1、兩類腎單位,表1. 兩類腎單位的比較,球旁器(juxtaglomerular apparatus) 球旁細(xì)胞(juxtaglomerular cells) 入、出球小動脈中的肌上皮樣細(xì)胞, 內(nèi)含分泌顆粒, 顆粒內(nèi)含腎素(renin) 致密斑(macula densa) 可感受小管液中NaCl含量的變化, 傳遞給球旁細(xì)胞, 調(diào)節(jié)腎素的釋放 球外系膜細(xì)胞(extraglomerular mesangial cell) 入、出球小動脈和致密斑之間 具有吞噬和收縮等功能,球旁器示意圖,3. 腎血流量的調(diào)節(jié)(regulation) 自身調(diào)節(jié)(autoregulation) 動脈血壓在80180mmHg范

2、圍內(nèi)變動, 腎血流量相對穩(wěn)定 意義: 一般情況下, 保證泌尿功能正常進(jìn)行 神經(jīng)和體液調(diào)節(jié)(neuro- 后兩者是重吸收動力 入球端: 有濾液生成 EFP = 45(25 + 10) = 10mmHg 濾過平衡(filtration equilibrium)點: 濾過停止 EFP = 45(35 + 10) = 0mmHg,腎小球毛細(xì)血管靜水壓是液體濾出的動力 血漿膠體滲透壓和囊內(nèi)壓是液體重吸收的動力,5. 影響腎小球濾過因素 濾過系數(shù)(filtration coefficient, Kf) 定義(definition) 度量: Kf = k s 濾過膜有效通透系數(shù)(k): 正常時穩(wěn)定 異常(如

3、腎炎)時增高或降低: 多尿、少尿、無尿或蛋白尿、血尿等 有效濾過面積(s): 正常(兩腎)約1.5m2 異常(如高血壓晚期)時減少: 少尿、無尿, 有效濾過壓(effective filtration pressure, EFP) 腎小球毛細(xì)血管靜水壓 (intracapillary hydrostatic pressure) 正常時穩(wěn)定 大失血動脈血壓降低(80mmHg以下) 或高血壓晚期入球小動脈狹窄 腎小球毛細(xì)血管血壓 有效濾過壓 腎小球濾過率, 有效濾過壓(EFP) 囊內(nèi)壓(intracapsular hydrostatic pressure) 正常時穩(wěn)定 腎盂、輸尿管結(jié)石或腫瘤壓迫尿

4、路梗阻 或溶血性疾病血紅蛋白堵塞腎小管 囊內(nèi)壓 有效濾過壓 腎小球濾過率, 有效濾過壓(EFP) 血漿膠體滲透壓(plasma colloid osmotic p.) 正常時穩(wěn)定 肝、腎疾病血漿蛋白減少 或快速 i.v. 大量生理鹽水血漿蛋白稀釋 血漿膠體滲透壓 有效濾過壓 腎小球濾過率,GICHP,3. 腎小管和集合管的物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能 1. Na+、Cl和水的重吸收 近端小管(proximal tubule): 重吸收量: 約70% (2/3) 機(jī)制: 前半段和后半段不同 前半段: Na+與葡萄糖或氨基酸同向轉(zhuǎn)運 Na+與H+逆向轉(zhuǎn)運(Na+-H+交換) Cl不被重吸收 后半段: NaCl細(xì)胞

5、旁路和跨細(xì)胞轉(zhuǎn)運 水: 隨溶質(zhì)重吸收等滲性重吸收, 遠(yuǎn)端小管(distal tubule)和 集合管 (connecting duct): 重吸收量: NaCl約12%, 水不等(可調(diào)) Na+受醛固酮(aldosterone)調(diào)節(jié), 水受血管升壓素(vasopressin)調(diào)節(jié) 機(jī)制: 多屬主動轉(zhuǎn)運 遠(yuǎn)曲小管始段: Na+-Cl同向轉(zhuǎn)運 遠(yuǎn)曲小管后段與集合管: 主細(xì)胞: Na+通道(+基側(cè)膜鈉泵) 抑制劑: 氨氯吡咪(阿米洛利, amiloride) 閏細(xì)胞: 質(zhì)子泵(H+-K+ATP酶) 集合管: 水孔通道(aquaporin),2. HCO3的重吸收和H+的分泌 近端小管 約80%85%

