排泄和滲透壓

1、第九章 排泄和滲透壓調(diào)節(jié),第一節(jié)．概述一．排泄、排泄物和排泄途徑1．排泄：物質(zhì)經(jīng)過血液通過某些排泄器官排 出體外的生理過程。,2．排泄途徑：呼吸器官：容易擴(kuò)散的含氮物（NH3、尿素）、 CO2，H2O等，魚類主要是NH3。消化道：肝臟代謝產(chǎn)物膽紅素、大腸粘膜排出的無 機(jī)鹽等。皮膚： 無機(jī)鹽、H2O等腎臟：不容易擴(kuò)散的含氮物（尿酸、肌

2、酸等）及二 價(jià)離子。,二．腎臟和腎單位,腎單位 腎小體（腎小球、腎小囊） 腎小管（近曲小管、髓袢細(xì)段、遠(yuǎn)曲小管）魚類的腎單位有兩種，一種為有球形，另一種只有腎小管?？捎媚I小球相對體積（每平方米體表面積所相應(yīng)具有的腎小球立方毫米數(shù)）表示發(fā)達(dá)程度。淡水魚有完整腎單位，腎小球大而且數(shù)量多（30-126.5 mm3/m2 ）。 海水硬骨魚除洄游魚類外，大多數(shù)腎單位不完整，腎

3、小球小、數(shù)量少、腎小管短(1.49-3.14 mm3/m2）。,,三．尿的理化性質(zhì)1．魚類尿排氮占總體氮的極少部分，鰓排氮比腎臟高6-10倍。2．海水硬骨魚尿液中存在氧化三甲氨（TMAO），但多從鰓排泄。魚類的尿,四．腎臟的血液供應(yīng)特點(diǎn)1．兩次小動(dòng)脈（腎小球有較高毛細(xì)血管壓、較大面積、較薄的濾過膜），有利于濾過。2．兩次毛細(xì)血管，有利于重吸收和分泌。,第二節(jié)．腎臟的排泄和滲透壓調(diào)節(jié)機(jī)能一．腎形成尿的機(jī)能腎小球?yàn)V過作用

4、腎小管、集合管的重吸收作用腎小管、集合管的分泌作用。,1．腎小球?yàn)V過（filtration）作用血漿中水分及某些溶質(zhì)通過毛細(xì)血管壁進(jìn)入囊腔的過程。濾過液為原尿，來源于血漿，滲透壓、pH值等均與血漿相同。,腎小球?yàn)V過膜的特點(diǎn)決定了原尿中沒有血細(xì)胞、蛋白質(zhì)等大分子。 腎小球?yàn)V過膜即是分子大小的選擇性濾過器，又是分子電荷的選擇性濾過器。,影響濾過的因素：濾過膜的通透性；濾過膜的總面積；有效濾過壓=腎小球毛細(xì)血管壓-（血漿膠體滲透壓

5、+囊內(nèi)壓）,濾過膜的面積及其通透性,有效濾過壓,2．腎小管、集合管的重吸收（reabsorption）作用 濾液經(jīng)過腎小管時(shí)，水分和各種溶質(zhì)全部或部分地被腎小管上皮細(xì)胞吸收重新返回血液。重吸收的基礎(chǔ)：第二套毛細(xì)血管管壁上皮細(xì)胞微絨毛基底紋、線粒體,重吸收特點(diǎn)：對物質(zhì)的吸收能力不同；吸收部位不同；吸收方式不同 主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)（葡萄糖、氨基酸、Na+、K+等） 被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)（尿素、水、Cl-

