1、論述,大醫(yī)精誠,研討,百倍努力，珍惜生命之托！百年不息，打造和諧醫(yī)院！,概 述 腎臟的主要功能:1.排泄 腎臟是機體最重要的排泄器官, 排泄物質(zhì)的量大、種類多。,,,1,通過產(chǎn)生尿液可完成：① 排除代謝產(chǎn)物和異物；② 調(diào)節(jié)細胞外液的量和滲透壓；③ 保留機體的電解質(zhì)（如Na+、K+、Cl-、 HCO3-),排出H+，維持酸堿平衡；2.分泌生物活性物質(zhì) 腎臟可分泌多種物質(zhì)，

2、 如促紅細胞生成 素、腎素、前列腺素、羥 化的維生素。,2,第一節(jié) 腎的功能解剖 與腎血流量,一、腎 單 位,(一)腎單位的構成,3,腎臟分皮質(zhì)（cortex）和髓質(zhì)（medulla）兩部分，髓質(zhì)內(nèi)形成若干腎錐體，其頂部是腎乳頭。,,,4,5,(二）皮質(zhì)腎單位與近髓腎單位 1.皮質(zhì)腎單位：主要分布于外皮質(zhì)層和中皮質(zhì)層。人腎約占85-90%，腎單體積小；動脈的口徑入球A與出球A之比為2:1、出球

3、A進一步分為毛細血管纏繞在皮質(zhì)腎小管圍。,6,2.近髓腎單位：分布于靠近髓質(zhì)的皮質(zhì)層，人腎約占10-15%。腎單位的體積大；髓袢長（可達內(nèi)髓質(zhì)層或乳頭部）；出球A可形成網(wǎng)狀毛細血管和U形直小血管,直小血管深入髓質(zhì)。形成的毛細血管包繞髓袢升支和集合管，此與尿液濃縮、稀釋功能有關。,7,8,(三)球旁器球旁器由球旁細胞、系膜細胞、和致密斑組成，主要分布在皮質(zhì)腎單位。,AA: 入球動脈EA: 出球動脈 G: 球旁

4、細胞MD: 致密斑 B: 鮑曼氏囊 M: 系膜細胞BM: 基底膜FP: 足突 P: 足細胞（球上皮細胞）EN: 毛細血管內(nèi)皮細胞PT: 腎小管上皮細胞,9,（四）腎的神經(jīng)支配 腎臟只有交感神經(jīng)支配，其末梢分布于腎動脈（尤其是入球小動脈和出球小動脈的平滑?。⒛I小管、球旁細胞。交感末梢釋放NE，調(diào)節(jié)腎血流量、腎小球濾過率、腎小管的重吸收和腎素釋放。,10,（五）腎血管的特點 腎動脈由

5、腹主動脈垂直發(fā)出，且較短，腎小球毛細血管網(wǎng)介于入球和出球小動脈之間，入球與出球的口徑為2:1，故腎小球毛細血管內(nèi)的血壓較高，有利于濾過。而纏繞在腎小管周圍的毛細血管內(nèi)血壓較低，可促進其重吸收。出球動脈的兩端都是毛細血管，因而也稱為腎門脈。,11,,二、腎血流量及其調(diào)節(jié),供血特點：①量大（1200ml/min，占心輸出量的 1/5-1/4） ②皮質(zhì)多于髓質(zhì)（皮質(zhì)94%

6、、外髓5%、 內(nèi)髓1%） （一）自身調(diào)節(jié) 1.定義：安靜情況下動脈血壓可在一定范圍 （80-180mmHg)內(nèi)變動，而腎血流量保 持相對穩(wěn)定。 2.機制：肌源性學說；管-球反饋。 3.生理意義：維持生理狀態(tài)下的正常泌尿能。,12,,（二）神經(jīng)和體液調(diào)節(jié) 1.神經(jīng)調(diào)節(jié) 交感神經(jīng)→入球小動脈和出球小動脈收縮（特 別是入

7、球小動脈）→RBF↓。 2.體液調(diào)節(jié) 縮血管：E、 NE、AngⅡ、VP 舒血管：NO、PG 3.生理意義：在緊急情況下，通過神經(jīng)體液調(diào) 節(jié)減少RBF，以保證心、腦等重要器官的血液 供應。,13,第二節(jié) 腎小球的濾過功能,腎小球濾過的研究方法 — 微穿刺和微量分析。 腎小球濾過功能的衡量指標: 1.腎小球濾過率（glomerular filtration rate， GFR

