人体解剖生理学泌尿系统培训课件.ppt

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1、人体解剖生理学泌尿系统,人体解剖生理学泌尿系统,基本功能 肾脏是结构复杂的代谢器官，每天要过滤190升的血液，分离出1.5 升的代谢废物和过量的水，废舞和水变成尿，进入膀胱后排出体外。正常人每分钟血流量约1200ml，经肾小球滤出的滤液（原尿）约120ml。原尿流经肾小管时，水和溶质在醛固酮、心钠素等调控之下被选择性重吸收，钾、氢、氨和一些药物或毒物等则被排入肾肾小管液中，随机体代谢废物组成终尿被排出体外。原尿在逆流倍增机制及抗利尿激素等作用下99%的水被重吸收，故正常人每日尿量约 1500ml。,2,人体解剖生理学泌尿系统,基本功能2人体解剖生理学泌尿系统,生理功能（泌尿功能和分泌功能）其主

2、要生理功能是生成尿液，借以排泄代谢废物及毒物，同时通过重吸收功能保留对机体有用物质，调节水、电解质及酸碱平衡，以及分泌内分泌激素，其结果是维持机体内环境的稳定，使新陈代谢正常进行。肾脏作为重要的内分泌器官，可分泌多种生物活性物质，如促红细胞生成素、肾素、羟化的维生素D3和前列腺素等，参与相应生理活动的调节。,3,人体解剖生理学泌尿系统,生理功能（泌尿功能和分泌功能）3人体解剖生理学泌尿系统,肾脏的解剖结构,披膜纤维囊脂肪囊肾筋膜分前后两层，包绕肾和肾上腺,4,人体解剖生理学泌尿系统,肾脏的解剖结构 披膜4人体解剖生理学泌尿系统,肾实质和肾盂构成肾皮质肾单位（约有100万200万）肾小体和一条与

3、其相连通的肾小管组成 肾小球和肾小囊。髓质髓质十几个锥体构成，锥体的尖端称为肾乳头，伸入肾小盏。每个乳头有许多乳头孔，为乳头管的开口，形成筛区，肾内形成的尿液由此进入肾小盏。,5,人体解剖生理学泌尿系统,肾实质和肾盂构成肾5人体解剖生理学泌尿系统,肾小管、肾小球和肾小囊的解剖结构,6,人体解剖生理学泌尿系统,肾小管、肾小球和肾小囊的解剖结构 6人体解剖生理学泌尿系统,皮质肾单位和远髓肾单位的差别,7,人体解剖生理学泌尿系统,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,球旁细胞球外系膜细胞 致密斑,肾小囊有两层，均由单层上皮细胞构成，外层(壁层)与肾小管管壁相通，内层(脏层)紧贴在肾

4、小球毛细血管壁外面，内外两层上皮之间的腔隙称为囊腔，与肾小管管腔相通,8,人体解剖生理学泌尿系统,肾脏的神经支配 肾交感神经主要从胸12至腰2(T12-L2)节段的脊髓侧角发出，其纤维经腹腔神经丛支配肾动脉（尤其是入球小动脉和出球小动脉的平滑肌）、肾小管和颗粒细胞。肾交感神经通过末梢释放去甲肾上腺素，调节肾血流量、肾小球滤过率、肾小管重吸收和肾素释放。肾的各种感受器可经肾神经传入纤维进入脊髓，并从脊髓投射到中枢的不同部位。,9,人体解剖生理学泌尿系统,肾脏的神经支配9人体,肾脏的血液循环,10,人体解剖生理学泌尿系统,11,人体解剖生理学泌尿系统,肾动脉-肾段动脉-叶间动脉-弓形动脉-小叶间动

5、脉-皮膜下毛细血管网,入球小动脉 入球小动脉,近髓肾单位血管球 皮质肾单位血管球,直小动脉 出球小动脉 出球小动脉,直小静脉 肾小管周围毛细血管网 肾小管周围毛细血管网,肾静脉-叶间静脉-弓形静脉-小叶间静脉 星型静脉,肾血液循环流程,12,人体解剖生理学泌尿系统,肾动脉-肾段动脉-叶间动脉-弓形动脉-小叶间动脉-,肾脏血液循环的特点肾血流量大，占心输出量的1/51/4，血流分布不均，皮质血供丰富，占94左右，髓质血供少，且越向内髓血供越少，这与皮脂主要完成滤过功能有关。肾血液流经两次毛细血管，首先流经肾小球毛细血管，然后流经肾小管周围的毛细血管。肾小球毛细血管压较低，有利于重吸收的进行。肾血

6、流量在动脉血压为80180mmHg范围内，通过自身调节作用，基本维持稳定，这对保持肾小球滤过率的恒定是非常重要的。,13,人体解剖生理学泌尿系统,肾脏血液循环的特点13人体解剖生理学泌尿系统,第二节 肾脏生成尿的过程 肾小球滤过、肾小管的重吸收和分泌三个相联系的环节,14,人体解剖生理学泌尿系统,第二节 肾脏生成尿的过程14,一、肾小球滤过的含义、结果和评价含义：肾小球滤过是指循环血液经过肾小球毛细血管时，血浆中的水和小分子的溶质（包括少量分子量较小的血浆蛋白），滤入肾小囊形成超滤液（原尿）的功能，即肾脏清除代谢产物、毒物和体内过多的水分的功能。结果：形成原尿评价：肾脏滤过功能以肾小球滤过率（

