《组织学与胚胎学教学课件》泌尿系统文字.docx
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《组织学与胚胎学教学课件》泌尿系统文字
《组织学与胚胎学教学课件》泌尿系统文字
泌尿系统(TheUrinarySystem)的组成:
肾-泌尿器官输尿管膀胱排尿器官尿道一、肾肾形似蚕豆,表面为致密结缔组织构成的被膜。
肾的内侧凹陷为肾门。
肾实质分为外周的皮质和深部的髓质:
皮质:
在新鲜肾的冠状剖面上呈暗红色;髓质:
由10-18个肾锥体(renal/pyramid)组成。
肾锥体:
呈浅红色条纹状,其底部与皮质相连,尖端钝圆,突入肾小盏内,称肾乳头。
肾叶:
一个肾锥体与其相连的皮质部分组成肾叶。
肾柱:
:
锥体间的皮质部分称肾柱。
髓放线(medullaryray):
从锥体底部呈辐射状穿入皮质的条纹称髓放线。
皮质迷路(corticallabyrinth):
髓放线之间的皮质称皮质迷路。
肾小叶:
:
每个髓放线及其周围的皮质迷路组成一个肾小叶。
肾实质:
由泌尿小管组成。
肾间质:
由泌尿小官之间的少量结缔组织、血管、神经构成。
泌尿小管(uriniferoustubule):
包括肾小管(/肾单位)和集合小管系,是由单层上皮构成的管道。
(一)肾单位肾单位(nephron)是肾形成尿液的结构和功能单位。
由肾小体和肾小管组成。
每个肾约有100万个以上的肾单位。
根据肾小体在皮质内分布位置的不同,可将肾单位分为浅表肾单位(superfacialnephron)和髓旁肾单位(juxtamedullarynephron):
浅表肾单位:
又称皮质肾单位;特点为:
①肾小体位于皮质浅部;②肾小体体积较小,髓袢和细段较短;③数量较多(约占肾单位总数的85%);④胚胎发生较晚。
髓旁肾单位:
又称近髓肾单位;特点为:
①肾小体位于皮质深部;②肾小体体积较大,髓袢和细段较长;③数量较少(约占肾单位总数的15%);④胚胎发生较早。
1.肾小体肾小体(renalcorpuscle):
位于皮质迷路和肾柱内,似球形,因此又称肾小球;由血管球和肾小囊组成。
肾小体有两个极:
血管极和尿极:
有微动脉出入的一端称血管极;肾小囊和近端小曲部管相连的一端称尿极。
(1)血管球:
血管球(glomerulus)是一团蟠曲成球状的毛细血管。
血管球的形成:
一条入球微动脉由血管极处进入肾小囊,分成4-5支,每支再分支形成网状的毛细血管袢。
每个血管袢之间有血管系膜支持。
毛细血管继而汇成一条出球微动脉从血管极处离开肾小囊。
入球微动脉比出球微动脉粗,因而能使血管球内保持较高的血压,有利于原尿的形成。
电镜下:
血管球毛细血管为有孔型,孔上多无隔膜;内皮细胞外大都有基膜,但在与血管系膜相接触的一侧无基膜。
内皮细胞的腔面有一层带负电荷的富含唾液酸的糖蛋白(细胞衣),有选择性通透血液中物质的作用。
血管系膜:
血管系膜(mesangium)又称球内系膜(intraglomerularmesangium),由血管极处少量结缔组织随血管进入血管球,分布于毛细血管内皮细胞之间而成。
组成成分:
主要为系膜细胞和系膜基质。
系膜细胞(me/sangialcell):
形态结构:
LM-形态不规则,核小而圆,染色深,与内皮细胞不易区分。
EM-a.系膜细胞有突起,突起可伸至内皮与基膜之间,或经内皮细胞之间深入毛细血管腔内。
b.细胞内有较发达的粗面内质网、高尔基复合体、溶酶体和吞噬泡等。
系膜细胞来源于平滑肌细胞。
功能:
①合成基膜和系膜基质的成分;②吞噬和降解沉积在基膜上的免疫复合物,维持基膜的通透性;③参与基膜的更新和修复;④细胞收缩可调节毛细血管的管径以影响血管球内的血流量;⑤分泌肾素和酶等生物活性物质,可能与血管球内血流量的局部调节有关。
系膜基质:
填充在系膜细胞之间,在血管球内起支持和通透作用。
(2)肾小囊:
肾小囊(renalcapsule):