8、）單位時間內(nèi)（每分鐘）兩腎生成的超濾液 量，125ml/min。 2.濾過分數(shù)（filtration fraction，F(xiàn)F） 腎小球濾過率與腎血漿流量的比值，約19%（1200/660）。,14,一、濾過膜及其通透性●濾過膜有三層結構—毛細血管內(nèi)皮、基膜、腎小 囊上皮，其大小不同的孔道構成濾過的機械 屏障?！駷V過膜上帶負電荷的蛋白質(zhì)則構成其電學屏障。●濾過膜的通透性取決于被濾過物質(zhì)的有效分子

9、半徑 和電荷正負，分子的有效半徑4.2nm的不能濾過，如白蛋白。,15,二、有效濾過壓（effective filtration pressure，EFP）有效濾過壓=腎小球毛細血管血壓―（血漿膠體滲 透壓+囊內(nèi)壓）有效濾過壓是濾過的動力，當有效濾過壓為0時（即達濾過平點），濾過停止。三、影響腎小球濾過的因素（一）濾過膜的面積和通透性,16,（二）

10、有效濾過壓 1.腎小球毛細血管血壓 2.血漿膠體滲透壓 3.囊內(nèi)壓（三）腎血漿流量（renal plasma flow，RPF） RPF↑→腎小球毛細血管內(nèi)血漿膠體滲透壓上升速度↓→濾過平衡點后移→毛細血管有效濾過管段延長→有效濾過面積↑→GFR↑。 相反，RPF↓→GFR↓。（考慮濾過儲備問題！?。。?17,影響有效濾過的因素：一、有效濾過壓（1.2.3.）二、濾過膜的通透

11、性和面積 1：濾過膜的通透性 2：濾過膜的面積 3：腎血漿流量（平衡點退后等于面積增 大）,第三節(jié) 腎小管與集合管的轉運功能,,原尿180L/d，終尿1.5L/d，99%的物質(zhì)被重吸收，僅1%排出。,18,原發(fā)性主動轉運（primary active transport）繼發(fā)性主動轉運（secondary active transport）●同向轉運（count-transport）●逆向轉運（an

12、tiport）▲電中性轉運（electroneutral transport）▲生電性轉運（electrogenic transport）,19,二、各段腎小管和集合管的轉運功能（一）近球小管 1.Na+、Cl-、H2O的重吸收 （1）Na+、Cl-的轉運機制 前半段：Na+主動重吸收（泵-漏模式），大 部分Na+與HCO3-、葡萄糖、氨基酸同 向轉運，另一部分Na

13、+則與H+逆向運。 后半段：細胞旁途徑—Na+、Cl-被動重吸收 跨上皮細胞途徑—Na+主動重吸收,20,21,22,（2）H2O的重吸收機制 滲透性被動重吸收2.對HCO3-的重吸收與H+的分泌（1）HCO3-的重吸收機制：以CO2形式進行（2）H+的分泌：通過Na+-H+交換分泌到管腔,23,3.K+的重吸收 主動方式，主要在近端小管。4.葡萄糖的重吸收 ●僅限于

14、近球小管，為繼發(fā)性主動重吸收 ●有飽和現(xiàn)象 ①腎糖閾（180mg/100ml）=（9-10mmol/L） ②葡萄糖吸收極限量5.對其它物質(zhì)的重吸收和分泌,24,(二）髓袢 1.降支：水被動重吸收 2.升支細段：NaCl被動重吸收（尿素的近髓處 滲透壓） 3.升支粗段：NaCl主動重吸收（Na+:K+:2Cl- 同向轉運），而且對水的通透性低。 導致：①小管液低滲；②外

15、髓質(zhì)部組織液 高滲。,25,髓袢升支粗段繼發(fā)性主動重吸收Na+、K+和Cl-示意圖,26,（三）遠球小管和集合管 1.對 Na+、Cl-、水的重吸收和 K+ 的分泌 （1）遠球小管前段：NaCl主動重吸收，約占濾 過量的12%，水的通透性低。 （2）遠球小管后段及集合管：Na+主動重吸收， K+被動 分泌，水的通透性低。 兩類細胞：主細胞—重