6、等）,3．腎小管、集合管的分泌（secretion）作用（1）H+的分泌和H+-Na+交換（2）K+-Na+交換（3）NH3的生成和NH4+的排泄,二．腎臟的酸堿調(diào)節(jié)機(jī)能（1）H+的分泌和H+-Na+交換（2） NH3的生成和NH4+的排泄 維持和補(bǔ)充堿貯（3）可滴定酸的排出和產(chǎn)生HCO3-,,泌H+和HCO3-的回收,泌NH4+和HCO3-的回收,可滴定酸的排出和產(chǎn)生HCO3-,三．腎臟泌尿機(jī)能的調(diào)節(jié)

7、所有影響尿液生成三個(gè)過程的因素都將影響腎臟泌尿機(jī)能,1．腎血流量的調(diào)節(jié)A．血壓-血流的自動(dòng)調(diào)節(jié)腎血壓在一定范圍內(nèi)變動(dòng)時(shí)，通過血管平滑肌的舒張和收縮維持腎血流量和濾過率的相對穩(wěn)定。,B．神經(jīng)-體液調(diào)節(jié) 腎血壓超出一定范圍，則進(jìn)行神經(jīng)-體液調(diào)節(jié)。交感神經(jīng)興奮，導(dǎo)致入球小動(dòng)脈和出球小動(dòng)脈血管收縮，腎血流量降低；副交感神經(jīng)作用不清。 對血管有收縮作用的激素（NA、Ad、腎素-血管緊張素等）均影響腎血流量。 發(fā)生緊急情況時(shí)，

8、腎血流量減少，全身血液重新分配，保證對心臟、腦部供血充足。,2．腎小管活動(dòng)的調(diào)節(jié)A．下丘腦-垂體后葉-抗利尿激素（ADH）的作用,,B．醛固酮的作用（保Na+排K+保水）陸生動(dòng)物的皮質(zhì)類固醇激素以醛固酮為主，促進(jìn)遠(yuǎn)曲小管、集合管細(xì)胞的代謝活動(dòng)，促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)ATP分解，Na+主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)，水被動(dòng)重吸收。而魚類除肺魚外均無醛固酮，以皮質(zhì)醇為主，調(diào)節(jié)水鹽代謝，促進(jìn)膀胱吸收鹽份。另外，腎素-血管緊張素，血K+、血Na+濃度以及甲狀旁腺素等影響

9、醛固酮分泌的激素都能調(diào)節(jié)腎小管的活動(dòng)。,第三節(jié) 鰓的排泄和滲透壓調(diào)節(jié)機(jī)能,一 . 鰓上皮的結(jié)構(gòu) 鰓上皮主要指包圍鰓絲和鰓小片的上皮組織，是鰓進(jìn)行氣體交換（呼吸）、排泄、滲透壓調(diào)節(jié)和維持酸堿平衡的部位。1. 鰓絲上皮 主要細(xì)胞類型: 扁平上皮細(xì)胞、粘液細(xì)胞、未分化細(xì)胞、氯細(xì)胞（chloride cell）和神經(jīng)上皮細(xì)胞。2. 鰓小片上皮（呼吸上皮） 對水和離子不通透，避免大幅度的離子獲取和散失。,二. 氯細(xì)胞的

10、結(jié)構(gòu)與作用 無規(guī)則分布，形成互不相臨的細(xì)胞群。 結(jié)構(gòu)特化，含有密集分支的管狀系統(tǒng)、大量線粒體和Na+-K+-ATP酶、CA等。,,海水魚類或適應(yīng)于海水的廣鹽性魚類氯細(xì)胞體積大，數(shù)量多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。,海水魚類氯細(xì)胞的線粒體豐富，管系發(fā)達(dá)，富含ATP酶活性，在細(xì)胞頂部形成隱窩（Cl-），每個(gè)氯細(xì)胞旁邊還存在一個(gè)輔助細(xì)胞，兩者之間形成可滲漏的細(xì)胞旁道（Na+）。淡水魚類氯細(xì)胞數(shù)量少，氯細(xì)胞無隱窩，管狀系統(tǒng)、線粒體不豐

