机体排泄与水盐平衡生理学.ppt

第十三章第十三章 机体排泄与水盐机体排泄与水盐平衡平衡 学习目标学习目标• •1.掌握排泄、肾小球滤过率、有效滤过压、肾糖阈等概念；尿生成过程，影响肾小球滤过的因素，肾小管溶质浓度、抗利尿激素以及醛固酮对尿生成的调节• •2.理解尿生成的调节及排尿反射，Na+、Cl-和水的调节• •3.了解肾脏的结构特点，K+、Ca2+、H+ 的调节第一节第一节 肾脏生理的基本原理肾脏生理的基本原理一、肾脏的结构特点一、肾脏的结构特点 （一）（一）肾单位的构成肾单位的构成 肾单位肾单位：：是肾的基本功能单位，它是肾的基本功能单位，它与集合管共同完成泌尿功能人的两与集合管共同完成泌尿功能人的两侧肾约有侧肾约有170-240万个肾单位万个肾单位图 --肾单位和肾血管的示意图皮质肾单位和近髓肾单位皮质肾单位和近髓肾单位 肾单位：皮质肾单位肾单位：皮质肾单位 近髓肾单位（髓旁肾单位）近髓肾单位（髓旁肾单位）（二）（二）球旁器：主要分布在皮质肾单位球旁器：主要分布在皮质肾单位 颗粒细胞：分泌肾素颗粒细胞：分泌肾素 系膜细胞系膜细胞 致密斑：感受小管液中致密斑：感受小管液中NaCl含量的变化含量的变化二、尿生成过程与影响尿生成的因素二、尿生成过程与影响尿生成的因素（一）尿的生成（一）尿的生成 包括三个基本过程包括三个基本过程: 肾小球滤过、肾小管和集合管的重肾小球滤过、肾小管和集合管的重吸收、肾小管和集合管的分泌。

吸收、肾小管和集合管的分泌1.肾小球的滤过功能肾小球的滤过功能 滤过：循环血液流经肾小球毛细滤过：循环血液流经肾小球毛细血管时，血浆中的水分和小分子溶质血管时，血浆中的水分和小分子溶质滤入肾小囊腔而形成滤过液（原尿）滤入肾小囊腔而形成滤过液（原尿）的过程　　　　　　　血浆与原尿比较（表）　　　血浆与原尿比较（表）滤过膜的三层结构：组成机械屏障滤过膜的三层结构：组成机械屏障 ①①内皮细胞上的小孔（窗孔内皮细胞上的小孔（窗孔70-90nm）小分子）小分子溶质和蛋白质均可自由通过，但血细胞不能通溶质和蛋白质均可自由通过，但血细胞不能通过内皮细胞表面带负电内皮细胞表面带负电 ②②基膜：由基质和带负电的蛋白质构成，是基膜：由基质和带负电的蛋白质构成，是主要的屏障微纤维网的网孔（主要的屏障微纤维网的网孔（ 2-8nm ）允许）允许水和部分溶质通过水和部分溶质通过 ③③肾小囊的上皮细胞：滤过裂隙膜上有直径肾小囊的上皮细胞：滤过裂隙膜上有直径4 -11nm的孔，是滤过的最后一道屏障的孔，是滤过的最后一道屏障 ◆◆有效滤过压（图）有效滤过压（图） 肾小球滤过的动力是有效滤过压。

