二）球旁器(近球小體):

（juxtaglomerularapparatus)主要分布在皮質(zhì)腎單位

球旁（顆粒）細胞

Juxtaglomerularcells

是一種牽張感受器，能夠分泌腎素致密斑Maculadensa

是鈉離子濃度感受器球外系膜（間質(zhì)）細胞Extraglomerularmesangialcells（三）濾過膜的構成

1、濾過膜的組成

filtrationmembrane腎小球毛細血管內(nèi)皮基膜腎小囊臟層上皮細胞

濾液(原尿)毛細血管內(nèi)皮細胞基膜腎小囊內(nèi)層上皮細胞裂孔窗孔1）機械屏障作用（mechanicalbarrier）濾過膜阻止分子量>70000、有效半徑>4.2nm的大分子物質(zhì)濾過。2）電學屏障作用（electricalbarrier）濾過膜的三層中，每層都有帶負電的糖蛋白。阻止帶負電的物質(zhì)通過。2、濾過膜的通透性(permeability)（四）、腎臟的神經(jīng)支配和血管分布1、血液供應極豐富：1200ml/min占心輸出量的1/5~1/4左右。2、血液分布不均：皮質(zhì)94%外髓5-6%內(nèi)髓1%3、形成兩次毛細血管網(wǎng)２）腎的血管分布特點１）腎的神經(jīng)支配腹主動脈下腔靜脈腎動脈腎靜脈葉間動脈葉間靜脈弓形動脈弓形靜脈小葉間動脈小葉間靜脈入球小動脈腎小球毛細血管網(wǎng)腎小管毛細血管網(wǎng)

出球小動脈?腎小球毛細血管內(nèi)血壓較高，有利于腎小球的濾過作用。（2：1）?腎小管周圍毛細血管內(nèi)的血壓較低有利于腎小管的重吸收。

二、腎血流量及其調(diào)節(jié)（一）、自身調(diào)節(jié)（autoregulation)

使腎血流量與腎臟泌尿機能相適應。動脈血壓:80-180mmHg,腎血流量相對恒定。腎血流GFR動脈血壓(mmHg)血流量(ml/min/g腎重)“肌源學說”：動脈血壓入球小動脈血管壁受到牽張刺激血管平滑肌緊張性血管口徑血流阻力血流量腎血流量相對恒定動脈血壓<80mmHg平滑肌已達舒張極限動脈血壓>180mmHg平滑肌已達收縮極限80mmHg以下，180mmHg以上：腎血流量隨動脈血壓的變化而變化?！肮?球反饋”(tubuloglomerularfeedback)腎血流量小管液NaClGFR致密斑+球旁細胞腎素醛固酮保水保鈉排鉀腎交感N球旁細胞腎素血管緊張素腎血管收縮腎血流量NEE血管緊張素血管升壓素前列腺素NO（+）（–）（二）、神經(jīng)和體液調(diào)節(jié)緊急情況下，通過神經(jīng)體液的作用，腎血流量減少，全身血液重新分配，保證心、腦等器官的血供，“移緩濟急”。在一般的血壓變動范圍內(nèi)，腎臟依靠自身調(diào)節(jié)來保持腎血流量相對穩(wěn)定，維持正常的泌尿機能；第二節(jié)腎小球的濾過功能Glomerularfiltration一、腎小球濾過率與濾過分數(shù)1、腎小球濾過率（glomerularfiltrationrate,GFR)

單位時間內(nèi)（min)兩腎生成的超濾液量。1.73m2125ml/min

一晝夜超濾液量=180L2、濾過分數(shù)(filtrationfraction,FF)腎小球濾過率與腎血漿流量的比值。FF=GFR腎血漿流量=125660=0.19正常值:0.18~0.20表明:流經(jīng)腎臟的血漿約1/5形成原尿。GFR=EFP(PUF)×KfKf：濾過系數(shù)(濾過膜的面積及其通透性的狀態(tài))Kf=k×sk:濾過膜的有效通透系數(shù)s:濾過面積二、有效濾過壓(effectivefiltrationpressure,EFP)EFP=動力–阻力EFP=（腎小球毛細血管壓+囊內(nèi)液膠體滲透壓）

