1、1,第十章 泌尿系统的结构与功能第一节 泌尿系统的结构第二节 尿生成的过程第三节 尿生成的调节第四节 肾功能评价第五节 尿的排放,1.掌握肾小球滤过率、有效滤过压的概念；熟悉近球小体的概念及其作用；熟悉影响肾小球滤过的因素； 2.掌握肾小管和集合管的重吸收作用及其分泌作用；熟悉影响肾小管和集合管的重吸收的因素；了解尿液的浓缩和稀释； 3.掌握肾内自身调节、神经调节；掌握抗利尿激素和醛固酮的作用和分泌调节。 4.了解尿排放的过程。,教学目的与要求,排泄(excretion)：机体将物质代谢的终产物和进入体内的异物以及过剩的物质，经血液循环由相应的途径排出体外的过程 机体的排泄途径 1. 呼吸器官
2、： 2. 消化道： 3. 皮肤： 4. 肾脏：,3,肾脏的功能（一）泌尿功能 排泄 调节细胞外液量和渗透压 调节水、电解质和酸碱平衡（二）内分泌功能 肾素、1,25-VD3 促红细胞生成素 激肽和前列腺素,4,第一节 肾的结构和血液循环,5,一、肾的功能解剖,（一）肾单位,肾小体,肾小球,肾小囊,肾小管,近球小管,髓袢细段,远球小管,袢升细段,袢升粗段,远曲小管,袢降粗段,近曲小管,袢降细段,170-240万个肾单位,6,（二）两种肾单位比较,皮质肾单位 近髓肾单位,数 量 多(85-90%) 少(10-15%),A口径 A入 A出 A入 A出,体 积 较小 较大,A出后 分布于皮质部 还形成
3、U形Cap 的肾小管周围 的直小血管,袢长度 短 长,肾 素 多 少,7,（三）球旁器：主要分布在皮质肾单位，近球小体 球旁细胞：近球细胞，分泌肾素系膜细胞：致密斑：感受小管液中NaCl含量的变化，调节球旁细胞对肾素的分泌和肾小球滤过率,8,二、肾脏血流特点肾脏血液供应特点1. 血液分布不均：皮质外髓内髓 = 1.000.250.062. 压力高低不同：肾小球毛细血管网高：利于滤过；肾小管毛细血管网低：利于重吸收3. 流量大，一定范围内相对稳定：流量心输出量1/5 1/4 ； 在80-180mmHg范围内, 通过自身调节保持稳定,9,10,一、肾小球的滤 过功能 尿的生成过程： 1.肾小球的滤
4、过2.肾小管和集合管的重吸收3.肾小管和集合管的分泌,第二节 尿生成的过程,11,滤过三要素：屏障、动力、阻力,肾小球滤过(glomerular filtration)：循环血液流经肾小 球毛细血管时，血浆中的水分和小分子溶质滤入肾小 囊腔而形成滤过液（原尿）的过程。,12,1. 肾小球滤过率（glomerular filtration rate, GFR）单位时间内两肾生成的超滤液量。体表面积：1.73m2， 总滤过面积：1.5 m2 GFR：125ml/min，血浆总流量：180L/d 2. 滤过分数（ filtration fraction, FF ） GFR与每分钟肾血浆流量的百分比。
5、125/660x100=19% ，1/5由肾小球滤出 肾小球滤过率大小决定于滤过系数和有效滤过压。滤过系数（Kf）：滤过膜的面积及其通透性的状态,13,滤过的实验证据 肾小囊微穿刺抽取 液体分析发现，除 蛋白质外，所含的 成分及其浓度与血 浆基本一致，而且 渗透压和 pH 值也 与血浆近似。,原尿=血浆的超滤液,P220，表10-1,14,15,表10-1 血浆、原尿和终尿主要成分比较(g/L)成 分 血浆 原尿 终尿 浓缩倍数水 900 980 960 1.1蛋白质 80 微量 0 -葡萄糖 1 1 0 -Na+ 3.3 3.3 3.5 1.1Cl- 3.7 3.7 6.0 1.6K+ 0.