肾小球滤过的动力是有效滤过压有效滤过压有效滤过压=肾小球毛细血管压－（血浆肾小球毛细血管压－（血浆胶体渗透压胶体渗透压+肾小囊内压）肾小囊内压）　　◆◆影响肾小球滤过的因素影响肾小球滤过的因素 肾小球毛细血管血压肾小球毛细血管血压 囊内压囊内压 血浆胶体渗透压血浆胶体渗透压 肾血浆流量：影响滤过平衡的位置肾血浆流量：影响滤过平衡的位置2.　肾小管与集合管的重吸收功能正常人两肾生成的超滤液正常人两肾生成的超滤液180L/D，，而终而终尿为尿为1.5L重吸收方式重吸收方式重吸收重吸收：物质从肾小管液中转运至血液：物质从肾小管液中转运至血液中的过程中的过程被动转运：溶质顺电化学梯度通过肾小被动转运：溶质顺电化学梯度通过肾小 管上皮细胞的过程管上皮细胞的过程包括扩散、渗透和易化扩散，水的溶质包括扩散、渗透和易化扩散，水的溶质拖曳拖曳主动转运：溶质逆电化学梯度通过肾小主动转运：溶质逆电化学梯度通过肾小 管上皮细胞的过程管上皮细胞的过程 原发性主动转运（质子泵、钠泵、钙原发性主动转运（质子泵、钠泵、钙泵）泵） 继发性主动转运继发性主动转运肾小管与集合管中各种物质的重吸收与分肾小管与集合管中各种物质的重吸收与分泌泌（（1））Na+、、Cl-和水的重吸收和水的重吸收 1）近端小管）近端小管 重吸收约重吸收约70%Na+、、CI-和水；其中约和水；其中约2/3经跨细胞转运途径，主要发生在近端小经跨细胞转运途径，主要发生在近端小管前半段；约管前半段；约1/3经细胞旁途径被重吸收，经细胞旁途径被重吸收，主要发生在近端小管后半段。

主要发生在近端小管后半段80%的的HCO3-，葡萄糖、氨基酸全部被重吸收；，葡萄糖、氨基酸全部被重吸收；泌泌H+ 重吸收的动力：基侧膜的重吸收的动力：基侧膜的Na+泵泵近端小管前半段：大部分近端小管前半段：大部分Na+与与GS、、AA同向同向转运、与转运、与H+逆向转运主动重吸收逆向转运主动重吸收HCO3-被重被重吸收近端小管后半段：由于前半段近端小管后半段：由于前半段Cl-不被重吸收，不被重吸收，所以后半段小管液中的所以后半段小管液中的Cl-浓度高，同时，顶端浓度高，同时，顶端膜上有膜上有Na+ -H+交换和交换和Cl--HCO3-逆向转运体，逆向转运体，进入胞内的由基底侧膜上的进入胞内的由基底侧膜上的K+-Cl- 同向转运至同向转运至细胞间隙，再吸收入血细胞间隙，再吸收入血 Na+为顺电势差扩散，为顺电势差扩散，Cl-为顺浓度差扩散为顺浓度差扩散图）（图） 水的重吸收是被动的，是靠渗透作用经跨上水的重吸收是被动的，是靠渗透作用经跨上皮细胞和紧密连接而进入细胞间隙后再进入血皮细胞和紧密连接而进入细胞间隙后再进入血管中的此段是等渗重吸收此段是等渗重吸收 2）髓袢）髓袢(图图) 重吸收重吸收20%的的Na+、、Cl-和和K+。

降支细段：钠泵活性低，降支细段：钠泵活性低，Na+不通透，水通不通透，水通透升支细段：升支细段： Na+和和CI-易通透，对水不通透易通透，对水不通透升支粗段升支粗段: 是是NaCl在髓袢重吸收的主要部位，在髓袢重吸收的主要部位，其机制是通过顶端膜上的其机制是通过顶端膜上的Na+-K+-2Cl-同向同向转运体主动重吸收能量来自基底侧膜的钠转运体主动重吸收能量来自基底侧膜的钠泵 这过程在尿液稀释和浓缩机制中具有这过程在尿液稀释和浓缩机制中具有重要意义速尿、利尿酸通过抑制同向转运重要意义速尿、利尿酸通过抑制同向转运体发挥利尿作用体发挥利尿作用• •3）远曲小管和集合管）远曲小管和集合管• • 重吸收重吸收12%Na+、、Cl-和水，同时也分泌和水，同时也分泌K+和和H+该部位对该部位对Na+、、Cl-和水重吸收和水重吸收受机体水盐代谢的需要而调节受机体水盐代谢的需要而调节• • Na+和和K+的转运受醛固酮调节的转运受醛固酮调节• •水的重吸收受抗利尿激素水的重吸收受抗利尿激素(ADH)调节• •　　Na+多进多排，少进少排，不进不排多进多排，少进少排，不进不排。

