生理学肾脏功能

第八章肾脏的排泄机能排泄的途径：1、呼吸系统:CO2、H2O2、消化系统:胆色素、无机盐（Hg、Pb、Ca、Mg)3、皮肤：H2O、NaCl、尿素4、肾脏:尿液排泄：体内一些物质经血液循环由排泄器官排出体外的过程。肾脏的功能：(一)泌尿（维持内环境的稳定）1、排除代谢终产物、过剩的物质及进入体内的异物;2、调节细胞外液量和血液的渗透压;3、调节水、电解质和酸碱平衡。(二)内分泌:1、对血容量和血压起调节作用的肾素;2、刺激骨髓造血的促红细胞生成素;3、具有强烈舒血管作用的前列腺素等。第一节肾的解剖功能一、肾脏的结构特点输尿管膀胱尿道肾脏皮质（cortex）髓质（medulla）输尿管肾盂肾单位肾小体肾小管肾小球肾小囊（renalcorpuscle）（renaltubule）（glomerulus）（Bowmancapsule）1、肾单位的组成Thenephronisthestructuralandfunctionalunitofthekidney.Itconsistsofaspecializedtubularstructureandcloselyassociatedbloodvessels.Nephronoverview肾单位肾小体肾小管肾小球肾小囊近曲小管降支粗段降支细段升支细段髓袢远曲小管升支粗段近端小管远端小管皮质肾单位近髓肾单位数量多（80~90%）少（10~15%）分布皮质外1/3~2/3皮质内1/3血管口径入球小动脉＞出球小动脉入球小动脉＜出球小动脉出球小动脉一支，分布在肾小管的周围两支，一支分布在肾小管周围，一支形成直小血管髓袢长度短（到或不到外髓）长（达内髓）功能与尿液的生成有关主要与尿液的浓缩、稀释有关皮质肾单位近髓肾单位出球小动脉入球小动脉叶间动脉叶间静脉直小血管集合管髓袢皮质髓质外髓质层内髓质层皮质肾单位和近髓肾单位2、滤过膜的组成血液流经肾小球毛细血管网时，其血浆成分进入肾小囊时所经过的膜称为滤过膜，（filtrationmembrane）也称为滤过屏障。（filtrationbarrier）毛细血管内皮细胞（endothelialcell）基膜（basementmembrane）肾小囊脏层足细胞的足突（footprocess）fenestrationsCapillaryendotheliumfenestrations内皮细胞（endthelialcell）有许多小孔，称为窗孔（fenestrations)。基膜是一层有孔的基膜，含有一些带负电的蛋白质。足细胞的足突互相交错，形成滤过裂隙膜。FiltrationslitspedicetsMaculadensacellAfferentarterioleLoopofhenleJuxtaglomerularcell3、近球小体(juxtaglomerularapparatus)颗粒细胞致密斑系膜细胞出、入球动脉中层的肌细胞呈上皮样变，内含分泌颗粒，分泌颗粒内含有肾素；是对牵张刺激敏感的感受器；受肾交感N支配。远曲小管起始处，细胞呈立柱样变、斑状突起；对远曲小管中的[Na+]、[Cl-]敏感，并通过通过某种形式将信息传递至近球细胞，调节肾素的释放。致密斑将小管成分变化信息传给肾小球，调整近球细胞肾素的分泌。这个过程也叫“管球平衡”。（tubulo-glomerularfeedback）MaculadensacellAfferentarterioleLoopofhenleJuxtaglomerularcell二、肾的血管分布在正常成人，两个肾的血流量约1200ml/min,接近心输出量的1/4。