生理学chapt08肾脏的排泄功能

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• 生成的尿液(终尿),经输尿管、膀胱和尿道排出体外,使血液 得到净化。
肾小球的滤过
肾小管的重吸收和分泌
生理学chapt08肾脏的排泄功能
• 肾小球的滤过:当血流流 经肾小球毛细血管时,血 浆中的水和小分子溶质被 滤过,进入肾小囊囊腔而 形成滤过液(原尿),这 是尿生成的第一步。
• 微穿刺实验证明:肾小球发生滤 过时,血而肾小囊液中的各种晶 体成分、渗透压和酸碱度均与血 浆相似。因此,肾小囊滤过液是 血浆的超滤液。
肾脏仅有交感神经的支配,没有副交感 神经的支配。
肾交感神经(主要起自于胸12至腰2脊 髓节段)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)、肾小管和球旁细胞。
肾交感神经通过释放去甲肾上腺素,调节肾血流量、肾小球滤过率、 肾小管对Na+、Cl-等离子的重吸收和肾素的释放。
肾脏的传入神经支配也是交感神经,经肾神经进入脊髓,并通过脊 髓投射到中枢不同部位,参与血压和水盐平衡的调节。
• 当 平 均 动 脉 压 变 动 于 80 ~ 180 mm Hg范围时,肾血流 量保持相对的恒定。
• 当平均动脉压变动在20 ~ 80 mm Hg范围内时,肾血流量 成比例增加。
• 当平均动脉压 > 180 mm Hg 时,肾血流量相应地增加。
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肾血流量自身调节的机制和意义
• 球外系膜细胞:入球小 动脉、出球小动脉和致 密斑之间的一群间质细 胞群;具吞噬功能。
远曲小管 球外系膜
细胞 出球小动脉
致密斑
入球小动脉 球旁细胞
球旁器的作用:感受和传递小管液成分变化的信 息,引起肾小球滤过率和肾素释放量的变化,这 一过程称为管-球反馈。
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(四)肾脏的神经支配
肾皮质 肾髓质
肾盂
肾锥体 肾单位
肾脏的结构(示肾锥体和肾单位) 生理学chapt08肾脏的排泄功能
一、肾脏的功能解剖
(一)肾单位和集合管
• 肾单位:是肾的基本功能单位,有皮质肾单位和近髓肾单位两种类 型;它们与集合管一道共同完成尿的生成过程。
• 肾单位的构成:
• 集合管:不属于肾单位的组成部分,但其与远端小管的远曲小管相 连,每一集合管又接受多条远曲小管,在尿液的生成过程当中,特 别是在尿液的浓缩当中起重要作用。
肾小囊 上皮细胞
基膜 毛细血管内皮
红细胞
水分子 带正电荷物质 葡萄糖 带负电荷物质
血浆蛋白
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• 滤过膜的电学屏障作用:滤过膜各层含有许多带负电荷的物质(主 要是糖蛋白),它们使带负电荷的溶质不容易滤过,而带正电荷的 溶质容易滤过,中性溶质次之。
不同大小带和不同电荷的右旋糖苷通过滤过膜的比较
主要解决肾血流量与全身血液循环调节的相配合问题,即机体在 紧急情况下(大出血、剧烈运动等),可通过神经和体液调节机制, 减少肾的血流量,以保证心脏、脑等重要器官的血流供应。
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第二节 肾小球的滤过功能
• 尿液需要经过肾脏的三个基本生理活动过程而最终形成:① 肾小 球的滤过,形成肾小囊液(原尿),② 肾小管和集合管对小管液 中物质的重吸收,③ 肾小管和集合管的分泌。
• 皮质:富含血管,主要由肾小体 和肾小管构成。
• 髓质:血管较少,由15~25个肾 锥体构成;肾锥体的主要组织结 构为肾小管。
尿液的生成部位和排出的路径:尿液在肾单位和集合管中生成,经集合管在肾 乳头处开口进入肾小盏 → 肾大盏 → 肾盂、输尿管 → 膀胱 → 尿道 → 排出体 外。
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主要分布在皮质肾 单位。
远曲小管 球外系膜
细胞 出球小动脉
致密斑
入球小动脉 球旁细胞
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• 球旁细胞 :入球小动脉 中膜内的特殊分化的平 滑肌细胞;能够合成、 储存和分泌肾素。
• 致密斑:髓襻升支粗段 的远端部分与同一肾单 位入球和出球小动脉接 触处的一些高柱状上皮 细胞;能够感受小管液 中 NaCl 的 含 量 变 化 , 并 将此信息传递给球旁细 胞,从而调节球旁细胞 的肾素释放。
