尿液的生成与排泄
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1. 机械屏障:分子大小选择滤过器 机械屏障: 不同有效半径的电中性物质的滤过情况: 不同有效半径的电中性物质的滤过情况: 有效半径 物质的滤过情况 *有效半径<2.0nm的分子 可自由滤过。 有效半径< 的分子: 自由滤过 滤过。 有效半径 的分子 *有效半径 有效半径2.0~4.2nm的分子 滤过量随 的分子: 有效半径 的分子 有效半径的增加而降低。 有效半径的增加而降低。 *有效半径>4.2nm的分子 完全不能滤过。 有效半径> 的分子: 不能滤过 有效半径 的分子 完全不能滤过。 2. 电荷选择过滤器作用 因滤过膜覆盖有带负电 电荷选择过滤器作用 因滤过膜覆盖有带负电 作用: 使带负电荷的物质不易通过。 荷的糖蛋白,使带负电荷的物质不易通过。 的糖蛋白 使带负电荷的物质不易通过
二、肾单位不同部分的重吸收和分泌
(一)、近端小管中的物质转运 )、近端小管中的物质转运 近端小管重吸收67%的Na+、Cl-、K+、 的 近端小管重吸收 H2O;85%的HCO3-;100%葡萄糖、氨基 葡萄糖、 ; 的 葡萄糖 酸;同时分泌H+入肾小管。 同时分泌 入肾小管。 重吸收的关键动力是上皮细胞基侧膜上的 Na+泵。
一、肾小球的滤过作用和滤过率
1.肾小球滤过液的成分 . 原尿是血浆的超滤液——对蛋白质不通透 对蛋白质不通透 原尿是血浆的超滤液 2.肾小球滤过率 . 单位时间内两肾滤过液体的量称为肾小球滤过率 (GFR)。 。 正常为125 ml/min。 正常为 。 3.滤过分数 . GFR与肾血浆流量的比值称为滤过分数 (FF)。 与肾血浆流量的比值称为滤过分数 。 正常约为19% 正常约为
第三节 肾小管与集合管的物质转运功能
一、肾小管与集合管的重吸收功能 肾小球滤过生成的滤过液进入肾小管 后称为小管液。 后称为小管液。 小管液中99%的水、100%的葡萄糖及不 的水、 小管液中 的水 的葡萄糖及不 同量的钠、尿素等被重吸收 肌酐、尿酸、 重吸收; 同量的钠、尿素等被重吸收;肌酐、尿酸、 钾等被分泌入小管腔。 分泌入小管腔 钾等被分泌入小管腔。
二、滤过膜及其通透性
(一)滤过膜的组成:三层结构 一 滤过膜的组成 滤过膜的组成: 毛细血管内皮细胞、基底膜、 毛细血管内皮细胞、基底膜、肾小囊上皮细胞 (二)滤过膜的通透性 二 滤过膜的通透性 1. 机械屏障:分子大小选择滤过器 机械屏障:分子大小选择滤过器 2. 电学屏障:分子电荷选择滤过器 电学屏障:分子电荷选择滤过器
第八章 尿的生成和排出 (Urine Formation and Excretion)
第一节 肾脏的结构及功能概要
一、 肾脏的功能结构
皮质 髓质
远曲小管 集合管
肾小球 近曲小管 髓襻
二、肾脏血液循环的特征 (一)肾脏的血液供应的特点 一 肾脏的血液供应的特点 1.血流量大:1100ml/min 血流量大: 血流量大 2.分布不均:94%在皮质 分布不均: 分布不均 在皮质 3.两套 两套Cap网:各自血压高低不同。 两套 网 各自血压高 不同。 (1)肾小球 肾小球Cap内血压较高 利于滤过; 内血压较高 利于滤过 肾小球 内血压较高,利于滤过; 重吸收。 (2)肾小管周围 肾小管周围Cap网血压较低 利于重吸收。 网血压较低 肾小管周围 网血压较低, 利于重吸收
远端小管后段和集合管: 远端小管后段和集合管: 主细胞重吸收 重吸收Na * 主细胞重吸收 +和H2O,分泌 + ;闰 ,分泌K 细胞主要分泌 主要分泌H 细胞主要分泌 +。 远端小管和集合管的闰细胞通过H 远端小管和集合管的闰细胞通过 +泵泌 H+。(促进 。(促进 促进HCO3-的重吸收,排酸保碱, 的重吸收,排酸保碱, 维持体内酸碱平衡; 维持体内酸碱平衡;可调节尿液酸碱 度。)
肾小球毛细血管网和肾小管周围毛细血管网
三、肾的功能单位——肾单位 肾的功能单位 肾单位
肾单位(含集合管) 肾单位(含集合管)结构示意图
