肾脏泌尿功能的调节.ppt

第三节第三节 肾脏泌尿功能的调节肾脏泌尿功能的调节 Regulation of urine formation of the kidney中山大学基础医学院生理学教研室王庭槐尿生成的调节尿生成的调节 regulation of urine formation          肾血流量的调节肾血流量的调节神经神经—体液调节体液调节        regulation of renal blood flow         nervous and humonal control           (对滤过的调节对滤过的调节)(对重吸收和分泌对重吸收和分泌)自身自身   神经神经  体液体液调节调节   调节调节  调节调节                  ADH   醛固酮醛固酮  甲状旁腺素甲状旁腺素                                                                                    Aldosterone   parathyroid                                                                                                                             hormone 一、抗利尿激素一、抗利尿激素 antidiuretic hormone, ADH n合合成成部部位位：：视视上上核核(supraoptic nucleus)、、室室旁旁核核(paraventricular nucleus)合成合成ADHn运输：运输：    丘脑丘脑—垂体束垂体束n贮存释放：神经垂体（贮存于膨大神经末梢中）贮存释放：神经垂体（贮存于膨大神经末梢中）n  前激素前激素                             ADH     九肽九肽                      蛋白水解酶蛋白水解酶n靶器官：远曲小管集合管靶器官：远曲小管集合管       The hypothalamus contains two types of neurons that synthesize ADH in the supraoptic nucleus and paraventricular nucleus.once ADH  is  synthesized,it  is  transported  down  the  axons  of  the neurons to their tips,terminating in the posterior pituitary gland.n作用：作用：    1.提提高高远远曲曲小小管管和和集集合合管管上上皮皮细细胞胞对对水水的的通通透透性性，，促促进进水水的的重重吸吸收收尿尿液液浓浓缩缩、、尿尿量量减减少少（（抗抗利尿）利尿）[主要作用主要作用]。

       The most important renal action of ADH is to increase the water  permeability  of  the  distal  tubule,collecting  tubule.This  effect helps  the  body  to  conserve  water  in  circumstances  such  as dehydration.   2.增增加加内内髓髓部部集集合合管管对对尿尿素素的的通通透透性性并并减减少少肾肾髓质的血流量髓质的血流量      ADH increases the urea permeability of collecting tubule in inner zone and decreases the blood flow in medulla.   3.促促进进髓髓绊绊升升支支粗粗段段对对NaCl的的重重吸吸收收，，使使直直小小血管收缩血管收缩      ADH  increases  the  reabsorption  of  NaCl  in  thick  segment  of ascending limb and so leads to constriction of vasa recta.（一）、作用机理：（一）、作用机理：ADH与远曲小管、集合管上皮细胞管周膜上受体结合与远曲小管、集合管上皮细胞管周膜上受体结合    激活膜内的腺苷酸环化酶激活膜内的腺苷酸环化酶      上皮细胞中上皮细胞中cAMP          管腔膜管腔膜中蛋白激酶激活中蛋白激酶激活        膜蛋白磷酸化膜蛋白磷酸化        膜构型改变膜构型改变        水通水通道开放管腔膜对水通透性道开放管腔膜对水通透性   。

ADH    ，，水通道小泡内移，水通道小泡内移，对水通透性对水通透性      ADH combines with the receptor in basolateral membrane and activated the adenylate cyclase,it produces cyclic adenosine monophosphate,which leads to activation of protein kinase in basolateral membrane,then the membrane protein is phosphorylated,so the configuration of membrane changes,this process increases the permeability to water by the open of water channel.（（二二））ADH分分泌泌的的调调节节(the regulation of ADH secretion)                                        血血浆浆晶晶体体渗渗透透压压的的改改变变  (the change of crystal osmotic                                           pressure)有效刺激因素有效刺激因素effective stimuli                               循环血量的改变循环血量的改变                             (the change of effective blood                                          volume)1、血浆晶体渗透压的改变、血浆晶体渗透压的改变特点：敏感，晶体渗透压改变特点：敏感，晶体渗透压改变  1～～2%时即有反应。

