第八章 肾脏的排泄功能
作用机制
血管升压素的作用机制示意图
血管升压素合成和释放的调节
血浆晶体渗透压的改变 生理条件下调节AVP合成、释放的最重要因素 下丘脑视上核附近有渗透压感受器,十分敏感 水利尿 循环血量的改变 血量增多→心房和胸腔大静脉处的容量感受器兴奋 →沿迷走N传 入中枢→ ADH↓ → 尿量↑ → 血量恢复正常 严重失血→ ADH↑↑ → 促进水的重吸收→ 尿量↓ ↘ 血管平滑肌收缩→ 升压
(cortical nephron ) (juxtamedullary பைடு நூலகம்ephron)
(三)球旁器(juxtaglomerular apparatus) (四)肾脏的神经支配及作用
(图示)
交感神经系统 末梢释放NE 调节肾血流量、肾小球滤过率、肾小管的重吸收以及肾素的分泌
迄今尚未发现有副交感神经支配
尿生成的三个阶段
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。
关于尿液:
尿量:
正常:1000ml ~ 2000ml / 24h,平均1500ml 多尿(polyuria):﹥2500ml / 24h 长期,持续
少尿(oliguria):100 ~ 500ml / 24h
肾小管上皮细胞的功能 管-球反馈(tubuloglomerular feed back) 小管液流量变化影响肾血流量和肾小球滤过率的现象 致密斑——传感器(sensor)
二、神经和体液性调节
(一)肾交感神经的作用
使入球小A、出球A,特别是入球小A收缩明显
增加近端小管和髓袢上皮细胞对Na+、Cl-和水的重吸收 促进肾素释放,增强肾小管对NaCl和水的重吸收
图 (pump-leak model)
重吸收量=钠泵主动吸收量 — 回漏量
后段:Cl-顺浓度梯度经细
胞旁路(即紧密连接进入 细胞间隙)被动重吸收→ 管壁两侧电位差→Na+顺电 位梯度被动重吸收 水:
近曲小管管壁对其通透性高 渗透压差驱动
不受神经体液影响,等渗性
2. HCO3- 的重吸收
生理意义:紧急情况下,全身血液重新分配。
第二节 肾小球的滤过功能
原尿即血浆的超滤液
除血细胞和血浆中大分子蛋白质外,其他物质均可滤过 进入肾小囊内。 (表)
肾小球滤过率(glomerular filtration rate,GFR)
定义:单位时间内(每分钟)两肾生成的超滤液量。 正常值:正常成人,1.73m2体表面积,125ml/min
二、肾脏血流特点及其调节
(一)肾脏血液供应的特点
血液供应丰富,但分布不均匀
1200ml/min,相当于心输出量的1/5 ~
1/4
“贮血库”
(图)
94%分布在肾皮质
两套毛细血管网
肾小球毛细血管网内血压较高/肾小
球有效滤过压高,有利于滤过;
肾小管周围毛细血管网内血压较低而
胶体渗透压较高,有利于重吸收。
二、滤过膜及其通透性
实验依据
(图)
滤过膜的结构
滤过膜的面积
(图示)
正常成人,两侧肾脏共约1.5m2以上
滤过膜的通透性
机械屏障——阻止大分子物质滤出(更重要)
静电屏障——阻止带负电荷的较大分子物质滤出
三、影响肾小球滤过的因素
滤过膜的通透性和面积
有效滤过压
肾小球毛细血管血压
临床上静脉快速注入大量生理盐水时,尿量增多的原因之一。
三、影响肾小球滤过的因素
肾血浆流量
肾血浆流量改变主要通过影响滤过平衡的位置而影响肾
小球滤过率。
肾血浆流量↑→ 血浆胶体渗透压的上升速度↓ →
滤过平衡靠近出 球小动脉端 → 具有滤过作用的毛细血管长 → GFR↑
病理条件下,交感神经兴奋,肾血浆流量将显著减少,
第八章
肾脏的排泄功能
概 述
排泄(excretion)
定义 途径
呼吸器官/气体;
消化道/粪便; 皮肤/汗液;
肾脏/尿(urine) ——最重要的排 泄器官
肾脏的基本功能
生成尿液 维持内环境稳态
调节水、渗透压、电解质和酸碱平衡 内分泌功能 分泌促红细胞生成素、肾素、羟化的VitD3等
(二)肾血流量的调节
自身调节
(图) 现象:当动脉血压在一定范围内(10.7~24.0kPa/ 80 ~ 180mmHg)变动时,肾血流量保持相对稳定。 机制:肌源学说/血管平滑肌的紧张性受牵张刺激而改变 重要意义:通常情况下,维持正常的泌尿机能
交感神经→缩血管
神经和体液调节
