生理学课件：肾脏
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capillary
Bowman’s capsule podocyte
efferent arteriole
Juxtaglomerular
cells
球旁细胞
Juxtaglomerular cells
分泌肾素renin 受交感肾上腺素能 纤维支配
致密斑macula densa Na+感受器，调节 renin分泌
血 浆 胶 体 渗 透 压
B
A
C
0 肾小球毛细血管长度
A：肾血浆流量正常 B：肾血浆流量↓
C： 肾血浆流量↑
具有滤过作用的肾小 球毛细血管的长短取 决于血浆胶体渗透压 上升的速率
（五）滤过系数
滤过系数(Kf)是在单位有效滤过压的驱动下，单位 时间内经滤过膜滤过的液体量。
Kf=K*S K：滤过膜的有效通透系数 Permeability of glomerular fபைடு நூலகம்ltration membrance
GFR）
正常值：125 ml / min
滤过分数（filtration fraction） 肾小球滤过率与肾血浆流量的比值
正常值：19 %
生理意义：表明流经肾脏的血浆中约有1/5由肾小 球滤出到囊腔形成原尿。
（二）有效滤过压（effective filtration pressure）
滤过的动力
有效滤过压＝0时为滤 过平衡filtration balance 一但达到 滤过平衡，滤过停止
Formation and Excretion of Urine
第一节 肾的功能解剖和肾血流量
一、肾的功能解剖 （一）肾单位和集合管（nephron and collecting duct）
肾小体 肾小球
肾
肾小囊 近曲小管
单 位
肾小管
近端小管 髓袢降粗 髓袢 降细
升细
远端小管 髓袢升粗
远曲小管
皮质肾单位和近髓肾单位
入球≤出球，形成 肾小管周围毛细 血管网和U形直
小血管网
Vasa recta
肾素 多
分泌少
功能 原尿生成 尿液稀释、浓缩
（二）球旁器 Juxtaglomerular apparatus
vascular smooth muscle
efferent arteriole macula densa extraglomerular mesangial cell
GS、 aa Na+ 肌苷
有 500g/d （+）
无 3-5g/d （++）
选择性重吸收（reabsorption）
•转运方式 主动转运 逆电化学梯度跨膜转运 耗能
原发性主动转运 能量由ATP水解提供 继发性主动转运 能量由其他物质顺电化学梯度跨膜转 运时释放
• 有效半径＜2.0nm的物质，完全被滤过 有效半径＞4.2 nm的物质，完全不被滤过 有效半径在2.0—4.2的物质，随半径的增加而滤过量减少
• 分子量＜ 6.9万
电化学屏障 (electrochemical barrier)
正电易通过 负电不易通过 电中性居中
通透性：滤过物通过滤过膜的能力取决于该物质的 有效半径和所带电荷
影响尿液成分
S：滤过膜面积 Areas of glomerular filtration membrane
影响尿量
第三节 肾小管和集合管的转运功能
•转运功能包括重吸收和分泌 •重吸收:物质从肾小管中转运到血液中
•分泌:上皮细胞将细胞本身产生的物质或血液中的 物质转运至肾小管腔内
原尿
量
180升/天
终尿 1.5升/天
Iv 生理盐水20ml
稀释血浆蛋白浓度
血浆胶体渗透压↓
有效滤过压↑
GFR↑
尿量↑
（三）肾小囊内压 Capsular pressure
肾小囊内压↑ 有效滤过压↓
GFR↓
尿量↓
（四） 肾血浆流量 renal plasma flow
肾血浆流量通过影响血浆胶体渗透压上升的速率来 影响滤过平衡的位置
35mmHg
（四）肾的神经支配 交感神经肾上腺素能纤维，支 配肾动脉、肾小管及球旁细胞
二、肾的血流量及其调节 （一）肾的血液循环特征
1、肾血流量：量大、分布不均 心输出量的20~25%流经肾(1200ml/min)，其中94% 分布于皮质，5~6%供应外髓，内髓不到1%
2、两个毛细血管网 肾小球毛细血管血压高有利于原尿形成。 肾小管周围毛细血管血压低有利于重吸收进行。