7、glomerular filtration rate，GRF）来衡量，正常约为125ml/min.GFR受肾血流量、肾小球有效滤过压及肾小球滤过膜的面积和通透性等因素的影响。肾功能不全可能是有关肾小球滤过功能的因素发生改变的结果。,15,人体解剖生理学泌尿系统,一、肾小球滤过的含义、结果和评价15人体解剖生理学泌尿系统,血浆、原尿和终尿的成分比较,16,人体解剖生理学泌尿系统,正常成人终尿和血浆中一些物质浓度的比较 血浆（g/100m,（一）滤过膜的组成,毛细管内皮细胞防止血细胞流过50-100 nm,基膜2-8 nm主要滤过屏障,肾小囊上皮细胞4-14 nm裂隙膜是最后屏障,17,人体解剖生

8、理学泌尿系统,上都存在有不同直径的微孔（图8-2-1）。,滤过膜的通透性机械屏障电学屏障,18,人体解剖生理学泌尿系统,滤过膜的通透性18人体解剖生理学泌尿系统,滤过膜的机械屏障,小于2nm中性化合物全滤过,2-4nm的化合物部分滤过,4nm的化合物不滤过,19,人体解剖生理学泌尿系统,一些物质的有效半径和肾小球滤过能力的关系 物质分子量有效半径,滤过膜的电学屏障,滤过膜各层含有许多带负电荷的物质，主要为糖蛋白。这些带负电荷的物质排斥带带负电荷的血浆蛋白，限制它们的滤过。肾在病理情况下，滤过膜上带负电荷的糖蛋白减少或消失，就会导致带负电荷的血浆蛋白滤过量比正常时明显增加，从而出现蛋白尿。,不同

9、的有效半径和带不同电荷对右旋糖酐滤过能力的作用,20,人体解剖生理学泌尿系统,滤过膜的电学屏障 不同的有效半径和带不同电荷对右旋糖酐滤过能,（二）肾小球滤过的动力,肾小球滤过作用的动力是有效滤过压。肾小球有效滤过压=(肾小球毛细血管压+囊内液胶体渗透压)-(血浆胶体渗透压+肾小囊内压)。=有效滤过压=肾小球毛细血管压-(血浆胶体渗透压+肾小囊内压)。肾小球毛细血管平均值为6.0kPa(45mmHg)(为主动脉平均压的40%左右)；用微穿法还发现，由肾小球毛血管的入球端到出球端，血压下降不多，两端的血压几乎相等。肾小囊内压与近曲小管内压力相近。囊内压为1.3kPa(10mmHg)。,21,人体解

10、剖生理学泌尿系统,（二）肾小球滤过的动力肾小球滤过作用的动力是有效滤过压。21,有效滤过压,EFP=肾小球毛细血管血压-（血浆胶体渗透压+肾小囊内压）,22,人体解剖生理学泌尿系统,有效滤过压 EFP=肾小球毛细血管血压-22人体解剖生理学泌,图10-12,23,人体解剖生理学泌尿系统,图10-1223人体解剖生理学泌尿系统,（三）影响肾小球毛细血管滤过的因素除滤过膜的通透性和滤过面积的改变对肾小球滤过功能的有影响外。肾小球毛细血管血压、血浆胶体渗透压、囊内压和肾血浆流量变化对肾小球滤过功能也有影响。(1)肾小球毛细血管血压全身动脉血压如有改变，理应影响肾小球毛细血管的血压。由于肾血流量具有自

11、身调节机制，动脉血压变动于80-180 mmHg范围内时，肾小球毛细血管血压维持稳定，人而使肾小球滤过率基本保持不变。但当动脉血压降到80mmHg以下时，肾小球毛细血管将相应下降，于是有效滤过压降低，肾小球滤过率也减少。当动脉血压降到40-50mmHg以下时，肾小球滤过率将降低到零，因而无尿。在高血压病晚期，入球小动脉由于硬化而缩小，肾小球毛细血管血压可明显降低，于是肾小球滤过率减少而导致少尿。,24,人体解剖生理学泌尿系统,（三）影响肾小球毛细血管滤过的因素24人体解剖生理学泌尿系统,(2)囊内压 在正常情况下，肾小囊内压是比较稳定的。肾盂或输尿管结石、肿瘤压迫或其他原因引起的输尿管阻塞，都

12、可使肾盂内压显著升高。此时囊内压也将升主，致使有效滤过压降低，肾小球滤过率因此而减少。有些药物如果浓度太高，可在肾小管液的酸性班干部 析出结晶；某些疾病时溶血过多，血红蛋白过可堵塞肾小管，这些情况也会导致囊内压升高而影响肾小球滤过。,25,人体解剖生理学泌尿系统,25人体解剖生理学泌尿系统,(3)血浆胶体渗透压人体血浆胶体渗透压在正常情况下不会有很大变动。但若全身血浆蛋白的浓度明显降低时，血浆胶体渗透压也将降低。此时有效滤过压将升高，肾小球滤过率也随之增加。例如由静脉快速注入生理盐水时，肾小球滤过率将增加，其原因之一可能是血浆胶体渗透压的降低。,26,人体解剖生理学泌尿系统,(3)血浆胶体渗透

