《泌尿生理学》ppt课件

1,中山大学中山医学院生理学教研室 向秋玲 xiangqlmail.sysu.edu.cn,第九章 尿液的生成与排泄 Formation and excretion of urine,2,排泄的四个途径： 由呼吸器官排出(By respiratory organ) 由大肠排出(By intestinal tract) 由皮肤排出(By skin) 由肾脏排出(By kidney),排泄(excretion)： 机体将物质代谢尾产物和机体不需 或过剩的物质排出体外的过程。,3,排泄的功能意义,通过呼吸系统: CO2，少量水和挥发性药物 通过消化道:唾液腺排少量铅和汞，消化管排胆色素和无机盐 通过皮肤:排水、NaCl、KCl、尿素和乳酸 通过肾脏:通过尿排代谢终产物和过剩的物质,4,泌尿功能和非泌尿功能 The renal function：,泌尿功能尿生成过程 1.肾小球的滤过 2.肾小管和集合管的重吸收 3.肾小管与集合管的分泌,5,尿的一般理化特性,尿量(urine volume): 10002000ml/日 2500ml/日 多尿(polyuria) 100500 ml/日 少尿(oliguresis) 100ml/日 无尿(anuresis) 尿色：淡黄色 浓缩时变深 比重(specific density)：1.0151.025 波动范围：1.0011.035,6,pH: 5.07.0 正常最大波动范围4.58.0 荤素杂食尿呈酸性，pH约6.0 素食尿呈碱性，碱基排出多 9597%水 成份 无机盐：NaCl、硫酸盐等 35%固体物 有机物：尿素、 肌酐、马尿酸、尿胆素,7,非泌尿功能分泌生物活性物质 A.促红细胞生成素(EPO)促RBC生成 B. 肾素(Renin)调节醛固酮(aldosterone)分泌调节血量调节电解质浓度 C. 羟化VitD3钙磷代谢 D. PGA舒血管,8,第一节 肾脏的结构与功能特点,9,10,肾小球glomerulus（毛细血管球） 肾小体 renal corpuscle 肾小囊renal capsule （内层、囊腔、外层） 肾单位 (Nephron) 近端小管proximal tubule 200万个 肾小管 髓袢细段medullary loop renal tubule 远端小管distal tubule,11,12,皮质肾单位：占8590% 位于皮质的外2/3处 肾单位 肾小球小，入球小A口径 出球小A 类型 近髓肾单位：占1015% 位于皮质深部1/3处 肾小球大 入球小A口径出球小A， 出球小A 管周毛细血管 U形 直小血管,集合管(Collecting tubule)： 不包括在肾单位内，在尿液浓缩功能中起作用。,13,14,二、近球小体(juxtaglomerular apparatus),入球小A的近球细胞（颗粒细胞分泌肾素） 球外系膜细胞（间质细胞 ） 远曲小管的致密斑感受小管内Na+含量的变化近球细胞调节肾素分泌,15,图9-5 肾小球及近球小体示意图,16,三、肾脏血液循环的特点,（一）肾脏的血液供应 (renal blood supply) 1.血供丰富 成人安静时1100ml /min 皮质 94% 髓质 6%,17,2.两套毛细血管网 肾A叶间A弓形A小叶间A入球小A毛细血管网出球小A毛细血管网（管周毛细血管）小叶间V弓形V叶间V肾静脉,18,-,19,3.肾内血流量分布不均匀,皮质血流量髓质 blood flow in the vasa recta of the renal medulla is very low compared with flow in the renal cortex 皮质肾单位入球小A口径 出球小A (阻力小) （阻力大肾小球内 压高利于滤过） 髓质血流量少 直小血管阻力大 原因 髓质部高阻力 管内血粘滞也较高,20,（二）肾血流量的调节(regulation of blood flow in kidney) 1.肾血流的 自身调节 Autoregulation 灌注压2080mmHg（2.710.7Kpa）时，肾血流量随肾A压升高而升高 灌注压80180mmHg（10.724Kpa）时，肾血流量稳定在一个水平不变 灌注压180mmHg（24Kpa）时，肾血流量又随肾A压升高而升高,21,罂粟硷(Papaverine)、水合氯醛(Chloral Hydrate)抑制血管平滑肌后自身调节(autoregulation)现象消失，提示自身调节与血管平滑肌活动有关。 机制：细胞分流学说、组织压力学说、肌原反应学说、反馈调节学说,22,肌原学说(myogenic mechanism),当肾灌注压升高入球小A血管平滑肌牵张刺激平滑肌紧张性管径相应血流阻力血流量 (反之亦然）,23,2.肾血流的神经和体液调节,肾N（发自T12 L2）属交感神经系统，入球小A的N末梢分布密度大收缩血管效应；肾素分泌。 迷走N纤维对尿生成的影响尚未肯定。 体位性肾血液量改变，可能是反射性交感N兴奋所致。 体液因素：肾上腺素(adnephrin)与去甲肾上腺素(norepinephrine)、升压素、肾素、血管紧张素(angiotensin)肾血管收缩（静滴Adr.10微克/分，肾血流量减少30%）,24,意义（significance）,安静正常：通过自身调节使肾血流量相对稳定，泌尿活动正常进行。 