（（2））HCO3－－重吸收与重吸收与H+的分泌的分泌 1）近端小管）近端小管 80%的的HCO3-在此处重吸收，其机制顶端膜上在此处重吸收，其机制顶端膜上的的Na+-H+交换及碳酸酐酶进入胞内的交换及碳酸酐酶进入胞内的HCO3-与与其它的离子以联合转运方式或通过其它的离子以联合转运方式或通过Cl--HCO3-逆向逆向转运体进入细胞间液进而入血转运体进入细胞间液进而入血 结果：分泌一个结果：分泌一个H+重吸收一分子重吸收一分子NaHCO32）髓袢）髓袢 HCO3-重吸收重吸收在升支粗在升支粗段，机制同上段，机制同上3）远曲小管和集合管）远曲小管和集合管闰细胞上主动泌闰细胞上主动泌H+有两种机制：质子泵（和有两种机制：质子泵（和H+-K+ ATP酶，泌酶，泌H+量与远曲小管和集合管细胞中的量与远曲小管和集合管细胞中的碳酸酐酶活性受小管液中的碳酸酐酶活性受小管液中的PH值影响（（3））NH3分泌与分泌与H+、、HCO3-的转运的关系的转运的关系近端小管、近端小管、髓袢髓袢升支粗段和远端小管上皮细胞升支粗段和远端小管上皮细胞内的谷氨酰胺在谷氨酰胺酶及谷氨酸脱氢酶作内的谷氨酰胺在谷氨酰胺酶及谷氨酸脱氢酶作用下生成用下生成NH3和和HCO3-；；NH3的分泌与的分泌与H+的的分泌密切相关；分泌密切相关；H+分泌增加促使分泌增加促使NH3分泌及分泌及NaHCO3的重吸收，实现排酸保碱的作用。

的重吸收，实现排酸保碱的作用集合管细胞膜对集合管细胞膜对NH3有高度通透，对有高度通透，对NH4+低低通透（（4））K+的重吸收和分泌的重吸收和分泌 65-70%被近球小管重吸收被近球小管重吸收(其机制尚不清楚，其机制尚不清楚，但应为主动过程但应为主动过程) ，，25-30%在髓袢重吸收尿在髓袢重吸收尿中的中的K+主要是由远曲小管和集合管分泌的，并主要是由远曲小管和集合管分泌的，并受许多因素的影响受许多因素的影响4.尿液的浓缩和稀释尿液的浓缩和稀释 高渗尿．低渗尿．等渗尿高渗尿．低渗尿．等渗尿◆◆尿液的稀释尿液的稀释(最低可至最低可至50mmol/L) 在髓袢升支粗段小管液的溶质被重吸收而在髓袢升支粗段小管液的溶质被重吸收而水不易被重吸收造成水不易被重吸收造成◆◆尿液的浓缩尿液的浓缩(最高可至最高可至1200mmol/L) 水被重吸收而溶质仍留在小管液中造成水被重吸收而溶质仍留在小管液中造成髓质的渗透梯度的建立（冰点降低法）髓质的渗透梯度的建立（冰点降低法）结构基础：髓袢，髓袢愈长浓缩能力愈强结构基础：髓袢，髓袢愈长浓缩能力愈强 影响尿液浓缩和稀释的因素影响尿液浓缩和稀释的因素 髓质高渗区及渗透梯度是动力髓质高渗区及渗透梯度是动力 ADH是不可少的条件是不可少的条件1．影响髓袢升支粗段主动重吸收．影响髓袢升支粗段主动重吸收NaCl的的因素因素2．影响尿素再循环的因素．影响尿素再循环的因素3．髓袢的长度及近髓肾单位的数量．髓袢的长度及近髓肾单位的数量4．直小血管血流速度．直小血管血流速度5．．ADH的分泌和作用的分泌和作用（二）影响尿生成的因素•1.影响肾小球滤过的因素影响肾小球滤过的因素• 肾小球毛细血管血压肾小球毛细血管血压• 囊内压囊内压• 血浆胶体渗透压血浆胶体渗透压• 肾血浆流量：影响滤过平衡的位置肾血浆流量：影响滤过平衡的位置• •2.影响肾小管和集合管重吸收的因素（（1）小管液中溶质的浓度）小管液中溶质的浓度•小管液中溶质小管液中溶质↑→渗透压渗透压↑ → 近曲小管重吸近曲小管重吸收水收水↓ → NaCl浓度浓度↓ → NaCl重吸收重吸收↓ ，水，水重吸收重吸收↓ 。

