腎臟的排泄功能課件

第八章腎的排泄功能FUNCTIONOFTHEKIDNEY

南通大學醫(yī)學院生理學教研室1可編輯課件PPT第一節(jié)概述一、排泄的概念和途徑排泄(excretion)是指機體將物質(zhì)代謝的最終產(chǎn)物、進入機體內(nèi)環(huán)境的異物和有害物質(zhì)以及攝入的過剩物質(zhì)，經(jīng)血液循環(huán)通過一定途徑排出體外的過程。

2可編輯課件PPT機體排泄的途徑：【1】隨呼吸排出CO2和少量水分；【2】由皮膚通過汗腺分泌汗液，排出一部分水分、尿素和鹽類；【3】由消化道排出的主要是經(jīng)肝代謝產(chǎn)生的膽色素和腸粘膜排出的無機鹽（如鈣、鎂、鐵等）；【4】由腎臟以尿液的形式排泄。3可編輯課件PPT

二、腎臟功能概述:

(一)泌尿功能:①排除代謝終產(chǎn)物、過剩的電解質(zhì)及進入體內(nèi)的異物;②調(diào)節(jié)細胞外液量和血液的滲透壓;③調(diào)節(jié)水、電解質(zhì)和酸堿平衡。

4可編輯課件PPT少尿的定義24小時尿量少于500ml；每小時尿量少于15ml。多尿的定義24小時尿量大于2500ml。無尿的定義24小時尿量小于100ml。5可編輯課件PPT(二)內(nèi)分泌功能:

腎素（renin）前列腺素（prostaglandin，PG）促紅細胞生成素（erythropoietin，EPO）活性維生素D3［1，25-（OH）2-D3］功能：對血容量和血壓起調(diào)節(jié)作用的腎素刺激骨髓造血的促紅細胞生成素具有強烈舒血管作用的前列腺素調(diào)節(jié)鈣磷代謝的活性維生素D3

6可編輯課件PPT1、腎單位（nephron）三、腎臟的功能解剖和血液循環(huán)特征(一)腎的功能解剖7可編輯課件PPT

Renalcorpusclenephron

Renaltubules8可編輯課件PPT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(jié)構(gòu)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9可編輯課件PPT

Corticalnephron皮質(zhì)腎單位Juxtamedullarynephron近髓腎單位2、兩種類型的腎單位10可編輯課件PPT兩種腎單位比較皮質(zhì)腎單位近髓腎單位數(shù)量多(85-90%)A口徑少(10-15%)腎小球體積較大較小A入∶A出＝2∶1差異甚小出球小A后的毛細血管髓袢長度分布于皮質(zhì)部的腎小管周圍還形成U形的直小血管腎素含量短（只達外髓層）長（深入內(nèi)髓層）多少主要功能尿液生成尿的濃縮和稀釋11可編輯課件PPT12可編輯課件PPT

3、腎小球旁器(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Extraglomerularmesangialcells13可編輯課件PPT

（二）腎的血液循環(huán)renalcirculation1）血流量大：1200ml/min占心輸出量的1/5~1/4左右。2）皮質(zhì)血流多：皮質(zhì)94%外髓5-6%內(nèi)髓1%1、腎的血供特點3）形成兩套毛細血管網(wǎng)14可編輯課件PPT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15可編輯課件PPT腎小球毛細血管內(nèi)血壓較高，有利于腎小球的濾過作用。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。16可編輯課件PPT2、腎血流量的調(diào)節(jié)（1）自身調(diào)節(jié)（autoregulation)

使腎血流量與腎臟泌尿機能相適應(yīng)。動脈血壓:80-180mmHg,腎血流量相對恒定。17可編輯課件PPT腎血流GFR動脈血壓(mmHg)血流量(ml/min/g腎重)18可編輯課件PPT“肌源學說”（myogenichypothesis）：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