6、HCO3重吸收 以CO2的形式單純擴(kuò)散, 優(yōu)先于Cl 受碳酸酐酶(carbonic anhydrase, CA)催化 乙酰唑胺(acetazolamide)可抑制此酶 與泌H+(Na+-H+交換)有關(guān) 髓袢升支粗段 HCO3重吸收機(jī)制與近端小管相同 遠(yuǎn)端小管和集合管 閏細(xì)胞主動泌H+(H+-K+ATP酶),近端小管重吸收HCO3和泌H+的機(jī)制,lumen epithelial cells ISF,3. NH3的分泌與H+、HCO3轉(zhuǎn)運的關(guān)系 NH3的分泌 部位: 腎小管各段、集合管 來源: 谷氨酰胺脫氨基 機(jī)制: 單純擴(kuò)散 與H+、HCO3轉(zhuǎn)運的關(guān)系: NH3 + H+ NH4+ (lumen

7、) NH4+ + Cl NH4Cl (lumen) 分泌1 NH3和1 H+, 可回收1 Na+和1 HCO3 泌NH3具有調(diào)節(jié)酸堿平衡的重要意義,lumen epithelial cells ISF,腎小管泌NH3與轉(zhuǎn)運H+、HCO3的關(guān)系,4. K+的重吸收和分泌 重吸收(reabsorption) 近端小管65%70%, 髓袢25%30%, 遠(yuǎn)端小管和集合管不定(受調(diào)節(jié)) 分泌(secretion) 部位: 主要在遠(yuǎn)端小管和集合管 機(jī)制: 主細(xì)胞(順電-化學(xué)梯度擴(kuò)散) 閏細(xì)胞(可能H+-K+交換) 刺激因素: 細(xì)胞外液K+濃度 醛固酮分泌 小管液流量 反之或酸中毒時則K+分泌,5. 鈣的

8、重吸收和排泄 重吸收(reabsorption) 近端小管機(jī)制: 約80%經(jīng)細(xì)胞旁途徑, 約20%跨細(xì)胞膜 髓袢升支粗段: 可能為被動機(jī)制 遠(yuǎn)端小管和集合管: 跨細(xì)胞膜主動轉(zhuǎn)運 排泄(excretion) 影響: 主要受PTH調(diào)節(jié)(見內(nèi)分泌章),6. 葡萄糖和氨基酸的重吸收 葡萄糖(glucose) 部位: 近端小管(主要前半段) 重吸收量: 100% 機(jī)制: 繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運 腎糖閾(renal threshold for glucose): 血糖濃度達(dá)180mg/100ml血液時 葡萄糖最大轉(zhuǎn)運率 (maximal rate of transport of glucose) 男性375mg/

9、min; 女性300mg/min 氨基酸(amino acids): 與葡萄糖基本相同,4. 尿液的稀釋和濃縮 尿液的滲透濃度(osmolality): 501200mOsm/(kgH2O) 腎臟具有稀釋和濃縮尿液的作用 表2. 腎小管各部對水、鈉和尿素的不同通透性, 逆流倍增(countercurrent multiplication) 腎髓質(zhì)高滲梯度的形成機(jī)制 條件: U形結(jié)構(gòu)(逆流系統(tǒng)), 溶質(zhì)或水的單向通透 腎逆流倍增的條件和特點: U形髓袢, 腎小管各部通透性差異(見表2) 特點: 髓質(zhì)間質(zhì)高滲 腎髓質(zhì)滲透梯度的形成機(jī)制: 外髓部: 髓袢升支粗段主動重吸收NaCl 內(nèi)髓部: 尿素由集