6、2 0.2 1.5 7.5尿酸 0.02 0.02 0.5 25.0尿素 0.3 0.3 20.0 67.0肌酐 0.01 0.01 1.5 150.0氨 0.001 0.001 0.4 400.0总量 180L/d 1-2L/d,1. 组成,机械屏障：由滤过膜的三层组织各种孔、裂构成,静电屏障：由各层含有带负电荷的糖蛋白构成,（一）滤过膜(filtration membrane)的结构,16,内层：内皮细胞上50-100nm的窗孔结构，小分子溶质及蛋白质可自由通过，血细胞不能中层：基膜-主要滤过屏障微纤维网结构，2-8nm的多角形网孔，水和部分溶质外层：脏层足细胞的足突滤过裂隙膜，4-14n
7、m的裂隙孔,17, 机械屏障：溶质分子的半径不同，通透性不同,2. 滤过屏障的通透性特征：,半径, 静电屏障：溶质分子所带电荷的不同，通透性不同 肾炎：蛋白尿,入球端 有效滤过压 =6.0 (3.33+1.33) =1.34kPa(10mmHg) 0有滤液生成,出球端有效滤过压=6.0 (4.67+1.33)= 0kPa(0mmHg)0无滤液生成 滤过平衡,（二）肾小球滤过的动力,有效滤过压(effective filtration pressure)= 肾小球毛细血管血压-（血浆胶体渗透压+囊内压）,19,肾小球毛细血管血压、胶体渗透压和囊内压对肾小球滤过率的影响,20,（三）影响肾小球滤过
8、的因素 1. 滤过膜通透性和面积 （1）通透性 机械屏障作用血尿静电屏障作用蛋白尿 （2）面积正常=1.5m2 2. 有效滤过压的改变 （1）肾小球毛细血管血压：80180mmHg （2）囊内压： （3）血浆胶体渗透压： 3. 肾血浆流量,21,RBF：肾血流量RPF：肾血浆流量GFR：肾小球滤过率,肾血流量的自身调节,肾小球有效滤过压的变化与尿量的关系,肾小球 Cap.血压,血浆胶体 渗透压,囊内压,有效 滤过压, GFR 尿量,=,大失血-交感N+、NE- Cap.收缩高Bp病晚期 -肾A入硬化而缩 小,快速大量输液稀释胶渗压,结石、肿瘤,23,3. 肾血浆流量,不同肾小球血浆流量(RPF
9、)时 血浆胶体渗透压(COP)上升的 斜率。曲线A: RPF COP 速度快曲线C: RPF COP 速度慢曲线B:正常RPF时 COP速度,二、 肾小管与集合管的重吸收功能,重吸收（reabsorption）: 指小管上皮细胞将 原尿中某些成分重新摄回血液的过程。两肾生成的超滤液180L/d，而终尿为1.5L。,25,（一）物质转运方式与途径,被动：单纯扩散易化扩散渗透溶剂拖曳 主动：原发主动泵继发主动协同转运,26,血浆、原尿和终尿主要成分比较(g/L)成 分 血浆 原尿 终尿 浓缩倍数水 900 980 960 1.1蛋白质 80 微量 0 -葡萄糖 1 1 0 -Na+ 3.3 3.3
10、 3.5 1.1Cl- 3.7 3.7 6.0 1.6K+ 0.2 0.2 1.5 7.5尿酸 0.02 0.02 0.5 25.0尿素 0.3 0.3 20.0 67.0肌酐 0.01 0.01 1.5 150.0氨 0.001 0.001 0.4 400.0总量 180L/d 1-2L/d,重吸收和分泌的证据,27,同向转运：两种物质与细胞膜上的同向转运体结合，以相同方向通过细胞膜Na+-葡萄糖、 Na+-氨基酸、 K+ -Na+- 2Cl- 逆向转运：两种物质与细胞膜上的逆向转运体结合，以相反方向通过细胞膜Na+ - H+ 、Na+ - K+ 生电性转运：转运过程中出现电位差 电中性转运
11、：转运过程中无电位变化 重吸收途径：跨细胞转运途径和细胞旁转运途径,28,（二）各段肾小管和集合管的重吸收功能1. 近曲小管：65-67%的 Na+、Cl-、K+、H2O 和 85%的HCO3- 、葡萄糖、氨基酸全部不可调节：与机体是否缺水无关H+的分泌：主动分泌、Na+-H+交换2. 髓袢：20%的Na+、Cl-、K+、H2O 3. 远曲小管和集合管：12%的Na+、Cl-、H2O 可被调节：与机体是否缺水有关分泌： H+ 、K+Na+ -K+交换：醛固酮水：ADH (VP),29,30,（一） 近球小管的重吸收功能1. Na+的重吸收： 前半段：2/3主动过程（跨细胞途径） 后半段：1/3
12、被动过程（细胞旁途径）,31,近端小管重吸收NaCI的示意图,2. Cl-的重吸收机制：被动重吸收（细胞旁途径）在近曲小管的前半段由于Na+、葡萄糖、 氨基酸等已主动重吸收，后半段管内外Cl-的浓度差，Cl- 浓度差经紧密连接处进入细胞间隙。Cl- 的被动重吸收，后半段的管内外电位差-Na+在后半段顺电位差的被动重吸收。特点：在大部分被动重吸收, 只有在髓袢升支粗段为主动重吸收。,32,33,近端小管后半段重吸收NaCl示意图,+,呋噻米，利尿酸,髓袢升支粗段重吸收NaCl示意图,+,3. H2O的重吸收 机制:被动过程（渗透作用）。 途径： 10%-细胞旁路； 85%-H2O通道 重吸收特点