13、压26人体解剖生理学泌尿系统,(4)肾血浆流量肾血浆流量对肾小球滤过率有很大影响，主要影响滤过平衡的位置。如果肾血浆流量加大，肾小球毛细血管内血浆胶体渗透压的上升速度减慢，滤过平衡就靠近出球小动脉端，有效滤过压和滤过面积就增加，肾小球滤过率将随之增加。如果肾血流量进一步增加，血浆胶体渗透压上升速度就进一步减慢，肾小球毛细血管的全长都达不到滤过平衡，全长都有滤过，肾小球滤过率就进一步增加。相反，肾血浆流量减少时，血浆胶体渗透压的上升速度加快，滤过平衡就靠近入球小动脉端，有效滤过压和滤过面积就减少，肾小球滤过率将减少。在严重缺氧、中毒性休克等病理情况下，由于交感神经兴奋，肾血流量和肾血浆流量将显著

14、减少，肾小球滤过率也因而显著减少。,27,人体解剖生理学泌尿系统,(4)肾血浆流量27人体解剖生理学泌尿系统,二、肾小管与集合管的转运功能,肾小管与集合管的转运功能是指其分 泌和重吸收作用。,分 泌:指小管上皮细胞将自身代谢产物排入管腔的过程。,重吸收:指小管上皮细胞将原尿中某些成分重新摄回 血液的过程。,28,人体解剖生理学泌尿系统,二、肾小管与集合管的转运功能 肾小管与集合管的转运功能是,各段肾小管和集合管的重吸收和分泌,29,人体解剖生理学泌尿系统,各段肾小管和集合管的重吸收和分泌 29人体解剖生理学泌尿系统,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

15、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 1.1 Cl-3.7 3.7 6.0 1.6 K+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,重吸收和分泌的证据：比较下表原尿与终尿中成分的质和量可见：蛋白质、葡萄糖原尿中有终尿中无(=重吸收)；肌酐、氨原尿中微量终尿中大量(=分泌)。,比较原尿与终尿量：原尿量=125ml/min60 24=180L/d 终尿量=1-2L/

16、d(=重吸收),30,人体解剖生理学泌尿系统,血浆、原尿和终尿主要成分比较(g/L)重吸收和分泌的证据,重吸收的方式,方式 被动：Passive reabsorption 单纯扩散、渗透、易化扩散、溶剂拖曳(溶质随水分子一起转运)主动：Passive reabsorption 原发主动转运(H+泵、Na+-K+泵、钙泵等)继发主动转运（Na+-葡萄糖、Na+-氨基酸、K+-Na+-2Cl-、同向 转 运；Na+-H+、Na+-K+逆向转运）途径 跨细胞转运途径 细胞旁转运途径 如水分子和部分Na+、2Cl-的重吸收。肾小管各段对物质的转运水平：近端小管约重吸收67%的Na+、2Cl-、K+、和

17、水，85%的HCO3-、全 部的GS、AA、分泌H+。约有20%的Na+、2Cl-、K+等物质在髓襻被 重吸收。远曲小管，结合管重吸收约12%的Na+、2Cl-，分泌不同量的K+、H+，管重吸收不同量的水。,31,人体解剖生理学泌尿系统,重吸收的方式 方式 31人体解剖生理学泌尿系,(一)Na+的重吸收Na+重吸收机制 前半段：主动过程。管腔膜：.Na+分别与葡萄糖、氨基酸、HCO3-、PO43-等同向偶联转运；.Na+与H+逆向偶联转运。管周膜：Na+-K+泵。主动2/3,一、近曲小管中的物质转运Na+、Cl-、水的重吸收,后半段：被动过程。Cl-顺浓度差经紧密连接处重吸收管两侧电位差Na+

18、顺电位差经紧密连接处重吸收。被动1/3 Na+与H+逆向偶联转运。,X,X,32,人体解剖生理学泌尿系统,(一)Na+的重吸收Na+重吸收机制 一、近曲小管中的物质转,同向转运,逆向转运,Na+泵泵出钠细胞内带负电荷,电化学梯度为动力,同,易化扩散回到血液,33,人体解剖生理学泌尿系统,同向转运逆向转运Na+泵泵出钠电化学梯同易化扩散3,(二)Cl-的重吸收 机制:由于Na+、葡萄糖、氨基酸等物质已在近曲小管的前半段主动重吸收后半段的管内外Cl-的浓度差(高2040%)Cl-顺浓度差经紧密连接处(称细胞旁路途径)进入细胞间隙。Cl-HCO3-同向交换体 特点：被动重吸收;先于Na+被重吸收 伴

