《人体解剖生理学》第十章 泌尿系统-上海海洋大学-吴文惠教授

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Na+、Cl-、水的重吸收
X
X
②电化学梯 度为动力 同向转运
逆向转运
①Na+泵泵出钠 细胞内带负电荷 ③同①
④易化扩散 回到血液
(二)Cl-的重吸收 机制: ⑴ 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20~40%)→Cl- 顺浓度差经 紧密连接处(称细胞旁路途径)进入 细胞间隙。 ⑵ Cl- -HCO3-同向交换体 ●特点:被动重吸收;先于Na+被 重吸收 伴随Na+与H+逆向偶联转运。
一些物质的有效半径和肾小球滤过能力的关系 分子量 有效半径(nm) 滤过能力 物质 H2 O 18 0.10 1.0 Na+ 23 0.14 1.0 60 0.16 1.0 尿素 小于2nm中性化合物全滤过 180 0.36 1.0 葡萄糖 342 0.44 1.0 蔗糖 5500 1.48 0.98 菊粉 17000 1.95 0.75 肌球蛋白 43000 2.85 0.22 卵白蛋白 2-4nm的化合物部分滤过 68000 3.25 0.03 血红蛋白 69000 3.55 < 0.01 血浆白蛋白 4nm的化合物不滤过
(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。
(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 衡的位臵。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减少,肾小球滤过率也 因而显著减少。
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。
(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。
肾小管、肾小球和肾小囊的解剖结构
皮质肾单位和远髓肾单位的差别
两种肾单位比较
皮质肾单位 近髓肾单位 内皮质层 少,占10%-15% 体积大
分 布 数 量 肾小球体积 血管口径 第二次毛细 血管网 髓 袢 近球小体 交感神经 肾素含量
外皮质层和中皮质层 多,占85%-90% 体积小
入球小动脉口径>出球 小动脉
正常成人终尿和血浆中一些物质浓度的比较
血浆 (g/100ml) 原尿(g/100ml) 终尿 (g/100ml)
水 蛋白质 葡萄糖 钠 钾 尿素 肌酐 硫酸根 磷酸根
95 8 0.1 0.32 0.02 0.03 0.001 0.003 0.003
98 0.03 0.1 0.32 0.02 0.03 0.001 0.003 0.003
肾脏的血液循环
图8-1-6 肾脏的两套毛细血管网
肾血液循环流程
肾动脉-肾段动脉-叶间动脉-弓形动脉-小叶间动脉------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
直小静脉
出球小动脉
肾小管周围毛细血管网
出球小动脉
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
96 0 0 0.35 0.15 2 0.1 0.18 0.12
(一)滤过膜的组成
上都存在有不同直径的微孔(图8-2-1)。
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
滤过膜的通透性 机械屏障 电学屏障
滤过膜的机械屏障
第二节 肾脏生成尿的过程
①肾小球滤过、②肾小管的重吸收和③分泌三个相联系的环节
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
星型静脉
肾脏血液循环的特点
①肾血流量大,占心输出量的1/5~1/4,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。 ②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。 ③肾血流量在动脉血压为80~180mmHg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。
H+ ,管重吸收不同量的水。
一、近曲小管中的物质转运
(一)Na+的重吸收Na+重吸收机 制 ⑴前半段:主动过程。 ①管腔膜:Ⅰ.Na+分别与葡萄 糖 、 氨 基 酸 、 HCO3- 、 PO43等同向偶联转运; Ⅱ. Na+与 H+逆向偶联转运。 ②管周膜:Na+-K+泵。主动2/3 ⑵后半段:被动过程。 ① Cl-顺浓度差经紧密连接处 重吸收→管两侧电位差→Na+ 顺电位差经紧密连接处重吸 收。被动1/3 ② Na+与H+逆向偶联转运。
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 滤过能力的作用 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。
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
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。
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+、
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)
图10-12
(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。
(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)。
第十章 泌尿系统
第一节 泌尿系统的构成及其神经调节
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。
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。
各段肾小管和集合管的重吸收和分泌
重吸收和分泌的证据:
①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)。 ②比较原尿与终尿 量: 原尿量 =125ml/min×60 ×24=180L/d 终尿量 =1-2L/d (=重吸收) 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 1.1 Cl3.7 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
分布在皮质部分的肾小管 周围 短,只达外髓质层 有 丰富 多
入球小动脉口径=出球 小动脉
不仅分布在邻近的近曲 或远曲小管,还形成直小 血管 长,深入到内髓质层 无 少 少
肾小囊与进球小体
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
评价: 肾脏滤过功能以肾小球滤过率(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。
血浆、原尿和终尿的成分比较
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)
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。
生理功能(泌尿功能和分泌功能)
其主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。
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