《肾的排泄功能》课件

肾的排泄功能肾脏是人体最重要的排泄器官，承担着维持内环境稳态的重要任务本课程将深入探讨肾脏的结构特点、生理功能及其调节机制学习目标12理解肾脏的结构及功能掌握尿液的生成与排出原理掌握肾脏的宏观和微观结深入理解滤过、重吸收、构，了解肾单位的组成及分泌三个基本过程及其调各部分功能特点节机制熟悉排泄调节机制导入思考为什么人需要排泄废物？主要的排泄器官有哪些？人体新陈代谢过程中不断产生各种代谢废物，如蛋白质代谢人体主要排泄器官包括肾脏、肺脏、皮肤和肝脏其中肾脏产生的尿素、核酸代谢产生的尿酸等这些废物在体内积累是最主要的排泄器官，负责排出大部分含氮废物和多余的水会对细胞和组织产生毒害作用，严重时可危及生命分及电解质排泄的概念排泄的定义排泄与排遗的区别排泄是指机体将细胞代谢产生排泄排出的是细胞代谢产物，的终产物和有害物质排出体外而排遗排出的是消化道内未被的生理过程这是维持机体内吸收的食物残渣两者来源和环境稳定的重要机制性质完全不同排泄与呼吸的关系呼吸过程中排出的二氧化碳也是代谢废物，可视为特殊形式的排泄肺脏因此也是重要的排泄器官排泄物的类型含氮废物主要包括尿素、尿酸、肌酐和氨等尿素是蛋白质代谢的主要终产物，约占尿中固体成分的一半多余的水分机体通过肾脏调节水分平衡，排出多余的水分以维持体液渗透压的稳定无机盐离子包括钠离子、钾离子、氯离子等电解质肾脏精确调节这些离子的排泄以维持电解质平衡人体主要排泄途径肾脏排泄肺脏排泄排出尿液，是最主要的排泄途径，约占排出二氧化碳和水蒸气，约占总排泄量总排泄量的70%的20%消化道排泄皮肤排泄肝脏产生的胆汁色素等通过粪便排出，通过汗液排出水分、盐类和少量尿素，约占2%约占8%肾脏的解剖位置1脊柱两侧位于脊柱两侧，左肾略高于右肾，受肝脏位置影响2腹膜后间隙属于腹膜后器官，被脂肪组织和筋膜包围，起到保护作用3第胸椎至第腰椎123上极平第12胸椎，下极达第3腰椎水平，随呼吸略有移动肾脏的外形特征形状大小呈蚕豆形，长约10-12厘米，宽约5-6厘米，厚约3厘米颜色质地呈红褐色，质地坚韧，表面光滑，被薄层纤维囊包裹重量规格成人单侧肾脏重量约120-150克，约占体重的