时即有反应   电解质电解质(+)       有效有效         尿素尿素     无效无效感受器：位于视上核及其附近区域感受器：位于视上核及其附近区域大量出汗、腹泻、失水大量出汗、腹泻、失水       血浆晶体渗透压血浆晶体渗透压        视上核视上核及其周围区域渗透压感受器及其周围区域渗透压感受器(+)           神经垂体神经垂体 膨大神经膨大神经末梢去极化末梢去极化         释放释放ADH         远曲小管、集合管对水通远曲小管、集合管对水通透性透性            对水重吸收对水重吸收      ，尿液浓缩，尿液浓缩        尿量减少尿量减少The precise way that the osmotic concentration of the extracellular fluids controls ADH secretion is not clear.Yet somewhere in or near the hypothalamus are modified neuron receptors called osmoreceptors.when the extracellular fluid becomes too concentrated,fluid is pulled by osmosis out of the osmoreceptor cell,initiating appropriate nerve signals in the hypothalamus to cause additional ADH secretion. 水利尿水利尿water diuresis        大量饮清水大量饮清水        尿量尿量 饮饮1000ml清清水水，，隔隔30分分钟钟       尿尿量量    ，，（（1小小时时末末达达高高峰峰，，2—3小时恢复）小时恢复）饮饮1000ml NS，，隔隔30分钟分钟       变化不大变化不大 2、循环血量的改变（容量感受器途径）、循环血量的改变（容量感受器途径） 过度输液，血量过多(+)￿￿￿￿左心房内膜下容量感受器 迷走N，传入冲动￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿中枢，间接抑制下丘脑—垂体后叶系统￿￿￿￿释放ADH 远曲小管集合管对水通透性￿￿￿￿￿￿￿对水重吸收￿￿￿￿￿￿￿尿量￿￿。

￿When blood volume increases because of excess transfuse, the volume receptor in endometrium of left atrium sends impulse through Vagus nerve to center and inhibit the release of ADH by Hypothalami­Pituitary posterior lobe system,so the water permeability in distal tubule and collecting tubule decreases,therefore the reaborption of water decreases and the urine volume increases.3、其它因素、其它因素     ①①AP    (+)           颈动脉窦压力感受器颈动脉窦压力感受器            窦窦N           ADH反射性释放反射性释放              尿量尿量②②痛刺激、情绪紧张痛刺激、情绪紧张        ADH         尿量尿量    ③③弱冷刺激弱冷刺激        ADH          尿量尿量④④下丘脑病变累及视上核、室旁核下丘脑病变累及视上核、室旁核          ADH合成合成释放障碍释放障碍        尿崩症尿崩症(diabetes insipidus)。

When arterial pressure increases,pressorecepto in carotid sinus sends signals to hypothalamic nuclei through sinus nerve that decreases ADH secretion.ADH secretion can also be controlled by other stimuli such as pain and nervous mood.二、醛固酮的作用二、醛固酮的作用（（Aldosterone））分泌部位：肾上腺皮质球状带分泌部位：肾上腺皮质球状带靶器官：远曲小管集合管靶器官：远曲小管集合管作用：促进对作用：促进对Na+的主动重吸收，同时促进的主动重吸收，同时促进    K+的排出的排出——保保Na+排排K+作用Aldosterone,secreted by the zona glomerulose cells of the adrenal cortex,is an important regulator of sodium reabsorption and potassium secretion by the renal tubules.The primary site of aldosterone action is on the principal cells of the cortical collecting tubule.the mechanism by which aldosterone increase sodium reabsorption while at the same time increasing potassium secretion is stimulating the sodium­potassium ATPase pump on the basolateral side of the cortical collecting tubule membrane. （一）作用机制：（一）作用机制：醛固酮进入远曲小管集合管的上皮细胞后醛固酮进入远曲小管集合管的上皮细胞后       与胞浆受体结合与胞浆受体结合形成激素形成激素—胞浆受体复合物胞浆受体复合物        通过核膜通过核膜        与核中受体结合与核中受体结合    激素激素—核受体复合物核受体复合物          促进促进mRNA的合成的合成  醛固酮醛固酮促进小管上皮细胞促进小管上皮细胞Na+ 泵运转泵运转诱导蛋白诱导蛋白      促进生化氧化提供促进生化氧化提供ATP                          促进加强促进加强Na+                       增加管腔膜对增加管腔膜对Na+ 通透性通透性的主动重吸收的主动重吸收(保保Na+)        造成小管腔内负电位造成小管腔内负电位        K+被分泌到被分泌到小管液（排小管液（排K+)Aldosterone diffuses readily to the interior of the tubulaar epithelial cells and combines with a highly specific cytoplasmic receptor protein,then the aldosterone­receptor complex diffuses into the nucleus where it may undergo further alterations,finally inducing one or more specific portions of the DNA to form one or more types of messenger RNA related to the process of sodium and potassium transport.（（心房利尿肽心房利尿肽ANP））28个氨基酸残基个氨基酸残基                                                                   集合管对集合管对Na+重吸重吸                                                                     收收(­)，使出入球，使出入球                                                                             小动脉舒张小动脉舒张心钠素（心钠素（Cardionatrin））(­)            aldosterone 释放释放          ADH          肾素分泌肾素分泌作用：促进肾脏排钠排水作用：促进肾脏排钠排水The function of cardionatrin is to promote the secretion of sodium and water by kidney .the cardionatrin can reduce the release of aldosterone、、ADH and renin.（（二二））醛醛固固酮酮分分泌泌的的调调节节：：肾肾素素—血血管管紧紧张张素素—醛醛固酮系统、血固酮系统、血K+、、血血Na+浓度浓度促肾上腺皮质激素（促肾上腺皮质激素（ACTH））对醛固酮分泌的日常调节不对醛固酮分泌的日常调节不起重要作用起重要作用 Potassium ion concentration and the renin­angiotensin system are by far the most potent in regulating aldosterone secretion.1. 肾素肾素—血管紧张素血管紧张素—醛固酮系统醛固酮系统（（renin­angiotensin­aldosterone system, RAAS））RAA系统的系统的活性取决于血活性取决于血浆中肾素浓浆中肾素浓度，故凡能影度，故凡能影响肾素分泌的响肾素分泌的因素均可间因素均可间接影响醛固接影响醛固酮的分泌。