体液因素(儿茶酚胺、血管升压素、血管紧张素II等)→缩血管 局部体液调节:内皮细胞释放内皮素缩血管效应; NO和前列腺素的舒血管效应。
与管腔膜上Na+-H+交换有密切关系,对维持酸碱平衡有重要 意义。 以CO2形式重吸收
3. K+ 的重吸收
超滤液中的K+绝大部分在近端小管主动重吸收回血,而终尿 中的K+主要由远曲小管和集合管分泌。
逆浓度差和电位差
K+:小管液
细胞内
顺浓度差
血液
4. 葡萄糖的重吸收
全部被重吸收,部位仅限于近曲小管 机制:与Na+ 继发性主动、同向协同转运。 图示 肾糖阈(renal glucose threshold) 概念:尿中不出现葡萄糖的最高血糖浓度。 正常值:160 ~ 180 mg/100ml血液 意义:反映肾小管对葡萄糖的最大重吸收能力。 重吸收极限量
1. Na+ 、Cl- 和水的重吸收
前段:Na+的重吸收主要与葡萄糖、氨基酸等耦联同向转运,
与HCO3- 一起重吸收,以及与H +的分泌相关
后段:Na+ (顺电位差)和Cl- (顺浓度差)主要通过细胞
旁路而被动重吸收。
水:随NaCl等溶质重吸收而被动重吸收,等渗性。
机制
前段:泵-漏模式
180L/24h(体重的3倍,血浆的60倍)
滤过分数 (filtration fraction,FF)
定义:肾小球滤过率和肾血浆流量(renal plasma flow,
RPF)的比值。 正常值:≈ 19%
一、肾小球滤过作用的动力——有效滤过压
(effective filtration pressure,PUF )
第四节 肾小管和集合管的分泌与排泄功能 一、H+的分泌
近端小管、远端小管和集合管都能分泌,80%在近曲小管 机制:逆电化学梯度主动转运 H+-Na+交换 (图) 管腔膜H +泵主动转运 意义:排酸保碱/分泌一分子H +可重吸收一分子NaHCO3, 维持体内酸碱平衡 远曲小管和集合管处, H+-Na+交换、K+-Na+交换具竞争性抑 制作用。
无尿(anuria):﹤100ml / 24h
渗透压:50~1200mOsm /血浆300mOsm
尿的浓缩:高渗尿(高于血浆渗透压)
尿的稀释:低渗尿(低于血浆渗透压)
pH值:5.0~7.0之间/血浆7.35~7.45
第一节 肾脏的结构和血液循环特点
一、肾脏的功能结构特点
(一)肾单位(nephron)和集合管(collecting duct) (图) (二)皮质肾单位与近髓肾单位 (图)(表格)
尿生成的调节
小管液中浓质的浓度 溶质→渗透压→对抗水分的重吸收 渗透性利尿(osmotic diuresis) 定义、原理和临床意义
球-管平衡(glomerulartubular balance) 现象:近端小管的重吸收率始终占肾小球滤过率的 65% ~ 70% (定比重吸收) 生理意义 原理:近端小管对Na+的定比重吸收
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)
微穿刺法测得:
入球端:6.0-(2.67+1.33)=2.0 kPa 出球端:6.0-(4.67+1.33)=0 kPa
由于血浆胶体渗透压的递增,有 效滤过压递降。(图) 滤过平衡(filtration equilibrium)
其他因素 动脉血压↑→ADH↓ 疼痛,紧张→ ADH↑ 弱冷刺激→ ADH↓ 下丘脑病变→ 尿崩症
2. 醛固酮(aldosterone)
来源:肾上腺皮质球状带分泌
生理作用:促进远曲小管和集合管对Na+的主动重吸收和K +
的排泄。(保Na+,排K + ,潴水)
动脉血压10.7kPa~24.0kPa范围内时,通过自身调节维持稳定;
<10.7kPa时,毛细血管血压将相应下降,尿量减少;
下降到5. 3~6.7kPa以下时,GFR=0,无尿。
囊内压
正常时,变动较少。病理时囊内压升高,尿量减少。
血浆胶体渗透压
正常情况下,胶体渗透压变动较少。 若全身血浆蛋白的浓度明显降低时,尿量增加。
远端小管和集 合管重吸收 NaCl、分泌H+ 和K+的示意图
A:远曲小管初段 B:远曲小管后段 和集合管
二、NH3 的分泌
远曲小管和集合管不断生成
脂溶性,自由扩散入小管液与H+结合 形成酸性铵盐,即促进排H+ ,又促进重吸收NaHCO3 故,NH3的分泌与H+的分泌密切相关,共同维持酸碱平衡。