0.4%肾的层次结构肾盂尿液汇集区域肾髓质深色锥体状结构肾皮质浅色外层组织肾脏内部结构层次分明，从外向内依次为皮质、髓质和肾盂皮质含有大量肾小球和肾小管，髓质主要由集合管组成，形成肾锥体肾盂是尿液最终汇集的腔隙结构肾内血液供应丰富血供每分钟约1200毫升血液流经肾脏分支复杂肾动脉逐级分支形成密集血管网高压滤过肾小球毛细血管压力约60mmHg肾脏血液供应极其丰富，约占心输出量的20-25%这种丰富的血供保证了肾脏能够有效地滤过血液，清除代谢废物肾动脉分支系统复杂，最终形成肾小球毛细血管网，为滤过功能提供充足的压力肾单位概述功能单位数量巨大肾单位是肾脏的结构和功能基本单位每侧肾脏约含100万个肾单位协调工作微观结构各肾单位协同完成排泄功能由肾小体和肾小管组成肾单位结构详解肾小球与肾小囊肾小球是毛细血管球，被双层肾小囊包围，共同构成肾小体，负责血液的初步滤过，形成原尿滤过膜由三层结构组成，具有选择透过性肾小管系统包括近曲小管、髓袢和远曲小管近曲小管进行大量重吸收，髓袢建立渗透梯度，远曲小管精细调节电解质平衡集合管多个肾单位的远曲小管汇入集合管，在此处最终确定尿液的浓度和成分，是尿液浓缩的关键部位肾小球的作用180L60mmHg日滤过量滤过压力每天产生约180升原尿肾小球毛细血管压力20%滤过分数约20%的血浆被滤过肾小球是血液滤过的关键结构，其特殊的毛细血管网络能够在高压下将血浆中的水分和小分子溶质滤出，形成原尿滤过过程是被动的物理过程，不消耗ATP，主要依靠血压驱动肾小囊及滤膜功能滤过屏障三层结构阻止大分子通过选择透过允许水和小分子物质通过蛋白阻隔正常情况下蛋白质无法滤过肾小囊的滤膜由毛细血管内皮、基底膜和足细胞组成，形成精密的分子筛这种结构既保证了充分的滤过，又防止了有用蛋白质的丢失，是肾脏选择性滤过功能的关键肾小管功能分区近曲小管重吸收65%的钠和水，几乎全部葡萄糖和氨基酸髓袢建立髓质渗透梯度，浓缩尿液的关键结构远曲小管精细调节钠钾平衡，受醛固酮调控集合管的主导地位浓度调节酸碱平衡在抗利尿激素作用下，决通过分泌氢离子和重吸收定最终尿液的浓缩程度，碳酸氢根离子，精确调节可将尿液浓缩至血浆渗透体液的酸碱平衡压的4倍最终决定集合管是尿液形成的最后环节，决定了排出尿液的最终成分和性质肾脏的滤过过程重吸收与分泌重吸收过程分泌功能肾小管和集合管重吸收99%以上的水和大部分有用溶质葡肾小管主动分泌某些代谢废物、药物和外源性物质到管腔萄糖和氨基酸几乎完全重吸收，钠离子重吸收约99%，维持中，如对氨马尿酸、肌酐等这种机制补充了滤过的不足体内电解质平衡重吸收包括主动转运和被动转运两种方式，消耗大量ATP，分泌过程同样需要消耗ATP，是机体清除有害物质的重要途体现了肾脏的高代谢特点径，也是某些药物发挥作用或产生毒性的重要环节尿液的生成路径血液滤过动脉血肾小球形成原尿→→小管加工原尿肾小管重吸收和分泌→→尿液形成集合管肾盂最终尿液→→排出体外输尿管膀胱尿道排出→→→尿液成分分析水分尿素2约占95%约占固体成分的50%其他物质氯化钠尿酸、肌酐、氨等主要无机盐成分正常尿液是淡黄色透明液体，pH值

6.0-

7.5，比重

1.015-

1.025尿液成分的变化能够反映机体代谢状况和肾功能状态，是临床诊断的重要指标尿液与原尿的比较成分原尿终尿重吸收率水L/天

1801.

599.2%葡萄糖g/天1800100%蛋白质g/天20100%钠g/天

540599.1%尿素g/天543044%原尿成分接近血浆，但经过肾小管和集合管的加工后，有用物质被大量重吸收，废物被浓缩，最终形成的尿液与原尿成分差异极大排尿途径肾盂汇集集合管肾乳头肾盏肾盂→→→输尿管输送肾盂输尿管膀胱（蠕动推进）→→膀胱储存暂时储存尿液，容量300-500毫升尿道排出膀胱尿道体外（神经调控）→→输尿管结构与蠕动肌肉结构防逆流机制压力感应输尿管壁含有平滑输尿管在膀胱壁内斜输尿管能感应内压变肌，能够产生有节律行穿过，形成生理性化，当发生梗阻时会的蠕动波，推动尿液瓣膜，防止尿液逆流引起剧烈疼痛，这是向膀胱流动蠕动频回肾脏，保护肾脏免机体的保护性反应机率约每分钟1-5次受感染制膀胱的功能神经调控大脑皮层随意控制括约肌协调内外括约肌精确配合逼尿肌收缩膀胱壁平滑肌收缩排尿容量感受膀胱壁牵张感受器监测充盈膀胱具有良好的伸缩性，能够适应不同的尿液容量成人膀胱容量约300-500毫升，当尿液达到150-250毫升时产生初次尿意排尿过程和神经调控膀胱充盈感受器激活尿液积聚，膀胱壁牵张牵张感受器向脊髓传递信号排尿执行大脑整合逼尿肌收缩，括约肌松弛大脑皮层接收信息并做出决定排尿是一个复杂的神经反射过程，涉及自主神经和体神经的协调配合健康成人具有随意控制排尿的能力，这种能力在幼儿期逐渐发育完善排泄功能的生理意义内环境稳态酸碱平衡肾脏通过精确调节水盐平衡，肾脏是维持体液酸碱平衡的重维持细胞外液的渗透压和离子要器官，通过重吸收碳酸氢根浓度在正常范围内，为细胞提离子和分泌氢离子，调节血液供适宜的生存环境pH值在