16、吸收Na+和水，分泌K+ 閏細胞—分泌H+,27,●遠球小管和集合管對Na+和水重吸收的 特點：①Na+重吸收效率高：Na+泵活性 大，幾乎無回漏；②可調(diào)節(jié)性重 吸收：醛固酮-Na+；ADH-水。 對調(diào)節(jié)機體的水、鹽平衡有重要意義。2.H+的分泌 機制：H+泵3.NH3的分泌 機制：單純擴散 意義：促進

17、泌H+→促進NaHCO3重吸收,28,29,小結：腎小管對Na+的重吸收,30,第四節(jié) 尿液的濃縮與稀釋,濃縮尿、稀釋尿、等滲尿的概念 一、尿液濃縮與稀釋機制的早期理論 ●腎臟排濃縮尿與動物的進化程度有關 ①淡水魚—腎只起排水作用。 ②兩棲類—腎仍不具“保水”機能。 ③爬蟲類→鳥類→哺乳類：腎的“保 水”機能漸趨完善，并可排濃縮尿。,31,●腎的比較解剖表明，能否排濃縮尿關鍵在于髓袢，而

18、且長髓袢比例愈大，尿濃縮機能愈強。 如：兔的長髓袢腎單位占20%，最濃尿為1500毫滲/kg水；人的占10-15%，最濃尿為1200毫滲/kg水；跳鼠全部為長髓袢，最濃尿為6000毫滲/kg水。早期理論：尿濃縮部位在髓袢，由髓袢上皮細胞主動重吸收水完成；垂體提取物可促進髓袢重吸收水；水負荷時，重吸收溶質(zhì)大于水。,32,●Walker對大鼠、豚鼠、豬的單個腎單位顯微穿刺并抽樣分析否定了以上理論，當大鼠排高滲尿時，從遠

19、曲小管抽了三個樣本：兩個低滲，一個等滲，而無一高滲。他根據(jù)膀胱是高滲，認為重吸收水的部位不是髓袢而遠曲小管和集合管。●Wire也證實，近球小管為等滲，遠曲小管任何條件下 均為低滲?！駝游锬驖饪s能力何以與髓袢長度有關？集合管是否主動重吸收水？這些疑問須有新的設想解決。,33,二、尿濃縮和稀釋的逆流系統(tǒng)學說 瑞士Basel大學物理、化學教授 Werner Kuhn 和Ruffel將腎臟結構與鍋爐的逆流系統(tǒng)原理進行比

20、較，提出了尿濃縮的逆流倍增假說。由于非醫(yī)學專業(yè)，當時未引起注意。 后來，Kuhn 與 Wire 合作，共同提出詳細的逆流倍 增的系統(tǒng)理論、工作模式及實驗料，生理科學界才予以高度重視。逆流倍增學說是腎臟生理學研究的一大進展，也促進了利尿藥的發(fā)展。,34,腎小管與集合管結構,35,（一）逆流系統(tǒng)的工作原理 ●兩條緊貼的平行管道，其中的液體以 相反方向動。 ●兩管間有半透膜可進行物質(zhì)或能量換。 根據(jù)兩

21、管的一端是否溝通及物質(zhì)轉運特點 逆流系統(tǒng)可有兩類結構。 1.逆流交換（countercurrent exchanger） ●特點:兩平行管之間可被動地進行物質(zhì)或 能量交換。,36,37,38,逆流交換器的效率高低及屏障好壞取決于： ①逆流交換器的長度 ②管內(nèi)液體的流速 ③管壁對物質(zhì)的通透性2.逆流倍增器（counter-curent multiplier） 特點：①兩管平行、相互靠近

22、 ②其一端必須連通，形成發(fā)夾形 ③兩管間可進行物質(zhì)的單向主動轉運 ④平行管兩端可建立巨大的濃度梯度 逆流倍增器的工作原理可借助于下圖理解:,39,40,41,逆流倍增器效率的高低取決于： ①逆流倍增器的長度 ②管內(nèi)液體的流速 ③單向主動轉運的能力●無論交換器或倍增器，若兩管間不是直接相貼，而是有介質(zhì)隔開，只要此介質(zhì)能傳遞物質(zhì)，仍能起到交換器或倍增器的作用。,42,（二）腎臟

23、的逆流系統(tǒng)學說1.學說的內(nèi)容： ①髓袢的逆流倍增器作用:髓袢呈發(fā)夾形，降支—A管，升支—B管，有逆流倍增效應，能在皮質(zhì)與髓質(zhì)間建立起滲透壓梯度，腎組織液的滲透壓自皮質(zhì)向內(nèi)髓逐漸升高。倍增器(升支粗段)單向主動轉運NaCl，對水相對不通透。NaCl經(jīng)組織液入降支。,43,,②集合管在尿濃縮中的作用:從升支粗段流出的低滲液進入皮質(zhì)部的遠曲和集合管時,與管外等滲組織液進行平衡,水外滲,使小管液成為等滲,流入髓質(zhì)部集合管