19、随Na+与H+逆向偶联转运。,Cl-,HCO3,K+,Cl-,34,人体解剖生理学泌尿系统,(二)Cl-的重吸收 Cl-HCO3K+Cl-34人体解剖,(三)H2O的重吸收 重吸收机制:被动过程（渗透作用）。重吸收途径：细胞旁路途径；跨细胞旁路途径。重吸收特点：类同Na+，具球-管平衡现象，即重吸收量始终为滤过量的6570%。重吸收量不随机体的需要而被调节，故近曲小管水的重吸收量对终尿量的影响不大，而终尿量主要取决于远曲小管和集合管对水的重吸收量。,35,人体解剖生理学泌尿系统,(三)H2O的重吸收 35人体解剖生理学泌尿系统,(四)HCO3-的重吸收与H+的分泌 1.重吸收的机制：被动过程。

20、2.重吸收的特点：,不是以HCO3-的形式而是以CO2的形式重吸收的；HCO3-的重吸收优先于Cl-的重吸收；HCO3-的重吸收与Na+-H+逆向交换或H+泵呈正相关(H+分泌重吸收HCO3-)。（碳酸酐酶的抑制剂为乙酰唑氨）,H+泵,36,人体解剖生理学泌尿系统,(四)HCO3-的重吸收与H+的分泌,37,人体解剖生理学泌尿系统,37人体解剖生理学泌尿系统,(五)K+的重吸收 原尿中的K+绝大部分(70)在近端小管被重吸收入血,终尿中的K+主要是由远曲小管和集合管分泌的。K+重吸收的机制:主动过程(尚不清楚)。K+管内 K+管外140,(4mol/L),(150mol/L),是逆浓度差进行的

21、，故认为是主动的。,38,人体解剖生理学泌尿系统,(五)K+的重吸收(4mol/L)(150mol/L)是,(六)葡萄糖的重吸收 1.重吸收部位:仅限于近曲小管(尤其前半段)。2.重吸收机制:继发性主动转运。,管腔膜：葡萄糖与Na+依赖载体的同向偶联转运入细胞内。,管周膜：葡萄糖顺浓度差经载体易化扩散进入细胞间隙(单一转运)。,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。因此，将管周膜Na+泵的活动称原发主动；将葡萄糖在管腔膜的协同转运称继发主动。,39,人体解剖生理学泌尿系统,(六)葡萄糖的重吸收 管腔膜：管周膜：Na+,3.葡萄糖重吸收的特点：具有一定的限度(可能与协

22、同转运载体的数目有限有关)。,肾糖阈:尿中刚刚出现糖时的血糖浓度(或不出现尿糖的最高血糖浓度)。正常值：血糖为180mg/100ml 180mg/100ml 葡萄糖最大转运率(TMG):当全部肾小管对葡萄糖的吸收能力都达到极限,尿中的糖量与滤出的增多量相等时的血糖浓度。正常值：成人男性为血糖为375mg/100ml,成人女性为血糖为300mg/100ml。,40,人体解剖生理学泌尿系统,3.葡萄糖重吸收的特点：肾糖阈:尿中刚刚出现糖时的,(七)其它物质的重吸收和分泌 1.氨基酸的重吸收同葡萄糖。微量蛋白质通过肾小管上皮细胞的吞饮作用被重吸收。2.HPO42-、SO42-是与Na+同向转运重吸收

23、的。3.进入体内的某些物质如青霉素、酚红和大多数利尿药等，由于与血浆蛋白结合而不能通过肾小球滤过，均在近曲小管被主动分泌。,41,人体解剖生理学泌尿系统,(七)其它物质的重吸收和分泌 41人体解剖生理学泌尿系统,二、髓袢中的物质转运特点:水盐重吸收相分离,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。,髓袢升支粗段：对水、尿素不通透；对Na+通透性低；但能以Na+2Cl-K+同向转运体方式的继发主动转运。,42,人体解剖生理学泌尿系统,二、髓袢中的物质转运髓袢

24、降支细段：对水不通透；,43,人体解剖生理学泌尿系统,43人体解剖生理学泌尿系统,同向转运体模式:,管腔膜上有Na+:2Cl-:K+同向转运体Na+（抑制剂为呋喃苯氨酸）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。（证据：1.管腔为正电位10MV，Cl-为被动转运 2.不含K+正电位消失，Cl-的重吸收抑制。3.应用Na+泵抑制剂哇巴因后Cl-的转运受阻。）,K+,2Cl-,2Cl-,K+,2Cl-,Na+,K+,K+,Na+、钙,ATP,44,人体解剖生理学泌尿系统,同向转运体模式:管腔膜上有Na+:2Cl-:K+同,三、

25、远曲小管和集合管的物质转运,(一)远曲小管和集合管的重吸收 1.Na+的重吸收 重吸收的机制：是主动重吸收过程。,远曲小管后段和集合管：主细胞吸收Na+、Cl-、水及泌K+。闰细胞泌H+。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。管腔膜的Na+通道可被氨氯吡咪(amiloride)抑制。,远曲小管初段：Na+在管腔膜由Na+-Cl-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。Na+-Cl-的同向转运可被噻嗪类(thiazide)利尿剂所抑制。,Na+,Cl-,Na+,K+,45,人体解剖生理学泌尿系统,三、远曲小管和集合管的物质转

