肾脏生理学.ppt
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1、肾脏生理学,七病区:及臻,论述,大医精诚,研讨,百倍努力,珍惜生命之托! 百年不息,打造和谐医院!,概 述 肾脏的主要功能: 1.排泄 肾脏是机体最 重要的排泄器官, 排泄物 质的量大、种类多。,1,通过产生尿液可完成: 排除代谢产物和异物; 调节细胞外液的量和渗透压; 保留机体的电解质(如Na+、K+、Cl-、 HCO3-),排出H+,维持酸碱平衡; 2.分泌生物活性物质 肾脏可分泌多种物质, 如促红细胞生成 素、肾素、前列腺素、羟 化的维生素。,2,第一节 肾的功能解剖 与肾血流量,一、肾 单 位,(一)肾单位的构成,3,肾脏分皮质(cortex)和髓质(medulla) 两部分,髓质内形
2、成若干肾锥体,其顶部是肾乳 头。,4,5,(二)皮质肾单位与近髓肾单位 1.皮质肾单位:主要分布于外皮质层和中 皮质层。人肾约占85-90%,肾单体积小;动 脉的口径入球A与出球A之比为2:1、出球A进 一步分为毛细血管缠绕在皮质肾小管围。,6,2.近髓肾单位:分布于靠近髓质的皮质 层,人肾约占10-15%。肾单位的体积大;髓 袢长(可达内髓质层或乳头部);出球A可 形成网状毛细血管和U形直小血管,直小血管 深入髓质。形成的毛细血管包绕髓袢升支和集 合管,此与尿液浓缩、稀释功能有关。,7,8,(三)球旁器 球旁器由球旁细胞、系膜细胞、和致密斑组成,主要分布在皮质肾单位。,AA: 入球动脉 EA
3、: 出球动脉 G: 球旁细胞 MD: 致密斑 B: 鲍曼氏囊 M: 系膜细胞 BM: 基底膜 FP: 足突 P: 足细胞(球上皮细胞) EN: 毛细血管内皮细胞 PT: 肾小管上皮细胞,9,(四)肾的神经支配 肾脏只有交感神经支配,其末梢分布于 肾动脉(尤其是入球小动脉和出球小动脉的 平滑肌)、肾小管、球旁细胞。交感末梢释 放NE,调节肾血流量、肾小球滤过率、肾小 管的重吸收和肾素释放。,10,(五)肾血管的特点 肾动脉由腹主动脉垂直发出,且较短, 肾小球毛细血管网介于入球和出球小动脉之 间,入球与出球的口径为2:1,故肾小球毛细 血管内的血压较高,有利于滤过。而缠绕在肾 小管周围的毛细血管内
4、血压较低,可促进其重 吸收。出球动脉的两端都是毛细血管,因而也 称为肾门脉。,11,二、肾血流量及其调节,供血特点:量大(1200ml/min,占心输出量的 1/5-1/4) 皮质多于髓质(皮质94%、外髓5%、 内髓1%) (一)自身调节 1.定义:安静情况下动脉血压可在一定范围 (80-180mmHg)内变动,而肾血流量保 持相对稳定。 2.机制:肌源性学说;管-球反馈。 3.生理意义:维持生理状态下的正常泌尿能。,12,(二)神经和体液调节 1.神经调节 交感神经入球小动脉和出球小动脉收缩(特 别是入球小动脉)RBF。 2.体液调节 缩血管:E、 NE、Ang、VP 舒血管:NO、PG
5、3.生理意义:在紧急情况下,通过神经体液调 节减少RBF,以保证心、脑等重要器官的血液 供应。,13,第二节 肾小球的滤过功能,肾小球滤过的研究方法 微穿刺和微量分析。 肾小球滤过功能的衡量指标: 1.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。 2.滤过分数(filtration fraction,FF) 肾小球滤过率与肾血浆流量的比值,约19%(1200/660)。,14,一、滤过膜及其通透性 滤过膜有三层结构毛细血管内皮、基膜、肾小 囊上皮,其大小不同的孔道构成滤过的机械 屏障。 滤过膜上带负
6、电荷的蛋白质则构成其电学屏障。 滤过膜的通透性取决于被滤过物质的有效分子半径 和电荷正负,分子的有效半径4.2nm的不能滤过,如白蛋白。,15,二、有效滤过压 (effective filtration pressure,EFP) 有效滤过压=肾小球毛细血管血压(血浆胶体渗 透压+囊内压) 有效滤过压是滤过的动力,当有效滤过压为0时(即达滤过平点),滤过停止。 三、影响肾小球滤过的因素 (一)滤过膜的面积和通透性,16,(二)有效滤过压 1.肾小球毛细血管血压 2.血浆胶体渗透压 3.囊内压 (三)肾血浆流量(renal plasma flow,RPF) RPF肾小球毛细血管内血浆胶体渗透压上