24、時再次滲透平衡,成為高滲尿。故尿濃縮的最終部位是在集合管，集合管也稱滲透平衡器。,44,③遠曲小管和集合管受ADH的調(diào)節(jié):ADH能增加遠曲和集合管上皮細胞對水的通透性，因而抗利尿。無ADH時，此二管對水相對不通透，因難滲透平衡，加上溶質(zhì)仍在吸收，故排低滲尿。,45,④直小血管的逆流交換器作用:直小血管呈“U”形結構，與髓袢平行排列，升支與降支內(nèi)的血流亦為逆向。既可作為供血血管，亦可屏障皮、髓之間的滲透梯度。,46,47

25、,2.逆流倍增學說的實驗證明： 此前，Smith學派的“水分主動重吸收”是腎臟濃縮尿的經(jīng)典學說。后來證明，這種方式比小管細胞具有的能量大1000倍。 逆流倍增學說認為：①全部水是通過滲透平衡重吸收；②終尿濃縮達1200Mosm/kg水，但各處小管兩側的滲透梯度不超過200Mosm/kg水； ③逆流倍增既可說明尿濃縮過程，也可解釋尿稀釋過程。,,48,三、腎內(nèi)髓質(zhì)部濃縮尿的機制 內(nèi)髓質(zhì)部集合管中含

26、有高濃度尿素，而NaCl遠低于尿素濃度，內(nèi)髓集合管對尿素有通透性，集合管的尿素向外擴散，髓袢升支細段的NaCl也向外擴散，使內(nèi)髓質(zhì)部滲透壓增高。,49,50,四、逆流系統(tǒng)學說的臨床意義 (一)影響逆流倍增器的因素 1.利尿藥的作用原理 (1)增加代謝產(chǎn)物的排泄:如發(fā)熱病人。 (2)消除水腫：①增加濾過(加重水腫)； ②減少重吸收(滲透性利尿),51,2.常用藥物:(1)袢性利尿藥

27、：速尿、利尿酸、汞撒利等； (2)留鉀利尿藥：安體舒通（醛固酮拮抗劑）、氨苯喋啶（Na+泵抑制劑）。 (二)影響滲透平衡器的因素 ADH→遠曲和集合管膜受體→激活 AC→cAMP↑→增加水的通透性,52,第五節(jié) 尿生成的調(diào)節(jié),一、腎內(nèi)自身調(diào)節(jié)（一）小管液中溶質(zhì)的濃度 小管溶質(zhì)濃度↑→小管液滲透壓↑→ 腎小管（近球）對水重吸收↓→尿量↑、 NaC

28、l排除↑ ●滲透性利尿（osmotic diuresis）,53,（二）球-管平衡 定比重吸收現(xiàn)象：近球小管的重吸收率始終占 GFR的65-70% 機制：腎小球濾過增加，腎小管重吸收亦增加。 定義：使尿量和排出的溶質(zhì)不致因GFR的變動而 出現(xiàn)大幅度的變動。 （三）管-球反饋 RBF、GFR↑→超濾液生成↑→

29、流經(jīng)致密斑的液 量↑→信息反饋到腎小球→RBF、GRF恢復正常 反之相反 通過管-球反饋維持腎小球濾過率相對穩(wěn)定。,54,二、神經(jīng)和體液調(diào)節(jié)（一）腎交感神經(jīng) 作用：①縮血管（主要入球）→GFR↓ ②腎素釋放↑→血中AngⅡ↑、醛固 酮↑→腎小管對NaCl和水重吸收↑ ③近球小管和髓袢對NaCl和水重吸收↑,55,(二)抗利尿激素 (antidur

30、etic hormone,ADH) 又稱血管升壓素(vasopressin,VP) 1.生理作用 (1)遠曲和集合管對水通透性↑→水重吸收↑ →尿量↓ ●作用機制:ADH與二管上皮細胞管周膜的 V2受體結合，增加管腔膜水通道的數(shù)目。,56,57,,,小 管 液,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,ATP,cAMP,ADH,R,AC,蛋白激酶,磷酸蛋白,

