生理学肾脏排泄功能

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内外建立起了电位差 ——管外为正、管内为负
Na+-K+交换
K+通 道
Na+-K+泵
Na+通 道
Na+-K+交换
第五节 肾脏泌尿功能的调节
一、肾内自身调节 二、神经调节 三、体液调节
一、肾内自身调节
(一)小管液中溶质的浓度 (二)球-管平衡 (三)管-球反馈
(一)小管液中溶质的浓度
渗透性利尿:由于渗透压升高而
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节
概述 肾小球的滤过功能 肾小管和集合管的重吸收功能 肾小管和集合管的分泌功能 肾脏泌尿功能的调节 肾脏的浓缩与稀释功能 清除率 尿液的排放
第一节 概述
一、肾脏的生理功能 二、肾脏功能的结构基础 三、肾脏的血液循环
一、肾脏的生理功能
(一)生成尿液 (二)内分泌功能
H+的分泌是逆电化学梯度的 主动转运的过程
NH
N4↑+H3 H+
H+泵
+
①泌H+与重吸收HCO3-、Na+
呈正相关——排酸保碱;
②泌H+与泌K+呈负相关
H+-Na+交换和K+-Na+交换
相互竞争;
③泌H+是有限度的:
当小管液pH值<4.5时,泌H+则
停止。
二、NH3的分泌
1.部位:远曲小管和集合管
◦ 远曲小管和集合管
余下的水和无机盐类 受血管升压素和醛固酮等体液因素的调节
近曲小管
近曲小管上皮细胞的管腔膜 髓袢降支由单层
上有大量密集的微绒毛,形 成刷状缘,这种结构大大增 加了重吸收的面积。
扁平上皮构成, 没有刷状缘。
远端小管上皮为单层 立方上皮,没有刷状
通透水和电解质。缘,富含线粒体。
近曲小管对各种物质的重吸 收能力最强。
受到体液因素的调节。 返回
(二)重吸收的途径与方式
1.途径
◦ 跨细胞途径 ◦ 旁细胞途径
2.方式
◦ 被动转运
单纯扩散 易化扩散
◦ 主动转运
原发性主动转运 继发性主动转运——
协同转运
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二、几种重要物质的重吸收
(一)Na+和Cl-的重吸收 (二)水的重吸收 (三)葡萄糖的重吸收 (四)HCO3-的重吸收 (五)K+的重吸收 (六)氨基酸及其他物质的重吸收
基膜是超滤过的主要屏障。
由水合凝胶构成的微纤维网可
能决定着分子大小不同的溶质
何者可以滤过。

时分子量较小的血浆蛋白也可
以通过基膜。
滤过膜的外层,即上皮 细胞层,该细胞具有足 突,足突之间形成裂隙, 其表面附有一层滤过裂 隙膜,膜上有直径约4~ 14nm的小孔。
正常时滤过膜上皮细胞、足突及其滤过裂隙膜上覆盖 着一层酸性糖蛋白,是一种带负电荷的唾液蛋白。
(一)生成尿液
尿生成的三个阶段:肾小球滤过、肾小管和集合管重吸 收、肾小管和集合管分泌和排泄
正常人每昼夜所排出的尿量约为1500ml。多尿: >2500ml;少尿:100<尿量<500ml;无尿:<100ml
尿液的成分和理化特性 排泄尿液的意义:
◦ 排除代谢终产物、过剩物质和异物; ◦ 调节水、电解质和渗透压平衡,维持内环境稳态。
生理意义:使终尿量不致因肾小球滤过率的增减而出现 大幅度的变动。
球-管平衡现象与近端小管对Na+的定比重吸收有关。近 端小管对Na+的重吸收量经常是滤过量65~70%,从而 决定了滤液的重吸收率也总是占肾小球滤过率的65~ 70%。
肾小管重吸收功能的改变也能影响肾小球滤过率。
肾小球滤 过率增加
原尿即是血浆的超滤液 ◦ 原尿中蛋白质含量甚少; ◦ 各种晶体物质如葡萄糖、氯化物、无机磷酸盐、尿 素、尿酸、肌酐等的浓度都与血浆中的非常接近; ◦ 囊内液的渗透压及酸碱度也与血浆相似。
微穿刺法
决定肾小球滤过的因素: ◦ 结构基础——肾小球滤过膜通透性 ◦ 动力——肾小球有效滤过压 ◦ 物质基础——肾血浆流量
叶间动脉
直小血管 小叶间静脉
弓形静脉 叶间静脉
2.肾血流要经过两次毛细血管网
肾小球毛细血管网:皮质肾单位入球小动脉的口径 比出球小动脉略粗一倍,肾小球内血压较高,增加 肾小球滤过压;
肾小管周围毛细血管网:血压较低而胶体渗透压较 高,这对肾小管的重吸收具有促进作用;
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第二节 肾小球的滤过功能
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(四)HCO3-的重吸收
不是以HCO3-的形式而是以 CO2的形式重吸收的;
HCO3-的重吸收与Na+-H+ 逆向交换呈正相关(H+分泌 ↑→重吸收HCO3-↑);
