第五讲维持人体内环境的稳定

1第五讲维持人体内环境的稳态一、排泄与排泄系统排泄系统与内环境的稳定泌尿系统的构成肾是人体最重要的排泄器官尿是怎样形成的？泌尿系统的机能障碍2二、内分泌调节稳态内分泌系统与体液调节胰岛素是维持血糖稳定的重要激素甲状腺激素调节全身的代谢活动肾上腺分泌两种重要的激素影响其他内分泌腺的下丘脑与垂体3排泄过程与内环境的稳定人体的排泄过程就是将分解代谢的终末产物（如尿素、尿酸等）通过多种器官排出体外的过程。细胞代谢的废物先穿过细胞膜进入组织液，再进入血浆，经过血液循环运送到相关的器官排出体外。这些器官包括肾、肺、肝、大肠、皮肤等。其中，肾是人体最重要的排泄器官，排出大量代谢废物；肺排出细胞呼吸产生的二氧化碳，同时还有少量水；4•肝分泌的胆色素经大肠排出；大肠黏膜排出无机盐；皮肤中的汗腺排出水、盐和尿素等。•人体必须有相应的机制来保证体内的水分和盐类的稳定；这种稳定也是整个内环境稳定的重要组成部分。如果人体内的水分和盐类不能维持稳定，整个内环境也不能保持稳定，就会危及生命。5泌尿系统（主要是肾）具有多方面的机能：•①清除体内的代谢的终末产物；•②清除体内异物及其代谢产物；•③维持体内的适当的水含量；•④维持体液中的钠、钾、氯、钙、氢等离子的适当浓度；•⑤维持体液的一定的渗透浓度。6泌尿系统的构成•肾、输尿管、膀胱和尿道构成了人体的泌尿系统。男性的泌尿、生殖系统78男女的泌尿系统9男性泌尿系统10男性矢面图11•膀胱的容积可达600毫升左右。男性的膀胱位于直肠、射精管和精囊腺的腹面；女性的膀胱位于子宫和阴道上部的腹面。当膀胱中的尿储存到200~300毫升时，膀胱壁上的牵张感受器发出神经冲动，经过传入神经传到骨髓，引起一组神经细胞发出神经冲动，经过传出神经达到膀胱壁上的平滑肌细胞。还有一些冲动促使内括约肌舒张，引起排尿反射。但是，如果外括约肌不舒张，尿就不能排出体外。12成年人和年龄较大的儿童的大脑可以控制外括约肌，推迟排尿；而婴幼儿的排尿是一种单纯的反射活动。男性膀胱13肾是人体最重要的排泄器官•肾是人体最重要的渗透调节和排泄器官，每个肾是由大约1000000个机能单位组成的，这种机能单位叫做肾单位。肾单位包括肾小体和肾小管两部分：肾小体分为肾小球和鲍曼氏（Bowman）囊（又称肾小囊）。肾小球是由入球微动脉分支形成的一团毛细血管网，包含大约50个毛细血管袢。14肾的结构示意图：15肾单位的结构示意图：16肾单位17肾小体18肾单位（100多万个）肾小体肾小管肾小球肾小囊近曲小管（紧接肾小囊）髓袢细段（连接近曲小管和远曲小管）远曲小管（紧接集合管）集合管是收集各个肾单位产生、过滤、重吸收后的终尿的管道。19尿是怎样形成的？•尿来源于血液中，但是比较尿与血浆的成分就可以发现两者有很大的差别：一方面，血浆中含有蛋白质、葡萄糖，而尿中没有；另一方面，尿中的氨、肌酐、尿素等成分的浓度比血浆中的高几十倍到几百倍。•尿生成的过程既有超滤和重吸收过程，又有分泌过程。20•1924年美国生理学家理查兹（A.Richards等人用直径10微米的微吸管刺入蛙的鲍曼氏囊中，取出少量囊内液（原尿）进行微量分析，发现囊内液除了基本没有蛋白质（只有0.03%的相对分子量较小的蛋白质，占血浆蛋白的1/200）外，尿素、氯化钠、葡萄糖、磷酸根的浓度和导电率等都与血浆相同，实际上就是去蛋白质的血浆。21肾小球毛细血管中的血压必须高到足以克服毛细血管内血浆蛋白的胶体渗透压和鲍曼氏囊中的囊内压。所以有效过滤压等于肾小球毛细血管中的血压减去胶体渗透压和囊内压。