复旦大学：《生理学 Physiology》精品课程教学资源（PPT课件，2016）第八章 尿的生成和排出（2/2）

第五节肾尿生成的调节 重点讨论对重吸收和分泌的调节 肾內自身调节 (一)小管液中溶质的浓度对肾小管功能的调节 小管液中溶质的浓度个小管液滲透压个阻碍水和NaC的重 吸收尿量↑尿中NaC排出↑ 糖尿病人的多尿 临床上甘露醇山梨醇用作利尿剂的原理; 渗透性利尿

第五节 肾尿生成的调节 重点讨论对重吸收和分泌的调节 一、肾内自身调节 (一) 小管液中溶质的浓度对肾小管功能的调节 小管液中溶质的浓度,小管液渗透压, 阻碍水和NaCl的重 吸收,尿量,尿中NaCl排出. 糖尿病人的多尿; 临床上甘露醇,山梨醇用作利尿剂的原理; 渗透性利尿

二)球管平衡 定义:肾小管对溶质和水的重吸收随肾小球滤过率的变化 而变化不论肾小球滤过率增加或减少近球小管都 是定比吸收( constant fraction reabsorption)其 重吸收率总是占小球滤过率的65-70% 意义:尿中排出的溶质和水不会因肾小球滤过的增加或减 少而有大幅度的变化 滤过率近球重吸收(70%远侧肾小管的量 125ml/min 87.5ml/min 37.5ml/min 150ml/min 105ml/min 45ml/min 100ml/min 70ml/min 30ml/min

(二) 球-管平衡 定义:肾小管对溶质和水的重吸收随肾小球滤过率的变化 而变化. 不论肾小球滤过率增加或减少,近球小管都 是定比吸收(constant fraction reabsorption) .其 重吸收率总是占小球滤过率的65-70%. 意义:尿中排出的溶质和水不会因肾小球滤过的增加或减 少而有大幅度的变化. 滤过率 近球重吸收(70%) 远侧肾小管的量 125ml/min 87.5ml/min 37.5ml/min 150ml/min 105ml/min 45ml/min 100ml/min 70ml/min 30ml/min

机制:与肾周围毛细血管压的血浆胶体渗透压有关 肾血流不变时小球滤过率个→小管旁毛细血管压 胶体渗透压↑→小管旁组织液加速进入毛细血管→ 组织间隙静水压↓→细胞间隙内Na水加速进入组织 间隙→Na+水重吸收量增加 反之则相反结果 球管平衡在某些情况下可被打乱,如渗透性利尿时

机制: 与肾周围毛细血管压的血浆胶体渗透压有关. 肾血流不变时,小球滤过率 → 小管旁毛细血管压 , 胶体渗透压 → 小管旁组织液加速进入毛细血管 → 组织间隙静水压 → 细胞间隙内Na+ ,水加速进入组织 间隙 → Na+ ,水重吸收量增加. 反之则相反结果. 球管平衡在某些情况下可被打乱, 如渗透性利尿时

二、神经和体液调节 (-)肾交感神经 交感神经兴奋时影响尿生成通过如下途径 1入球、出球小动脉收缩尤以入球动脉为明显有效滤过压!↓, 滤过减少 2球旁器的颗粒细胞释放肾素通过肾素血管紧张素-醛固酮 系统活动个,NaC和水的重吸收个 3增加近球小管和髓襻上皮Nac和水的重吸收 二)抗利尿激素( antidiuretic hormone,ADH) 血管升压素 arginine vasopressin,VP) 1来源:下丘脑的视上核室旁核神经元分泌,经丘脑-垂体 束输送到神经垂体储存

二、神经和体液调节 (一) 肾交感神经 交感神经兴奋时,影响尿生成通过如下途径 1.入球、出球小动脉收缩, 尤以入球动脉为明显,有效滤过压, 滤过减少. 2.球旁器的颗粒细胞释放肾素,通过肾素-血管紧张素-醛固酮 系统活动, NaCl和水的重吸收. 3.增加近球小管和髓襻上皮NaCl和水的重吸收. (二) 抗利尿激素 (antidiuretic hormone, ADH) 血管升压素 (argininc vasopressin，VP) 1.来源: 下丘脑的视上核,室旁核神经元分泌，经丘脑-垂体 束输送到神经垂体储存