26、运(一)远曲小管和集合管的重,46,人体解剖生理学泌尿系统,46人体解剖生理学泌尿系统,2.水的重吸收,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。,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(当ADH作用时，水通道便从胞浆镶嵌到管腔膜上)，调节水的重吸收。,47,人体解剖生理学泌尿系统,2.水的重吸收 重吸收量根据机体的需要而被调节；重,(二)肾小管和集合管的分泌,.K+的分泌Excretion of potassium 部位：远曲小管末段和集合管的主细胞K+分泌动力:.是Na+的浓度差K+管内K+管外.管腔膜

27、Na+重吸收管外为正 管内为负的电位差.管腔膜Na+重吸收促进了泵的活性,48,人体解剖生理学泌尿系统,(二)肾小管和集合管的分泌.K+的分泌Excretion,K+分泌特点:泌K+与泌H+呈负相关。Na+-K+交换与Na+-H+交换具有竟争抑制。酸中毒:Na+-H+,Na+-K+泌K+高血钾症 高血钾症:Na+-K+,Na+-H+泌H+酸中毒 多吃多排、少吃少排、不吃也排。,当大量使用利尿药时,应注意适当补钾，以防止低血钾症的发生。,49,人体解剖生理学泌尿系统,K+分泌特点:当大量使用利尿药时,应注意适当补钾，,2.H+的分泌,H+分泌机制:闰细胞是主动分泌。Na+-H+交换 H+泵,=泌

28、H+助碱贮(泌H+促HCO3-重吸收排酸保碱)。泌H+与泌K+呈负相关(竞争抑制)。泌H+是有限度的:当小管液pH值4.5时,泌H+则停止。,H+分泌特点:泌H+与重吸收HCO3-、Na+呈正相关,H+,H+,Na+,HCO3-NH3 HPO42+,CO2 NH4+可滴定碱 H2PO4-可滴定酸,50,人体解剖生理学泌尿系统,2.H+的分泌 H+分泌机制:=泌H+助碱贮(泌H+,51,人体解剖生理学泌尿系统,51人体解剖生理学泌尿系统,3.NH4的分泌Aminonia secretion部位：肾小管和集合管（除髓袢细段外）机制：谷氨酰胺NH3（小管液）NH3+H+NH4+NH4Cl作用：排 H

29、，NaHCO3重吸收,维持酸碱平衡,H+NH3NH4+,NH3,52,人体解剖生理学泌尿系统,3.NH4的分泌Aminonia secretion部,NH3分泌特点:泌NH3与泌H+呈正相关：即泌NH3促进H+-Na+交换，促进排酸保碱,调节机体酸碱平衡。NH3扩散的量决定于管腔液与管周液的pH值：管腔液pH值较低时，NH3较易扩散。正常时NH3只在远曲小管和集合管分泌;酸中毒时,近曲小管也分泌。,53,人体解剖生理学泌尿系统,NH3分泌特点:53人体解剖生理学泌尿系统,肾小管和集合管物质重吸收的总结,一、Na+重吸收,54,人体解剖生理学泌尿系统,肾小管和集合管物质重吸收的总结 一、Na+重

30、吸收部 位量机,肾小管和集合管物质重吸收的总结,二、H2O重吸收,近曲小管水的重吸收量对终尿量的影响不大，而终尿量主要取决于远曲小管和集合管对水的重吸收量。,55,人体解剖生理学泌尿系统,肾小管和集合管物质重吸收的总结 二、H2O重吸收部 位量机,进球小管、髓袢、远球小管和集合管,56,人体解剖生理学泌尿系统,进球小管、髓袢、远球小管和集合管 各段肾小管和集合管的物质转,（二）尿液的浓缩和稀释 正常人血浆的总渗透浓度约为280-310mOsm/L之间。而正常人的尿液的渗透浓度可在约50-1200mOsm/L之间波动。当机体缺水时，尿液的渗透压可明显高于血浆，称为高渗尿，即尿被浓缩。当机体水分过

31、多时，尿液的渗透压可明显低于血浆的渗透压，称为低渗尿。肾脏的尿浓缩和尿稀释能力，在维持体液平衡和渗透压恒定中有极为重要的作用。,57,人体解剖生理学泌尿系统,（二）尿液的浓缩和稀释57人体解剖生理学泌尿系统,肾髓质渗透梯度示意图,髓质高渗梯度的形成（逆流倍增）示意图,58,人体解剖生理学泌尿系统,肾髓质渗透浓度梯度及其形成 肾小管液中的水被重吸收而溶质,59,人体解剖生理学泌尿系统,59人体解剖生理学泌尿系统,1.逆流倍增（counter-current multiplication）：横向梯度小变化纵向梯度成倍变化2.形成过程前提：各段肾小管对水、尿素和NaCl通透性不同外髓部高渗梯度的形成

32、 髓升支粗段主动重吸收NaCl（原动力）内髓部高渗梯度的形成 尿素和NaCl共同形成尿素再循环,60,人体解剖生理学泌尿系统,1.逆流倍增（counter-current multi,外髓部高渗梯度的形成（NaCl分泌）位于外髓部的髓袢升支粗段，可主动重吸收NaCl，而对水不易通透，故当升支粗段的小管液向皮质方向流动时，因NaCl不断进入周围组织液，一方面使小管液渗透压降低或为低渗液，另一方面造成外髓部组织液高渗，而且越近内髓部，渗透压越高，形成高渗梯度。,61,人体解剖生理学泌尿系统,外髓部高渗梯度的形成（NaCl分泌）61人体解剖生理,内髓部高渗梯度的形成（尿素）当小管液流经远曲小管和外髓