11、富，也無輔助細(xì)胞。其排出NaCl的能力較弱。淡水硬骨魚類，主要通過鰓小片上呼吸細(xì)胞主動(dòng)吸收Na+和 Cl-，而Ca2+主要靠氯細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)。魚類的呼吸上皮也能進(jìn)行Na+/NH4+和Cl-/HCO3-的離子轉(zhuǎn)換。,三. 鰓的排泄作用 由鰓小片上皮的上皮細(xì)胞排泄CO2，NH3 （6-10倍） ，尿素，胺，氧化三甲胺（TMAO）等排泄NH3的優(yōu)點(diǎn)：1 蛋白氮轉(zhuǎn)化為氨不需要消耗能量，產(chǎn)生自由能；2 具有較小的體積和高的脂質(zhì)可溶性，

12、易于排出；3 可以NH4+形式排出（ NH4+與Na+交換、H+、HCO3-排泄相聯(lián)系）。,四. 含氮廢物的排出 生活于水豐富環(huán)境中的動(dòng)物以排NH3為主，陸生動(dòng)物以排尿酸或尿素為主。 水生無脊椎動(dòng)物和淡水脊椎動(dòng)物主要排泄NH3 ，而海產(chǎn)脊椎動(dòng)物多數(shù)排泄尿素。,五. 鰓的滲透壓調(diào)節(jié)作用鰓上皮對H+的通透性最大，依次是水，K+，Na+，Cl-，Ca2+等。Ca2+的轉(zhuǎn)運(yùn)影響K+、Na+轉(zhuǎn)運(yùn)，相應(yīng)地影響NH4+、 H+、H

13、CO3-。淡水魚—呼吸細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)NaCl。海水魚—氯細(xì)胞和輔助細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)NaCl,第四節(jié)．魚類的滲透壓調(diào)節(jié),魚類的調(diào)滲器官包括：1．腎臟：淡水魚：腎小球大，數(shù)量多，腎小管長（保鹽排水），尿多而稀。 海水魚：腎小球小、數(shù)量少、腎小管短（保水排鹽），尿少而稠。2．鰓： 魚類的鰓不僅有呼吸、排泄功能，還是重要的調(diào)滲器官。在鰓上皮組織中有少數(shù)氯細(xì)胞（泌鹽細(xì)胞）可參與鹽類轉(zhuǎn)運(yùn)，此細(xì)胞無呼吸功能。,3．直腸腺：板鰓魚類特有的調(diào)滲器官，

14、可排出多余的單價(jià)離子。4．腸道：重吸收單價(jià)離子，分泌2價(jià)離子。,魚類的滲透壓調(diào)節(jié)一．淡水魚類的滲透壓調(diào)節(jié)（保鹽排水）1．腎單位發(fā)達(dá)。2．腎小管重吸收鹽的能力高。3．鰓上皮直接從水中吸鹽，氯細(xì)胞降低對Na+、K+的滲透性。4．從食物中得到部分無機(jī)鹽，腸道重吸收Na+、K+。,二．海水硬骨魚類滲透壓的調(diào)節(jié)（保水排鹽）1．腎單位退化。2．腎小管重吸收水的能力強(qiáng)。3．大量吞飲海水。 海水的淡化途徑：

15、 氯細(xì)胞排出單價(jià)離子； 腎臟排出2、3價(jià)離子。,三．海水板鰓魚類滲透壓調(diào)節(jié)尿素是維持體液水鹽平衡的主要因素，滲透壓比海水略高，沒有失水之憂。海水板鰓魚類基本不飲水，只有從食物中進(jìn)入少量鹽份，尿素和氧化三甲胺大部分被重吸收排鹽途徑：腎臟排出多余水分和2、3價(jià)離子直腸腺排出單價(jià)離子。,四．洄游性魚類的滲透壓調(diào)節(jié)（降河性洄游魚類）鰻鱺（淡水中保鹽排水→海水中保水排鹽）大量飲水（淡化）。