有效过滤压=肾小球内血压-（血浆胶体渗透压+囊内压）22重吸收•葡萄糖、氨基酸、维生素等营养物质几乎全部被重吸收，滤液体积缩小到原有体积的1/4。分泌肾单位有一些转运系统将血浆中的一些物质分泌到管腔、这些转运系统包括分泌钾离子、氢离子、氨、有机酸和有机碱等物质的系统。肾单位还可分泌包括药物、毒物以及内源性的和天然分子。这些分泌的重要意义是它们从血液中清除了潜在的危险物质。23泌尿系统的机能障碍尿道感染尿道感染是人体泌尿系统常发生的疾病，在女性中尤其容易发生，这是因为女性的尿道较短，比男性更容易遭受细菌的侵袭，细菌侵袭尿道引起尿道炎，侵袭膀胱引起膀胱炎；如果再进一步侵袭到肾，则可引起肾盂炎。肾小球遭受损伤可引起肾小球堵塞，没有液体流入肾小管；也可24引起肾小球的通透性超过正常值。如果肾小球的通透性过高，蛋白质、白细胞，甚至红细胞都可以在尿中出现（血尿和蛋白尿）。25肾衰竭的救治有多种原因可引发肾衰竭，包括：血液中的有毒物质、某些免疫反应、严重的肾感染、血流突然减少（如外伤引起的大量失血）等。肾衰竭可能突然发生，叫做急性肾衰竭。肾机能也可以逐渐减退，形成慢性肾衰竭。如诊断为肾衰竭，应立即治疗。如果是双侧肾衰竭，就需要进行肾透析以清除血液中的有害物质。26•肾透析有血液透析和腹腔透析两种方式：血液透析室将患者的血液从其腕部动脉引入透析器内由半透膜制成的管道系统中。血液流经半透膜管道时与管道外的透析液进行物质交换，除去血液中的有害物质（如代谢废物等）后再流回患者的静脉。腹腔透析则是通过安装在患者腹壁上的塑料管将透析液直接注入腹腔与周围器官代谢废物进行交换，4-8小时后将透析液排出。•肾移植是治疗严重肾衰竭的重要方法，即把健康的肾移植到患者体内以代替受损伤的肾。27肾结石•如果尿中溶解的盐类的浓度过高，就有可能在肾盂中结晶、沉淀，形成固体颗粒，叫做结石。较大的结石可能堵塞输尿管，也可能在肾盂中阻断尿流入膀胱，因而使肾内的压力升高，损伤肾单位。28激素的作用有五个方面：①维持稳态；（如抗利尿激素、醛固酮）②促进生长与发育；（生长素、甲状腺激素）③促进生殖活动；（性激素、孕激素、催产素、催乳素）④调节代谢率；（甲状腺激素等⑤调节行为。（性激素、催乳素）29胰岛素是维持血糖稳定的重要激素胰岛素的作用胰岛素降低血糖浓度的作用可归结为下列原因：①促进肌细胞摄取、储存和利用葡萄糖；②增强肌肉细胞对葡萄糖的通透性，进入细胞的葡萄糖或参加代谢过程，或转化糖原；③促进脂肪细胞吸收葡萄糖和形成脂肪；④和生长激素共同促使氨基酸加速进入细胞，促进蛋白质合成；30•⑤抑制氨基酸通过糖异生作用转化成葡萄糖。•因此，胰岛素是调节机体内各种营养物质代谢的重要激素之一，对于维持正常代谢和生长是不可缺少的。31糖尿病•胰岛素缺乏的主要后果是糖的利用和氧化减少。由于糖的利用减少，血糖升高，出现糖尿；又由于尿中有糖，尿的渗透压升高，水在肾小管中的吸收减少，所以多尿。糖尿和多尿是胰岛素缺乏的典型症状。人类的糖尿病分为Ⅰ型糖尿病和Ⅱ型糖尿病：Ⅰ型糖尿病是遗传的，通常发生在婴儿或儿童中；其病因是产生胰岛素的β细胞被自身的免疫反应所破坏，只产生少量的胰岛素或不产生胰岛素。因此32患者必须每天注射胰岛素。Ⅱ型糖尿病发生在成年人中；其病因是β细胞的分泌活动下降，或机体组织对胰岛素的敏感性降低。•现在糖尿病的治疗效果相当好。患者应按医生的规定严格控制饮食，限制糖类和脂肪的摄入，进行适量的运动以促进葡萄糖向肌糖原转化，降低餐后血糖浓度升高的程度。这些治疗措施的目的都是要维持正常的血糖浓度，降低各种合并症的发病率。