13、： 球-管平衡现象：即重吸收量始终为滤过量的6570%； 重吸收不随机体的需要： 近曲小管水的重吸收对终尿量的影响不大 终尿量主要取决于远曲小管和集合管对水 的重吸收量,35,36,AQP1：近曲小管顶端膜,(1) 被动过程。(2) 重吸收的特点： 以CO2的形式； HCO3-的重吸收优先于Cl-的重吸收;与Na+-H+逆向交换呈正相关（H+分泌-重吸收HCO3-）,4. HCO3-的重吸收,37,乙酰唑胺,5. K+的重吸收 近端小管：70，主动；髓袢：25-30%, 定比 重吸收；远曲小管：1% 远端小管和集合管：泌K+主细胞；重吸收 闰细胞 Na+ - H+ 与Na+ - K+交换 阿米
14、洛利： Na+通道抑制剂保K+利尿剂 K+重吸收的机制：主动过程（不清楚）K+管内 K+管外140（4mol/L）（150mol/L）逆浓度差主动转运。,阿米洛利,远端小管后段、集合管重吸收 NaCI、分泌K+的示意图,6. 葡萄糖的重吸收 （1）重吸收部位:仅限于近曲小管前半段； （2）重吸收机制:继发主动,葡萄糖,小管上皮细胞内,K+,Na+,A. 管腔膜： 与Na+依赖载体的同 向耦联转运入细胞 B. 管周膜： 顺浓度差经载体易化 扩散进入细胞间隙,Na+被管周膜Na+泵泵出Na+i 为管腔膜葡萄糖协同转运提供动力。,40,葡萄糖,（3）葡萄糖重吸收的特点：肾糖阈：尿中刚刚出现葡萄糖时的
15、最低血糖浓度正常值：160180 mg（8.910.1mmol/L）葡萄糖最大转运率：300 mg/dl 男：375 mg/min; 女：300 mg/min,41,42,7. 其它物质的重吸收 （1）氨基酸的重吸收同葡萄糖；微量蛋白质：上皮细胞的吞饮作用； （2）HPO42-、SO42-是与 Na+ 同向转运重吸收； （3）某些物质如青霉素、酚红和大多数利尿药等，均在近曲小管被主动分泌，与血浆蛋白结合而不能通过肾小球滤过,43,近球小管对GS、AA、磷酸盐等的重吸收示意图,（4）钙的重吸收和排泄近端小管：约65-67%，与Na+的重吸收平行髓袢：20%吸收远端小管和集合管：9%尿： 1%的C
16、a2+排出近端小管：约80%由溶剂拖曳经细胞旁路，20%经跨膜细胞重吸收,44,45, 小管液Ca2+ 上皮C，C内较正Ca2+进入C C内Ca2+靠基底膜Ca2+泵 Na+-Ca2+交换逆电化学梯度运出髓袢升支粗段：小管液为正电位，被动转运 主动转运远端小管和集合管：小管液为负电位，主动转 运,Na+ K+ Cl-,水,髓袢,（二）髓袢的重吸收功能,髓袢降支细段：对尿素、Na+不通透；对水高度通透：水经水 通道以渗透方式重吸收渗透压渐 髓袢升支细段：对水不通透；对尿素中等通透；对Na+高度通透：顺浓度差被动重吸收渗透压渐。,Na+,尿素,46,Na+ K+ Cl-,水,髓,Na+,尿素,髓袢
17、升支粗段：对水、尿素不通透；对Na+通透性低； 以Na+2Cl-K+比例同 向转运体方式的继发主 动转运。,细胞内,Cl-,K+,Na+,47,同向转运体模式,管腔膜有Na+:2Cl- :K+同向转运体-Na+, Cl-顺电-化学梯度，K+逆电-化学梯度同 向转运入细胞内。进入细胞内的 Na+ 由管周膜 Na+ 泵泵 出, Cl- 经管周膜 Cl- 通道、K+ 经管腔膜 K+通道顺浓度梯度 易化扩散出细胞。,48,呋噻米,Na+, K+, Ca2+, Mg2+,+,哇巴因,（三）远曲小管和集合管的重吸收,1. Na+的重吸收（1）重吸收的机制：主动重吸收远曲小管初段：Na+在管腔膜由Na+-C
18、l- 同向转运进入细胞内，然后在管周膜由 Na+ 泵泵出细胞而被重吸收远曲小管后段和集合管： Na+ 在管腔膜主要通过 Na+ 通道进入细胞内，然后在管周膜由 Na+ 泵泵出细胞而被重吸收。,49,50,远曲小管初段重吸收NaCl示意图,噻嗪类药物,51,远曲小管后段和集合管重吸收NaCl、泌H和K示意图,阿米洛利,_,（2）重吸收的特征:无泵-漏现象:因远曲小管和集合管上皮细胞的紧密连接对小离子（如Na+、K+、Cl-）的通透性低重吸收的量可被调节：醛固酮可增加管腔膜上的 Na+ 通道数目，促进Na+ 易化扩散进入细胞； 还可增强管周膜 Na+ 泵的活性,52,2. 水的重吸收 （1）机制: 远曲小管初段：同髓袢升支一样，对水仍不通透。 远曲小管后段和集合管：管腔膜有ADH 调控的水通道，调节水的重吸收。 （2）特点: 重吸收量根据机体的需要而被调节； 重吸收量对终尿量的影响很大。,53,水通道,54,AQP2：主细胞顶端膜 AQP3-4：集合管基侧膜,