80~180mmHg， 随Bp↑ RBF (-) GFR (-) Urine (-) ＞180mmHg， 随Bp↑ RBF↑ GFR ↑ Urine ↑ 80~50mmHg， 随Bp↓ RBF↓ GFR ↓ Urine ↓ <40～50mmHg，随Bp↓ RBF↓↓ GFR 0 Urine 0
（二）血浆胶体渗透压 Plasma colloid osmotic pressure
（二）肾血流量的调节 1、自身调节 A血压在80—180 mmHg范围内变 化时，肾血流量和肾小球滤过率 保持相对稳定。
机制: 1、肌源性学说
2、管-球反馈
2、神经、体液调节
交感神经兴奋 Adr、NA
肾血管收缩
肾血流量↓
第二节 肾小球的滤过功能
肾小球滤过液是血浆的超滤液 证据：微穿刺，微量分析
滤过率（glomerular filtration rate 单位时间内两肾生成的滤液量。
juxtamedullary
Renal cortex
Cortical nephron
cortical nephrons nephrons
分布 中外皮质层 内皮质层
Juxtamedullar 数量
多
少
y nephron 肾小球
小
大
体积
Renal medulla
髓袢
短
长
出球A 特点
入球＞出球， 形成肾小管周 围毛细血管网
球外系膜细胞extraglomerular mesangium
具有吞噬功能
（三）滤过膜及其通透性 glomerular filtration membrane是滤过的结构基础
结构
毛细血管内皮层
基
膜
肾小囊上皮层
窗孔 50~100nm 网孔 4~8 nm 裂孔 4~14 nm
机械屏障 (mechanical barrier)
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）
入球小动脉端 = 6 – ( 3.3 + 1.3 ) = 1.4 KPa 出球小动脉端 = 6 – (4.7 + 1.3 ) = 0 KPa
二、影响肾小球滤过的因素 （一）肾小球毛细血管血压 Glomerular capillary pressue
Bowman’s capsule podocyte
efferent arteriole
Juxtaglomerular
cells
球旁细胞
Juxtaglomerular cells
分泌肾素renin 受交感肾上腺素能 纤维支配
致密斑macula densa Na+感受器，调节 renin分泌
血 浆 胶 体 渗 透 压
B
A
C
0 肾小球毛细血管长度
A：肾血浆流量正常 B：肾血浆流量↓
C： 肾血浆流量↑
具有滤过作用的肾小 球毛细血管的长短取 决于血浆胶体渗透压 上升的速率
（五）滤过系数
滤过系数(Kf)是在单位有效滤过压的驱动下，单位 时间内经滤过膜滤过的液体量。
Kf=K*S K：滤过膜的有效通透系数 Permeability of glomerular fபைடு நூலகம்ltration membrance
GFR）
正常值：125 ml / min
滤过分数（filtration fraction） 肾小球滤过率与肾血浆流量的比值
正常值：19 %
生理意义：表明流经肾脏的血浆中约有1/5由肾小 球滤出到囊腔形成原尿。
（二）有效滤过压（effective filtration pressure）
滤过的动力
有效滤过压＝0时为滤 过平衡filtration balance 一但达到 滤过平衡，滤过停止
Formation and Excretion of Urine
第一节 肾的功能解剖和肾血流量
一、肾的功能解剖 （一）肾单位和集合管（nephron and collecting duct）
肾小体 肾小球
肾
肾小囊 近曲小管
单 位
肾小管
近端小管 髓袢降粗 髓袢 降细
升细
远端小管 髓袢升粗
远曲小管
皮质肾单位和近髓肾单位
入球≤出球，形成 肾小管周围毛细 血管网和U形直
小血管网
Vasa recta
肾素 多
分泌少
功能 原尿生成 尿液稀释、浓缩
（二）球旁器 Juxtaglomerular apparatus
vascular smooth muscle