2作用: 激活分布在血管平滑肌上的V受体,血管收缩; ·激活分布在远端小管和集合管上皮的Ⅴ受体 提高远曲小管、集合管上皮细胞对水的通透性,水重吸收 增加髓襻升支粗段对№aC的重吸收以及內髓部尿素通透 性,提高髓质间隙渗透压浓度,尿浓缩

2.作用: • 激活分布在血管平滑肌上的V1受体，血管收缩； • 激活分布在远端小管和集合管上皮的V2受体； 提高远曲小管、集合管上皮细胞对水的通透性，水重吸收 。 增加髓襻升支粗段对NaCl的重吸收以及内髓部尿素通透 性，提高髓质间隙渗透压浓度，尿浓缩

3作用机制: (ADH与小管上皮细胞V2受体结合→腺苷酸环化酶活性↑ →cAMP生成↑→蛋白激醃激活→丶含水孔蛋自AQP2小泡镶嵌 在管腔膜→水通道形成个→>水通透性↑→重吸收↑ 小管液 血液 ADH缺乏时管腔膜 上水通道集中在其衣 蛋白激酶 ATP 被凹陷处,以后形成 含水通道的 小泡内移 CAMP 圈 吞饮小泡。腔膜面水通 磷酸蛋白 道消失,水不再通透 图8-19抗利尿激素的作用机制示意图

3.作用机制: (ADH)与小管上皮细胞V2受体结合→ 腺苷酸环化酶活性 → cAMP生成  → 蛋白激酶激活→ 含水孔蛋白AQP-2小泡镶嵌 在管腔膜 → 水通道形成 → 水通透性 → 重吸收 。 ADH 缺乏时,管腔膜 上水通道集中在其衣 被凹陷处, 以后形成 吞饮小泡。腔膜面水通 道消失，水不再通透

2003年诺贝尔化学奖获得者彼得·阿格雷 Peter Agre Johns hopkins Universit School of medicine Baltimore, MD, USA 东方网10月9日消息:10月8日,瑞典皇家科学院在瑞典首都斯德哥尔摩宣布,将2003 年诺贝尔化学奖授予美国科学家彼得·阿格雷和罗德里克·麦金农,分别表彰他们发现细 胞膜水通道,以及对离子通道结构和机理研究作出的开创性贡献

Peter Agre Johns Hopkins University School of Medicine Baltimore, MD, USA

Peter Agre, born 1949(54 years)in Northfield, Minnesota (US citizen). Medical Doctor 1974 at Johns Hopkins University School of Medicine, Baltimore. USA Professor of biological Chemistry and professor of medicine at Johns Hopkins University School of Medicine, Baltimore, USA That the body's cells must contain specific channels for transporting water was suspected as early as the middle of the nineteenth century. However, it was not until 1988 that Peter Agre succeeded in isolating a membrane protein that, a year or so later, he realised must be the long-sought-after water channel

Peter Agre, born 1949 (54 years) in Northfield, Minnesota (US citizen). Medical Doctor 1974 at Johns Hopkins University School of Medicine, Baltimore, USA. Professor of Biological Chemistry and Professor of Medicine at Johns Hopkins University School of Medicine, Baltimore, USA. That the body's cells must contain specific channels for transporting water was suspected as early as the middle of the nineteenth century. However, it was not until 1988 that Peter Agre succeeded in isolating a membrane protein that, a year or so later, he realised must be the long-sought-after water channel

o5 min 1.5min 2.5mn 3.5mn Cell with aqua porin Cell without aquaporin Peter Agre's experiment with cells containing or lacking aquaporin. The aquaporin is necessary for making the cell absorb water and swell

Peter Agre’s experiment with cells containing or lacking aquaporin. The aquaporin is necessary for making the cell absorb water and swell

Water permeability of aquaporin-1(AQP1)expressed in Xenopus oocytes. When transferred to hypo-osmolar buffer for 2 min, control water-injected oocytes exhibit negligible swelling(left). Under the same conditions, oocytes previously injected with AQPI CRNA rapidly swell and explode ( right)

Water permeability of aquaporin-1 (AQP1) expressed in Xenopus oocytes. When transferred to hypo-osmolar buffer for 2 min, control water-injected oocytes exhibit negligible swelling (left). Under the same conditions, oocytes previously injected with AQP1 cRNA rapidly swell and explode (right)