又称Bowman囊(Bowmanscapsule),为肾小管起始端膨大并凹陷而成的杯状双层囊。
囊内有血管球。
肾小囊外层(或称肾小囊壁层):
为单层扁平上皮,在肾小体尿极处与近端小管上皮相连续,在血管极处反折为肾小囊内层(或称肾小囊脏层),两层上皮之间的狭窄腔隙称肾小囊腔,与近曲小管腔相通。
肾小囊内层:
细胞形态特殊,有许多突起,称足细胞(podocyte)。
足细胞体积较大,胞体凸向肾小囊腔,核染色较浅。
电镜下:
可见从胞体伸出几个大的初级突起,每个初级突起又分出许多指状的次级突起,紧贴在毛细血管基膜外面。
相邻的次级突起相互呈指状穿插,形成栅栏状。
突起间有(宽约25nm的)裂隙,称裂孔(slitpore),裂孔上覆盖有一层(厚约4-6nm的)裂孔膜(slitmembrane)。
突起内有较多微丝,微丝收缩可使突起活动而改变裂孔的宽度。
足细胞表面也有一层富含唾液酸的糖蛋白。
(3)血管球基膜:
血管球基膜(glomerularbasementmembrane)位于足细胞次级突起与毛细血管内皮细胞之间或次级突起与血管系膜之间。
光镜下基膜为均质状;电镜下可见基膜分为三层:
中层较厚而致密,内、外层较薄而稀疏。
基膜的主要成分为Ⅳ型胶原蛋白、蛋白多糖和层粘连蛋白(laminin)。
基膜对滤液中的大分子物质有选择性通透作用。
肾小体以滤过方式形成滤液。
滤过膜:
当血液流经血管球毛细血管时,管内血压较高,血浆内部分物质经有孔内皮、基膜和足细胞裂孔膜滤人肾小囊腔,这三层结构称为滤过膜(filtrationmembrane),或称滤过屏障(filtrationbarrier)。
滤过膜的三层结构分别对不同分子量的血浆成分起选择性通透作用。
滤入肾小囊腔的滤液称原尿。
原尿除不含大分子物质外,其它成分与血浆相似。
在成人,一昼夜两肾可形成原尿约180L(每分钟125ml)。
若滤过膜受损,则血浆大分子蛋白质甚至血细胞均可通过滤过膜漏出而出现蛋白尿或血尿。
当系膜细胞清除了基膜内沉积物,内皮细胞和足细胞重建新的基膜后,滤过膜功能又可恢复。
2.肾小管肾小管(renaltubule)由单层上皮细胞围成,上皮外方为基膜及少量结缔组织。
肾小管:
近端小管细段远端小管肾小管的走行:
近端小管曲部又称近曲小管,其在肾小体附近蟠曲走行离开皮质迷路进入髓放线直行向下进入肾锥体,称近端小管直部管径骤然变细,称细段管径骤然变粗,向上行走于肾锥体和髓放线内,称远端小管直部。
近端小管直部、细段和远端小管直部三者共同构成U形的袢称髓袢(medullaryloop),又称Henle袢或肾单位袢(nephronloop)。
髓袢由皮质向髓质方向下行的一段称降支,由髓质向皮质方向上行的一段称升支。
远端小管直部离开髓放线在皮质迷路内蟠曲行走于肾小体附近,称远端小管曲部或远曲小管最后汇入集合小管系。
(1)近端小管:
近端小管(proximaltubule)是肾小管中最长、最粗的一段,长度约占肾小管总长度的一半。
近端小管曲部(proximal/convolutedtubule)(简称近曲小管):
LM:
镜下断面较多;管径较大,管腔较小,不规则;管壁上皮为单层立方或锥体形,胞体较大;细胞分界不清;胞质嗜酸性较强,染色较深;核圆,每一切面上,细胞核数目较少,且位于细胞近基底部;细胞游离面有刷状缘;细胞基部有纵纹。
EM:
刷状缘为大量密集的微绒毛。
基部纵纹为细胞基部的胞膜内陷而成的质膜内褶,其间有许多纵向排列的线粒体。
细胞的侧面有许多侧突,相邻细胞的侧突相互嵌合,或深入相邻细胞质膜内褶的空隙内,故光镜下细胞分界不清。
侧突和质膜内褶使细胞侧面和基底面与间质之间的物质交换面积大为增加。
近端小管直部:
结构与曲部相似,只是细胞略矮,微绒毛、侧突和质膜内褶不如曲部发达。
近端小管的功能:
是原尿重吸收的主要场所。
原尿中几乎全部的葡萄糖、氨基酸和蛋白质以及大部分水、离子和尿素等均在此重吸收。
