肾脏排泄功能及调节因素的探讨

2016-03-01 10:32郎妙郎钱谷生曲靖医学高等专科学校云南曲靖655000
关键词:肾脏

郎妙郎钱谷生(曲靖医学高等专科学校云南曲靖655000)



肾脏排泄功能及调节因素的探讨

郎妙郎钱谷生
(曲靖医学高等专科学校云南曲靖655000)

摘要:排泄是机体新陈代谢的最后一个环节。物质代谢过程中的终产物经血液循环由排泄器官排至体外的过程,则称为排泄。人体的排泄器官主要是肾脏、肺、皮肤和消化道,而肾脏在调节水盐代谢、维持酸碱平衡方面起至关重要的作用,值得探讨和研究。

关键词:肾脏 排泄功能 调节因素

肾脏是人体最重要的排泄器官之一,它在调节水盐代谢、维持酸碱平衡方面起至关重要的作用。肾脏的排泄过程包括肾小球的滤过作用、肾小管和集合管的重吸收作用、肾小管和集合管的分泌作用、尿液的浓缩与稀释四大环节。其功能受下列因素的作用与调节:

一、肾小球的滤过作用

是指血液经肾动脉运输到肾小球,分子量小于70000的终产物经滤过膜进入肾小囊内,形成原尿的过程。其结构基础、有效动力、影响及调节因素是:

1.滤过作用的结构基础是滤过膜 滤过膜是位于血管球和肾小囊之间的薄层结构,由血管球毛细血管的有孔内皮及其基膜、肾小囊脏层的裂孔膜三层构成,它是原尿形成的结构基础。左右两侧肾脏约含有200—300万个肾单位,滤过膜的总面积可达1.5m2。

2.滤过作用的动力是有效滤过压 有效滤过压是推动原尿形成的基本动力。它受到肾小球毛细血管血压、血浆胶体渗透压和肾小囊内压的影响。其中肾小球毛细血管血压是促使原尿生成,血浆胶体渗透压和肾小囊内压是阻碍原尿生成,二者之差便是有效滤过压,即有效滤过压=肾小球毛细血管血压-(肾血浆胶体渗透压+肾小囊内压)=45mmHg-(25mmHg+10mmHg)=10mmHg。有效滤过压是反映原尿生成的重要指标。肾小球滤过压越大形成的原尿越多,反之则少。[1]

3.肾小球滤过率(GFR)肾小球滤过率是指单位时间内经两侧肾脏所形成的原尿量。正常成人约为125ml/min,它是反映肾脏功能的重要指标,其大小取决于单位时间内的肾血流量。

4.滤过分数(FF)是指肾小球滤过率占肾血浆流量的百分比。肾血流量约为1200ml/min,而肾血浆流量约为660ml/min。所以滤过分数=肾小球滤过率/肾血浆流量=125ml/min:660ml/min=19%。滤过分数是反映原尿形成的重要参考指标。滤过分数越大,形成的原尿越多,反之则少。[2]

5.影响肾小球滤过率的因素有:

(1)滤过膜的面积和通透性 生理情况下,滤过膜的面积和通透性会使原尿量生成较稳定。当肾小球肾炎时,滤过膜的通透性会增大,原尿量增加,出现多尿,同时还会出现蛋白尿、脓尿、血尿和管型尿;当肾功能不全时,导致大量肾小球变性坏死,滤过膜的有效面积减少,原尿量减少,会出现少尿、无尿、甚至尿闭。

(2)有效滤过压的改变 体循环的动脉压保持在80-180mmHg时,尿量生成正常。当体循环的动脉压下降至40-80mmHg时,会导致肾小球毛细血管血压降低,则使有效滤过压下降,会出现少尿或无尿。当血浆胶体渗透压降低时,则使有效滤过压升高,会出现多尿,反之会出现少尿。当尿路结石、结核或肿瘤时,则使肾小囊内压升高,有效滤过压降低,会出现少尿。

(3)肾血浆流量的改变 正常生理情况下,也就是体循环的动脉血压保持在80-180mmHg时,尿量生成正常。当剧烈运动或机体大失血时,肾血浆流量减少。肾小球滤过率降低,会出现尿量减少。

6.肾小球滤过率的调节因素:包括肾血流量的三大调节方式,即

(1)肾血流量的神经调节 肾血流量主要受交感神经的支配,它具有明显的缩血管作用。当交感神经兴奋时,肾入球小动脉收缩,肾血流量减少,肾小球滤过率降低,尿量减少。当剧烈运动、高温下、大失血、缺氧和剧烈疼痛等会兴奋交感神经,减少肾血流量,致使肾小球滤过率降低,尿量减少。

(2)肾血流量的体液调节 肾上腺素和去甲肾上腺素是调节肾血流量重要的体液因素。当交感神经兴奋时,肾上腺素和去甲肾上腺素释放增多,收缩肾动脉,减少肾血流量,肾小球滤过率降低,尿量减少;此外血管升压素、内皮素和血管紧张素等也能收缩血管。

(3)肾血流量的自身调节 体循环的动脉血压保持在80-180mmHg时,通过入球小动脉平滑肌自身的舒缩活动,调整血管口径的粗细和阻力的大小,使肾血流量保持相对稳定的状态,有利于机体在安静状态下泌尿功能的完成。

二、肾小管和集合管的重吸收作用、影响因素及调节

1.重吸收作用 肾小管和集合管完成对99%原尿的重吸收。

(1)结构基础 肾小管包括近端小管、细段和远端小管,集合管包括弓形集合管和直集合管,总吸收面积约占80-100m2。

(2)小管液的概念 原尿在肾小囊内压的推动下由肾小囊进入肾小管和集合管,称为小管液。

(3)重吸收的形式 肾小管是小管液重吸收的主要部位,其中近端小管约占65-70%。肾小管和集合管的重吸收分为主动重吸收和被动重吸收。葡萄糖、氨基酸、微量蛋白质及绝大部分Na+的重吸收均是主动重吸收,水、尿素、HCO3-和大部分Cl-的重吸收均是被动重吸收。