7.35-

7.45范围内血压调节肾脏通过调节血容量和分泌肾素等激素，参与血压的长期调节，是血压稳态维持的关键器官渗透压调节逆流机制髓袢建立髓质渗透梯度尿液浓缩集合管根据需要浓缩尿液激素调控ADH精确控制水分重吸收髓袢的逆流倍增机制是肾脏浓缩尿液的关键通过钠氯转运体的作用，在髓质建立高渗透压梯度，使肾脏能够根据机体需要调节尿液浓度，节约或排出水分这种机制使人类能够适应不同的水盐环境各类调节激素抗利尿激素ADH醛固酮心房钠尿肽ANP由下丘脑分泌，调节由肾上腺皮质分泌，由心房分泌，具有利集合管和远曲小管对主要调节钠离子和钾尿、利钠作用当血水的重吸收当血浆离子的平衡醛固酮容量增加时，ANP分渗透压升高时，ADH促进远曲小管和集合泌增加，抑制钠离子分泌增加，促进水分管重吸收钠离子，同重吸收，促进水钠排重吸收，产生浓缩尿时促进钾离子分泌出，降低血压液酸碱平衡调节重吸收⁻HCO₃近曲小管重吸收滤过的碳酸氢根分泌⁺离子H远曲小管和集合管分泌氢离子缓冲系统磷酸盐和氨缓冲系统中和酸性肾脏是机体最重要的酸碱调节器官，能够根据体内酸碱状态灵活调节氢离子和碳酸氢根离子的处理在酸中毒时增加氢离子分泌和碳酸氢根重吸收，在碱中毒时则相反，维持血液pH稳定肾与全身机制循环系统内分泌系统调节血容量和血压，25%心输出量流经肾分泌肾素、促红细胞生成素等激素脏药物代谢骨骼系统排泄大部分水溶性药物和代谢产物激活维生素D，调节钙磷代谢尿量与成分的生理变异