19可編輯課件PPT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。20可編輯課件PPT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（+）（–）（2）神經(jīng)和體液調(diào)節(jié)21可編輯課件PPT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；腎血流調(diào)節(jié)的意義：22可編輯課件PPT第二節(jié)腎小球的濾過功能Glomerularfiltration23可編輯課件PPT腎小球的濾過：指血液流過腎小球毛細血管時,血漿中水分和小分子物質(zhì)通過濾過膜進入腎小囊形成原尿的過程。濾過三要素:屏障、動力、阻力濾過的實驗證據(jù):腎小囊微穿刺抽取液體分析發(fā)現(xiàn),除蛋白質(zhì)外，所含的成分及其濃度與血漿基本一致,而且滲透壓和pH值也與血漿近似。24可編輯課件PPT原尿(primaryurine)：腎小球濾液，除蛋白質(zhì)含量極少外，其他成分與血漿基本一致，滲透壓與酸堿度也相似,是血漿的超濾液。小管液(tubularfluid):進入腎小管的原尿。終尿(endurine)：小管液在流經(jīng)腎小管和集合管時，經(jīng)過腎小管和集合管的重吸收與分泌作用最終形成終尿。25可編輯課件PPT一、腎小球濾過膜的通透性（一）腎小球濾過作用的證據(jù)（二）濾過的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)（濾過膜）

26可編輯課件PPT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、濾過膜（filtrationmembrane）的組成

27可編輯課件PPT1）機械屏障作用（mechanicalbarrier）濾過膜阻止分子量>70000、有效半徑>3.6nm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)28可編輯課件PPT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）29可編輯課件PPTEFP=腎小球毛細血管壓

–（血漿膠體滲透壓+腎小囊內(nèi)壓）30可編輯課件PPT31可編輯課件PPT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)32可編輯課件PPT濾過平衡（filtrationequilibrium）入球端EFP=45–(25+10)=10(mmHg)

出球端EFP=45–(35+10)=033可編輯課件PPT三、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=180L34可編輯課件PPT2、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。35可編輯課件PPT四、影響腎小球濾過的因素1、濾過膜（1）通透性permeability腎小球腎炎濾過膜結(jié)構(gòu)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36可編輯課件PPT（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）37可編輯課件PPT2、有效濾過壓effectivefiltrationpressure（1）腎小球毛細血管壓glomerularcapillarypressure

38可編輯課件PPT全身動脈BP自身調(diào)節(jié)范疇內(nèi)自身調(diào)節(jié)范疇外出、入球小動脈口徑入球小動脈收縮出球小動脈收縮39可編輯課件PPT（2）囊內(nèi)壓hydrostaticpressureinBowman’scapsule（3）血漿膠體滲透壓Plasmaoncoticpressureinglomerularcapillary40可編輯課件PPT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

EFP

GFR

尿量

41可編輯課件PPT3、腎血漿流量renalplasmaflow主要影響濾過平衡的位置42可編輯課件PPT

●由圖可見：沿著毛細血管全長，隨著水和溶質(zhì)的濾出，膠體滲透壓漸↑→有效濾過壓漸↓(=0時稱濾過平衡)→濾過平衡的位置決定著毛細血管濾過的長度。

43可編輯課件PPT

●由圖可見：三條曲線分別代表不同腎血漿流量(RPF)時血漿膠體滲透壓(COP)上升的斜率。曲線A:RPF小時→COP↑速度快曲線C:RPF大時→COP↑速度慢曲線B:≈正常RPF時COP↑速度結(jié)論：RPF快→COP↑速慢→濾過平衡位置近出球A端→GFR↑；反之則GFR↓。

44可編輯課件PPT第三節(jié)腎小管與集合管的物質(zhì)轉(zhuǎn)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。一、腎小管和集合管的重吸收功能45可編輯課件PPT（一）腎小管和集合管的重吸收作用的證據(jù)1．原尿與終尿量的比較2．原尿與終尿成分的比較46可編輯課件PPT（二）腎小管與集合管的重吸收方式1、被動轉(zhuǎn)運passivetransport2、主動轉(zhuǎn)運

Activetransport原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運

Primaryactivetransport繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運

Secondaryactivetransport{47可編輯課件PPT（三）電解質(zhì)和水的重吸收1、Na+的重吸收濾液中Na+

99％以上可以被重吸收近端小管重吸收的能力最大在近端小管的重吸收屬于原發(fā)性主動重吸收48可編輯課件PPT(1)近端小管：Na+的重吸收機制:Na+和葡萄糖同向轉(zhuǎn)運H+-Na+交換