肾小管每分泌一个H+进入 小管液,就可以从小管液中 重吸收一个Na+和一个 HCO3-入血(排酸保碱)。
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(五) K+ 的重吸收
对抗肾小管重吸收水分所引起的
尿量增多现象,称为渗透性利尿。
◦ 糖尿病患者的多尿(葡萄糖含量
H2O
增多超过肾糖阈)
◦ 给病人甘露醇(不被肾小管重吸
收)
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(二)球-管平衡
概念:不论肾小球滤过率增大或减小,近端小管始终按 肾小球滤过液一定的比例进行重吸收。其恒定比率重吸 收率始终是占肾小球滤过率的65~70%左右,这种现象 称为球-管平衡。
肾糖阈:尿中刚出现葡萄糖的最低血糖浓度,称为肾糖阈, 一般为9~10mmol/L(160mg/100ml~180mg/100ml)。 肾糖阈愈高,表明肾小管对葡萄糖重吸收能力愈大。
肾脏对葡萄糖重吸收的有限性 ◦ 肾脏葡萄糖载体蛋白数量有限; ◦ 近曲小管对Na+的重吸收减少,葡萄糖的重吸收极限量 也将下降。
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三、体液调节
(一)抗利尿激素 (二)醛固酮 (三)心房钠尿肽 (四)其他体液因素
(一)抗利尿激素
1.血管升压素的作用
刺激
下丘脑 视上核 室旁核
下丘脑-垂体束神经纤维
神经垂体
储存于其神经末梢内 血管升压素释放
皮质肾单位 近髓肾单位
数量
多(85~90%)
少(10~15%)
体积
较小
较大
动脉口径 髓袢长度
A入∶ A出= 2∶1 短
A入≤ A出 长
出球小动脉后 分布于皮质部的 还形成U形 的 毛细血管 肾小管周围 的直小血管
肾素含量 功能
多 生成尿液
少 尿液的浓缩与稀释
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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三、肾脏的血液循环
(一)肾脏血液循环的特点 (二)肾血流量的调节
Cl- 被动 不通透 被动 主动(协同转运) 被动
水 被动 被动 不通透 不通透 被动
K+ 主动
HCO3- 被动 葡萄糖 主动(协同转运)
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第四节 肾小管和集合管的 分泌功能
一、H+的分泌
二、NH3的分泌 三、K+的分泌
一、H+的分泌
近端肾小管细胞通过Na+-H+交换体分泌H+
远曲小管和集合管的细胞也能分泌H+(H+泵)
血液量减少
血管内胶体 渗透压升高
小管液增加
促进H2O的 渗出
H2O H2O
H2O
H2O
H2O
促进H2O的 重吸收
球-管平衡
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(三)管-球反馈
远曲小管致密斑的小管液的流量增加/减少,致密斑 发出信息,使肾血流量和肾小球滤过率恢复至正常。
这种小管液流量变化影响肾血流量和肾小球滤过率的 现象称为管-球反馈。
(一)Na+和Cl-的重吸收
1.近端小管:65-70% 2.髓袢:20% 3.远曲小管和集合管:9%
(二)水的重吸收
1.近端小管
近端小管水的吸收与体 内是否缺水无关。
Na+、HCO3-、Cl-、葡萄糖、 氨基酸等在此段被大量重吸收
小管液的渗透压降低,而 细胞间隙的渗透压升高
(65%~70%——球管平 衡)
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。
三、肾小球有效滤过压
①肾小球毛细血管血压 原尿胶体渗透压
有效滤过压
②肾小囊内压
③血浆胶体渗透压
有效滤过压=毛细血管血压-(肾小囊内压+血浆胶体渗透压)
肾小囊
滤过膜
② ①③
肾小球
滤液只产生于入球小动 脉端到滤过平衡之前
同时因该段重吸收不受 神经体液因素影响,因此
H2O 紧密连接 跨上皮细胞
进入细胞间隙
对排出尿量影响较小。
进入毛细血管
2.髓袢 :20%
◦ 髓袢降支细段:渗透 ◦ 髓袢升支:不通透
3.远曲小管和集合管
特点: ◦ 重吸收比例不大(14%); ◦ 重吸收量根据机体的需要而被调节(抗利尿激素); ◦ 重吸收量对终尿量的影响很大。
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二、肾脏功能的结构基础
(一)肾单位和集合管 (二)皮质肾单位和近髓肾单位 (三)球旁器
(一)肾单位和集合管
远曲小管
肾小球 肾小体 肾小囊
肾 单 位