酮的分泌肝硬化肝硬化       继发性醛固酮增多症继发性醛固酮增多症        水肿、腹水水肿、腹水组织液组织液        循环血量循环血量         肾素肾素          醛固酮醛固酮cirrhosis of liver secondary aldosteronism Edema、Hydroperitonia tissue fluid blood volume renin aldosterone2.血血K+和血和血Na+浓度浓度①①血血K+   Na+        直接刺激肾上腺皮质球状带直接刺激肾上腺皮质球状带    醛固酮分泌醛固酮分泌     保保Na+排排K+②②血血K+   Na+        醛醛固固酮酮分分泌泌       保保Na+排排K+功功能能减减弱弱③③醛固酮的分泌对醛固酮的分泌对K+浓度改变较敏感，浓度改变较敏感，K+仅增加仅增加0.5～～1.0 mmol/L      醛固酮醛固酮  （敏感度（敏感度K+> Na+））Increased potassium ion concentration in the extracellular fluid greatly increases aldosterone secretion.a small percentage increase in potassium concentration can cause a severalfold increase in aldosterone secretion. 三、甲状旁腺激素三、甲状旁腺激素(parathyroid hormone,PTH)          的作用的作用分泌部位：甲状旁腺分泌部位：甲状旁腺作作用用：：1.促促进进远远球球小小管管和和集集合合管管对对Ca2+的的重重吸吸收收，，减减少少尿尿Ca2+排排出出  量；量；        2.抑制近球小管对磷酸盐的重吸收，增加尿中磷酸盐的排出量；抑制近球小管对磷酸盐的重吸收，增加尿中磷酸盐的排出量；        3.抑制近球小管对抑制近球小管对Na+、、K+、、HCO3­和氨基酸的重吸收。