肾 单 位 结 构 示 意 图
第二节 肾小球的滤过功能
尿的产生的基本过程: 尿的产生的基本过程: (1)肾小球滤过 ) (2)肾小管重吸收物质到血液 ) (3)从血液分泌物质到肾小管 ) 尿的排泄率=滤过率 重吸收率 尿的排泄率 滤过率-重吸收率 分泌率 滤过率 重吸收率+分泌率
(三)远端小管和集合管的重吸收和分泌 三 特点: 特点: 可调节: (1)可调节: 可调节 对水的重吸收受抗利尿激素调节; 对水的重吸收受抗利尿激素调节; 抗利尿激素调节 对NaCl的重吸收受醛固酮调节 的重吸收受醛固酮调节. 的重吸收受醛固酮调节 (2)机制:Na+(主动 ,Cl-(被动)、水(被动 机制: 主动), 被动) 机制 主动 被动 --渗透 。 渗透)。 渗透 (3)重吸收量 重吸收量: 重吸收量
肾糖阈: * 肾糖阈:指尿中在不出现葡萄糖时的最高血 浆葡萄糖浓度。一般为160 180mg/100ml。 160浆葡萄糖浓度。一般为160-180mg/100ml。 * 葡萄糖吸收极限量:指全部肾小管对葡萄糖 葡萄糖吸收极限量: 吸收极限量 的吸收均已达到极限时小管液中的葡萄糖滤过 量。 成年男性为375mg/min;女性300mg/min。 成年男性为375mg/min;女性300mg/min。 375mg/min 300mg/min 葡萄糖吸收具有极限量, *葡萄糖吸收具有极限量,可能与近端小管 葡萄糖同向转运体数目有限有关。 Na+-葡萄糖同向转运体数目有限有关。
入球小动脉
出球小动脉
毛细血管血压
血浆胶体渗透压 囊内压
肾小球毛细血管压、 肾小球毛细血管压、胶体渗透压和 囊内压对肾小球滤过率的影响
影响肾小球滤过的因素
(一)滤过系数:正相关 一 滤过系数 滤过系数: (二)有效滤过压:正相关 二 有效滤过压: 有效滤过压 一定范围内稳定 1.肾小球 肾小球Cap血压 正变; (一定范围内稳定 血压: 肾小球 血压 一定范围内稳定) 2.囊内压 反变; (正常时较稳定 囊内压: 正常时较稳定 囊内压 正常时较稳定) 正常时变动不大) 3.血浆胶体渗透压 反变; (正常时变动不大 血浆胶体渗透压: 正常时变动不大 血浆胶体渗透压 (三)肾血浆流量 正变. (影响较大 三 肾血浆流量 肾血浆流量: 影响较大) 影响较大
* NH3的分泌 NH3由谷氨酰胺脱氨而来 谷氨酰胺脱氨而来 NH3可自由扩散,扩散量取决于管腔膜 可自由扩散, 两侧的pH值 两侧的 值 生理意义—— 促进排 +及HCO3-的重吸 促进排H 生理意义 收
第四节 尿液的浓缩和稀释
生理意义: 生理意义: 调节排水量,维持体液平衡和渗透压恒定。 调节排水量,维持体液平衡和渗透压恒定。 体液平衡
(二)、髓袢中的物质转运 )、髓袢中的物质转运 髓袢重吸收25%的Na+、Cl-、K+。 的 髓袢重吸收 同一载体同向转运, Cl-与Na+、K+由同一载体同向转运,其转运 比例是Na+:2Cl-: K+。 比例是 Na+:主动重吸收 被动重吸收(顺浓度梯度) 被动重吸收(顺浓度梯度) Cl-、K+:继发性主动重吸收
+、Cl-(约12%) Na 约
和
不同量水(使机体水平衡而定 。 不同量水 使机体水平衡而定)。 使机体水平衡而定
远端小管前段: 远端小管前段: 通过Na 同向转运体, * 通过 +-Cl-同向转运体,在Na+泵供能 主动重吸收Na 下,主动重吸收 +。 噻嗪类药物可抑制Na 同向转运体, 噻嗪类药物可抑制 +-Cl-同向转运体, 导致利尿。 导致利尿。 对水的通透性很低,水重吸收量很少。 对水的通透性很低,水重吸收量很少。
、 1.Na+、Cl- 和H2O的重吸收 的重吸收
