第八章:酸碱平衡与肾脏排泄

2012-03-09 10:10:56 来源:未知 编辑:jirou001      
扫码添加助教入群

 一、排泄概述

  机体将物质代谢的尾产物(主要是尿素)和过剩的物质(主要是水和一些盐类),以及机体不需要的物质(包括进入体内的异物和药物的代谢产物),经由血液循环运送到排泄器官,并排出体外的生理过程,称排泄。食物经消化道消化后的残渣(粪便),由于它既末参与体内细胞的代谢,又不是由血液循环送至排泄器官向外徘出购物质,所以,不属于生理排泄物。

  排泄的途径有:

  (l)由呼吸器官排出,主要是 C02和少量随气体排出的水分;

  (2)由消化道排出。排出物混入粪便中排盐类,如钙、镁、铁等;

  (3)由皮肤,以汗腺分泌汗的形式排出,如汗中含有尿素等。

  (4)由肾脏排出,以尿的形式排泄,肾脏的泌尿是人体内一条十分重要的排泄途径,因为尿中不仅含有种类最多的排泄物,且量也很大。

  肾脏泌尿的作用:

  一方面是排除机体的大部分代谢尾产物及进入体内的异物;

  另一方面在维持内环境相对稳定特别是对机体水平衡和血液酸碱平衡中起着重要的作用。

  第一节酸碱物质的来源

  (一)酸、碱、pH值

  

 

  (二)人体内酸性物质的来源

  1.食物、饮料和药物中的酸性物质

  2.体内代谢产生的酸性物质(三类);包括呼吸和其它代谢产生的碳酸和其它固定酸。

  (三)人体内碱性物质的来源

  1.机体经代谢产生碱性物质(较少)。

  2.体内碱性物质主要来自含有大量有机酸盐和无机盐的食物,如蔬菜、瓜果等。如柠檬酸钾(钠)、乳酸钾(钠)等。

  酸性食品的酸性大小依次为:鱼、肉、蛋、糙米、大麦、蛋豆、精米、面粉;

  碱性食品的碱性依次为:海带、黄豆、甘薯、土豆、萝卜、柑桔、西红柿、苹果。

  第二节酸碱平衡的调节

  一、缓冲体系及其作用:

  缓冲机理

  (一)现以血浆碳酸氢盐缓冲体系为例,说明对固定酸和碱的缓冲作用。

  当固定酸进入血液时,可产生以下反应:

  HA+NaHC03----------H2C03十NaA

  ↓

  C02+H2O

  HA代表固定酸,如乳酸、β羟丁酸等。此时,酸性较强的固定酸转变为酸性较弱的碳酸,因而起到缓冲作用,而碳酸可分解为CO,,从肺排出体外。

  (二)当碱性物质如Na2CO3进入血液时,可产生以下反应,使其碱性减弱。

  Na2CO3 + H2C03 → 2NaHC03

  生成的过多碳酸氢钠可由肾脏排出体外。

  二、血液缓冲体系及其作用

  血浆中三对缓冲对:NaHCO3/H2CO3;Na2HPO4/NaH2PO4; Na-Pr/H-Pr。

  红细胞中缓冲对有:KHCO3/H2CO3;K2HPO4/KH2PO4;KHb/HHb和KHbO2/HHbO2。

  上述七对缓冲对,实际上是三个体系即碳酸氢盐缓冲体系、磷酸盐缓冲体系和蛋白质(包括Hb、HbO2)缓冲体系。这些缓冲对中,血浆中以碳酸氢盐缓冲体系最为重要,红细胞中以Hb、HbO2缓冲体系最为重要。

  

 

  碳酸氢盐缓冲对所以重要,是因为其含量多,缓冲能力量大,NaHCO3是体内缓冲因定性酸的主要物质。

  缓冲结果,较强的固定性酸变成挥发性酸,易于从肺排出,同时正常情况下NaHCO3/H2CO3的比值(20/1)与血液pH7.4有直接关系,当NaHCO3/H2CO3比值改变时,pH值随之发生变化。

  三、肺对酸碱平衡的调节作用:

  缓冲对发挥调节作用后NaHCO3/H2CO3比值改变,肺的作用主要是通过呼吸频率和深浅的改变调节 H2CO3的浓度,以维持NaHCO3/H2CO3的正常比值。

  1.调节作用 2.调节机制

  (三)肾脏对机体酸碱平衡和水平衡的调节作用:

