第八章尿的生成 ppt课件.ppt
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1、第八章 渗透调节与排泄,一、渗透调节的意义,(一)渗透调节,体内水分和盐类的调节。,(二)意义,维持无机离子的适当浓度;维持适当的水含量;维持一定的适当渗透浓度;清除代谢终产物,清除异物。,二、排泄,是指动物体将体内的代谢终产物、多余物质、进入体内的药物或毒物等排出体外的过程。,机体的排泄途径,(1)以气体的形式通过呼吸排出CO2、少量水分和一些挥发性物质。,(2)以汗液的形式通过皮肤排出部分水分、无机盐和尿素等。,(4)以尿的形式通过肾脏排出体内的大量代谢产物。*,(3)通过肠道以粪便的形式排出胆色素和某些无机盐等。,三、排泄的途径,肾脏的生理作用,1、排出机体的大部分代谢终产物以及进入体内
2、的异物。,2、调节细胞的外液量和渗透压。,3、保留体液中的重要电解质,排出氢离子,维持酸碱平衡,水,钾、钠、钙、铵、氯、硫酸盐、磷酸盐、碳酸盐等,固体物,有机物,无机物,尿素、尿酸、肌酸、肌酸酐、马尿酸、草酸、尿胆素、葡萄糖醛酸酯、某些激素和酶等,尿,一、尿的组成,第一节 尿的组成及理化性质,颜 色:健康哺乳动物的尿液多呈淡黄色或黄色透明 状,马属动物的尿液因含大量碳酸钙和粘液 而表现为粘性混浊液。比 重:一般与尿液中固体物质和尿量有关。渗透压:一般为程度不同的高渗液。酸碱度:肉食动物尿液呈酸性;草食动物尿液呈碱性;杂食动物尿液的酸碱度取决于食物的性质。,二、尿的理化性质,第一节 尿的组成及理
3、化性质,表7-1几种健康动物尿液的理化性质*,第一节 尿的组成及理化性质,(一)肾单位,一、肾脏的结构特点,组成:肾小体和肾小管 肾小体包括肾小球和肾小囊。肾小球是一团毛细血管网,其两端分别与入球、出球小动脉相连。肾小球外面的包囊称肾小囊,由肾小管盲端膨大凹陷形成,分内层(脏层)和外层(壁层),两层之间的腔隙称囊腔,与肾小管管腔相通。,第二节 尿的生成,第二节 尿的生成,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,肾的功能解剖和肾血流量示意图,(二)皮质肾单位和近髓肾单位,皮质肾单位:分布于皮质浅表部,其肾小
4、球体积小,入球小动脉比出球小动脉粗;髓袢短,最深只达外髓层;其出球小动脉再分成毛细血管后几乎全部分布到肾小管周围。,近髓肾单位:分布于内皮质层,靠近髓质;其肾小球体积大,髓袢长,可深入到内髓层,有的甚至到达肾乳头部;其出球小动脉不仅形成缠绕肾小管的毛细血管网,还形成细长的U形直小血管,与髓袢相伴而行。,第二节 尿的生成,(三)近球小体,又称肾小球旁器,由近球细胞、系膜细胞和致密斑构成。,近球(颗粒)细胞 是指入球小动脉和出球小动脉中一些特殊分化的平滑肌细胞,又称颗粒细胞。能合成、储存和分泌肾素。系膜(间质)细胞 是入球小动脉、出球小动脉和致密斑之间的一群细胞,具有吞噬功能。致密斑 是远曲小管起
5、始部或髓袢升支粗段的远端部分与同一肾单位的入球小动脉和出球小动脉相接触的一些特殊分化的肾小管上皮细胞,其形态呈高柱状,核密集,色浓染,呈斑纹隆起,称致密斑。,第二节 尿的生成,第二节 尿的生成,二、尿的生成过程,(一)肾小球的滤过功能,血液流经肾小球毛细血管时,血浆中的一部分水和小分子溶质通过滤过膜进入肾小球囊腔内,形成的滤过液称为原尿。,第二节 尿的生成,表1 血浆、原尿和终尿主要成分的比较,尿的生成,单位时间内(每分钟)两肾生成的超滤液(原尿)量。,每分钟流经两肾的血浆流量。,肾小球滤过率和肾血浆流量的比值。,50kg猪,100ml/min,420ml/min,24%,肾小球滤过率,肾血浆