运动或异常如高温、出血缺氧时：通过神经、体液调节使血流量减少，保证重要器官的血流供应。,25,尿生成过程(urine formation),肾小球的滤过功能(glomerular filtration) 肾小管和集合管的重吸收(selective reabsorportion) 肾小管和集合管的分泌 (secretion),26,第二节 肾小球的滤过功能 (glomerular filtration),一、肾小球的滤过作用和滤过率 1.血浆(plasm)、滤液(filtrate)、尿成份的比较 微穿刺技术 获取囊内液， 微量化学分析 表明系血浆的 超滤液(ultrafiltrate),27,血浆、滤过液、尿液成分比较,成分 血浆(g/L) 滤液(g/L) 尿(g/L) 水 900 980 960 蛋白质 7090 0.3 0 葡萄糖 1.0 1.0 0 Na+ 3.3 3.3 3.5 K+ 0.2 0.2 1.5 Cl- 3.7 3.7 6.0 H2PO4- HPO42 - 0.04 0.04 1.5 尿素 0.3 0.3 18 尿酸 0.04 0.04 0.5 肌酐 0.01 0.01 1.0 氨 0.001 0.001 0.4,重吸收,分泌,28,2. 肾小球滤过率（glomerular filtration rate，GFR）: 单位时间内（每分钟）两肾生成的超滤液量。 125ml/min/1.73m2 125×1440（24h）=180000 180L/24h GFR=Kf·Puf（Kf：滤过系数，Puf：有效滤过压）,29,3. 滤过分数（filtration fraction, FF）： 肾小球滤过率和肾血浆流量的比值 125 / 660×100%=19% 660ml/min 可见流过肾脏的血浆约1/5由肾小球滤到肾小囊腔中，GFR与FF是衡量肾功能的指标。,30,二、滤过膜及其通透性(the glomerular capillary membrane and its permeability),肾小球毛细血管内皮细胞 窗孔结构，表面蛋白带负电荷 滤过膜 基膜：胶原和蛋白聚糖原纤维细丝 肾小囊内层上皮细胞 裂隙孔，上皮细胞带负电荷,31,图9-6 肾小球滤过膜的结构,32,1.分子量大小的选择性滤器,有效半径4.2nm不能滤过 葡萄糖（分子量180，半径0.36nm）可通过,33,34,图9-7 右旋糖酐分子半径与电荷对肾小球滤过能力的影响 滤过能力值为1.0指物质可自由被滤过，如H2O。滤过能力值为0则指不能滤过,2.分子电荷的选择性滤器,右旋糖酐 (+)易通过滤过膜 右旋糖酐 (-) 难通过滤过膜,35,上皮和内皮细胞上的酸性糖蛋白，涎基带负电基团和基膜上的硫酸肝素的负离子基团构成了滤过的电学屏障，限制负电荷的滤过。 电中性分子：通透性决定于分子的大小 带负电大分子：内层细胞层和基膜内侧部的带负电结构可阻止它通过。 带正电大分子：虽然可能通过内皮细胞层和基膜内侧部，但基膜外侧部和裂孔膜是它的主要屏障。,36,病理：肾炎(nephritis)、肾病综合征(nephrotic syndrom)蛋白尿(Proteinuria) 滤过膜带负电荷的涎基或消失，导致带负电荷的血浆白蛋白滤过 蛋白尿,37,三、有效滤过压 EFP （effective filtration pressure）,EFP 肾小球滤过作用的动力 有效滤过压=（肾小球毛细血管压+肾小囊内胶体渗透压） -（血浆胶体渗透压+肾小囊内静水压),38,用直接法测出，肾小球毛细血管压平均值约45mmHg，入球端与出球端毛细血管压基本相等(下降1-2mmHg) 肾小囊内胶体渗透压接近0 mmHg 血浆胶体渗透压25mmHg,入球端20mmHg,出球端35 mmHg 肾小囊静水压 10 mmHg 入球端有效滤过压=45 -（20+10）=15 mmHg （1.4Kpa） 出球端有效滤过压=45 -（35+10）=0 mmHg,39,图9-8 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,40,通常超滤液(ultrafiltrate)在入球端毛细血管段中滤过产生，出球端有效滤过压为零，无法生成超滤液。 滤过平衡（filtration equilibrium）,41,四、影响肾小球滤过的因素,（一）肾小球毛细血管滤过系数（Kf） 肾小球毛细血管通透性 肾小球有效滤过面积，正常1.5m2以上,42,1.肾小球毛细血管的血压,全身动脉血压(artery pressure of total body)改变： 波动在80180mmHg（10.724Kpa）时，通过自身调节，入球小A口径改变，使肾小球毛细血管压相对稳定，GFR基本保持不变。 AP80mmHg(10.7KPa),肾小球毛细血管压相应 AP4050mmHg（5.36.7Kpa）时，有效滤过压为零，GFR=0,无尿 高血压晚期，入球小A硬化，GFR,（二）有效滤过压改变,43,图9-9 入球和出球小动脉阻力变化对肾小球滤过率和肾血流的影响 入球和出球小动脉缩窄表阻力增加，入球和出球小动脉扩张表阻力减小 A.入