33、部集合管时，由于管壁对尿素不易通透，而水由于抗利尿激素的存在被渗透性重吸收，导致管内尿素浓度逐渐升高，当小管液流经内髓集合管时，由于管壁对尿素易通透小管液中尿素就顺浓度迅速进入内髓组织间液，造成内髓组织液的高渗。髓袢升支细段对尿素有中等通透性，内髓组织液中的尿素可部分扩散入髓袢升支细段，经远曲小管、外髓部集合至内髓部集合管时再扩散入组织液，形成尿素再循环，这将促进内髓组织液中高渗梯度的形成。,62,人体解剖生理学泌尿系统,内髓部高渗梯度的形成（尿素）62人体解剖生理学泌尿系统,髓袢降支细段对NaCl不易通透，但对水易通透，当水管液流经该段时，在髓质高渗的作用下，水不断渗入组织液，而管内NaCl

34、浓度逐渐升高，至转折处达最高，当小管液拆返流向升支细管时，由于该段对NaCl易通透，对水不易通透，小管液中的NaCl不断向管外组织扩散，形成高渗梯度。,63,人体解剖生理学泌尿系统,髓袢降支细段对NaCl不易通透，但对水易通透，当水管液流经该,64,人体解剖生理学泌尿系统,Na+Cl-尿素尿素尿素水尿素尿素尿素尿素尿素尿素NaClN,肾髓质高渗梯度形成的要点:(1)启动力量:髓袢升支粗段对Na+和 Cl-的主动重吸收；(2)外髓部组织液高渗：由NaCl形成;(3)内髓部组织液高渗：由尿素和NaCl共同形成。,65,人体解剖生理学泌尿系统,肾髓质高渗梯度形成的要点:65人体解剖生理学泌尿系统,肾

35、髓质高渗梯度的保持,66,人体解剖生理学泌尿系统,肾髓质高渗梯度的保持66人体解剖生理学泌尿系统,直小血管由近髓肾单位出球小动脉延续而成，与髓袢平行，呈U形，对水及小分子溶质（NaCl、尿素等）具有通透性，其中血流阻力大，血流缓慢。当血液流经直小血管降支时，周围组织液中的NaCl和尿素浓度较高，不断顺浓度差向血管内扩散，水则不断渗出，从而使血管内NaCl和尿素浓度不断升高，至转折处达到最高。血流转向升支后，由于血管内NaCl和尿素的浓度高于同一水平组织液内的浓度，NaCl和尿素不断顺浓度差向组织液扩散，水则不断渗入。由于直小血管中血液缓慢，有充分的时间进行上述物质交换，且血流阻力大，血压不断降

36、低，促进水向血管内转移。这样，通过直小血管，既可保留肾髓质组织液高浓度的溶质，又可除去肾髓质重吸收的水分，从而保证了肾髓质高渗状态。,67,人体解剖生理学泌尿系统,直小血管由近髓肾单位出球小动脉延续而成，与髓袢平行，呈U,1 逆流交换系统从热源带走热量少2 直小血管的作用：只带走少量溶质和多余的水，维持高渗梯度,68,人体解剖生理学泌尿系统,1 逆流交换系统从热源带走热量少68人体解剖生理学泌尿系统,影响尿浓缩和稀释的因素 肾脏能否最大限度地排出浓缩尿或稀释尿，主要有赖于髓袢、集合管和直小血管等结构与功能的正常。1.髓袢的结构与机能 髓袢结构与机能的完整性是保持肾对尿液浓缩功能的重要条件。2.

37、尿素浓度 尿素为蛋白质代谢的产物，是形成内髓部高渗的重要因素。3.直小血管的血流 髓质血流的低容量和低速度在有效的逆流扩散交换过程中是重要的因素。4.集合管对水的通透性 取决于血浆ADH 尿崩症,69,人体解剖生理学泌尿系统,影响尿浓缩和稀释的因素69人体解剖生理学泌尿系统,尿浓缩和稀释的过程 尿浓缩和稀释过程主要在远曲小管和集合管中进行，受抗利尿激素（ADH）的调节。（一）尿液的浓缩 当机体缺水时，ADH释放增加，使远曲小管、集合管对水的通透性增加。当小管液流经远曲小管和集合管时，由于髓质高渗梯度的存在，其中水分不断进入组织液被重吸收，管内溶质浓度不断升高变为高渗，尿被浓度、尿量减少。（二）

38、尿液的稀释 当机体水过剩时，ADH释放减少，远曲小管、集合管对水的通透性降低，水重吸收减少，而远曲小管、集合管仍继续主动重吸收NaCl，小管液渗透不断降低，尿被稀释、尿量增加。,70,人体解剖生理学泌尿系统,尿浓缩和稀释的过程70人体解剖生理学泌尿系统,第三节 尿生成的调节,一 肾内自身调节,71,人体解剖生理学泌尿系统,第三节 尿生成的调节一 肾内自身调节71,1 肾血流量的自身调节肾血流量的自身调节表现为动脉血压在80180mmHg范围内变动时，肾血流量保持相对恒定，不随血压的变化而变化。从而使滤液生成量和尿量也保持相对稳定,72,人体解剖生理学泌尿系统,1 肾血流量的自身调节72人体解剖