efferent arteriole macula densa extraglomerular mesangial cell
GS、 aa Na+ 肌苷
有 500g/d （+）
无 3-5g/d （++）
选择性重吸收（reabsorption）
•转运方式 主动转运 逆电化学梯度跨膜转运 耗能
原发性主动转运 能量由ATP水解提供 继发性主动转运 能量由其他物质顺电化学梯度跨膜转 运时释放
• 有效半径＜2.0nm的物质，完全被滤过 有效半径＞4.2 nm的物质，完全不被滤过 有效半径在2.0—4.2的物质，随半径的增加而滤过量减少
• 分子量＜ 6.9万
电化学屏障 (electrochemical barrier)
正电易通过 负电不易通过 电中性居中
通透性：滤过物通过滤过膜的能力取决于该物质的 有效半径和所带电荷
影响尿液成分
S：滤过膜面积 Areas of glomerular filtration membrane
影响尿量
第三节 肾小管和集合管的转运功能
•转运功能包括重吸收和分泌 •重吸收:物质从肾小管中转运到血液中
•分泌:上皮细胞将细胞本身产生的物质或血液中的 物质转运至肾小管腔内
原尿
量
180升/天
终尿 1.5升/天
Iv 生理盐水20ml
稀释血浆蛋白浓度
血浆胶体渗透压↓
有效滤过压↑
GFR↑
尿量↑
（三）肾小囊内压 Capsular pressure
肾小囊内压↑ 有效滤过压↓
GFR↓
尿量↓
（四） 肾血浆流量 renal plasma flow
肾血浆流量通过影响血浆胶体渗透压上升的速率来 影响滤过平衡的位置
35mmHg
（四）肾的神经支配 交感神经肾上腺素能纤维，支 配肾动脉、肾小管及球旁细胞
二、肾的血流量及其调节 （一）肾的血液循环特征
1、肾血流量：量大、分布不均 心输出量的20~25%流经肾(1200ml/min)，其中94% 分布于皮质，5~6%供应外髓，内髓不到1%
2、两个毛细血管网 肾小球毛细血管血压高有利于原尿形成。 肾小管周围毛细血管血压低有利于重吸收进行。
80~180mmHg， 随Bp↑ RBF (-) GFR (-) Urine (-) ＞180mmHg， 随Bp↑ RBF↑ GFR ↑ Urine ↑ 80~50mmHg， 随Bp↓ RBF↓ GFR ↓ Urine ↓ <40～50mmHg，随Bp↓ RBF↓↓ GFR 0 Urine 0
（二）血浆胶体渗透压 Plasma colloid osmotic pressure
（二）肾血流量的调节 1、自身调节 A血压在80—180 mmHg范围内变 化时，肾血流量和肾小球滤过率 保持相对稳定。
机制: 1、肌源性学说
2、管-球反馈
2、神经、体液调节
交感神经兴奋 Adr、NA
肾血管收缩
肾血流量↓
第二节 肾小球的滤过功能
肾小球滤过液是血浆的超滤液 证据：微穿刺，微量分析
滤过率（glomerular filtration rate 单位时间内两肾生成的滤液量。
juxtamedullary
Renal cortex
Cortical nephron
cortical nephrons nephrons
分布 中外皮质层 内皮质层
Juxtamedullar 数量
多
少
y nephron 肾小球
小
大
体积
Renal medulla
髓袢
短
长
出球A 特点
入球＞出球， 形成肾小管周 围毛细血管网
球外系膜细胞extraglomerular mesangium
具有吞噬功能
（三）滤过膜及其通透性 glomerular filtration membrane是滤过的结构基础
结构
毛细血管内皮层
基
膜
肾小囊上皮层
窗孔 50~100nm 网孔 4~8 nm 裂孔 4~14 nm
机械屏障 (mechanical barrier)
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）
入球小动脉端 = 6 – ( 3.3 + 1.3 ) = 1.4 KPa 出球小动脉端 = 6 – (4.7 + 1.3 ) = 0 KPa
二、影响肾小球滤过的因素 （一）肾小球毛细血管血压 Glomerular capillary pressue