6、流量,滤过分数,第二节 尿的生成,(二)决定肾小球的滤过率的因素,1滤过膜的通透性,肾小球滤过膜由肾小球毛细血管的内皮细胞、紧贴在内皮细胞外的基膜和与基膜相邻的肾球囊内膜构成*。,第二节 尿的生成,滤过膜及其通透性,A 毛细血管内皮细胞;,B 基膜:,C 肾球囊内膜:,滤过膜各层含有许多带负电荷的物质(唾液蛋白和糖蛋白),阻止带负电荷的血浆蛋白透过,成为一种电学屏障。(异常时导致蛋白尿),窗孔,阻挡血细胞,水合凝胶构成的微纤维网,空隙最小,防止大分子蛋白质透过,起主要的机械屏障作用。,有效滤过压示意图,肾小球毛细血管血压,血浆胶体渗透压,囊内压,尿的生成,有效滤过压,肾小球的有效滤过压,肾小球
7、毛细血管血压,血浆胶体渗透压,肾小球囊内压,大鼠,6kPa,3.3kPa,1.3kPa,10mmHg,(+)=1.4kPa,尿的生成,物质从肾小管中转运回血液的过程。,(三)肾小管与集合管的重吸收、分泌、排泄,溶质顺电化学梯度通过肾小管上皮细胞的过程。主要通过扩散、渗透、静电吸引而完成。,溶质逆电化学梯度通过肾小管上皮细胞的过程。主要靠肾小管皮细胞的代谢活动来完成。,重 吸 收,被动转运,主动转运,尿的生成,1.肾小管和集合管的重吸收,重吸收的方式,尿的生成,由肾小管上皮细胞主动重吸收的物质有葡萄糖、氨基酸、小分子蛋白质、钠离子、钾离子、磷酸盐等。由肾小管上皮细胞被动重吸收的物质主要是水,另外
8、还有氯离子及尿素等。,尿的生成,重吸收的选择性,对机体有用的全都被吸收:葡萄糖、氨基酸、钾离子、无机磷。或大部分被吸收:水、钠离子、氯离子等。,对机体无用的少量被重吸收:尿素、尿酸等。或完全不吸收:肌酐等。,各段重吸收的效能不同,尿的生成,近曲小管:吸收原尿中全部或大部分的葡萄糖、氨基酸、钾离子、无机磷,以及大部分的水、钠离子、氯离子、碳酸氢盐等。,髓袢降支:重吸收部分水分和钠离子。,远曲小管和集合管:重吸收水、钠离子、氯离子。水的重吸收是在抗利尿激素的作用下实现的。,2.分泌及排泄作用,分泌:肾小管和集合管上皮细胞将本身产生的物质或血液中的物质转运至管腔中的过程。,排泄:将进入血液中的某些物
9、质如注入体内的青霉素、酚红等排入管腔中的过程。,三、影响尿生成的因素,(一)影响肾小球滤过作用的因素,尿的生成,1.肾小球有效滤过压的改变,血压的改变,血浆胶体渗透压的改变,囊内压的改变,第二节 尿的生成,动物因创伤、失血、烧伤等原因而引起全身血压下降,或者在入球小动脉收缩、阻力加大时,肾小球毛细血管的血压也随之降低,致使有效滤过压减小,于是率过滤降低,原尿生成不多,尿量减少;反之,全身血压升高或者出球小动脉收缩,引起肾小球毛细血管血压增大,有效滤过压增加,尿量增多。,当静脉输入大量生理盐水后,由于一方面升高血压,另一方面又降低了血浆胶体渗透压,从而使肾小球有效滤过压升高,于是率过滤加大,原尿
10、生成增多,尿量也增加。,在输尿管或肾盂有异物堵塞或者因发生肿瘤而压迫肾小管时,都可造成囊内压升高致使有效滤过压下降,因此率过滤降低,尿量也相应减少。,尿的生成,2.肾小球滤过膜通透性的改变,机体缺氧或中毒,通透性增大,滤过率增加,同时原来那些不能通过的物质如血细胞和蛋白质可以通过滤过膜。,急性肾小球炎,肾小球内皮细胞肿胀,基底膜变厚,通透性减小。,(二)影响肾小管重吸收的因素,尿的生成,1.原尿中溶质的浓度,肾糖阈:近球小管的前半段对葡萄糖的重吸收有一定限度。当血中葡萄糖的浓度超过一定范围时(160180mg/100ml)时,部分肾小管对葡萄糖的吸收达到极限而使尿中出现糖,此时的血糖浓度称为肾