25腹主动脉下腔静脉肾动脉肾静脉叶间动脉叶间静脉弓状动脉弓状静脉小叶间动脉小叶间静脉入球小动脉肾小球毛细血管网肾小管毛细血管网出球小动脉Therenalarterybranchesuntileachnephronhasanafferentarterioleleadingtoit.Thisafferentarterioleleadstoaconvolutedcapillarycalledtheglomerulus.Theefferentarterioleleadsawayfromtheglomerulustoasecondcapillarybed,theperitubularcapillaries.Venouscirculationleadsawayfromthenephron.肾脏血管分布的特点：有两个互相串联的毛细血管网组成。肾小球毛细血管网压力较高，对于肾小球处的滤过很重要。肾小管周围毛细血管的血压较低，对肾小管的重吸收很重要。三、肾脏的神经支配肾的神经主要是交感神经，一般认为肾脏没有迷走神经末梢支配。交感神经主要分布在入球小动脉的平滑肌，引起血管收缩。在肾小体周围分布也很密集，支配近球细胞释放肾素。四、尿生成的基本过程肾小体肾小管集合管滤液(原尿)滤过重吸收分泌与排泄终尿第二节肾脏功能的研究方法一、血浆清除率（plasmaclearance）肾脏在单位时间内将多少毫升血浆中的某种物质完全清除出去，这个被完全清除了某种物质的血浆毫升数，就称为该物质的血浆清除率。Cx=V·UxPx单位时间内所排出的尿量(V)尿中某一物质的浓度(Ux)血浆中所含这一物质的浓度(Px)甲：每分尿量(V=1ml/min)尿中某物质的浓度(Ux=100mg/100ml)血浆中该物质的浓度(Px=1mg/100ml)C甲=1ml/min×100mg/ml1mg/100ml=100ml/min甲肾对该物质的血浆清除率：乙：每分尿量为V=0.8ml/min尿中某物质的浓度Ux=50mg/100ml血浆中该物质的浓度Px=0.32mg/100ml乙肾对该物质的血浆清除率：C乙=0.8ml/min×50mg/100ml0.32mg/100ml=125ml/min二、测定血浆清除率的生理意义1.可用于测定肾小球滤过率能在肾小球处随血浆自有滤过，而在肾小管中又不被重吸收和分泌，则这类物质的血浆清除率就可以代表肾小球滤过率。(菊粉、内生肌酐）UIN(urineconcentration)=35mg/mLV(urineflow)=0.9ml/minPIN(thearterialplasmalevel)=0.25mg/mlCIN=UIN×V/PIN=35×0.9/0.25=126ml/minExample:2.可用于测定肾血流量如果血浆流经肾脏一次以后，其中所含的某种物质完全被清除，即经过肾小球滤过和肾小管分泌，该物质在静脉血中的浓度为0，则这种物质的清除率可以代表每分钟流过两肾的血浆流量。（碘锐特、对氨基马尿酸）血浆量占全血量大约为55%经计算得PAH的血浆清除率为550ml/min,肾血流量=650/55×100=1200ml/min3.推测肾小管功能GFR125ml/min表明某种物质必定有分泌。GFR125ml/min表明某种物质必定有重吸收。第三节肾小球的滤过功能是指流过肾小球毛细血管的血液在有效滤过压的作用下，使血浆中的一部分水和小分子溶质透过滤过膜进入肾小囊而形成原尿的过程。一、肾小球滤过膜1、滤过膜的组成肾小球毛细血管内皮细胞基膜肾小囊脏层上皮细胞血浆中的一部分水分和小分子溶质透过滤过膜进入肾小囊形成原尿，而血细胞和血浆蛋白不能滤过。是一种超滤过（ultrafiltrate）的过程。2、滤过膜的超滤过程成分血浆原尿终尿浓缩倍数水9009809601.1蛋白质80微量0-葡萄糖110-Na+3.33.33.51.1Cl-3.73.76.01.6K+0.20.21.57.5尿酸0.020.020.525.0尿素0.30.320.067.0肌酐0.010.011.5150.0氨0.0010.0010.4400.0血浆、原尿和终尿主要成分比较(g/L)（1）机械屏障作用（2）电学屏障作用3、滤过膜的通透性滤过膜的三层中，每层都有带负电的糖蛋白。阻止带负电的物质通过。