泵–漏模式(pump-leakmodel)49可編輯課件PPT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+50可編輯課件PPT(2)髓袢升支粗段：

“Na+:2Cl–:K+同向轉(zhuǎn)運模式”

Na＋重吸收是主動轉(zhuǎn)運，Cl-和K+是繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)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51可編輯課件PPT

2、Cl-的重吸收Cl-的重吸收特點：Cl-的重吸收量和各段腎小管對Cl-的重吸收能力都與Na+的相似

除髓袢升支粗段為繼發(fā)性主動重吸收外，其余皆為被動重吸收。52可編輯課件PPT53可編輯課件PPT同向轉(zhuǎn)運體symporter在髓袢升支粗段的管腔膜上存在著一種能同時、同方向轉(zhuǎn)運Na+、Cl－、K+的載體蛋白，稱為同向轉(zhuǎn)運體，其轉(zhuǎn)運的比例為Na+∶2Cl－∶K+

速尿和利尿酸等利尿劑可抑制同向轉(zhuǎn)運體，從而抑制了Na+、Cl－、K+的轉(zhuǎn)運，使NaCl的重吸收受到抑制，從而干擾了尿的濃縮機制，導致利尿。54可編輯課件PPT

3、H2O的重吸收●重吸收機制:被動過程（滲透作用）。

●重吸收特點：

①類同Na+，具球-管平衡現(xiàn)象，即重吸收量始終為濾過量的65～70%（后述）。②近端小管對重吸收水的量與機體是否缺水無關(guān)，屬于一種必然性重吸收

近端小管55可編輯課件PPT⑵特點:①重吸收量根據(jù)機體的需要而被調(diào)節(jié)，因此屬調(diào)節(jié)性重吸收；②重吸收量對終尿量的影響很大。⑴機制:受抗利尿激素的調(diào)節(jié)

管腔膜有ADH調(diào)控的水通道(當ADH作用時，水通道便從胞漿鑲嵌到管腔膜上)，調(diào)節(jié)水的重吸收。遠曲小管和集合管

56可編輯課件PPT4、HCO3ˉ重吸收80~85%在近端小管重吸收以CO2的形式進行的57可編輯課件PPT58可編輯課件PPT5、K+的重吸收67%在近端小管重吸收。是一個主動過程。59可編輯課件PPT150mmol/L4mmol/L–4mV0mV是逆電化學梯度重吸收。機理？60可編輯課件PPT6、葡萄糖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(zhuǎn)運密切相關(guān)。61可編輯課件PPT62可編輯課件PPT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.63可編輯課件PPT葡萄糖吸收極限量：約300mg%同向轉(zhuǎn)運體的結(jié)合位點達飽和時葡萄糖吸收極限量男性：375mg/min女性：300mg/min64可編輯課件PPT二、腎小管和集合管的分泌與排泄功能分泌(secretion)：腎小管上皮細胞通過新陳代謝，將所產(chǎn)生的物質(zhì)排入到小管液中去的過程。排泄(excretion)：腎小管上皮細胞將血液中某種物質(zhì)直接排入到小管液中去的過程。65可編輯課件PPT1、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。66可編輯課件PPT

2.NH3的分泌

小管上皮細胞內(nèi)谷氨酰胺脫氨NH3(氨)脂溶性腎小管腔：NH3＋H+NH4+＋Cl-→NH4Cl單純擴散脫氫酶67可編輯課件PPT3、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(guān)系，是順電化學梯度的被動過程。

68可編輯課件PPT4、其它物質(zhì)的排泄69可編輯課件PPT三、影響腎小管和集合管轉(zhuǎn)運的因素（一）腎小管管腔中溶質(zhì)的濃度★滲透性利尿（osmoticdiuresis）通過增加小管液溶質(zhì)濃度和滲透壓使尿量增多的方式70可編輯課件PPT糖尿病diabetes臨床上使用甘露醇等可被腎小球濾過而不被腎小管重吸收的物質(zhì)，利用它來提高小管液中溶質(zhì)的濃度，借以達到利尿的目的。71可編輯課件PPT（二）腎小球濾過率