11、糖阈。,如机体因根皮苷中毒时,重吸收葡萄糖的能力减弱。,有机汞利尿剂,抑制肾小管对钠的重吸收。,尿的生成,2.肾小管上皮细胞的机能状态,3.激素的作用,抗利尿激素、醛固酮、甲状旁腺素。,四、尿液的浓缩和稀释(Concentration and Dilution of urine),在生理学中,尿液的浓缩与稀释是根据尿的渗透压与血浆渗透压相比较而确定的。,低渗尿:当机体水分增多时,肾小管液中水被重吸收较少,机体排出渗透压低于血浆的尿,即低渗尿。稀释高渗尿:机体缺水时,原尿中的水被各段肾小管大量重吸收,终尿渗透压将高于血浆,此即高渗尿。浓缩等渗尿:尿液渗透压与血浆渗透压相等或相近。无论机体缺水或水
12、过剩,长时间排出等渗尿,表明肾脏的浓缩和稀释功能严重减退。,尿的生成,2.降支:此处原尿为高渗,由于降支对水的通透性增大,水透出管外,管内NaCl被浓缩。,3.升支:此处原尿变为低渗,由于升支对氯离子易通过,钠离子随之而透出,水却不透出。,4.远曲小管和集合管:原尿在接近远曲小管处为低渗,终尿是高渗还是低渗,取决于垂体后叶抗利尿激素的调节。(抗利尿激素严重缺乏,严重尿崩症,肾小球率过滤的10%),1.近曲小管:此处原尿为等渗。,第三节尿生成的调节,一、肾血流量的调节,(一)肾血流量的自动调节,去神经的肾,当肾动脉压在80-180mmHg变化时,肾血流量没有明显改变;肾小球的率过滤(GFR)表现
13、稳定。,1.肌源学说 肾血流量的自身调节是由肾小球动脉血管平滑肌的特性决定的,称为肌源学说。当肾血管的灌注压升高时,肾小球动脉血管平滑肌因压力升高而受到的牵张刺激加大,使平滑肌的紧张性加强,阻力加大,肾血流量和血压下降,反之当肾小球小动脉血管平滑肌因压力降低而受到的牵张刺激减小,使平滑肌的紧张性减弱,阻力减小,肾血流量和血压增加。但是在肾动脉压低于80mmHg时,平滑肌舒张达到极限,当血压高于180mmHg时,平滑肌收缩达到极限。,2.管球反馈调节,原尿增减时,到达远曲小管致密斑的小管液的流量随之增减,致密斑能感受小管液中NaCl含量的改变,发出信息,使肾血流量和肾小球滤过率恢复正常。小管液流
14、量变化影响肾血流量和滤过率的现象称管-球反馈。,(二)肾血流量的神经和体液调节 1.神经调节:肾脏受交感神经支配,主要引起入球小动脉和出球小动脉的缩血管反应。2.体液调节:肾上腺素、去甲肾上腺素、加压素和血管紧张素可引起肾血管收缩,使肾血流量减少;前列腺素使肾血管舒张;腺苷引起入球小动脉收缩,肾血流量减少。,1.作用 改变远曲小管和集合管上皮细胞对水的通透性,从而影响水的重吸收。2.机理 分泌后入血,与远曲小管和集合管上皮细胞管周膜受体结合,使ATP变为cAMP,后者激活蛋白激酶,使膜蛋白磷酸化,构型改变,水通道开放,滤过膜对水具有通透性。如:大量饮清水后,血液稀释,晶体渗透压降低,抗利尿素分
15、泌减少,肾对水重吸收减少,结果排出大量低渗尿,将体内多余的水排出体外,此现象称水利尿(water diuresis)。,二、肾小管活动的调节,(一)抗利尿激素(ADH),3.影响抗利尿激素(ADH)释放的因素,(1)血浆晶体渗透压(是调节ADH释放的重要因素)下丘脑视上核及其周围的渗透压感受器对血浆晶体渗透压(尤其是NaCl和蔗糖浓度)变化敏感。晶体渗透压升高1-2%,ADH浓度增加2-4倍。,开源,节流,如:大 出 汗 引起渴觉产生饮欲保持并增加水分 严重呕吐 血浆渗透压升高渗透压感受器兴奋ADH释放增 腹 泻 多远曲小管和集合管对水重吸收增多尿量减少,3.影响抗利尿激素(ADH)释放的因素
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