性基膜,网孔直径4 ~ 8 nm,小于网孔直
外层
径的溶质分子可以通过,而血浆蛋白不能
通过,是滤过膜的主要阻挡结构。
• 外层:由肾小囊的上皮细胞构成。上皮细
胞有很长的突起(称为足),突起相互交
中层
内层
错对插,突起之间有裂隙膜,膜上有4 ~
14 nm的小孔,是滤过膜的最后屏障,大
分子的血浆蛋白质不能通过。
• 滤过分数(FF):为GFR与肾血浆流量的比值。若肾血浆流量为660 ml/min,则 FF = 125/660×100% = 19% ,即:流经肾的血浆有1/5 由肾小球滤出到囊腔中形成原尿。
• 肾小球滤过率的大小取决于滤过系数(Kf,滤过膜的面积和通透性) 和有效滤过压(PUF)两个因素, 即GFR = Kf × PUF。
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二、有效滤过压
肾小球滤过的动力是有效滤过压,为四 种压力的代数和,即:
肾小球有效滤过压 =(肾小球毛细血管血压 + 囊 内液体胶体渗透压)-(血浆胶体渗透压 + 肾小囊 内压)
由于肾小囊内滤过液中的蛋白质浓度极 低,由这些蛋白质形成的胶体渗透压可 以忽略不计,故肾小球有效滤过压可以 表示为:
肌源学说: • 动脉血压↑→ 肾血管灌注压↑→ 入球小动脉平滑肌紧张性
↑→ 血管收缩 → 血流阻力↑→ 血流量不随灌注压的升高而 增加;反之亦然。 • 当平均动脉压高于180 mm Hg和低于80 mm Hg 时 → 平 滑肌的收缩和舒张均达到极限 → 自身调节不能维持 → 肾 血流量自身调节功能丧失,血流量随血压变化而变化。
肾小管周围毛细血 管 网 ( peritubular capillaries)
肾小球 毛细血管网
直小血管(vasa recta)
具有两套毛细血管网
• 肾小球毛细血管网:血压 高(约60 mm Hg),可 使液体快速地滤过,有利 于肾小球发挥滤过功能。
• 肾小管周围毛细血管网: 血压低(约13 mm Hg), 可使液体迅速地被重吸收, 有利于肾小管发挥重吸收 功能。
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肾单位的结构(也示集合管)
肾 肾小球 小 体 肾小囊
近球小管
近曲小管
髓襻降支粗段

小 管
髓襻细段
髓襻降支细段 髓襻升支细段
髓襻升支粗段 远球小管
远曲小管
肾小体 肾小管 集合管
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(二)皮质肾单位和近髓肾单位
按照肾单位在肾皮质中 所处的位置不同,可将它 们分为皮质和近髓两种肾 单位,这两种肾单位在结 构、血管供应和功能上均 有不同。
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• 肾小球滤过率(GFR):单位时 间(min)内两肾生成的超滤液 量。GFR与体表面积成正比。
体表面积1.73 m2的正常男子,GFR = 125 ml/min,即 180 L/day。以全身血量4.5 L计算,每日滤过量是全身血 量的40倍,即两肾每天净化全身血液40次。
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二、肾血流量及其调节
肾血流量的特点
• 血流量大:正常人安静时有1,200 ml/min的血液流过两肾,占心 输出量的20% ~ 25% 。
• 血液分布不均匀:在肾血流量中,94%的血液供应肾皮质,5%供 应外髓,1%供应内髓,即皮质的血流量 > 髓质的血流量,故肾血 流量通常是指肾皮质血流量。
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滤过膜对滤过分子具有机械和电学两重屏障作用,故被滤过物质通 过滤过膜的能力取决于其分子的大小和所带的电荷。
• 滤过膜的机械屏障作用:半径 < 2.0 nm的物质(如葡萄糖),可以 自由通过;半径 > 4.2 nm的物质(如血浆蛋白),不能通过;半径 2.0 nm ~ 4.2 nm的物质,随其有效半径增加,滤过量逐渐降低。
尿量及其变化:
正常:1,500 mL/天左右 多尿:> 2,500 mL/天 → 脱水 少尿:100~500 mL/天 无尿:< 100 mL/天 → 尿毒症
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第一节 肾脏的功能解剖和血液循环特征
• 肾脏:分为肾实质和肾盂两个部 分。
• 肾实质:分为皮质和髓质两个部 分;外侧为皮质,内侧为髓质。
