动物生理学肾与排泄.pptx

排泄器官的功能①维持体液中的主要电解质的适当浓度，维持酸碱平衡；②维持适当水量； ③维持一定的渗透压；④清除机体的代谢终产物；⑤清除进入机体的异物及其代谢产物。前三项与渗透调节相关。第二节 肾的结构与功能一、肾的结构 （图）1、肾单位（nephron）肾小球肾小体肾小囊肾单位近曲小管 髓袢远曲小管近球小管髓袢降枝粗段髓袢细段髓袢升枝粗段肾小管远球小管2、皮质肾单位、近髓肾单位（图）皮质肾单位：肾小球位于皮质外2/3处，体积较小，髓袢短。 占肾单位总数85~90%；近髓肾单位：肾小球位于肾皮质深部，髓袢很长，可达内髓。 占总数10%~15%3、近球小体： 由近球细胞、系膜细胞和致密斑组成。 （图）近球细胞位于入球小动脉的血管壁内，内含肾素分泌颗粒。致密斑位于远曲小管的起始部分。远曲小管近血管极处一侧的上皮成椭圆形隆起，变高变窄，排列紧密。 致密斑感受小管液中的Na+的变化，并将信息传至近球细胞，调节肾素的释放。4、肾的血液供应 （图）肾的血液供应非常丰富，两个肾的血流量为心输出量的22% 肾小球毛细血管（第一次毛细血管网）、 管周毛细血管（ 第二次毛细血管网 ） 直小血管肾血流量的自身调节： 在体内平均动脉压在80-180 mmHg范围变动时，肾血流量基本稳定不变。 （图） 肾脏小动脉血管平滑肌的肌源机制： 当动脉压降低时，肾脏入球小动脉血管平滑肌所受的牵张减低，平滑肌就舒张，从而入球小动脉的阻力降低。二、肾小球的滤过机能肾小球毛细血管网内血浆成分向肾小囊腔滤过—尿生成第一步囊内液就是血浆的超滤液，实际上是去蛋白质的血浆。 （图）影响滤过的因素1、肾小球滤过作用的动力 有效滤过压 = 肾小球毛细血管压 —（血浆胶体渗透压+肾小囊内压）肾小球毛细血管血压平均为45mmHg，囊内压约10mmHg，血浆胶体渗透压： 在入球小动脉处（20mmHg） 出球小动脉处（35mmHg）（图）滤过平衡: 有效滤过压下降到0时，就达到滤过平衡。2、滤过膜滤过膜有三层组成：（图）①内层由毛细血管的内皮细胞组成。小孔50 – 100 nm。仅防血细胞通过。②中间层是非细胞性的基膜，为水合凝胶构成的微纤维网结构。网孔4 -8 nm。为滤过膜的主要屏障。③外层由肾小囊的上皮细胞组成。4 – 14 nm 小孔。 滤过膜各层有许多带负电的糖蛋白，可排斥带负电的血浆蛋白，阻止其滤过。3、肾小球滤过率：单位时间内两肾生成的超滤液量 125 ml/min，180 L/day 每天排出终尿1.5L三、肾小管与集合管的重吸收功能重吸收：指物质从肾小管液中转运至血液。1、近球小管肾小球滤过液流经近球小管后，滤过液中 近67%的Na+、Cl-、K+和水被重吸收； 85%的HCO3-被重吸收； 葡萄糖、氨基酸全部被重吸收； H+被分泌到肾小管中。在近曲小管末端，滤液缩减到原体积的1/4。肾小管上皮细胞粘膜侧由许多微绒毛形成刷状缘；浆膜侧存在钠钾泵，胞内有大量线粒体。Fig10-102）HCO3- 的重吸收与H+的分泌 肾小管上皮细胞分泌1H+就可使1HCO3- 和1Na+重吸收回血。肾小管重吸收HCO3- 是以CO2的形式。（详见后）3）钾离子的主动重吸收 小管液中K+浓度4 mM，上皮细胞内K+浓度150 mM。4）葡萄糖与氨基酸的重吸收 次级主动转运5）水的重吸收 水的重吸收是被动的，是靠渗透作用而进行的。 近年来发现在近球小管上皮细胞的顶膜和基侧膜有大量水通道（aquaporin，AQP1），对水的重吸收起重要作用。2、髓袢降支细段和髓袢升支降支细段：对尿素和Na+、Cl-等溶质的通透性很低，但对水高度通透。升支细段：对Na+、Cl-通透性很高，对尿素具中等通透性，对水不通透。 髓袢降支细段和升支细段都由很簿的扁平上皮细胞构成，无刷状缘，少线粒体，代谢水平低。升支粗段：将Na+、Cl-和K+从管腔重吸收转运到细胞间隙，但对水通透性很低。 1Na+-2Cl--1K+的协同转运体，Na+顺浓度梯度扩散进入细胞释放势能驱动 Cl-和K+逆浓度梯度进入细胞。（图） 大约有25%滤过的Na+、Cl-和K+是在升支粗段被重吸收。 升支粗段具有很厚的上皮细胞，细胞基底侧膜（浆膜）上含有丰富的钠钾泵。3、远曲小管 将K+、H+和氨转运进管内，而将Na+、Cl-和HCO3- 转运出肾单位。 盐类的转运在激素（醛固酮）的控制下进行。4、集合管 从管内的低渗溶液中重吸收水，形成高渗的尿。重吸收水受抗利尿激素（ADH）的调节。 集合管上皮细胞的管腔侧胞浆的囊泡内有水孔蛋白AQP-2，而在基底侧膜有AQP-3和AQP-4。 AQP-2是ADH诱导的水通道，ADH可使这些囊泡插入上皮细胞的顶端膜，形成跨膜水通道。如果再撤除ADH，则顶端膜上的AQP-2囊泡又可以通过入胞的方式进入胞浆，顶端膜