和氨基酸的重吸收PTH is secrected by parathyroid glands.PTH provides a powerful mechanism for controlling extracellular calcium and phosphate concentrations by regulating intestinal reabsorption,renal excretion,and exchange between the extracellular fluid and bone of these ions.PTH decreases calcium excretion and increases phosphate excretion by the kidneys.moreover,it increases the rate of reabsorption of magnesium ions and hydrogen ions while it decreases the reabsorption of sodium,potassium,and amino acid ions.第四节第四节    血浆清除率血浆清除率plasma clearance肾肾功功能能测测量量方方法法(use of clearance methods to quantify kidney function)：：1.尿尿浓浓缩缩和和稀稀释释试试验验(Urine concentration test and Urine dilution test )——反映肾小管功能反映肾小管功能2.酚酚红红排排泄泄试试验验(excretion test of phenolsulfonphthalein)——反映肾小管功能反映肾小管功能3.血血浆浆清清除除率率试试验验(plasma clearance test)—反反映映肾肾小小球球滤过率、肾血流量滤过率、肾血流量尿浓缩试验尿浓缩试验——主要测定肾小管对水重吸收功能主要测定肾小管对水重吸收功能正常浓缩功能正常浓缩功能  尿比重可达尿比重可达1.030Urine concentration test mainly quantifies the reabsorption to water of renal tubule.尿稀释试验尿稀释试验——测定多水情况下尿液变淡程度测定多水情况下尿液变淡程度     正常成人短时间内饮水正常成人短时间内饮水1～～1.5L，，尿比重可尿比重可<1.003Urine dilution test mainly quantifies the dilution degree of urine .酚红排泄试验酚红排泄试验——反映肾小管的分泌排泄功能反映肾小管的分泌排泄功能0. 6%酚红酚红1ml静脉注射静脉注射15分钟分钟 排泄出注入量排泄出注入量25%以上以上2小时小时  排泄出注入量排泄出注入量60%以上以上                病理：病理：15分钟分钟          <12%                         2小时小时            <40% 血浆清除率的概念和意义血浆清除率的概念和意义    概概念念：：血血浆浆清清除除率率（（plasma clearance. C））指指肾肾脏脏在在单单位位时时间间内内（（通通常常用用每每分分钟钟））能能将将多多少少毫毫升升血血浆浆中中所所含含的的某某物物质质完完全全清清除除出出去去，，这这个个被被完完全全清清除除了了的的某某物物质质的的血血浆浆毫毫升升数数，，这这叫叫该该物物质质的的血血浆浆清清除除率率（（ml /min）），，它它反反映映肾肾脏脏对不同物质的清除能力。

对不同物质的清除能力               U·VU：：尿中某物质的浓度尿中某物质的浓度C =V：：每分钟尿量每分钟尿量      PP：：血浆中某物质的浓度血浆中某物质的浓度 意义：用血浆清除率可衡量肾脏生理活动情况意义：用血浆清除率可衡量肾脏生理活动情况 The plasma clearance of a substance is the volume of plasma that is completely cleared of the substance by the kidneys per unit time.this provides a useful way of quantitating the effectiveness with which the kidneys excrete various substances.1.肾肾小小球球滤滤过过率率的的测测定定：：菊菊粉粉清清除除率率、、内内生生肌肌酐酐清除率清除率菊菊粉粉inulin滤滤过过后后，，既既不不被被重重吸吸收收也也不不被被分分泌泌，，故测定菊粉的血浆清除率可代表肾小球滤过率故测定菊粉的血浆清除率可代表肾小球滤过率。

               U·V      1ml /min×125mg /100mlC菊粉菊粉=          =                                                =125ml /min                   P                     1mg /100ml Inulin clearance can bu used to estimate GFR.inulin is freely filtered and is not reabsorbed or secreted by the renal tubules,the rate at which that inulin is excreted in the urine(U*V) is equal to the filtration rate of the substance by the kidneys(GFR*p),the GFR,therefore,can be calculated as the clearance of the inulin.2.肾肾血血流流量量的的测测定定(estimation of renal plasma flow)碘碘锐锐特特diodrast、、对对氨氨基基马马尿尿酸酸（（PAH））静静脉脉注注射射后后，，经经肾肾循循环环一一周周后后可可完完全全清清除除掉掉（（通通过过滤滤过和分泌）。

过和分泌）即在肾动脉中该物质有一定浓度，流到肾静脉中即在肾动脉中该物质有一定浓度，流到肾静脉中其浓度接近其浓度接近0，那么该物质每分钟的尿中排出，那么该物质每分钟的尿中排出量（量（U·V），），应等于每分钟通过肾脏的血浆中应等于每分钟通过肾脏的血浆中所含的量，该物质血浆清除率为每分钟通过肾所含的量，该物质血浆清除率为每分钟通过肾脏的血浆量脏的血浆量 Theorectically,if a substance is completely cleared from the lasma,the clearance rate of that substance is equal to the total renal plasma flow,in other words,the amount of the substance delivered to the kidneys in the blood would be equal to the amount excreted in the urine.Thus,renal plasma flow could be calculated as RPF=U*V/p.U·V = X·P       X：：每分钟通过肾脏的血流量每分钟通过肾脏的血流量       U·VX =        = C          P此此时时，，可可测测定定C来来代代表表每每分分钟钟肾肾血血浆浆流流量量，，再再估估计出肾血流量。

