肾脏的结构和功能ppt.ppt
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1、6/14/20231第十章 肾脏疾病的生物化学诊断 肾肾脏脏(kidney)不不仅仅是是机机体体内内最最重重要要的的排排泄泄器器官官,还还是是重重要要的的内内分分泌泌器器官官,肾肾脏脏在在维维持持机机体体内内环环境境的的稳稳定定和和平平衡衡方方面面起起着着极极为为重重要要的的作作用用。各各种种肾肾脏脏疾疾病病均均可可造造成成机机体体代代谢谢紊紊乱乱,并并导导致致血血液液和和尿尿液液生生物物化化学学的的改改变变。因因此此,血血、尿尿生生物物化化学学检检验验是是指指导导肾肾脏脏疾疾病病诊诊断断和和治治疗疗的重要指标。的重要指标。6/14/20233第一节肾脏的结构和功能肾脏最基本的功能是泌尿,泌尿
2、过程肾脏最基本的功能是泌尿,泌尿过程包括肾小球滤过、肾小管选择性重吸收和包括肾小球滤过、肾小管选择性重吸收和排泌。肾脏泌尿功能的结构基础是肾单位排泌。肾脏泌尿功能的结构基础是肾单位和肾血管,肾脏丰富的神经支配和具有内和肾血管,肾脏丰富的神经支配和具有内分泌功能的肾小球旁复合体对维持和调节分泌功能的肾小球旁复合体对维持和调节肾脏的功能十分重要。本节主要介绍与肾肾脏的功能十分重要。本节主要介绍与肾脏泌尿功能相关的肾脏组织结构,肾脏泌脏泌尿功能相关的肾脏组织结构,肾脏泌尿生理过程及衡量指标。尿生理过程及衡量指标。6/14/20235一、肾脏的基本结构n肾单位 1.肾小体 2.肾小管和集合管n肾的血管
3、 肾脏为成对略呈蚕豆形的实质性器肾脏为成对略呈蚕豆形的实质性器官,位于腹膜后脊柱两侧。肾外被膜包裹,官,位于腹膜后脊柱两侧。肾外被膜包裹,内侧缘中央凹陷成肾门,血管、淋巴管、内侧缘中央凹陷成肾门,血管、淋巴管、神经和输尿管经此出入肾。肾实质分为皮神经和输尿管经此出入肾。肾实质分为皮质和髓质两部分。皮质在外层,主要由肾质和髓质两部分。皮质在外层,主要由肾小体和肾小管构成;髓质在内层,由小体和肾小管构成;髓质在内层,由20-28个锥体组成,主要含髓袢的降支及升支、个锥体组成,主要含髓袢的降支及升支、集合管及乳头管。肾锥体开口于肾小盏,集合管及乳头管。肾锥体开口于肾小盏,肾小盏合成肾盂,肾盂向下逐渐
4、缩小续于肾小盏合成肾盂,肾盂向下逐渐缩小续于输尿管。输尿管。(一一)肾单位肾单位 肾肾单单位位(nephron)是是肾肾脏脏结结构构和和功功能能的的基基本本单单位位。人人每每侧侧肾肾脏脏约约有有80-120万万个个肾肾单单位位,每每个个肾肾单单位位由由肾肾小小体体和和肾肾小小管管组组成成。集集合合管管不不包包括括在在肾肾单单位位内内,但但由由于于其其在在尿尿液液浓浓缩缩与与稀稀释释的的过过程程中中起起着着重重要要作作用用,故故可把集合管视为肾小管的终末部分。可把集合管视为肾小管的终末部分。1肾小体肾小体 由由中中央央部部的的肾肾小小球球和和包包绕绕其其外外的的肾肾小小囊囊组组成成。肾肾小小球球
5、是是由由入入球球小小动动脉脉反反复复分分支支形形成成的的一一团团盘盘曲曲的的毛毛细细血血管管网网。肾肾小小球球毛毛细细血血管管小小叶叶间间的的轴轴心心组组织织为为肾肾小小球球系系膜膜。肾肾小小囊囊分分内内外外两两层层上上皮皮细细胞胞,内内层层紧紧贴贴毛毛细细血血管管壁壁,外外层层与与肾肾小小管管壁壁相相连连,两两层层之之间间的的腔腔隙隙称称囊囊腔,与肾小管管腔相通。腔,与肾小管管腔相通。2肾肾小小管管和和集集合合管管 肾肾小小管管长长而而弯弯曲曲,分分为为三三段段:近近端端小小管管,包包括括近近曲曲小小管管和和髓髓袢袢降降支支粗粗段段,前前者者与与肾肾小小囊囊相相连连。髓髓袢袢细细段段,分分降