–（血漿膠體滲透壓+腎小囊內(nèi)壓）EFP=腎小球毛細血管壓

–（血漿膠體滲透壓+腎小囊內(nèi)壓）毛細血管壓glomerularcapillarypressure：(1)壓力較高6.0kP(45mmHg)(2)入球端與出球端幾乎相等囊內(nèi)壓capsularhydrostaticpressure:1.3kP(10mmHg)血漿膠體滲透壓：plasmacolloidosmoticpressure入球端：3.3kP(25mmHg)出球端：4.7kP(35mmHg)入球端EFP=45–(25+10)=10(mmHg)出球端EFP=45–(35+10)=0在血液流經(jīng)腎小球毛細血管時，不斷生成濾過液，血漿蛋白濃度就會逐漸增加，血漿膠體滲透壓也隨之升高。因此，有效濾過壓也逐漸下降。當有效濾過壓下降到零時，就達到濾過平衡（filtrationequilibrium），濾過便停止了。有效濾過壓effectivefiltrationpressure1、腎小球毛細血管壓hydrostaticpressureinglomerularcapillary三、影響腎小球濾過的因素2、囊內(nèi)壓hydrostaticpressureinBowman’scapsule3、血漿膠體滲透壓Plasmaoncoticpressureinglomerularcapillary快速大量靜脈注射生理鹽水血漿蛋白濃度相對血漿膠滲壓EFPGFR尿量4、腎血漿流量renalplasmaflow主要影響濾過平衡的位置

只有從入球小動脈端到濾過平衡這一段才有濾過作用。濾過平衡越靠近入球小動脈端，有效濾過面積就越小，腎小球濾過率就低。腎血漿流量加大，腎小球毛細血管內(nèi)血漿膠體滲透壓的上升速度減慢，濾過平衡就靠近出球小動脈端，腎小球濾過率將隨之增加。（1）、濾過膜的通透性permeability腎小球腎炎濾過膜結構受損機械屏障作用通透性紅細胞進入濾液血尿帶負電糖蛋白電學屏障作用通透性血漿白蛋白進入濾液蛋白尿5、濾過系數(shù)（2）面積急性腎小球腎炎腎小球毛細血管口徑血流量活動的腎小球數(shù)目濾過面積GFR尿量（少尿）第三節(jié)、腎小管與集合管的物質(zhì)轉運功能

重吸收（reabsorption):小管液中的物質(zhì)通過小管上皮細胞進入管周毛細血管血液的過程稱為腎小管和集合管的重吸收。分泌（secretion）：腎小管上皮細胞將自身產(chǎn)生的物質(zhì)或血液中的物質(zhì)轉運至小管液中。一、腎小管與集合管的轉運方式1、被動轉運（passivetransport）：擴散、滲透、易化擴散、溶劑拖曳2、主動轉運

Activetransport原發(fā)性主動轉運

Primaryactivetransport繼發(fā)性主動轉運

Secondaryactivetransport同向轉運symport,cotransport逆向轉運antiport電中性轉運生電性轉運同向轉運cotransport：

Na+_葡萄糖、Na+_氨基酸、Na+—K+—2Cl-同向轉運逆向轉運antiport:是指兩種物質(zhì)與細胞膜上的逆向轉運體(antiporter)又稱交換體(exchanger)結合，以相反方向通過細胞膜的轉運。Na+-H+、Na+-

K+逆向轉運重吸收的途徑跨細胞轉運途徑細胞旁途徑各種物質(zhì)重吸收部位部位水的重吸收近端小管65-70%髓袢10%遠端小管10%集合管10-20%各種物質(zhì)的重吸收全部：G,aa大部：70%水，Na+,K+,Cl-,85%HCO3-部分：硫酸鹽，尿素，尿酸部分：Na+,Cl-，水部分：Na+,HCO3-，水部分：水，鈉鹽，尿素二、腎小管與集合管中各種物質(zhì)的重吸收與分泌（一）、Na+、Cl–、H2O的重吸收１.近球小管前半段：Na+的重吸收機制:Na+-葡萄糖、Na+-氨基酸同向轉運泵–漏模式(pump-leakmodel)Na+-H+交換水被動重吸收（與體內(nèi)是否缺水無關）圖8-7近端小管重吸收NaCl的示意圖