(4)重吸收的部位和数量 近端小管重吸收率约占小管液的65-70%。其中葡萄糖、氨基酸和维生素100%的被重吸收,水、无机盐大部分被重吸收,尿素、尿酸和磷酸盐被部分重吸收;肾髓袢重吸收约占10%,主要是水和无机盐;远曲小管重吸收约占10%,主要是水和无机盐;集合管重吸收约占8-9%,主要是水和无机盐。滤液中99%被重吸收入血参与血液循环,被称为必需重吸收。而近端小管对水和无机盐的重吸收约占小管液75-80%的现象称为球-管平衡现象,与水平衡的调节无关;剩余的在血管升压素和醛固酮等激素的作用下,被远曲小管和集合管重吸收,称为调节性重吸收,参与尿液的浓缩与稀释。

2.重吸收功能的影响因素

(1)小管液的溶质浓度 小管液溶质浓度高,重吸收作用强,尿量少,反之则多。这是糖尿病患者之所以多尿的原因。临床上常采用甘露醇来提高小管液的溶质浓度,以达到利尿目的的方式,称为渗透性利尿。

(2)球-管平衡现象的存在 近端小管的重吸收率约占滤过率65-70%的现象,称为球-管平衡现象,保证尿量不致于过多或过少。

3.重吸收功能的调节因素:包括神经调节和体液调节两种形式。

(1)神经调节 肾小管和集合管受下丘脑释放激素的作用,从而影响大脑皮质的渴觉中枢,调节水盐代谢。

(2)体液调节 肾小管和集合管的重吸收受多种激素的调节。

① 醛固酮(ALd)是由肾上腺皮质的球状带分泌的肽类激素,它促进远曲小管和集合管对Na+的重吸收增加,被称为保钠排钾激素。它受RAAS和血Na+、血K+浓度的影响。剧烈运动、严重腹泻和呕吐后尿量减少就与它有关,

② 血管升压素(ADH)是由下丘脑视上核分泌的肽类激素,它促进远曲小管和集合管对水的重吸收增加。血浆晶体渗透压和循环血量影响ADH的释放。大量饮清水尿量增多称为水利尿。垂体后叶功能减退引起的尿崩症与它有关。

③ 心房钠尿肽(ANP)是由心房肌细胞分泌的肽类激素,具有

利钠、利尿、舒张血管和降低血压的作用。临床上可用来治疗高血压和心功能不全患者。

④ 甲状旁腺素(PTH)是由甲状旁腺主细胞分泌的肽类激素,它促进远曲小管和集合管对Ca2+的重吸收增加,增加磷酸盐的排出量。甲状旁腺功能亢进和肾功能不全引起的钙磷代谢异常与它有关。

三、肾小管和集合管的分泌作用是指机体新陈代谢的终产物通过肾小管上皮细胞排至小管液中的过程。

1.H+的分泌 三大营养物质经过有氧氧化生成的CO2与H2O结合,在肾小管上皮细胞碳酸酐酶的作用下,解离成H+和HCO3-。H+与小管液中的Na+形成H+-Na+交换,它对维持机体的PH值和内环境的稳态具有很重要的意义。

2.K+的分泌 是由肾小管和集合管上皮细胞分泌的,它与小管液中的Na+形成Na+-K+交换,保证电解质平衡。钠是多吃多排,少吃少排,不吃不排;钾是多吃多排,少吃少排,不吃也排。临床外科补液原则之一就是见尿补钾。

3.NH3的分泌 是由肾小管上皮细胞内的谷氨酰胺和其它氨基酸产生后进入小管液中的。NH3与小管液中的H+形成NH4+,随后与Cl-结合形成NH4Cl随尿液排出体外,保证了酸碱平衡。

4.NPN的分泌 是机体内蛋白质分解代谢的终产物(又称非蛋白氮),包括尿素、尿酸、肌酸、肌酐和马尿酸等,它是反映肾功能的重要指标之一。

四、尿液的浓缩和稀释作用及影响因素

1.前提 肾小管和集合管对水的调节性重吸收,能改变尿液的渗透压,形成低渗尿(稀释尿)和高渗尿(浓缩尿)。

2.机理 肾髓袢形态结构的完整性是逆流倍增的基础,它决定了肾髓质的浓度梯度。肾髓质高渗又是尿液浓缩和稀释的重要条件,而肾小管和集合管对Na+、Cl-和尿素的重吸收对形成肾髓质高渗有极其重要的作用。

3.影响因素 受血管加压素(ADH)、醛固酮(ALd)、甲状旁腺素(PTH)和心房钠尿肽(ANP)因素的调节。

小结

1.肾脏是产生尿液的重要器官,它调节水盐代谢、酸碱平衡,维持机体内环境的稳态,有利于机体的新陈代谢。

2.肾脏还具有内分泌功能,它分泌肾素、前列腺素、促红细胞生成素、内皮素、血管降压脂、激肽释放酶、胆钙化醇和血管内皮生长因子,参与机体生命活动的调节。

3.了解肾脏的结构、功能、影响及调节因素,对于治疗肾性贫血、肾性高血压、肾母细胞癌、肾功能不全及肾脏移植等均有指导意义和临床价值,值得研究和探讨。

参考文献

[1]郑超强,《生理学》,中国协和医科大学出版社,2011年11月第1版。

[2]朱文玉,《生理学》,北京医科大学出版社,2002年2月第1版。

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