近端小管前半段, 主要与HCO3-、葡萄糖、 葡萄糖、 近端小管前半段, Na+主要与 氨基酸一起被重吸收,以跨上皮细胞主动重吸 氨基酸一起被重吸收,以跨上皮细胞主动重吸 为主;并与H 分泌相耦联, 收为主;并与 +分泌相耦联,吸收量占总量的 2/3。 。 近端小管后半段, Na+主要与 -一起被重吸收, 主要与Cl 一起被重吸收, 近端小管后半段, Na+重吸收是通过 +-H+交换的反向转运,Cl重吸收是通过Na 交换的反向转运, 的重吸收是通过和阴离子的反向转运完成的, 的重吸收是通过和阴离子的反向转运完成的, 绝大部分的Cl 是顺浓度梯度,被动重吸收。 绝大部分的 -是顺浓度梯度,被动重吸收。 H2O是靠渗透作用进行被动重吸收的。 是靠渗透作用进行被动重吸收 是靠渗透作用进行被动重吸收的
(二)、肾小管重吸收的方式 )、肾小管重吸收的方式 1.被动重吸收 被动重吸收 电化学梯度进行转运,不需要直接消耗能量。 顺电化学梯度进行转运,不需要直接消耗能量。 如尿素、水和HCO3-的重吸收。 如尿素、 的重吸收。 2.主动重吸收 主动重吸收 逆电化学梯度进行转运,需要从代谢获得能量 电化学梯度进行转运, 进行重吸收。如葡萄糖、氨基酸、 进行重吸收。如葡萄糖、氨基酸、蛋白质的重 吸收。 吸收。
(三)、重吸收的有限性 )、重吸收的有限性 肾小管对物质的重吸收是有一定限度的, 肾小管对物质的重吸收是有一定限度的, 这称之为重吸收的最大限度 最大限度。 这称之为重吸收的最大限度。 肾小管重吸收的有限性只表现在主动重吸 收中, 收中,而被动重吸收不表现转运的最大 限度。 限度。
(四)、肾小管分泌的特征 )、肾小管分泌的特征 肾小管的分泌是由管周毛细血管将物质 转运到小管腔的过程。 转运到小管腔的过程。主要通过扩散和 跨细胞介导的过程进行。 跨细胞介导的过程进行。 分泌的主要物质是H 分泌的主要物质是 +和K+
2.HCO3-的重吸收和 +的分泌 的重吸收和H HCO3-的重吸收与 +- H+交换密切相关, 的重吸收与Na 交换密切相关 密切相关, 转运回血液, HCO3-随着 +被动转运回血液,H+通过 随着Na 被动转运回血液 Na+- H+交换入管腔。 交换入管腔。 肾小管重吸收HCO3-是以 是以CO2的形式进行 肾小管重吸收
NaHCO3
3.K+的重吸收
小管液中80% K+被重吸收。 被重吸收。 小管液中 主动转运过程 K+的重吸收是主动转运过程,机制未 的重吸收是主动转运过程, 明。
4.葡萄糖的重吸收 葡萄糖的重吸收
100%葡萄糖被重吸收,部位仅限于近端小 葡萄糖被重吸收, 葡萄糖被重吸收 尤其是其前半段; 管,尤其是其前半段; 是一种继发性主动转运; 是一种继发性主动转运; 继发性主动转运 近端小管对葡萄糖的重吸收有一定限度, 近端小管对葡萄糖的重吸收有一定限度, 滤液中葡萄糖的总量超过肾小管重吸收的 极限,尿中即出现葡萄糖。 极限,尿中即出现葡萄糖。
重吸收: 重吸收:指物质从肾小管液中转运至 血液中。 血液中。 分泌: 分泌:上皮细胞将本身产生的物质或 血液中的物质转运至肾小管腔内。 血液中的物质转运至肾小管腔内。
一、肾小管重吸收和分泌的特征和方式
(一)、肾小管重吸收的特征 )、肾小管重吸收的特征 1.重吸收量大 重吸收量大 肾小球滤液经肾小管被大量的重吸收, 肾小球滤液经肾小管被大量的重吸收,有99% 的水分在流经肾小管和集合管时被重吸收。 的水分在流经肾小管和集合管时被重吸收。 2.选择性高 选择性高 葡萄糖和氨基酸,几乎被肾小管完全吸收, 葡萄糖和氨基酸,几乎被肾小管完全吸收,尿 中排泄率几乎为零。 中排泄率几乎为零。滤液中的水和电解质也是 被高度重吸收。 被高度重吸收。 某些代谢产物如尿素只有小部分被重吸收, 某些代谢产物如尿素只有小部分被重吸收,而 肌酐则完全不被重吸收
肾小球)有效滤过压 三、(肾小球 有效滤过压 肾小球 (effective filtration pressure) ———肾小球滤过的动力。 肾小球滤过的动力。 肾小球滤过的动力
肾小球有效滤过压= 肾小球有效滤过压= 肾小球Cap血压-(血浆胶体渗透压+囊内压) 血压-(血浆胶体渗透压+ 肾小球 血压-(血浆胶体渗透压 囊内压)
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(一)尿液的稀释 尿液的稀释