★球—管平衡（glomerulotubularbalance）在正常情況下，不論腎小球濾過率有何變化，近球小管對Na+、水的重吸收總是穩(wěn)定在濾過率的65%-70%（定比重吸收），這一現(xiàn)象稱為球-管平衡。72可編輯課件PPT機制：與管周毛細血管血壓和膠體滲透壓的改變有關(guān)。意義：使尿中排出的溶質(zhì)和水不致因腎小球濾過率的增減而大幅度變動。73可編輯課件PPT

第四節(jié)尿液的濃縮和稀釋

Urineconcentrationanddilution74可編輯課件PPT一、尿液濃縮和稀釋的概念及其意義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75可編輯課件PPT二、尿液濃縮、稀釋的過程和機制76可編輯課件PPT髓質(zhì)高滲梯度↓ADHADH↑集合管對水通透性↓集合管對水重吸收↓低滲尿(尿稀釋)集合管對水通透性↑集合管對水重吸收↑高滲尿(尿濃縮)(一)尿液濃縮和稀釋的過程流經(jīng)髓袢升支粗段后低滲的小管液77可編輯課件PPT(二)濃縮尿和稀釋尿是如何形成的？1、腎髓質(zhì)的高滲2、管壁對水具有通透性兩個條件78可編輯課件PPT形成腎髓質(zhì)高滲梯度的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ):

近髓腎單位的髓質(zhì)部分有兩套“U”形結(jié)構(gòu)。

（1）髓袢的降支和升支

（2）“U”形直小血管79可編輯課件PPT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)80可編輯課件PPT水NaCl尿素髓袢降支細段高度通透不易通透不易通透髓袢升支細段不通透高度通透中等通透髓袢升支粗段不易通透不易通透但主動重吸收不易通透遠曲小管有ADH時易通透不易通透但主動重吸收不易通透集合管有ADH時易通透不易通透但主動重吸收外髓部不通透內(nèi)髓部易通透表8-1髓袢、遠曲小管和集合管的通透性81可編輯課件PPTH2O不通透低滲液高滲液甲乙丙逆流倍增模型82可編輯課件PPT83可編輯課件PPT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NaCl84可編輯課件PPT－－腎髓質(zhì)滲透壓梯度的維持

U形直小血管的逆流交換作用(countercurrentexchange)85可編輯課件PPTADH86可編輯課件PPT三、影響尿液濃縮與稀釋的因素（一）腎髓質(zhì)內(nèi)滲透壓梯度的改變（三）直小血管血流速度的改變（二）集合管對水的通透性改變87可編輯課件PPT

第五節(jié)腎臟泌尿功能的調(diào)節(jié)Regulationoftherenalfunction88可編輯課件PPT一、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89可編輯課件PPT二、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90可編輯課件PPT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促進水重吸收尿量

內(nèi)髓部集合管促進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)濃度尿液濃縮91可編輯課件PPT2.ADH的作用機制92可編輯課件PPT3、影響ADH分泌與釋放的因素（1）血漿晶體滲透壓的改變93可編輯課件PPT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（–）（–）osmorecepter94可編輯課件PPT

大量飲清水后尿量增多的現(xiàn)象，稱為水利尿(waterdiuresis)。95可編輯課件PPT(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（–）（–）（+）（–）（+）（–）96可編輯課件PPT(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97可編輯課件PPT下丘腦病變累及下丘腦-神經(jīng)垂體系統(tǒng)ADH

尿量(10L/日)“尿崩癥”98可編輯課件PPT(二)腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)(renin-angiotensin-aldosteronesystem)1、系統(tǒng)的組成99可編輯課件PPT肝臟血管緊張素原血管緊張素Ⅰ(10肽)血管緊張素Ⅱ(8肽)血管緊張素Ⅲ(7肽)

腎素(蛋白水解酶)球旁器中球旁細胞轉(zhuǎn)換酶(肺組織)血管緊張素酶A腎上腺皮質(zhì)球狀帶細胞醛固酮100可編輯課件PPT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+”2、醛固酮的基本作用101可編輯課件PPT3、醛固酮的作用機理102可編輯課件PPT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4、醛固酮分泌的調(diào)節(jié)103可編輯課件PPT104可編輯課件PPT（三）心鈉素(cardionatrin)心房鈉尿肽(atrialna