近端小管
近曲小管 髓袢降支粗段
肾小管 髓袢细段 髓袢降支细段 髓袢升支细段
集合管
髓袢升支 粗段
髓袢升支粗段 远端小管 远曲小管
(二)皮质肾单位和近髓肾单位
2.机制:单纯扩散
小管上皮细胞内 谷氨酰胺
脱氨酶 脱氨
NH3(氨)
单纯扩散 脂溶性
肾小管腔:NH3+ H+
N→HN4+H+4CCll-
铵盐的生成促进了排H+,而且 也促进了NaHCO3的重吸收。
三、K+的分泌
1. 部 位 : 远 曲 小 管 和 集 合

2.机制:顺电-化学梯度分
泌(易化扩散)入小管液 [K+]管内<[K+]管外 Na+主动重吸收时在小管
kPa 肾小球毛细 血管血压 肾小囊内压 血浆胶体
渗透压 有效滤过压
入球端 6.0
1.33 2.67
2.0
出球端 6.0
1.33 4.67
0
肾小球毛细血管血压较高
入球小动脉粗而短,血流阻力较小 出球小动脉细而长,血流阻力较大
第三节 肾小管和集合管的 重吸收功能
一、概述 二、几种重要物质的重吸收
一、概述
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(三)葡萄糖的重吸收
重吸收部位:近曲小管 重吸收机制:继发性主动转运
——葡萄糖的重吸收是借助于Na +的主动重吸收而实现的。 ◦ 管腔膜:
位于刷状缘上的载体蛋白分别 与葡萄糖、Na+相结合形成复 合体后,迅速将葡萄糖和Na+ 从管腔膜侧转向内侧。
糖尿:近曲小管对葡萄糖的重吸收有一定限度。当血液中 葡萄糖浓度超过160mg~180mg/100ml,部分肾小管对 葡萄糖的重吸收已达到极限,此时尿中即可出现葡萄糖, 称为糖尿。
滤过分数 ◦ 肾小球滤过率和肾血浆流量的比值称滤过分数。 125/660×100% ≈19% ◦ 流经肾脏的血浆约有1/5由肾小球滤过进入了囊腔。
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二、滤过膜及其通透性
肾小球毛细血管
滤过膜
血管内皮细胞 基膜
肾小囊上皮细胞
肾小囊
血管内皮细胞层可见有缺乏细胞质的部分,称为窗孔, 此结构的分布比较规整,其孔径约为50~100nm。 防止血细胞通过,但对血浆蛋白的滤出不起阻留作用。
第八章 肾脏的排泄功能
1. 尿液生成的三个过程:概念及特点 2. 肾小球滤过率 3. 滤过分数 4. 肾糖阈 5. 钠和水的重吸收特点 6. 血管升压素和醛固酮的作用及调控因素 7. 排尿反射
排泄:机体将新陈代谢终产物、进入体内的各种异物(药物) 和过剩物质,经血液循环由排泄器官排出体外的过程,称为 排泄。人体主要的排泄途径有: ◦ 呼吸器官:以气体形式排出二氧化碳和少量水分; ◦ 消化道:胆色素以及经大肠粘膜排出的一些无机盐类如钙、 镁、铁等; ◦ 皮肤:以汗腺分泌形式排出水分、氯化钠和尿素等; ◦ 肾脏:以尿的形式排出水分、各种无机盐和有机物等。 调节机体的水和渗透压平衡、电解质以及酸碱平衡。 ——机体内最重要的排泄器官
重吸收:指小管液中物质流经肾小管和集合管重新回 到血液中的过程。
(一)重吸收的部位 (二)重吸收的途径与方法
(一)重吸收的部位
不同肾小管阶段重吸收能力不同 ◦ 近曲小管对各种物质的重吸收能力最强
全部葡萄糖、氨基酸、维生素及微量蛋白质; 大部分水及无机盐类 不受神经和体液因素影响
◦ 髓袢
余下的水和无机盐类 不受神经和体液因素影响
一、肾小球滤过率与滤过分数 二、滤过膜及其通透性 三、肾小球有效滤过压 四、影响肾小球滤过率的因素
一、肾小球滤过率与滤过分数
肾小球滤过率 ◦ 单位时间内(每分钟)两肾生成的超滤液量称为肾小球滤 过率。 ◦ 正常人肾小球滤过率为125ml/min左右。 ◦ 两侧肾脏24h的超滤液总量180升左右。
原尿中的K+绝大部分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——逆电位差和逆浓度差进行。
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肾小管与集合管的重吸收功能
近端小管 髓袢降 髓袢升 髓袢升 远曲小管 支细段 支细段 支粗段 与集合管
Na+ 主动 不通透 被动 主动
主动
(泵漏模式)
(一)肾脏血液循环的特点
1.血流量大且分布不均
正常成人安静时每分钟约有1200ml血液流经两侧肾 脏,相当于心输出量的1/5~1/4左右。
◦ 94%左右的血液分 布在肾皮质
◦ 5~6%分布在外髓 ◦ 不到1%供应内髓
出球小动脉
肾小管周围 毛细血管网
肾小球 毛细血管网 入球小动脉
小叶间动脉
弓形动脉
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