计出肾血流量注意此时注意此时C = 肾血浆流量肾血浆流量≠肾血流量肾血流量血浆量：血浆量：                           肾血浆流量肾血浆流量全血的全血的55%，肾血流量，肾血流量=                         ×100                                                     553.对肾小管功能的推测对肾小管功能的推测一种物质一种物质C > 125ml/min  提示肾小管必定提示肾小管必定有分泌排泄有分泌排泄 If plasma clearance of a substance is more than 125ml/min,it must be secreted by the renal tubule.第五节第五节    尿的排放尿的排放(micturition)    一、输尿管一、输尿管(ureter)的运动的运动    输输尿尿管管连连接接肾肾盂盂(pelvis)处处平平滑滑肌肌细细胞胞有有自自律律性性(autorhythmicity)，，兴兴奋奋下下传传产产生生 蠕蠕 动动 波波 3次次 /min，， 其其 推推 进进 速速 度度 2­—3cm/s。

肾盂中尿量越多，内压越大，自动节律性肾盂中尿量越多，内压越大，自动节律性频率越高，蠕动增强，反之亦然尿因输频率越高，蠕动增强，反之亦然尿因输尿管蠕动，一阵阵被推入膀胱尿管蠕动，一阵阵被推入膀胱(bladder)二、膀胱和尿道的神经支配二、膀胱和尿道的神经支配               盆盆N pelvic nerves    传入传出传入传出 副交感副交感N  S2—4三对三对N      腹下腹下N Hypogastric nerves 传入传出传入传出 交感交感N    L1—5                 阴部阴部N pudendal nerve 传入传出传入传出 躯体躯体N    S2—4受受                                                                                意识控制意识控制 传入纤维传入纤维传出纤维传出纤维盆盆N膀胱充胀感觉膀胱充胀感觉膀胱逼尿肌收缩、膀胱内括约肌膀胱逼尿肌收缩、膀胱内括约肌舒张舒张 促排尿促排尿腹下腹下N传导膀胱痛觉传导膀胱痛觉膀胱逼尿肌松弛、膀胱内括约肌膀胱逼尿肌松弛、膀胱内括约肌收缩收缩 阻止排尿阻止排尿阴部阴部N传导尿道感觉传导尿道感觉尿道外括约肌收缩尿道外括约肌收缩 阻止排尿阻止排尿（受意识和反射控制（受意识和反射控制）） 三、排尿反射三、排尿反射(micturition reflex)膀胱内压当尿量膀胱内压当尿量>400ml才明显提高才明显提高当当尿尿量量达达到到700ml时时，，内内压压为为35cmH2O，，逼逼尿尿肌肌(detrusor muscles)产产       生节律收缩，排尿欲增高。

生节律收缩，排尿欲增高内压达到内压达到70 cmH2O时时    产生痛感，不得不排尿产生痛感，不得不排尿 Intravesical pressureevidently increases when the urine volume is more than 400 millilitre.排尿反射排尿反射micturition reflex：：                                      脑干、皮层高位中枢脑干、皮层高位中枢膀胱尿量膀胱尿量             膀胱壁牵膀胱壁牵      骶髓排尿反射骶髓排尿反射    盆盆N     膀胱逼尿肌收缩膀胱逼尿肌收缩400～～500ml         张感受器张感受器         初级中枢初级中枢                     内括约肌松弛内括约肌松弛                 尿液入后尿道尿液入后尿道           排尿排尿 When urine volume in bladder is more than 400~500 millilitre,it leads to a stretch reflex initiated by sensory stretch receptors in the bladder wall,especially by the receptors in the posterior urethra when this area begins to fill with urine at the higher bladder pressures.sensory signal from the bladder stretch receptors are pelvic nerves and the reflexively back again to the bladder through the parasympathetic nerve fibers by way of these same nerves,so the detrusor muscles contracts and the intersphincter relaxes.腰骶部脊髓损伤腰骶部脊髓损伤injury of Lumbosacral spinal cord麻醉麻醉anesthesia                 肿瘤肿瘤tumor                                                 尿潴留尿潴留retention of 大结石大结石big Calculus urine 脊髓受损脊髓受损(初级中枢与高级中枢失去功能联系初级中枢与高级中枢失去功能联系)           尿失禁尿失禁                                                                                   Urinary incontinence 高位中枢对初级中枢控制能力弱高位中枢对初级中枢控制能力弱                         夜间遗尿夜间遗尿enuresis                                                                                                     during  nighttime。