1.5L4-8日均尿量排尿次数正常成年人每日尿量

1.0-

1.8升健康成人每日排尿4-8次300ml单次尿量平均每次排尿量约300毫升尿量和成分受多种因素影响，包括饮水量、环境温度、体力活动、情绪状态等夏季出汗多时尿量减少，冬季则相对增加疾病状态下尿量和成分的变化常是诊断的重要线索影响肾功能的因素血流量血压肾脏灌注压是滤过的动力，血压过低或过高都会影响肾功能激素水平ADH、醛固酮、ANP等激素精确调节肾脏的排泄功能年龄因素随年龄增长，肾单位数量减少，肾功能逐渐下降生活方式饮食、运动、药物使用等都会影响肾脏的工作负荷肾脏与水盐代谢钠离子调节肾脏精确控制钠离子的排泄，维持细胞外液容量和渗透压醛固酮是调节钠重吸收的关键激素，影响血压和水分平衡钾离子平衡肾脏是调节钾离子平衡的主要器官钾离子主要在远曲小管和集合管被分泌，其分泌量受醛固酮调节，维持血钾在正常范围血压调节通过调节钠水潴留、分泌肾素激活肾素-血管紧张素系统，肾脏在血压的长期调节中发挥核心作用，是高血压治疗的重要靶点相关疾病肾功能不全终末期肾病肾功能丧失95%以上重度肾功能下降肾功能下降60-85%中度肾功能下降3肾功能下降30-60%轻度肾功能下降肾功能轻微受损正常或高滤过肾功能正常或代偿性增高慢性肾脏病是常见疾病，主要病因包括糖尿病、高血压、肾炎等早期诊断和治疗对延缓疾病进展至关重要急慢性肾衰竭比较急性肾衰竭慢性肾衰竭起病急骤，肾功能在数小时至数天内急剧下降常见原因包病程缓慢，肾功能逐渐下降，历时数月至数年多由慢性肾括休克、药物中毒、急性肾炎等早期诊断和治疗后，肾功脏病发展而来，肾脏结构发生不可逆改变，最终可能需要透能多可恢复析或移植•可逆性损伤•不可逆性损伤•起病急骤•进展缓慢•预后相对较好•需要长期治疗水肿的形成机制肾功能受损肾小球滤过率下降，钠水排泄减少蛋白质丢失大量蛋白尿导致血浆蛋白降低胶体渗透压下降血浆胶体渗透压降低，液体外渗组织水肿液体在组织间隙积聚形成水肿血尿、蛋白尿成因血尿形成蛋白尿产生肾小球基底膜破损或炎症导致滤过膜选择性受损，蛋白质异红细胞漏出镜下血尿提示早常滤出微量蛋白尿是早期肾期肾小球损伤，肉眼血尿常见损伤指标，大量蛋白尿可导致于急性肾炎或泌尿系统感染肾病综合征临床意义血尿和蛋白尿是肾脏疾病的重要早期征象，定期检查有助于早期发现和诊断各种肾脏疾病常见肾脏检查尿常规检查肾功能生化影像学检查检测尿蛋白、红细血肌酐、尿素氮、胱超声、CT、MRI能显胞、白细胞等，是筛抑素C等指标反映肾小示肾脏形态结构异查肾脏疾病最基本的球滤过功能肌酐清常超声检查无创简检查方法正常尿液除率是评估肾功能的便，是首选的影像学应无蛋白质和红细金标准检查方法胞尿毒症与透析毒素积累系统症状肾功能衰竭导致代谢废物在体内大量出现恶心、呕吐、皮肤瘙痒、呼吸困积累难等维持生命人工透析定期透析维持患者生命和生活质量血液透析或腹膜透析替代肾功能尿毒症是慢性肾衰竭的终末期表现，患者需要依靠透析或肾移植维持生命血液透析是最常用的肾脏替代治疗方法器官移植与肾替代疗法配型筛选HLA配型和交叉配血确保供受者相容性移植手术将健康肾脏移植到受者体内恢复肾功能免疫抑制终生服用免疫抑制剂防止排斥反应随访监测定期检查移植肾功能和并发症保肾与健康生活方式适量饮水每日饮水1500-2000毫升，促进代谢废物排出，但肾病患者需遵医嘱限制水分摄入均衡饮食低盐低蛋白饮食，控制血糖血压，避免高嘌呤食物，减轻肾脏负担谨慎用药避免滥用止痛药、抗生素等肾毒性药物，用药前咨询医生适度运动规律运动有助于控制血压血糖，改善全身循环，保护肾功能排泄功能的进化意义水生起源早期脊椎动物肾脏结构简单两栖过渡适应半陆半水生活环境哺乳动物发育出高效的浓缩尿液能力哺乳动物肾脏的进化体现了对陆地生活的适应髓袢的出现使动物能够产生高浓缩的尿液，在干旱环境中节约珍贵的水分这种进化优势使哺乳动物能够征服各种陆地环境，从沙漠到极地都有分布比较动物不同肾脏类型鸟类肾脏哺乳动物肾脏鱼类肾脏具有爬行动物型和哺乳动物型两种肾具有完整的髓袢结构，能产生高度浓海水鱼和淡水鱼肾脏功能截然不同单位能产生比血浆渗透压高2-3倍的缩的尿液沙漠动物的髓袢特别长，淡水鱼需要大量排出水分，海水鱼则尿液，适应飞行时的水分限制浓缩能力更强需要保存水分•双重肾单位系统•髓袢逆流机制•环境特化明显•高效水分节约•强大浓缩能力•渗透调节为主•适应飞行需求•环境适应性强•结构相对简单植物的代谢废物排除气孔排放通过叶片气孔排出氧气和水蒸气蒸腾作用大量水分蒸发带走部分代谢废物液泡储存将有害物质储存在液泡中隔离落叶排除通过叶片脱落带走积累的废物植物没有专门的排泄器官，主要通过蒸腾作用排出水分和少量废物，或将有毒物质储存在特殊结构中这种策略体现了植物与动物不同的生存策略典型案例分析肾结石剧烈疼痛肾绞痛难以忍受尿路梗阻结石阻塞输尿管结晶析出尿液中矿物质过饱和尿液浓缩4饮水不足导致尿液浓缩肾结石是常见的泌尿系统疾病，主要由草酸钙、磷酸钙等组成预防措施包括多饮水、合理饮食、避免高草酸食物等小结石可自然排出，大结石需要医疗干预典型案例分析糖尿病肾病高血糖损伤长期高血糖状态损伤肾小球毛细血管内皮，破坏滤过膜的完整性糖化终产物在肾脏沉积，引起炎症反应和纤维化蛋白尿出现滤过膜受损导致蛋白质漏出，最初为微量白蛋白尿，随病情进展发展为大量蛋白尿，是糖尿病肾病的典型表现肾功能衰竭肾小球硬化、肾小管萎缩导致肾功能逐渐下降，最终可能发展为终末期肾病，需要透析或移植治疗肾脏保护新进展SGLT2抑制剂这类药物最初用于治疗糖尿病，现发现具有显著的肾脏保护作用通过抑制肾脏对葡萄糖的重吸收，减少肾脏工作负荷人工智能诊断AI技术能够分析大量临床数据，早期预测肾功能下降风险，为个性化治疗提供指导，提高诊断准确性精准医疗基于基因检测和生物标志物，为患者制定个性化的肾脏保护方案，实现精准预防和治疗。