A．近端小管的前半段

x代表葡萄糖、氨基酸、磷酸鹽和C1-等，B.近端小管的后半段的細胞旁途徑轉運近端小管后半段：Na+-H+交換、Cl--HCO-3交換Na+、Cl-進入細胞基底側膜：K+-Cl-同向轉運Cl-、Na+通過細胞旁路被動重吸收水：滲透性重吸收（1）細胞旁路（緊密連接）（2）跨上皮細胞緊密連接Na+Na+Na+Na+Cl–H2O回漏泵泵泵葡萄糖泵泵泵泵(back-leak)H+Na+２.髓袢升支粗段：

“Na+-2Cl–-K+同向轉運模式”

Na＋重吸收是主動轉運，Cl-和K+是繼發(fā)性主動轉運。水不被重吸收(小管液低滲)。在尿液的濃縮與稀釋機制中起重要作用圖8-8髓袢升支粗段繼發(fā)性主動重吸收Na+、K+和C1-的示意圖

３.遠曲小管初段：(Na+主動重吸收）Na+_Cl-同向轉運進入細胞(12%)泵噻嗪類利尿藥（–）遠曲小管后段和集合管：含兩類細胞：主細胞和閏細胞閏細胞：主要分泌H+主細胞：重吸收鈉和水，分泌鉀

（Na+主動重吸收）在遠曲小管和集合管水的重吸收量隨著體內(nèi)水的出入情況而變化，受抗利尿激素調(diào)節(jié)。水孔蛋白主細胞管腔側膜：AQP2主細胞基底側膜：AQP3、AQP4Na+、K+的轉運受醛固酮的調(diào)節(jié)。（二）、HCO3ˉ重吸收與H+的分泌80~85%在近球小管重吸收以CO2的形式進行的H+的分泌（1）在近端小管通過H+–Na+交換分泌H+每分泌一個H+,即有一個NaHCO3重吸收回血液。H+的分泌是腎臟排酸保堿的過程。(2)在遠曲小管和集合管閏細胞(暗細胞)分泌H+逆電化學梯度的主動轉運（三）、NH3的分泌與HCO3ˉ、H+轉運的關系主要發(fā)生在遠曲小管和集合管的上皮細胞。對維持血漿NaHCO3的濃度，進而維持酸堿平衡起重要作用。泌NH3與泌H+相互促進。（四）、K+的重吸收和分泌67%在近端小管重吸收。是一個主動過程。150mmol/L4mmol/L–4mV0mV是逆電化學梯度重吸收。機理？K+的分泌在遠曲小管和集合管K+的分泌與Na+的主動重吸收有密切關系，是順電化學梯度的被動過程。

（五）、鈣的重吸收和分泌

腎小球濾過的Ca2+，約70%在近端小管被重吸收，與Na+的重吸收平衡；20%在髓袢，9%在遠端小管和集合管被重吸收，少于1%的Ca2+隨尿排出。（六）、葡萄糖與氨基酸的重吸收在近端小管全部重吸收。

繼發(fā)性主動重吸收。與Na+同向轉運密切相關。近端小管對葡萄糖的重吸收有一定度。[血糖]>160~180mg%200-230mg/min尿中見糖

腎糖閾(renalglucosethreshold)：尿中不出現(xiàn)葡萄糖時的最高血糖濃度。Theplasmaleverofglucoseatwhichglucosefirstappearsintheurine.葡萄糖吸收極限量：約300mg%同向運轉體的結合位點達飽和時葡萄糖吸收極限量男性：375mg/min女性：300mg/min蛋白質(zhì)的重吸收：濾液中微量蛋白質(zhì)腎小管上皮細胞吞飲作用重吸收

第四節(jié)尿液的濃縮和稀釋

Urineconcentrationanddilution一、尿液的稀釋尿液滲透壓血漿滲透壓(300mOsm/kgH2O)>濃縮尿<稀釋尿=等滲尿正常情況下:不同程度濃縮尿飲水過多:不同程度稀釋尿腎功能損害時:排出等滲尿二、尿液的濃縮1、腎髓質(zhì)的高滲梯度