6、降支支和和升升支支两两部部分分。远远端端小小管管,包包括括髓髓袢袢升升支支粗粗段段和和远远曲曲小小管管,其其远远端端与与集集合合管管相相连连。多多个个肾肾单单位位汇汇集集于于一一支支集集合合管管,多多支支集集合管汇入一乳头管,而后开口于肾盂。合管汇入一乳头管,而后开口于肾盂。(二二)肾的血管肾的血管 肾的血管系统有其特点。肾动脉由腹肾的血管系统有其特点。肾动脉由腹主动脉分出后,经叶间动脉、弓状动脉、主动脉分出后,经叶间动脉、弓状动脉、小叶间动脉和入球小动脉进入肾小体,形小叶间动脉和入球小动脉进入肾小体,形成肾小球毛细血管袢,再汇集成出球小动成肾小球毛细血管袢,再汇集成出球小动脉。离开肾小体以后
7、又分支成二级毛细血脉。离开肾小体以后又分支成二级毛细血管网,包绕于肾小管和集合管管网,包绕于肾小管和集合管(既起营养作既起营养作用,又有转运物质的功能用,又有转运物质的功能),然后汇合成静,然后汇合成静脉,经小叶间静脉、弓形静脉、叶间静脉脉,经小叶间静脉、弓形静脉、叶间静脉和肾静脉进入体循环。和肾静脉进入体循环。6/14/202311二、肾脏的基本功能n泌尿功能n内分泌功能n参与氨基酸和糖代谢n维持血压 1泌泌尿尿功功能能 肾肾脏脏最最重重要要的的功功能能是是泌泌尿尿。肾肾脏脏通通过过生生成成尿尿液液不不仅仅可可以以排排泄泄机机体体代代谢谢的的终终产产物物,如如蛋蛋白白质质代代谢谢产产生生的的
8、尿尿素素、核核酸酸代代谢谢产产生生的的尿尿酸酸、肌肌肉肉肌肌酸酸代代谢谢产产生生的的肌肌酐酐和和血血红红素素的的降降解解产产物物等等;还还可可将将摄摄入入量量超超过过机机体体需需要要的的物物质质,如如水水、电电解解质质等等和和进进人人体体内内的的外外源源性性异异物物,如如绝绝大大部部分分药药物物、影影像像学学检检查查的的造造影影剂剂和和毒毒物物等等排排出出体体外外;而而且且同同时时精精确确调调节节体体内内水水、电电解解质质、酸酸碱碱和和渗渗透透压压平平衡衡等等,维维持持机机体体内内环环境境质质和和量量的的相相对对稳稳定定,保保证证生生命命活活动动的的正正常常进进行。行。2内内分分泌泌功功能能
9、肾肾脏脏分分泌泌的的激激素素包包括括血血管管活活性性物物质质和和非非血血管管活活性性物物质质。前前者者包包括括肾肾素素、前前列列腺腺素素、缓缓激激肽肽等等,参参与与全全身身血血压压和和水水、电电解解质质代代谢谢的的调调节节。后后者者包包括括1,25-二二羟羟基基维生素维生素D3、红细胞生成素等。、红细胞生成素等。此外,肾脏是许多的肽类激素和内源性活此外,肾脏是许多的肽类激素和内源性活性物质的降解场所,如胰岛素、高血糖素、性物质的降解场所,如胰岛素、高血糖素、甲状旁腺素、泌乳素、生长激素、促胃液素甲状旁腺素、泌乳素、生长激素、促胃液素和舒血管肠肽等。和舒血管肠肽等。6/14/202314三、肾小
10、球滤过功能n肾小球滤液的生成机制及影响因素 1.肾小球滤过膜面积和通透性 2.有效滤过压 3.肾血流量n肾小球滤过功能评价指标 1.肾小球滤过率与滤过分数 2.过筛系数与选择指数n肾小球滤过功能的调节 肾小球滤过是指当血液流过肾小肾小球滤过是指当血液流过肾小球毛细血管网时,血浆中的水和小分球毛细血管网时,血浆中的水和小分子溶质,包括分子量较小的血浆蛋白,子溶质,包括分子量较小的血浆蛋白,通过滤过膜滤入肾小囊形成原尿的过通过滤过膜滤入肾小囊形成原尿的过程。此过程是一种超滤过程。原尿除程。此过程是一种超滤过程。原尿除了不含血细胞和部分血浆蛋白质外,了不含血细胞和部分血浆蛋白质外,其余成分和血浆相同