31、H2O,,,,,,,,,,,,,,,,,,H2O,H2O,H2O,含水通道的 小泡內(nèi)移,,血 液,,,,,,,,遠 曲 小 管 上 皮 細 胞,ADH作用機制示意圖,,,,,,,,,,(2)髓袢升支粗段對NaCl主動重吸收↑、內(nèi)髓部集合管對尿素通透性↑→促進髓質(zhì)滲透壓梯度的建立●尿崩癥(diabetes insipidus)： 2.分泌的調(diào)節(jié)(1)血漿晶體滲透壓 體內(nèi)缺水→血漿晶體滲透壓↑→下丘腦前部室周滲透壓感受

32、器+→視上核、室旁核ADH分泌↑→尿量↓。 相反，機體水負荷時，尿量↑。 ●水利尿（water diuresis）：如大量飲清水。,58,(2)循環(huán)血量 循環(huán)血量↑→容量感受器+→視上核、室旁核-→ADH分 泌↓→遠曲和集合管對水通透性↓→水重吸收↓→尿量↑ 相反，循環(huán)血量↓時，尿量↑(3)動脈血壓 血壓↑→壓力感受器+→視上核、室旁核ADH分泌↓→遠曲和集合管對水通透性↓→水重吸收↓

33、→尿量↑。 反之，血壓↓，尿量↓。,59,,(4)其它因素 AngⅡ→ADH分泌↑。 心房鈉尿肽→ADH分泌↑。,(三)腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng) (renin-angiotensin-aldosterone system，RAA系統(tǒng)） 1.RAA系統(tǒng)的功能關系及其主要作用 ●促進醛固酮的合成和釋放 ●直接刺激近球小管重吸收NaCl ●促進ADH的分泌

34、,60,(2)醛固酮的生理作用 促進遠曲和集合管重吸收Na+→K+被動分泌、水重吸收(保Na+、保水、排K+) 作用機制:醛固酮→胞漿受體結合→通過核膜→核內(nèi)受體→調(diào)節(jié)特異性mRNA轉錄→醛固酮誘導蛋白●醛固酮誘導蛋白的作用是：①管腔膜的Na+通道蛋白(增加其數(shù)量)②增加線粒體ATP的生成③增強基側膜Na+泵活性,61,62,2.醛固酮分泌的調(diào)節(jié)(1)RAA系統(tǒng) ●腎素分泌的調(diào)節(jié) ①腎內(nèi)兩種感受器：

35、入球動脈的牽張感受 器 致密斑感受器 ②腎交感神經(jīng)： ③體液調(diào)節(jié)：E、NE(2)血中K+和血Na+ 血[K+]↑或血[Na+]↓→直接刺激腎上腺皮質(zhì)球 狀帶→分泌醛固酮,63,(四)心房鈉尿肽(atrial natriuretic peptide， ANP) 生理作用：促進NaCl和水的排出 作用機制：①抑制集合管對NaCl的重吸收 ②

36、增加GFR（入球舒張大于出球） ③抑制腎素分泌 ④抑制醛固酮分泌 ⑤抑制ADH分泌,64,第六節(jié) 清 除 率,一、清除率的概念和計算方法1.清除率（clearance，C）的概念： 兩腎在單位時間（min）內(nèi)能將多少ml血漿所 含的某物質(zhì)完全清除，這個被完全清除了某物質(zhì)的 血漿ml數(shù)稱為該物質(zhì)的清除率。用以反映腎臟對某 物質(zhì)的排泄

37、能力。2.計算方法：,65,66,幾 種 常 用 物 質(zhì) 的 清 除 率 測 定 表被 測 物 特 點 清 除 率 意 義菊 粉 自由濾過 125ml/min 代表腎小球 無重吸收和分泌 濾過率碘銳特 經(jīng)循環(huán)一周后 660ml

38、/min 代表腎有效 能被完全清除 血漿流量尿 素 自由濾過 70ml/min 腎小管有凈 的重吸收肌 酐 自由濾過 175ml/min 腎

39、小管有凈 的分泌,,,,,,,,,,67,第七節(jié) 尿 的 排 放,陰部N,,－,正反饋,,排尿反射：,膀胱內(nèi)壓↑,大腦皮層,腹肌膈肌,收縮,腹內(nèi)壓↑,膀胱璧牽張感受器+,骶 髓,盆 N,盆 N,逼尿肌收縮內(nèi) 括約肌松弛,尿液刺激后尿道感受器,尿道外括約 肌開放,排尿,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,6