39、生理学泌尿系统,2 小管液中溶质的浓度 小管液中溶质所呈现的渗透压，是对抗肾小管重吸收水分的力量。如果小管液溶质浓度很高，渗透压很大，就会妨碍肾小管特别是近球小管对水的重吸收，小管液中的Na+被稀释而浓度下降，小管液中与细胞内的Na+浓度差变小，Na+重吸收减少，因此，不仅尿量增多，NaCI排出也增多。例如糖尿病患者的多尿，就是由于小管液中葡萄糖含量增多，肾小管不能将葡萄糖完全重吸收回血，小管液渗透压因而增高，结果妨碍了水和NaCI的重吸收所造成的。临床上有时给病人使用肾小球滤过而又不被肾小管重吸收的物质，如甘露醇等，利用它来提高小管液中溶质的浓度，借以达到利尿和消除水肿的目的。这种利尿方式称

40、为渗透性利尿。,73,人体解剖生理学泌尿系统,2 小管液中溶质的浓度73人体解剖生理学泌尿系统,3 球-管平衡 近球小管对溶质和水的重吸收量不是固定不变的，而是随肾小球滤过率的变动而发生变化。肾小球滤过率增大，滤液中的Na+和水的总含量增加。近球小管对Na+和水的重吸收率也提高；反之，肾小球滤过率减小，滤液中的Na+和水的总含量也减少，近球小管的Na+的水的重吸收率也相应地降低。实验说明，不论肾小球滤过率或增或减，近球小管是定比重吸收（constant fraction reabsorption）的，即近球小管的重吸收率始终占肾小球滤过率的65%-70%左右（即重吸收百分率为65%-70%）。

41、这种现象称为球-管平衡（glomerulotubular balance）。球管平衡的生理意义在于使尿中排出的溶质和水不致因肾小管滤过率的增减而出现大幅度的变动。,74,人体解剖生理学泌尿系统,3 球-管平衡74人体解剖生理学泌尿系统,4 管-球反馈 管-球反馈是肾血流量和肾小球滤过率自身调节的重要机制之一。当肾血流量和肾小球滤过率增加时，到达远曲小管致密斑的小管液的流量增加，致密班发生信息，使肾血流量和肾小球滤过率恢复至正常。相反，肾血流量和肾小球滤过率减少时，流经致密斑的小管液流量就下降，致密斑发生信息，使肾血流量和肾小球滤过率增加至正常水平。这种小管液流量变化影响肾血流量和肾小球滤过率的

42、现象称为管-球反馈（tubuloglomerular feed back）。有人认为致密斑主要感受小管液中的NaCI含量改变而不是小管液的流量。一般来说，肾小管液流量与NaCI含量成正比。致密斑发在管-球环节中起重要的传感器（sensor）作用。致密斑与入球小动脉和出球小动脉相邻。致密斑发出的信息通过某种途径影响入球小动脉的口径，从而影响肾血流量和肾小球滤过率。当肾血流量增加时，肾小球滤过率也增加，流经远曲小管的小管液量也增加，致密斑部位NaCI含量升高，致密斑发出信息刺激颗粒细胞释放肾素，导致局部生成血管紧张素，血管紧张素引起入球小动脉收缩，口径缩小，阻力增加，从而使肾血流量和肾小球滤过率恢

43、复至原来水平。相反，当肾血流量减少时，肾小球滤过率下降，流经远曲小管的小管液流量减少，颗粒细胞释放肾素减少，血管紧张至少生成减少，入球小动脉收缩变弱，口径变粗，阻力减少，肾血流量恢复至原有水平。此外，肾内产生的前列腺素、腺苷和儿茶酚胺等也参与管-球反馈。,75,人体解剖生理学泌尿系统,4 管-球反馈 管-球反馈是肾血流量和肾小球滤过率,二、神经体液调节肾脏对机体水盐代谢的调节，有赖于下丘脑视上核分泌的抗利尿激素和肾上腺皮质分泌的醛固酮的作用。,76,人体解剖生理学泌尿系统,二、神经体液调节肾脏对机体水盐代谢的调节，有赖于下丘,血管升压素的作用机制示意图,77,人体解剖生理学泌尿系统,血管升压素

44、的作用机制示意图77人体解剖生理学泌尿系统,78,人体解剖生理学泌尿系统,渗透压感受器下丘脑视上核和室旁核 VP分泌,抗利尿激素与远曲小管和集合管上皮细胞管周膜上的V2受体结合后，激活膜内的腺甘酸化酶，使上皮细胞中cAMP的生成增加；cAMP生成增加激活上皮细胞中的蛋白激酶，蛋白激酶的激活，使位于管腔膜附近的含有水通道的小泡镶嵌在管腔膜上，增加管腔膜上的水通道，从而增加水的通透性。调节抗利尿激素的主要因素是血浆晶体渗透压和循环血量、动脉血压。,79,人体解剖生理学泌尿系统,抗利尿激素与远曲小管和集合管上皮细胞管周膜上的V2受体结合后,抗利尿激素的分泌,80,人体解剖生理学泌尿系统,抗利尿激素的