Hyperosmolalityofthemedullaryinterstatialfluid2、形成腎髓質(zhì)高滲梯度的結構基礎:

近髓腎單位的髓質(zhì)部分有兩套“U”形結構。

（1）髓袢的降支和升支

（2）“U”形直小血管3、髓質(zhì)滲透壓梯度的形成機制：各段腎小管對水、NaCl和尿素的通透性不同。逆流倍增作用(countercurrentmultiplication)H2O不通透低滲液高滲液甲乙丙逆流倍增模型形成機制髓袢、集合管的排列與上述模型相似。ADH從全過程看：外髓部(主動)：髓袢升支粗段NaCl主動重吸收(始動)內(nèi)髓部(被動)：內(nèi)髓集合管順濃度差擴散出的尿素（尿素的再循環(huán)）髓袢升支細段順濃度差擴散出的NaCl4.腎髓質(zhì)滲透壓梯度的保持—逆流交換作用(countercurrentexchange)U形直小血管的作用ADH第五節(jié)尿生成的調(diào)節(jié)Regulationoftherenalfunction腎內(nèi)自身調(diào)節(jié)神經(jīng)調(diào)節(jié)—交感神經(jīng)系統(tǒng)體液調(diào)節(jié)腎小管液中的溶質(zhì)濃度球-管平衡抗利尿激素腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)心房鈉尿肽一、腎內(nèi)自身調(diào)節(jié)1、小管液中溶質(zhì)的濃度滲透性利尿(osmoticdiuresis)：腎小管液中溶質(zhì)濃度(糖尿病人血糖靜注20%甘露醇)小管液滲透壓水吸收尿量2、球-管平衡(glomerulotubularbalance)近端小管重吸收率腎小球濾過率=65~70%“定比重吸收”(constantfractionreabsorption)生理意義：使終尿量不會因腎小球濾過率的增減而出現(xiàn)大幅度變動。二、神經(jīng)調(diào)節(jié)腎交感神經(jīng)NE入、出球小動脈收縮GFR球旁細胞腎素近端小管髓袢NaClH2O重吸收三、體液調(diào)節(jié)(一)抗利尿激素(antidiuretichormone,ADH)血管升壓素(argininevasopressin,AVP)1、分泌和作用下丘腦視上核室旁核分泌下丘腦-神經(jīng)垂體束神經(jīng)垂體(儲存)釋放入血遠曲小管集合管內(nèi)髓部集合管促進水重吸收促進NaCl重吸收加強尿素通透性髓袢升支粗段提高組織間液溶質(zhì)濃度尿量尿液濃縮2、影響ADH分泌與釋放的因素（1）血漿晶體滲透壓的改變大量出汗嚴重嘔吐腹瀉機體失水血漿晶體滲透壓ADH分泌釋放腎臟重吸收水尿量保留體內(nèi)水大量飲清水排出多余水（–）（–）osmorecepter