• 渗透性利尿：临床上给病人使用能被肾小渗透性利尿：临床上给病人使用能被肾小球滤过但不被肾小管重吸收的物质（如甘球滤过但不被肾小管重吸收的物质（如甘露醇），来提高小管液中溶质的浓度而达露醇），来提高小管液中溶质的浓度而达到利尿的目的到利尿的目的• •（2）球管平衡• •三、三、 尿生成的调节与排尿反射尿生成的调节与排尿反射• •（一）尿生成的调节（一）尿生成的调节• •通过肾的自身调节、神经和体液调节来实现通过肾的自身调节、神经和体液调节来实现• •（二）肾小管和集合管功能的调节（二）肾小管和集合管功能的调节 1.神经调节神经调节 2.体液调节体液调节 （（1）血管升压素（又称抗利尿激素）血管升压素（又称抗利尿激素) (2 ）） 醛固酮醛固酮 （（3）） 心房钠尿肽心房钠尿肽血管升压素血管升压素(AVP)　　又称抗利尿激素（　　又称抗利尿激素（ADH）） ，由下丘脑的视，由下丘脑的视上核和室旁核分泌上核和室旁核分泌作用：作用： 1、提高远曲小管和集合管对水的通透性、提高远曲小管和集合管对水的通透性2、增加髓袢升支粗段对、增加髓袢升支粗段对NaCl的主动重吸收，的主动重吸收，增加内髓部集合管对尿素的通透，利于尿浓缩。

增加内髓部集合管对尿素的通透，利于尿浓缩 ADH分泌调节：血浆晶体渗透压分泌调节：血浆晶体渗透压（（图图水利尿）水利尿）和循环血量、动脉血压、痛刺激、冷刺激、缺和循环血量、动脉血压、痛刺激、冷刺激、缺氧等肾素肾素-血管紧张素血管紧张素-醛固酮系统醛固酮系统1、肾素：由颗粒细胞分泌、肾素：由颗粒细胞分泌作用：使血管紧张素原生成血管紧作用：使血管紧张素原生成血管紧张素张素Ⅱ分泌的调节：分泌的调节：＊＊ BP↓→入球小入球小A压力压力↓血流血流↓→入球小入球小A处的牵张感受器处的牵张感受器↓→肾素分泌肾素分泌↑＊＊ BP↓→入球小入球小A压力压力↓血流血流↓→滤过滤过↓→流经肾小管的钠量流经肾小管的钠量↓→致密斑钠感受器兴致密斑钠感受器兴奋奋→肾素分泌肾素分泌↑＊＊ BP↓→肾交感神经兴奋肾素的释放肾交感神经兴奋肾素的释放、、2、血管紧张素、血管紧张素Ⅱ的作用：的作用： ①①刺激醛固酮的合成和分泌刺激醛固酮的合成和分泌 ②②直接刺激近球小管对直接刺激近球小管对NaCl的重吸收的重吸收 ③③刺激垂体后叶释放刺激垂体后叶释放ADH 3．． 醛固酮：由肾上腺皮质球状带分泌醛固酮：由肾上腺皮质球状带分泌　作用：保　作用：保Na+、、保水、排保水、排K+　　 (图图)　分泌调节：　分泌调节： ⑴⑴肾内机制、肾内机制、⑵⑵神经机制、神经机制、 ⑶⑶体液机制体液机制 ⑷⑷血血K+、、血血Na+浓度。