45、分泌 80人体解剖生理学泌尿系统,人体解剖生理学泌尿系统培训课件,血管紧张素-醛固酮调节,82,人体解剖生理学泌尿系统,血管紧张素-醛固酮调节82人体解剖生理学泌尿系统,ANP atrial natriuretic peptide 心房钠尿肽Ang Angiotensin 血管紧张素ACTH 促肾上腺皮质激素,83,人体解剖生理学泌尿系统,ANP atrial natriuretic peptide,1.血管紧张素对尿生成的调节包括：刺激醛固酮的合成和分泌；醛固酮可调节远曲小管和集合管上皮细胞的Na+和K+转运；可直接刺激近球小管对NaCI的重吸收，使尿中排出的NaCI减少；刺激垂体后叶释放抗

46、利尿激素，因而增加远曲小管和集合管对水的重吸收，使尿量减少。2.醛固酮对尿生成的调节醛固酮是肾上腺皮质球状带分泌的一种激素。它对肾的作用是促进远曲小管和集合管的主细胞重吸收Na+，同时促进K+的排出，所以醛固酮有保Na+排K+作用。,84,人体解剖生理学泌尿系统,1.血管紧张素对尿生成的调节包括：刺激醛固酮的合成和分,醛固酮的作用机制,85,人体解剖生理学泌尿系统,醛固酮的作用机制85人体解剖生理学泌尿系统,醛固酮进入远曲小管和集合管的上皮细胞后，与胞浆受体结合，形成激素-受体复合物；后者通过核膜，与核中的DNA特异性结合位点相互作用，调节特异性mRNA转录，最后合成多种的醛固酮诱导蛋白（al

47、dosterone-induced protein）。醛固酮诱导蛋白可能是：管腔膜的Na+通道蛋白，从而增加管腔的Na+通道数量；线粒体中合成的ATP的酶，增加ATP的生成，为上皮细胞活动（Na+泵）提供更多的能量；基侧膜的Na+泵，增加Na+泵的活性，促进细胞内的Na+泵回血液和K+进入细胞，提高细胞内的K+浓度，有利于K+分泌（图8-21）；由于Na+重吸收增加，造成了小管腔内的负电位，有利于K+的分泌和CI-的重吸收。结果，在醛固酮的作用下，远曲小管和集合管对Na+和集合管对Na+的重吸收增强的同时，CI-和水的重吸收增加，导致细胞外液量增多；K+的分泌量增加。,86,人体解剖生理学泌尿

48、系统,醛固酮进入远曲小管和集合管的上皮细胞后，与胞浆受体结合，,87,人体解剖生理学泌尿系统,87人体解剖生理学泌尿系统,肾素的分泌受多方面因素的调节，概括起来主要有三方面（1）肾血流量当肾动脉压显著下降，肾血流量减少时，入球小动脉管壁处被牵张的程度减弱，从而促进其中的近球细胞（球旁细胞）释放肾素。同时由于肾血流量减少，肾小球滤过率随之减少，滤过的Na+量也因此减少，致使流过致密斑处的Na+量减少，于是激活了致密斑感受器转而促进近球细胞释放肾素量增加。（2）肾交感神经兴奋近球细胞受肾交感神经终末支配，肾交感神经兴奋时，可引致肾素释放量增加。（3）肾上腺素和去甲肾上腺素可直接刺激近球细胞，促进肾

49、素分泌量增加。醛固酮主要作用于肾小管的远曲小管和集合管，促进水分的重吸收及尿液的浓缩，同时促进钠的吸收和钾的分泌排出，具有保钠排钾的作用。,88,人体解剖生理学泌尿系统,肾素的分泌受多方面因素的调节，概括起来主要有三方面（1）肾,三、肾交感神经调节 肾交感神经兴奋通过下列作用影响尿生成：入球小动脉和出球小动脉收缩，而前者血管收缩比后者更明显，因此，肾小球毛细血管的血浆流量减少和肾小球毛细血管的血压下降，肾小球的有效滤过压下降，肾小球滤过率减少；刺激近球小体中的颗粒细胞释放肾素，导致循环中的血管紧张素和醛固酮含量增加，增加肾小管对NaCI和水的重吸收；增加近球小管和髓袢皮皮细胞重吸收Na+、CI

50、-和水。微穿刺表明，低频率低强度电刺激肾交感神经，在不改变肾小球滤过率的情况下，可增加近球小管和髓袢对Na+、CI-和水的重吸收。这种作用可被1肾上腺素受体拮抗剂所阻断。这些结果表明，肾交感神经兴奋时其末稍释放去甲肾上腺素。作用于近球小管和髓袢细胞膜上的1肾上腺素能受体，增加Na+、CI-和水的重吸收。抑制肾交感神经活动则有相反的作用。,89,人体解剖生理学泌尿系统,三、肾交感神经调节89人体解剖生理学泌尿系统,清除率（clearance,C）是指肾在单位时间（一般用每分钟，min）内能将多少毫升血浆中所含的某些物质完全清除出去，这个被完全清除了某物质的血浆毫升数就长为该物质的清除率（ml/m