糖尿病的早期诊断的指标之一是空腹血糖浓度为每100毫升血液中含糖140毫克。33甲状腺激素调节全身的代谢活动•甲状腺激素（T3、T4）的生理作用•甲状腺激素的作用遍及人体全身的所有器官，似乎没有独特的靶器官。甲状腺激素使肝、肾、心脏、胰腺、骨骼肌等组织的耗氧量增加，细胞呼吸释放的热量增加。促进骨骼肌成熟的是甲状腺激素的重要作用。，新生儿的先天性甲状腺机能低下会使生长受到阻碍。34•甲状腺激素也是人体中枢神经系统的正常发育所不可缺少的。必须在关键时期得到必要的甲状腺激素才能保证大脑的正常发育。婴儿出生后到一岁左右时关键时期；过了这个时期再给先天性甲状腺机能低下的儿童补充甲状腺激素，大脑也不能恢复正常。正常的甲状腺是人体正常发育的先决条件，先天性甲状腺发育不全会引起呆小症。35甲状腺激素的作用：1.促进动物新陈代谢，加速物质的氧化分解。2.促进动物的生长发育。3.促进神经系统的生长和发育。36肾上腺分泌两种重要的激素•人体的肾上腺由皮质与髓质两部分组成，皮质包在髓质的外面。这两部分的胚胎起源不同，实际上是两个内分泌器官。肾上腺髓质激素人体的髓质细胞主要分泌肾上腺素（约80%），还分泌去甲肾上腺素（约20%）疼痛、寒冷、缺氧、情绪激动、低血糖等刺激可以使肾上腺素的分泌大为增加。37运动（如中速步行）、焦虑、恐惧、出血、低血压以及许多药物（如吗啡和乙醚）也能引起肾上腺髓质增加活动。所有的这些刺激都是经过下丘脑神经中枢和交感神经支配其作用的。伤害性刺激增加肾上腺激素的分泌，引起心脏活动加强、流经肌肉的血量增加、糖原分解增加、通气改善等。38肾上腺皮质激素肾上腺皮质从组织学上可以分为球状带、束状带和网状带三层：球状带在最外侧，合成和分泌影响电解质代谢的盐皮质激素，主要是醛固酮；束状带在中间，合成和分泌影响糖代谢的糖皮质激素，主要是皮质醇（氢化可的松）；网状带贴近髓质，主要合成和分泌雄激素、雌激素、孕激素等性激素，也合成少量糖皮质激素。39盐皮质激素的主要作用是调节人体内的电解质和水分，以维持其稳态。盐皮质激素的主要成分是醛固酮，它促进肾小管对钠离子的重吸收和钾离子的排泄，相应地增加水的重吸收。糖皮质激素以皮质醇为主，还包括皮质酮和皮质素等，其主要作用有五方面：①糖异生作用。促进肝细胞将氨基酸转变为糖原，以增加肝糖原，保持血糖浓度的相对稳定，维持人体内的糖代谢的正常运行。40•②促进肝外组织蛋白质的分解代谢。增加对肝脏提供的氨基酸。•③促进脂肪的分解代谢。服用糖皮质激素过多，可以引起人体内脂肪的重新分布，使躯干、颈部、面部的脂肪增加，四肢的脂肪减少。•④促进人体在多种有害刺激（如感染、中毒、疼痛、寒冷）以及精神紧张等因素的作用下糖皮质激素的释放增加，使人体对这些有害刺激的耐受力大为增加，临床上用大剂量皮质醇抗炎症、抗过敏、抗毒、抗休克等。•⑤调节水盐代谢，但作用比醛固酮弱的多41神经垂体的作用•神经垂体释放两种激素，即抗利尿激素和催产素。这两种激素都是八肽，可以人工合成。•抗利尿激素的主要作用是调节人体内的水平衡，促进水在肾集合管的重吸收，使尿量减少。抗利尿激素还可以引起人体内的各部分微动脉上的平滑肌收缩，有升压作用，所以叫血管升压素。42催产素有强大的刺激子宫平滑肌并促进其收缩的作用，在分娩时子宫和子宫颈被牵张，其上的牵张感受器发出神经冲动传到下丘脑产生催产素的神经分泌细胞，引起这些细胞将催产素释放到血液中，再流到子宫，引起子宫平滑肌收缩，促进分娩。43思考与练习：1.简述人体泌尿系统的组成。2.概述人体泌尿系统的机能。3.概述胰岛素的作用。44