7、升速度滤过平衡点后移毛细血管有效滤过管段延长有效滤过面积GFR。 相反,RPFGFR。 (考虑滤过储备问题!),17,影响有效滤过的因素: 一、有效滤过压(1.2.3.) 二、滤过膜的通透性和面积 1:滤过膜的通透性 2:滤过膜的面积 3:肾血浆流量(平衡点退后等于面积增 大),第三节 肾小管与集合管的转运功能,原尿180L/d,终尿1.5L/d,99%的物质被重吸收,仅1%排出。,18,原发性主动转运(primary active transport) 继发性主动转运(secondary active transport) 同向转运(count-transport) 逆向转运(antipor
8、t) 电中性转运(electroneutral transport) 生电性转运(electrogenic transport),19,二、各段肾小管和集合管的转运功能 (一)近球小管 1.Na+、Cl-、H2O的重吸收 (1)Na+、Cl-的转运机制 前半段:Na+主动重吸收(泵-漏模式),大 部分Na+与HCO3-、葡萄糖、氨基酸同 向转运,另一部分Na+则与H+逆向运。 后半段:细胞旁途径Na+、Cl-被动重吸收 跨上皮细胞途径Na+主动重吸收,20,21,22,(2)H2O的重吸收机制 渗透性被动重吸收 2.对HCO3-的重吸收与H+的分泌 (1)HCO3-的重吸收机制:以CO2形式进
9、行 (2)H+的分泌:通过Na+-H+交换分泌到管腔,23,3.K+的重吸收 主动方式,主要在近端小管。 4.葡萄糖的重吸收 仅限于近球小管,为继发性主动重吸收 有饱和现象 肾糖阈(180mg/100ml)=(9-10mmol/L) 葡萄糖吸收极限量 5.对其它物质的重吸收和分泌,24,(二)髓袢 1.降支:水被动重吸收 2.升支细段:NaCl被动重吸收(尿素的近髓处 渗透压) 3.升支粗段:NaCl主动重吸收(Na+:K+:2Cl- 同向转运),而且对水的通透性低。 导致:小管液低渗;外髓质部组织液 高渗。,25,髓袢升支粗段继发性主动重吸收Na+、K+和Cl-示意图,26,(三)远球小管和
10、集合管 1.对 Na+、Cl-、水的重吸收和 K+ 的分泌 (1)远球小管前段:NaCl主动重吸收,约占滤 过量的12%,水的通透性低。 (2)远球小管后段及集合管:Na+主动重吸收, K+被动 分泌,水的通透性低。 两类细胞:主细胞重吸收Na+和水,分泌K+ 闰细胞分泌H+,27,远球小管和集合管对Na+和水重吸收的 特点:Na+重吸收效率高:Na+泵活性 大,几乎无回漏;可调节性重 吸收:醛固酮-Na+;ADH-水。 对调节机体的水、盐平衡有重要意义。 2.H+的分泌 机制:H+泵 3.NH3的分泌 机制:单纯扩散 意义:促进泌H+促进NaHCO3重吸收,28,29,小结:肾小管对Na+的
11、重吸收,30,第四节 尿液的浓缩与稀释,浓缩尿、稀释尿、等渗尿的概念 一、尿液浓缩与稀释机制的早期理论 肾脏排浓缩尿与动物的进化程度有关 淡水鱼肾只起排水作用。 两栖类肾仍不具“保水”机能。 爬虫类鸟类哺乳类:肾的“保 水”机能渐趋完善,并可排浓缩尿。,31,肾的比较解剖表明,能否排浓缩尿关键在于髓袢, 而且长髓袢比例愈大,尿浓缩机能愈强。 如:兔的长髓袢肾单位占20%,最浓尿为1500毫 渗/kg水;人的占10-15%,最浓尿为1200毫渗/kg 水;跳鼠全部为长髓袢,最浓尿为6000毫渗/kg水。 早期理论:尿浓缩部位在髓袢,由髓袢上皮细胞主 动重吸收水完成;垂体提取物可促进髓袢重吸收水;
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