  略

  四、肾脏的排泄及其对机体酸碱平衡和水平衡的调节作用

  (一)肾脏的结构与功能概述

  1.肾脏结构特点

  肾单位是肾脏的基本结构与功能单位,它包括肾小体和肾小管两个部分。人的两侧肾脏约有170—240万个肾单位。肾小体是微小的球体,包括肾小球和肾小囊两部分。肾小球是一团毛细血管网,两端分别与人球和出球小动脉相连。肾小囊是由两层上皮细胞构成的肾小球的包囊。肾小管是一条细长而弯曲的小管,管腔与肾小囊的囊腔相通。

  肾小管全长可分三段,即近球小管、髓袢细段、远球小管,远球小管末端与集合管相连。肾单位的分布如表8—1。由多条逐曲小管的末端汇集而成集合管。许多条集合管又汇入乳头管,由乳头管而集合成肾盏。在肾单位形成的尿液经集合管、乳头管、肾盏 肾盂 输尿管而进入膀胱。

  

b8-1.jpg (44549 字节)

 

  2.肾脏血液循环的特征

  肾动脉由腹主动脉垂直分出,其口径大,故肾血流量甚大,安静时肾脏每分钟的血流量为每分心输出量的20%,显然这样多的血流量,主要是通过肾脏以清除代谢尾产物。

  当肾动脉入肾后,经一再分支形成许许多多小动脉,后者入球小动脉,每支入球小动脉进入肾小体后,分支构成肾小球毛细血管网,然后又汇集成出球小动脉,离开肾小体的出球小动脉再次分成毛细血管网缠绕于肾小管和集合管周围。这样,血液要两次通过毛细血管,才汇集到肾静脉。由于肾小球毛细血管网的入球动脉口径比出球动脉口径大一倍,故入球小动脉中的血流阻力小于出球小动脉,肾小球内血压因此较高,这对肾小球的滤过作用是必要的。肾小管周围的毛细血管网则相反,血压较低,故面对肾小管的重吸收作用有利。

  3.肾脏的功能

  (1)泌尿功能 肾脏通过泌尿活动,排出大量代谢尾产物。通过排出浓缩尿或稀释尿而维持体液容量和渗透压的稳定。通过排除过多的酸或碱来维持血液正常的酸碱度,以调节体液的酸碱平衡。

  (2)分泌生物活性物质 肾脏分泌的生物活性物质主要有促红细胞生成素、肾素、羟化的维生素 D3和前列腺素。

  (二)肾脏的泌尿过程

  尿的生成过程包括三个过程。

  1.肾小球的滤过、

  2.肾小管与集合管的重吸收

  3.肾小管和集合管的分泌与排泄

  1.肾小球的滤过

  循环血液流过肾小球毛细血管网时,除红细胞和大分子量的蛋白质外,血浆中的水和小分子溶质,包括少量较小分子量的血浆蛋白,都可滤入囊腔内而形成滤液(又称原尿)。这一过程称为肾小球的滤过。

  用微穿刺法在哺乳动物肾脏中获取的囊内液体,经化学分析表明,滤液中除了蛋白质含量甚少外,各种晶体物质,氯化物、葡萄糖、无机磷酸盐、尿素、尿酸、肌酐等的浓度都与血浆非常接近。而且囊内液的渗透压及酸碱度也与血浆相似,表明囊内的液体确是血浆通过肾小体的滤过膜形成的。

  单位时间内(min)两肾生成的滤液量称为肾小球滤过率。据测定,健康人大约为120—130ml/min(平均约125ml/min)。照此计算,两侧肾脏每一昼夜(24 h)的滤过量约为180 L,此值约为体重的3倍。(40-66分钟滤过全身血液一次)

  肾小球的滤过作用主要受下列三个方面的影响。

  (l)滤过膜及其通透性。

  滤过膜由三层结构构成,由内向外、是

  ①毛细血管的内皮细胞层。

  ②基膜层;

  ③上皮细胞层。

  

肾小球和足细胞.jpg (146705 字节)
肾血管球模型.jpg (101265 字节)

 

  即肾小囊的内层,滤过膜上有大小不同孔道(主要为有孔毛细血管的孔道,50-100nm),小分子物质能很容易地通过各种大小孔道,而分子量较大的物质则只能通过较大的孔道,因而它们在滤液中的浓度较低。滤过膜的通透性,可以用它所允许通过的物质的分子量的大小来衡量,分子量在69,0O0以上的物质难于滤过。因此,血浆中除分子量超过此数值的蛋白质不能通过外,各种其它物质如葡萄糖(分子量180)、尿素、肌酐和各种晶体物等小分子物质,均可通过滤过膜而进入囊腔。据认为,肾小球滤过膜的通透性比全身其它部位的毛细血管壁的通透性大25倍左右,可见肾小球滤过膜的通透性是很大的。