由于有效滤过压在 入球端为正值,而 在出球端为零,故 在肾小球入球小动 脉端有滤过,而在 出球小动脉端滤过 停止。
囊内压:在入球端和出 球端不发生变化。
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滤过平衡:由于血液流经肾 小球毛细血管时不断生成滤 过液,血液中血浆蛋白浓度 逐渐增加,血浆胶体渗透压 也随之升高,因而有效滤过 压逐渐下降。当有效滤过压 下降到零时,就达到了滤过 平衡,此时滤过便停止。因 此,在整个肾小球毛细血管 中,只有入球小动脉到滤过 平衡段才有滤过。
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一、肾小球滤过膜及其通透性
肾小球毛细血管中的血浆经滤过作用进入肾小囊,滤过时要通过的结构为 滤过膜,由内、中和外三层结构组成。
• 内层:由毛细血管壁内皮细胞构成,膜上 有直径50 ~ 100 nm的窗孔,可阻止血细 胞通过,但血浆蛋白可以通过。
• 中层:为水合凝胶微纤维网构成的非细胞
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(五)肾脏的血管供应
血管分布和血流方向 腹主动脉 → 肾动脉 → 叶间动脉 → 弓形动脉 → 小叶间动脉 → 入
球小动脉 → 肾小球毛细血管网 → 出球小动脉 → 肾小管周围毛细血 管网 → 小叶间静脉 → 弓形静脉 → 叶间静脉 → 肾静脉
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远曲小管 球外系膜 细胞 出球小动脉
致密斑
入球小动脉 球旁细胞
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(二)肾血流量的神经和体液调节及其意义
神经调节: 肾交感神经活动↑→ 肾血管收缩 → 肾血流量↓。
体液调节: • 肾上腺素、去甲肾上腺素、血管升压素、血管紧张素Ⅱ→ 肾血管
收缩 → 肾血流量↓。 • 前列腺素、NO、缓激肽 → 肾血管舒张 → 肾血流量↑。 肾血流量神经和体液调节的意义:
肾血流量丰富的原因和意义:并不是肾脏营养和代谢的需要,而 是其实现泌尿功能的需要,而肾皮质的血流量大于肾髓质,就是 因为肾脏实现泌尿功能的肾单位均位于皮质。
肾血流量的调节方式:自身调节、神经调节和体液调节。
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(一)肾血流量的自身调节
定义和调节作用的特点:不依赖于外来神经和体液因素的血流量调 节,表现为肾血流量在一定的平均动脉压范围内保持相对恒定。
肾小球有效滤过压 = 肾小球毛细血管血压 -(血浆胶体渗透压+肾 小囊内压)
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囊内液体胶 体渗透压: 因囊内蛋白 质浓度极低, 可忽略不计。
毛细血管血压: 到出球端下降不 多,故其在入球 端和出球端几乎 相等。
血浆胶体渗透 压:由于血液 不断生成滤过 液,而血浆蛋 白不能滤出, 故出球端压力 高于入球端。
肾脏是机体主要的排泄器官,它通过泌尿活动(生成和排出尿液) 将机体代谢的终产物、进入机体的异物和有害物质、摄入的过剩物质 排出体外,从而参与了机体水平衡、电解质平衡和酸碱平衡的调节, 在维持机体内环境的相对恒定中发挥重要作用。
尿液的生成包括肾小球的滤过、肾小管和集合管的重吸收、肾小管 和集合管的分泌三个基本过程。
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皮质肾单位和近髓肾单位结构和功能的比较
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(三)球旁器(近球小体)
一个肾单位的髓襻升支在进入肾皮质部之后,在其自身肾单位的 入球小动脉和出球小动脉之间通过,并与肾小囊壁、入球和出球 小动脉相互紧密接触,形成球旁器(近球小体)。
由球旁细胞(颗粒 细胞)、致密斑和 球外系膜细胞三部 分组成。
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管-球反馈学说:
肾血流量和肾小球滤过率↑→ 到达远曲小管致密斑的小管液流量↑ → 致密斑将此信息反馈至肾小球↑→ 肾小球入球小动脉和出球小动脉 收缩↑→ 肾血流量和肾小球滤过率恢复正常;反之亦然。
3. 肾血流量自身调节 的意义:
使肾血流量与泌尿机 能相互适应,以维持正 常的泌尿功能。
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