2018年动物生理学第十章肾与排泄-文档资料.ppt
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1、排泄器官的功能,维持体液中的主要电解质的适当浓度,维持酸碱平衡; 维持适当水量; 维持一定的渗透压; 清除机体的代谢终产物; 清除进入机体的异物及其代谢产物。 前三项与渗透调节相关。,第二节 肾的结构与功能 一、肾的结构 (图),近曲小管 髓袢 远曲小管,髓袢降枝粗段 髓袢细段 髓袢升枝粗段,近球小管,远球小管,肾小管,肾单位,肾小体,肾小球,肾小囊,1、肾单位(nephron),2、皮质肾单位、近髓肾单位,3、近球小体: 由近球细胞、系膜细胞和致密斑组成。 (图),皮质肾单位:肾小球位于皮质外2/3处,体积较小,髓袢短。 占肾单位总数8590%; 近髓肾单位:肾小球位于肾皮质深部,髓袢很长,
2、可达内髓。 占总数10%15%,近球细胞位于入球小动脉的血管壁内,内含肾素分泌颗粒。 致密斑位于远曲小管的起始部分。远曲小管近血管极处一侧的上皮成椭圆形隆起,变高变窄,排列紧密。 致密斑感受小管液中的Na+的变化,并将信息传至近球细胞,调节肾素的释放。,(图),4、肾的血液供应 (图),肾的血液供应非常丰富,两个肾的血流量为心输出量的22%,肾血流量的自身调节: 在体内平均动脉压在80-180 mmHg范围变动时,肾血流量基本稳定不变。 (图) 肾脏小动脉血管平滑肌的肌源机制: 当动脉压降低时,肾脏入球小动脉血管平滑肌所受的牵张减低,平滑肌就舒张,从而入球小动脉的阻力降低。,肾小球毛细血管(第
3、一次毛细血管网)、 管周毛细血管( 第二次毛细血管网 ) 直小血管,肾小球毛细血管网内血浆成分向肾小囊腔滤过尿生成第一步,囊内液就是血浆的超滤液,实际上是去蛋白质的血浆。 (图),影响滤过的因素,1、肾小球滤过作用的动力 有效滤过压 = 肾小球毛细血管压 (血浆胶体渗透压+肾小囊内压),肾小球毛细血管血压平均为45mmHg, 囊内压约10mmHg, 血浆胶体渗透压: 在入球小动脉处(20mmHg) 出球小动脉处(35mmHg) (图),滤过平衡: 有效滤过压下降到0时,就达到滤过平衡。,二、肾小球的滤过机能,2、滤过膜,滤过膜有三层组成:(图) 内层由毛细血管的内皮细胞组成。小孔50 100
4、nm。仅防血细胞通过。,3、肾小球滤过率:单位时间内两肾生成的超滤液量 125 ml/min,180 L/day 每天排出终尿1.5L,中间层是非细胞性的基膜,为水合凝胶构成的微纤维网结构。网孔4 -8 nm。为滤过膜的主要屏障。,外层由肾小囊的上皮细胞组成。4 14 nm 小孔。,滤过膜各层有许多带负电的糖蛋白,可排斥带负电的血浆蛋白,阻止其滤过。,三、肾小管与集合管的重吸收功能,重吸收:指物质从肾小管液中转运至血液。,1、近球小管,肾小球滤过液流经近球小管后,滤过液中 近67%的Na+、Cl-、K+和水被重吸收; 85%的HCO3-被重吸收; 葡萄糖、氨基酸全部被重吸收; H+被分泌到肾小
5、管中。,肾小管上皮细胞粘膜侧由许多微绒毛形成刷状缘;浆膜侧存在钠钾泵,胞内有大量线粒体。Fig10-10,在近曲小管末端,滤液缩减到原体积的1/4。,2)HCO3- 的重吸收与H+的分泌,3)钾离子的主动重吸收 小管液中K+浓度4 mM,上皮细胞内K+浓度150 mM。,4)葡萄糖与氨基酸的重吸收 次级主动转运,5)水的重吸收 水的重吸收是被动的,是靠渗透作用而进行的。 近年来发现在近球小管上皮细胞的顶膜和基侧膜有大量水通道(aquaporin,AQP1),对水的重吸收起重要作用。,肾小管上皮细胞分泌1H+就可使1HCO3- 和1Na+重吸收回血。 肾小管重吸收HCO3- 是以CO2的形式。
6、(详见后),降支细段:对尿素和Na+、Cl-等溶质的通透性很低,但对水高度通透。,升支细段:对Na+、Cl-通透性很高,对尿素具中等通透性,对水不通透。,升支粗段:将Na+、Cl-和K+从管腔重吸收转运到细胞间隙,但对水通透性很低。 1Na+-2Cl-1K+的协同转运体,Na+顺浓度梯度扩散进入细胞释放势能驱动 Cl-和K+逆浓度梯度进入细胞。(图) 大约有25%滤过的Na+、Cl-和K+是在升支粗段被重吸收。 升支粗段具有很厚的上皮细胞,细胞基底侧膜(浆膜)上含有丰富的钠钾泵。,髓袢降支细段和升支细段都由很簿的扁平上皮细胞构成,无刷状缘,少线粒体,代谢水平低。,2、髓袢降支细段和髓袢升支,3
7、、远曲小管,将K+、H+和氨转运进管内,而将Na+、Cl-和HCO3- 转运出肾单位。 盐类的转运在激素(醛固酮)的控制下进行。,4、集合管 从管内的低渗溶液中重吸收水,形成高渗的尿。重吸收水受抗利尿激素(ADH)的调节。,集合管上皮细胞的管腔侧胞浆的囊泡内有水孔蛋白AQP-2,而在基底侧膜有AQP-3和AQP-4。 AQP-2是ADH诱导的水通道,ADH可使这些囊泡插入上皮细胞的顶端膜,形成跨膜水通道。如果再撤除ADH,则顶端膜上的AQP-2囊泡又可以通过入胞的方式进入胞浆,顶端膜对水的通透性就明显降低。进入集合管上皮细胞的水,可通过基底侧膜上的AQP-3和AQP-4进入细胞间隙而被毛细血管
8、吸收。,集合管还重吸收Na+ ,分泌K+、H+和氨。,髓袢、远曲小管和集合管各段对溶质和水的转运和通透性,四、肾小管与集合管的分泌,分泌:指上皮细胞将本身产生的物质或血液中的物质转运至小管腔内。 1、K+的分泌 K+-Na+交换 (Fig),2、H+的分泌与的HCO3-重吸收 (Fig. ) 肾小管细胞面向管腔的膜上有Na+-H+协同转运系统。 H+由细胞内分泌到小管液中。 Na+进入细胞后被钠钾泵泵到间隙。,肾小管重吸收HCO3-是以CO2的形式,而不是直接以HCO3-的形式进行。,H+被分泌进入管腔即与HCO3-形成H2CO3,再分解成CO2和H2O。,CO2扩散进入肾小管细胞,在碳酸酐酶
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