具排泌功能:
分泌氢离子、氨、肌酐和马尿酸等;转运和排出血液中的酚红和青霉素等药物。
(临床上常利用马尿酸或酚红排泄试验来检测近端小管的功能状态。
)
(2)细段:
细段(thinsegment)管径最细,管壁为单层扁平上皮。
LM:
核卵圆形,突向管腔,胞质着色浅。
EM:
细胞表面的微绒毛少而不规则,基底面质膜内褶少而短。
此段上皮甚薄,有利于水和离子的通透。
(3)远端小管:
远端小管(distaltubule)光镜特点:
镜下断面较少;管径较小,管腔较大而规则;管壁为单层立方上皮,细胞体积较小;细胞分界较清楚;胞质嗜酸性较弱,染色较浅;每一切面上,细胞核数目较多,且位于细胞中央或近顶端,细胞游离面无刷状缘,基底部纵纹较明显。
远端小管直部:
电镜特点:
细胞游离面微绒毛少而短;基部质膜内褶发达,有的内褶可伸达细胞顶部,内褶间的线粒体细长。
远端小管曲部:
简称远曲小管(distalconvolutedtubule)。
特点:
LM:
管壁上皮细胞比直部略高;基部纵纹不如直部明显;EM:
结构与直部相似,但质膜内褶和线粒体不如直部发达。
远端小管的功能:
远端小管直部:
主动向间质转运Na+,但不能使水通过,造成从肾锥体底至肾乳头间质内的渗透压逐渐增高,有利于集合小管重吸收水,形成浓缩尿。
远端小管曲部:
为离子交换的重要部位,细胞有重吸收水、Na+和排出K+、H+、NH3等的功能。
(二)集合小管系集合小管系(collectingtubulesystem)由弓形集合小管、皮质集合小管和髓质集合小管组成。
走行:
弓形集合小管很短,位于皮质迷路内,呈弓形弯入髓放线,与皮质集合小管相连。
皮质集合小管沿髓放线直行向下达肾锥体。
髓质集合小管在肾锥体内下行至肾乳头,改称乳头管,开口于肾小盏。
管壁细胞特点:
从弓形集合小管到乳头管:
管壁上皮细胞由单层立方逐渐变为单层柱状,到乳头管增高为高柱状。
集合小管上皮细胞:
LM:
细胞分界清楚,胞质着色淡而明亮,核圆,居中,着色较深。
EM:
细胞内细胞器较少,游离面微绒毛短而少,也可见少量侧突和短小的质膜内褶。
集合小管系的功能:
功能与远端小管曲部类似,能进一步重吸收水和交换离子,使原尿进一步浓缩。
综上所述,泌尿小管是形成尿液的小管。
肾小体滤出的原尿经过肾小管各段和集合小管的重吸收、离子交换等,最后形成终尿,即通常所说的尿。
终尿量为每天1-2升,仅占原尿的1%左右。
(三)球旁复合体球旁复合体(juxtaglomerularcomplex)又称肾小球旁器(juxtaglomerularapparatus)。
组成:
球旁细胞、致密斑和球外系膜细胞。
位于肾小体的血管极处,大致呈三角形:
致密斑为三角形的底,入球微动脉和出球微动脉分别形成三角形的两个侧边,球外系膜细胞位于三角区的中心。
1.球旁细胞球旁细胞(juxtaglomerularcell)指入球微动脉近肾小体血管极处,其血管壁(中膜)的平滑肌细胞转变为上皮样细胞,称球旁细胞。
细胞特点:
LM:
体积较大,呈立方形,核大而圆,胞质弱嗜碱性;内含PAS反应阳性分泌颗粒。
EM:
细胞内粗面内质网和核糖体多,高尔基复合体发达,含分泌颗粒。
分泌颗粒内含有肾素,可使血管收缩,血压升高。
在球旁细胞和内皮细胞之间无内弹性膜和基膜相隔,故其分泌物易释放入血。
此外,球旁细胞还可能生成红细胞生成因子。
2.致密斑远端小管(直部末端)靠近肾小体血管极侧的上皮细胞增高变窄、形成一个椭圆形的斑,称致密斑(maculadensa)。
致密斑的细胞呈高柱状,排列紧密,核椭圆形,位于细胞近顶部,胞质着色浅。
致密斑的基膜常不完整,细胞基部有突起,可伸至球旁细胞或球外系膜细胞。
一般认为致密斑为一种离子感受器,能感受远端小管内滤液的Na+离子浓度变化:
当滤液中Na+离子浓度降低时致密斑细胞将信息传递给球旁细胞和球外系膜细胞促进球旁细胞分泌肾素增强远端小管重吸收Na+和排K+(保Na+排K+)的作用。