大量飲清水后尿量增多的現(xiàn)象，稱為水利尿(waterdiuresis)。(2)循環(huán)血量的改變血量左心房受到牽張刺激容量感受器迷走傳入沖動下丘腦-神經(jīng)垂體系統(tǒng)ADH尿量體內(nèi)水血量大失血（–）（–）（+）（–）（+）（–）(3)其他因素動脈血壓頸動脈竇壓力感受器竇神經(jīng)傳入沖動ADH尿量痛刺激情緒緊張血管緊張素Ⅱ弱冷刺激心房利尿肽ADH尿量下丘腦病變累及下丘腦-神經(jīng)垂體系統(tǒng)ADH尿量(30~35L/日)“尿崩癥”(二)、腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)(renin-angiotensin-aldosteronesystem)1、系統(tǒng)的組成腎素、血管緊張素、醛固酮2、血管緊張素Ⅱ和醛固酮的作用血管緊張素Ⅱangiotensin刺激近球小管對NaCl的重吸收調(diào)節(jié)GFR刺激醛固酮的合成與分泌刺激ADH的釋放3、醛固酮的作用機理遠曲小管和集合管的主細胞醛固酮aldosterone重吸收Na+排出K+“保Na+、保水、排K+”調(diào)節(jié)腎素分泌的因素(1)與兩種感受器有關：入球小動脈處的牽張感受器致密斑感受器(2)交感神經(jīng)和兒茶酚胺的作用4、影響醛固酮分泌的因素血管緊張素（Ⅱ、Ⅲ）血K+濃度血Na+濃度腎上腺皮質(zhì)球狀帶醛固酮分泌腎素（三）心鈉素(cardionatrin)心房鈉尿肽(atrialnatriureticpeptide,ANP)心房肌細胞合成釋放，28個氨基酸殘基構成。心鈉素抑制集合管重吸收NaCl入球小動脈舒張腎血漿流量GFR抑制腎素分泌抑制醛固酮分泌抑制ADH分泌體內(nèi)細胞外液量調(diào)節(jié)水鹽平衡作用：促進NaCl和水的排出第六節(jié)清除率一、清除率的定義和計算方法(plasmaclearance)血漿清除率實驗是一種衡量腎功能的方法。特點：單位時間內(nèi)所排出的尿量(V)尿中某一物質(zhì)的濃度(Ux)血漿中所含這一物質(zhì)的濃度(Px)單位時間內(nèi)隨尿排出的某物質(zhì)(x)的總量(V×Ux),不僅與腎功能有關,還受到血漿中同一物質(zhì)濃度的影響。乙：V=0.8ml/minUx=50mg/100mlPx=0.32mg/100ml甲腎該物質(zhì)的排泄量:V·Ux=1ml/min×100mg/100ml=1mg/min乙腎該物質(zhì)的排泄量:V·Ux=0.8ml/min×50mg/100ml=0.4mg/min甲：每分尿量為1ml(V=1ml/min)尿中某物質(zhì)的濃度(Ux=100mg/100ml)血漿中該物質(zhì)的濃度(Px=1mg/100ml)甲腎對該物質(zhì)的血漿清除率：C甲=1mg/min1mg/100ml=100ml/min乙腎對該物質(zhì)的血漿清除率：C乙=0.4mg/min0.32mg/100ml=125ml/min血漿清除率：指單位時間內(nèi)，從腎臟排出某一物質(zhì)的總量與血漿中該物質(zhì)濃度的比值Cx=V·UxPxPI=1mg/100mlV=1ml/minUI=125mg/100mlV·UI=1ml/min×125mg/100ml=1.25mg/min1mg100ml=1.25mg/min?ml/min菊粉(Inulin):多糖指腎臟在單位時間內(nèi)(min)能將多少ml血漿中所含的某物質(zhì)完全清除出去,這個被完全清除了某物質(zhì)的血漿ml數(shù)就稱為該物質(zhì)的血漿清除率。Cx=V·UxPx二、測定清除率的意義1、可用于測定腎小球濾過率(GFR)單位時間內(nèi)(min)從腎小球濾過的血漿毫升數(shù)（ml/min)。C(ml/min)=V·UP腎臟每分鐘排出某物質(zhì)的量=腎小球濾過量–腎小管集合管重吸收量+腎小管集合管排泄量C·P=V·U=F·P–R+EC=V·UP=F·P–R+EP因為菊粉從腎小球濾出后，腎小管既不重吸收，也不排泄，上式中：R=0E=0所以，菊粉血漿清除率為：CIn=F·PP=F=125ml/min內(nèi)生肌酐清除率內(nèi)生肌酐：體內(nèi)組織代謝所產(chǎn)生的肌酐。肌酐清除率尿肌酐濃度(mg/L)×24小時尿量(L)血漿肌酐濃度(mg/L)(L/24小時)=內(nèi)生肌酐清除率與菊粉清除率相近,可以代表GFR。2、可用于測定腎血流量RenalbloodflowP’腎血漿流量為Y(ml/min)VX·U=RPF.PXRPF=V·UX/PX＝C碘銳特、對氨基馬尿酸的鈉鹽血漿中濃度不超過1~3mg%例如：V=1ml/minU=17.82mg/100mlP=0.03mg/100mlC=V·UP594ml/min腎血漿流量(Y)