浓度• •第四节第四节 尿液及其排放尿液及其排放• • 尿的生成是连续，排尿是间歇的尿的生成是连续，排尿是间歇的• •◆◆膀胱与尿道的神经支配（图）膀胱与尿道的神经支配（图）• • 传出传出N• • 1、盆、盆N （（副交感副交感N））兴奋使逼尿肌收缩、兴奋使逼尿肌收缩、膀胱内括约肌松驰，促进排尿膀胱内括约肌松驰，促进排尿• • 2、腹下、腹下N（（交感交感N））兴奋使逼尿肌松驰、兴奋使逼尿肌松驰、内括约肌收缩，阻抑尿的排放内括约肌收缩，阻抑尿的排放• • 3、阴部、阴部N（（躯体躯体N））兴奋使膀胱外括约肌兴奋使膀胱外括约肌收缩，受意识控制收缩，受意识控制排尿反射排尿反射 在正常情况下，膀胱内压经常保持在在正常情况下，膀胱内压经常保持在10cm H2O，，当尿量增加到当尿量增加到400-500ml时膀胱时膀胱内压明显升高（图）膀胱内尿量增加到内压明显升高（图）膀胱内尿量增加到700ml，，膀胱内压增加至膀胱内压增加至35cm H2O，逼尿肌，逼尿肌便出现节律性收缩，排尿欲增加，可控制排便出现节律性收缩，排尿欲增加，可控制排尿当膀胱内压达到尿当膀胱内压达到70cm H2O以上时，便以上时，便出现明显的痛感以致不得不排尿。

出现明显的痛感以致不得不排尿图-人膀胱充盈过程中膀胱容量与压力的关系图中压力垂直下降表示容量恒定时膀胱的适应过程排尿异常：排尿异常： 1、尿频：排放次数过多尿频：排放次数过多 膀胱炎症或机械性刺激（如结石）引膀胱炎症或机械性刺激（如结石）引起起 2、尿潴留：膀胱尿液充盈过多而不能、尿潴留：膀胱尿液充盈过多而不能排出 由排尿反射初级中枢的活动发生障碍由排尿反射初级中枢的活动发生障碍或尿流受阻所致或尿流受阻所致 3、尿失禁：排尿失去了大脑皮层意识、尿失禁：排尿失去了大脑皮层意识控制第二节 Na+ 、、Cl－－和水平衡的调节和水平衡的调节• •一、 Na+ 、、Cl－－的的调节的的调节• •NaCl的含量、分布、吸收及排泄的含量、分布、吸收及排泄• •肾对钠的排泄特点是肾对钠的排泄特点是“多吃多排，少吃少多吃多排，少吃少排，不吃不排排，不吃不排”• •调节调节NaCl的主要因素是醛固酮的主要因素是醛固酮二、水平衡的调节• •水的生理作用• •水的来源和去路• •水平衡的调节因素：抗利尿激素第三节第三节 K＋＋ 、、Ca2＋＋、、H＋＋的调节的调节 • •钾主要分布在细胞内液，肾对钾的排泄特点是“多吃多排，少吃少排，不吃也排”，其调节因素也是醛固酮。

• •钙主要分布与骨骼中，其吸收、排泄、调节（略）• •H＋的调节（略） 目标检测• •一、名词解释一、名词解释一、名词解释一、名词解释• •排泄排泄 肾小球滤过率肾小球滤过率 肾糖阈肾糖阈 肾小球有效滤过压肾小球有效滤过压 水利尿水利尿 渗透性利尿渗透性利尿• •二、填空题二、填空题二、填空题二、填空题• •1. 1. 尿生成包括尿生成包括________________、、________________和和________________三个基本过三个基本过程• •2. 2. 肾小囊超滤液中的葡萄糖浓度与血浆中的肾小囊超滤液中的葡萄糖浓度与血浆中的________________正常情况下，滤过的葡萄糖均在常情况下，滤过的葡萄糖均在______________被重吸收被重吸收 • •3. 3. 肾小球有效滤过压肾小球有效滤过压=________=________－（－（________+________________+________））• •4. 肾排钠的特点是________;肾排钾的特点是________。