10、合管進(jìn)入間質(zhì)和再循環(huán) 髓袢升支細(xì)段重吸收NaCl, 逆流交換(countercurrent exchange) 腎髓質(zhì)高滲梯度的維持機(jī)制 腎逆流交換的 條件和特點: 類似逆流倍增 意義: 留住溶質(zhì), 帶走水份,5. 影響和調(diào)節(jié)尿生成的因素 1. 腎小球濾過量的調(diào)節(jié)(見前) 2. 影響腎小管和集合管重吸收和分泌的因素 小管液中溶質(zhì)濃度 滲透性利尿(osmotic diuresis) 機(jī)制: 小管液中溶質(zhì)濃度 小管液滲透壓 阻止水重吸收 尿量 實例: 糖尿病多尿, 甘露醇脫水 球-管平衡(glomerulotubular balance) 定比重吸收(constant fraction reabs

11、.) 機(jī)制和意義(保持尿量和尿鈉相對穩(wěn)定),3. 神經(jīng)調(diào)節(jié)(neuroregulation) 腎交感神經(jīng)(renal sympathetic nerve)的作用 支配腎血管平滑肌(受體) 血管收縮腎血流量濾過 支配近球細(xì)胞(受體) 腎素釋放 血管緊張素和醛固酮保鈉排鉀 支配腎小管(近端小管和髓袢) Na+、Cl、水重吸收 影響腎交感神經(jīng)的因素 血容量改變心肺感受器反射 血壓改變壓力感受性反射,4. 體液調(diào)節(jié)(humoral regulation) 血管升壓素(vasopressin, VP) 又稱抗利尿激素(antidiuretic hormone, ADH) 來源: 下丘腦視上核、室旁核 儲

12、存: 神經(jīng)垂體 作用:遠(yuǎn)曲小管和集合管的水通透性, 水的重吸收, 使尿液濃縮, 尿量 機(jī)制: 作用于小管上皮細(xì)胞膜上V2受體, 膜上水孔通道數(shù)量, 使水通透性 分泌調(diào)節(jié): 血漿晶體滲透壓、循環(huán)血量、 動脈血壓、惡心、疼痛、應(yīng)激等, 腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng) (renin-angiotensin-aldosterone system, RAAS) 來源: 腎上腺皮質(zhì)球狀帶(指醛固酮) 作用: 遠(yuǎn)曲小管和集合管重吸收Na+, 排出K+(保鈉排鉀), 水隨Na+重吸收, 尿量(鈉水潴留) 機(jī)制: 作用于小管上皮細(xì)胞內(nèi)受體, 產(chǎn)生多種醛固酮誘導(dǎo)蛋白 (aldosterone-induced pro

13、tein) 分泌調(diào)節(jié): RAAS、血K+和血Na+水平, 心房鈉尿肽(atrial natriuretic peptide, ANP) 來源: 心房肌細(xì)胞合成和分泌 作用: 舒張入球小動脈, 濾過率 抑制集合管重吸收NaCl 抑制腎素、醛固酮、ADH分泌 分泌調(diào)節(jié): 心房壁受牽拉 其他活性物質(zhì)(如ACh, NE, CGRP, ADH, 高血K+等) 其他活性物質(zhì): 如緩激肽、NO、PGE2、PGI2等,7. 尿的排放(micturition) 1. 尿量(urine volume) 正常成人尿量12L/d, 平均1.5L/d 尿量超過2.5L/d, 為多尿 尿量少于400ml/d, 為少尿 尿量不足100ml/d, 為無尿 2. 尿的理化性質(zhì)(略) 3. 膀胱和尿道的神經(jīng)支配(見圖) 盆神經(jīng): 副交感神經(jīng), 有傳入、傳出纖維 腹下神經(jīng): 交感神經(jīng), 有傳入、傳出纖維 陰部神經(jīng): 軀體神經(jīng), 有傳入、傳出纖維,盆神經(jīng): 傳入膀胱充脹感、 傳出支配膀胱逼 尿肌(收縮)和 內(nèi)括約肌(舒張) 腹下神經(jīng): 傳入膀胱痛覺、 傳出支配膀胱逼 尿肌(舒張)和 內(nèi)括約肌(收縮) 陰部神經(jīng): 傳入尿道感覺、 傳出支配外括約 肌(收縮),4. 排尿反射(micturi