11、。其余成分和血浆相同。(一一)肾小球滤液的生成机制及影响因素肾小球滤液的生成机制及影响因素 肾小球滤液的生成与细胞外液的生肾小球滤液的生成与细胞外液的生成相似。决定肾小球滤过作用的主要因成相似。决定肾小球滤过作用的主要因素有:素有:结构基础:滤过膜滤过面积和结构基础:滤过膜滤过面积和通透性;通透性;动力基础:有效滤过压;动力基础:有效滤过压;物质基础:肾血流量。物质基础:肾血流量。1肾小球滤过膜滤过面积和通透性肾小球滤过膜滤过面积和通透性 人人体体两两侧侧肾肾脏脏的的肾肾单单位位总总数数达达200万万个个,总总滤滤过过面面积积约约1.5m2,十十分分有有利利于于滤滤过过。滤滤过过膜膜通通透透性
12、性大大小小由由其其结结构构决定,同时受肾小球系膜的调节。决定,同时受肾小球系膜的调节。(1)滤过膜与滤过屏障:滤过膜的独特滤过膜与滤过屏障:滤过膜的独特结构使之具有一定的孔径和电荷选择结构使之具有一定的孔径和电荷选择性,既对小分子物质有极高的通透性,性,既对小分子物质有极高的通透性,又对大分子物质有高度的截留作用。又对大分子物质有高度的截留作用。滤过膜有三层结构:滤过膜有三层结构:内层为毛细血管的内皮细内层为毛细血管的内皮细胞层,细胞间连接疏松,形成大量的圆形窗孔,胞层,细胞间连接疏松,形成大量的圆形窗孔,孔径孔径40-100nm,血细胞不能通过,对血浆蛋白几,血细胞不能通过,对血浆蛋白几乎不
13、起屏障作用;乎不起屏障作用;中间为非细胞性的基膜层,中间为非细胞性的基膜层,是由微纤维织成的网状结构,网孔直径约是由微纤维织成的网状结构,网孔直径约4-8nm,由于基底膜本身的伸展性较大,除可让水及部,由于基底膜本身的伸展性较大,除可让水及部分小分子溶质通过,有时分子量较小的血浆蛋白分小分子溶质通过,有时分子量较小的血浆蛋白也能通过,是滤过膜中主要的屏障;也能通过,是滤过膜中主要的屏障;外层是肾外层是肾小囊上皮细胞,由突起的足细胞构成,足突附着小囊上皮细胞,由突起的足细胞构成,足突附着在基膜,足突间裂隙称为裂孔,其上有一薄层裂在基膜,足突间裂隙称为裂孔,其上有一薄层裂孔膜,为栅栏状细丝网状结构
14、,网孔直径约孔膜,为栅栏状细丝网状结构,网孔直径约7nm,是滤过膜的最后一道屏障。,是滤过膜的最后一道屏障。滤过膜形成的滤过屏障包括两个部分:滤过膜形成的滤过屏障包括两个部分:孔径屏孔径屏障:指由滤过膜三层结构上孔道所构成的屏障。障:指由滤过膜三层结构上孔道所构成的屏障。屏障作用与滤过膜上的孔径大小以及物质分子构屏障作用与滤过膜上的孔径大小以及物质分子构型、形状和伸展性等有关。型、形状和伸展性等有关。电荷屏障:滤过膜电荷屏障:滤过膜三层结构的表面都覆盖有一层带负电荷的唾液酸,三层结构的表面都覆盖有一层带负电荷的唾液酸,这就使带负电荷的物质不易通过,而带正电荷的这就使带负电荷的物质不易通过,而带
15、正电荷的物质较易通过。滤过屏障中起主要作用的是孔径物质较易通过。滤过屏障中起主要作用的是孔径屏障,分子半径小于屏障,分子半径小于2nm的物质可自由通过肾小球的物质可自由通过肾小球滤过膜,分子半径大于滤过膜,分子半径大于4nm,分子量约,分子量约70kD的物的物质几乎不能通过。电荷屏障只是对那些刚能通过质几乎不能通过。电荷屏障只是对那些刚能通过滤过孔道带负电荷的大分子物质,如血浆清蛋白滤过孔道带负电荷的大分子物质,如血浆清蛋白(半径为半径为3.6nm)有选择性的阻挡作用。有选择性的阻挡作用。(2)肾小球系膜及作用:位于肾小球毛肾小球系膜及作用:位于肾小球毛细血管之间,由系膜细胞和系膜基质细血管之
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