• •5. 调节钙平衡的激素有________、________和________• •6. 机体对H＋的调节是通过________、________和________三方面来完成三、单项选择题：• •1.动脉血压在 80~180mmHg 范围内波动时，肾血流量能保持不变，这是由于： • •A．肾血流量的自身调节 • •B．神经调节 • •C．体液调节 • •D．神经和体液共同调节 • •E．神经-体液调节 • •2.肾小球滤过率是指： • •A．一侧肾脏每分钟生成的超滤液量 • •B．两侧肾脏每分钟生成的超滤液量 • •C．两侧肾脏每分钟生成的尿量 • •D．一侧肾脏每分钟生成的尿量 • •E．两侧肾脏每分钟的血浆流量• •3.肾小球毛细血管内血浆滤出的直接动力是： • •A．入球小动脉血压 • •B．出球小动脉血压 • •C．肾小球毛细血管血压 • •D．全身动脉血压 • •E．肾动脉血压 • •4.剧烈运动时，少尿的原因是： • •A．醛固酮分泌增加 • •B．血管升压素分泌增加 • •C．肾动脉收缩，肾血流量减少 • •D．肾小球毛细血管血压升高 • •E．肾小球滤过面积减小 • •5. 5.各段肾小管，重吸收物质量最大的是：各段肾小管，重吸收物质量最大的是： • •A A．集合管．集合管 • •B B．远曲小管．远曲小管 • •C C．髓袢升支粗段．髓袢升支粗段 • •D D．髓袢降支．髓袢降支 • •E E．近端小管．近端小管 • •6. 6.糖尿病人尿量增多的原因是：糖尿病人尿量增多的原因是： • •A A．肾小球滤过率增加．肾小球滤过率增加 • •B B．渗透性利尿．渗透性利尿 • •C C．水利尿．水利尿 • •D D．血管升压素分泌减少．血管升压素分泌减少 • •E E．醛固酮分泌减少．醛固酮分泌减少 • •7. 7.大量饮清水后，尿量增多主要是由于：大量饮清水后，尿量增多主要是由于： • •A A．循环血量增加，血压升高．循环血量增加，血压升高 • •B B．醛固酮分泌减少．醛固酮分泌减少 • •C C．血浆胶体渗透压下降．血浆胶体渗透压下降 • •D D．血浆晶体渗透压下降．血浆晶体渗透压下降 • •E E．肾小球滤过率增加．肾小球滤过率增加 • •8. 8.调节水平衡的主要激素是：调节水平衡的主要激素是：• •A.A.肾素肾素• •B.B.抗利尿激素抗利尿激素• •C.C.肾上腺素肾上腺素• •D.D.醛固酮醛固酮• •E.E.糖皮质激素糖皮质激素• •9. 9.钙的排泄途径主要是：钙的排泄途径主要是：• •A.A.呼吸器官呼吸器官• •B.B.皮肤皮肤• •C.C.粪便粪便• •D.D.肾肾• •E.E.肝脏肝脏• •.10..10.调节钠钾平衡的主要激素是：调节钠钾平衡的主要激素是：• •A.A.肾素肾素• •B.B.抗利尿激素抗利尿激素• •C.C.肾上腺素肾上腺素• •D.D.醛固酮醛固酮• •E.E.去甲肾上腺素去甲肾上腺素• •四、问答题四、问答题• •1.简述尿液生成的基本过程。

• •2.何谓渗透性利尿及水利尿？• •3. 简述醛固酮的作用及调节• •4. 简述排尿反射• •5.水的来源和去路各有哪些？• •6.无机盐的功能有哪些？• 谢谢！谢谢！。