3.球外系膜细胞球外系膜细胞(extraglomerularme/sangialcell)又称极垫(polarcushioncell)细胞,位于血管极三角区内,细胞形态结构与球内系膜细胞相似,并于球内系膜相延续。
球外系膜细胞与球旁细胞、球内系膜细胞之间有缝隙连接,它在球旁复合体的功能活动中,可能起信息传递作用。
(四)肾间质指泌尿小管之间的少量结缔组织。
间质中除一般的结缔组织细胞外,还含有一种特殊的细胞,称间质细胞(interstitialcell):
间质细胞呈星形,有较长突起,胞质内除含许多嗜锇颗粒。
间质细胞具有分泌前列腺素和产生纤维和基质的作用。
(五)肾的血管、淋巴管和神经1.肾的血管腹主动脉肾动脉经肾门入肾叶间动脉上行至皮质与髓质交界处弓形动脉上行小叶间动脉直达被膜下形成毛细血管网。
入球微动脉血管球出球微动脉球后毛细血管网小叶间静脉弓形静脉叶间静脉肾静脉出肾。
髓旁肾单位的出球微动脉球后毛细血管网。
直小动脉直行降入髓质,又反折直行上升为直小静脉,构成直血管袢,并与髓袢伴行。
肾血循环的特点:
与肾的泌尿功能密切相关:
①肾动脉直接来自腹主动脉,因而血流量大(约占心输出量的1/4),血液滤过快(既每4-5分钟人体内的全部血液便可流经肾而被滤过一遍)。
②入球微动脉的管径比出球微动脉粗,使肾小体血管球内的血流量大,血压高,有利于滤过。
③肾内血管出现两次毛细血管,即血管球毛细血管和球后毛细血管网,由于血液流经血管球时大量水分被滤出,因此分布在肾小管周围的球后毛细血管网内的血液胶体渗透压甚高,有利于肾小管上皮细胞重吸收的物质进入血流。
④髓质内直小血管袢与髓袢伴行,有利于肾小管和集合小管对滤液的重吸收和尿液浓缩。
⑤肾内不同区域的血流不同。
来自肾动脉的血液有90%首先流入肾皮质,因此皮质血流量大,流速快;而髓质血流量小,仅占肾血流量的10%,流速亦慢。
临床上发生急性肾功能衰竭时:
小叶间动脉痉挛性收缩皮质浅部供血减少甚至中断大量血液直接流入髓质直小血管袢短路循环浅表肾单位的肾小体滤过功能严重低下,甚至发生缺血性坏死患者出现少尿甚至无尿等肾功能衰竭症状。
2.肾的淋巴管肾有两组淋巴丛肾内淋巴丛被膜淋巴丛
(1)肾内的毛细淋巴管:
分布在肾小体和肾小管周围,沿血管逐级汇成小叶间、弓形和叶间淋巴管,经肾门淋巴管出肾。
(2)被膜内的毛细淋巴管:
汇合成淋巴管,或与肾内淋巴丛吻合,或汇入邻近器官的淋巴管。
3.肾的神经来自肾丛,包括交感神经和副交感神经。
神经纤维伴随肾动脉入肾,分布于肾血管、肾间质和球旁复合体。
二、排尿管道包括肾盏、肾盂、输尿管、膀胱和尿道。
除尿道外,其他各部分的组织结构基本相似,均由粘膜、肌层和外膜构成。
(一)肾盏和肾盂1.肾盏上皮为变移上皮,由2-3层细胞组成。
上皮外面有少量结缔组织和平滑肌。
2.肾盂变移上皮略厚,肌层已可分为内纵、外环两层平滑肌。
(二)输尿管1.粘膜形成许多皱襞。
变移上皮较厚,有4-5层细胞,扩张时可变为2-3层。
固有层为结缔组织。
2.肌层上2/3段为内纵、外环两层平滑肌,下1/3段为内纵、中环、外纵三层平滑肌。
3.外膜为疏松结缔组织。
(三)膀胱1.粘膜形成许多皱襞。
膀胱充盈时,皱襞减少或消失。
变移上皮的细胞形态和层数随膀胱的涨缩而变化:
膀胱空虚时上皮较厚,约8-10层细胞,表层细胞大,呈矩形,可见双核;膀胱充盈时则上皮变薄,仅3-4层细胞,细胞也变扁。
电镜下,表层细胞游离面细胞膜有内褶和囊泡,膀胱充盈时内褶可展开拉平。
细胞近游离面的细胞质较为浓密,可防止膀胱内尿液的侵蚀。
固有层含较多的胶原纤维和弹性纤维。
2.肌层厚,由内纵、中环、外纵三层平滑肌组成。
中层环行肌在尿道口处增厚为括约肌。
3.外膜除膀胱顶部为浆膜外,其他部分均为结缔组织(纤维膜)。
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