有效半径2nm（分子量1000）的中性物质可自由滤过；有效半径4.2nm（分子量70000）的大分子物质不能滤过；半径在二者之间的物质可部分滤过，且与半径呈反变关系。二、肾小球滤过率与滤过分数1.肾小球滤过率（glomerularfiltrationrate）单位时间内两肾生成的超滤液量，称为肾小球滤过率（125ml/min）2.单个肾单位肾小球滤过率（SNGFR）单位肾单位水平上测定的GFR称为单个肾单位肾小球滤过率。肾小球滤过率与肾血浆流量的比值。FF=GFR肾血浆流量=125660=0.19正常值:0.18~0.20表明:流经肾脏的血浆约1/5形成原尿。3.滤过分数（filtrationfraction,FF）三、有效滤过压肾小囊内胶体渗透压01、有效滤过压(effectivefiltrationpressure，EFP)EFP=（毛细血管压+囊内胶渗压）–（血浆胶渗压+囊内压）EFP=毛细血管压-（血浆胶体渗透压+囊内压）（2）囊内压:10mmHg（3）血浆胶体渗透压：压力较高，45mmHg入球端与出球端几乎相等（1）毛细血管压：入球端：20mmHg出球端：35mmHg入球端EFP=45–(25+10)=10(mmHg)出球端EFP=45–(35+10)=0在血液流经肾小球毛细血管时，不断生成滤过液，血浆蛋白浓度就会逐渐增加，血浆胶体渗透压也随之升高。因此，有效滤过压也逐渐下降。当有效滤过压下降到零时，就达到滤过平衡（filtrationequilibrium），滤过便停止了。只有从入球小动脉端到滤过平衡这一段才有滤过作用。滤过平衡越靠近入球小动脉端，有效滤过面积就越小，肾小球滤过率就低。2、滤过系数（Kf）一般认为，决定滤过系数的主要因素有有效通透性系数（K）和滤过膜的面积（S）。KfKS=×指在1mmHg有效滤过压作用下，单位时间滤过的超滤液量。是滤过膜的有效面积及其通透性的乘积。四、影响肾小球滤过的因素1、滤过膜（1）通透性（permeability）肾小球肾炎滤过膜结构受损机械屏障作用通透性红细胞进入滤液血尿带负电糖蛋白电学屏障作用通透性血浆白蛋白进入滤液蛋白尿（2）面积（area）急性肾小球肾炎肾小球毛细血管口径血流量活动的肾小球数目滤过面积GFR尿量（少尿）2、血浆胶体渗透压快速大量静脉注射生理盐水血浆蛋白浓度相对血浆胶渗压EFPGFR尿量3、肾血浆流量（renalplasmaflow）主要影响滤过平衡的位置肾血浆流量加大，肾小球毛细血管内血浆胶体渗透压的上升速度减慢，滤过平衡就靠近出球小动脉端，肾小球滤过率将随之增加。只有从入球小动脉端到滤过平衡这一段才有滤过作用。滤过平衡越靠近入球小动脉端，有效滤过面积就越小，肾小球滤过率就低。五、肾血流量和肾小球滤过率的自身调节80160GlomerularFiltrationRate(GFR)1、肌源性机制（myogenicmechanism）动脉血压入球小动脉血管壁受到牵张刺激血管平滑肌收缩舒张血管口径血流阻力血流量肾血流量相对恒定Normalconditions:Systemicpressurenormal:120mmHgGlomerularhydrostaticpressurenormalAfferentarteriolediameternormalNetfiltrationratenormal:GFR=125ml/minAutoregulationofGFRIncreasedpressurewithautoregulation:Systemicpressureincreased:140mmHgGlomerularhydrostaticpressurenormalAfferentarteriolediameterdecreasedNetfiltrationratenormal:GFR=125ml/minAutoregulationofGFRDecreasedpressurewithautoregulat