  近年来的研究发现,滤过膜的通透性除与其物质的分子大小有关外,还取决于物质所带的电荷。实验证明,滤过膜各层壁上含有许多带负电荷成分的物质,因而使带正电荷的分子较易通过,而带有负电荷的分子则较难通过,说明滤过膜上带负电荷的结构形成了电学屏障,限制了带负电荷分子的滤过。所以,滤过膜既是分子大小的选择性过滤器,又是分子电荷的选择性过滤器。

  人体两侧肾脏滤过膜的总面积估计在1.5m2以上。在生理情况下,两肾的全部肾小球始终都是活动着的。因此,滤过膜的面积和通透性都比较稳定,肾小球滤过率也较稳定。

  (2)有效滤过压

  肾小球滤过作用的动力是有效滤过压。由于肾小囊内的滤液中蛋白质浓度极低,胶体渗透压可忽略不计。因此,有效滤过压的大小取决于肾小球毛细血管压、血浆胶体渗透压和肾小囊内压三个力量的代数和,即(图8—lO)

  有效滤过压=肾小球毛细血管压—(血浆胶体渗透压十肾小囊内压)。

  

t8-10.jpg (46624 字节)

 

  肾小球毛细血管压是促使血浆内物质滤入肾小囊内的动力;血浆胶体渗透压是促使水渗入毛细血管,或者说是一种吸水力量;肾小囊内压是对抗血浆液进入肾小囊内的力量。

  在正常情况下,

  

 

  肾小囊内压比较稳定,通常为10mmHg,

  肾小球毛细血管血压与其它器官的毛细血管动脉端血压相比,血压较高。平均约为45mmHg。从肾小球毛细血管入球端到出球端,血压只下降 l一2mmHg,即两端血压几乎相等。

  两端的血浆胶体渗透压,则由于血液流经毛细血管全长时,不断生成滤液;大量的水和晶体物被滤出,故由血浆蛋白浓度造成的胶体渗透压逐渐增加。

  入球小动脉内的胶体渗透压为20mmHg,

  出球小动脉内为35mmHg。

  根据上述数值,

  肾小球毛细血管的入球端有效滤过压为:

  45—(20十10)=15mmHg;

  出球端有效滤过压为:

  45—(35十10)=0mmHg。

  以上计算结果表明;血液由肾小球毛细血管的入球端流向出球端时,有效滤过压逐渐降低;在出球端,当有效滤过压下降到零时,滤过便停止。

  注:出球小动脉端胶体渗透压的增加也有利于肾小管的重吸收。

  (3)肾小球血浆流量

  肾小球血浆流量是指单位时间内流经肾小球毛细血管的血浆量。

  正常成人静息时流经两侧肾脏的血量约为1200ml/min,而肾血浆流量的测算结果约600—700ml/min。在血浆流经肾小球毛细血管全长时,由于水和其它小分物质不断地被滤出而使血浆胶体渗透压逐渐上升,其上升速度取决于肾小球的血浆流量。如果肾小球血浆流量大时,血液在流动过程中即使是部分血浆内容物被滤出,血浆胶体渗透压的上升速度也会减慢,故使肾小球毛细血管有很长一段都有滤液生成,滤过率因而增加,相反,当肾小球血浆流量减少时,血浆腔体渗透压上升速度加快,从而缩短了具有滤过作用的毛细血管段,肾小球滤过率就减少。

  在通常情况下,由于肾血流量的自身调节,使肾小球血浆流量能保持相对稳定,肾小球滤过率也就相对稳定。但在紧急情况下,如剧烈运动或严重缺氧时,通过交感神经及肾上腺素的作用,来减少肾血流量和肾小球的血浆流量减少,肾小球滤过率也因之明显减少。

  

tiaojie.jpg (40490 字节)
lvguoya.jpg (103767 字节)


相关推荐

三种人体激素与运动的关系

2016-08-19

熬夜对身体的危害性

2016-04-14

第十二章 运动性疲劳与恢复过程

2016-02-16

第十三章 儿童少年和体育运动

2016-02-16

第十四章 女子和体育运动

2016-02-16