腎小管和集合管的功能課件

1、腎小管和集合管的功能第三節(jié)第三節(jié) 腎小管和集合管腎小管和集合管 物質(zhì)的轉(zhuǎn)運功能物質(zhì)的轉(zhuǎn)運功能重吸收重吸收( (reabsorption) )：物質(zhì)從腎小管液：物質(zhì)從腎小管液( (原尿原尿) )中轉(zhuǎn)運至血液中的過程。中轉(zhuǎn)運至血液中的過程。 重吸收的質(zhì)和量上重吸收的質(zhì)和量上, 近端小管居首位。近端小管居首位。分泌分泌( (secretion) )：上皮細(xì)胞將本身產(chǎn)生：上皮細(xì)胞將本身產(chǎn)生的或血液中的物質(zhì)轉(zhuǎn)運至腎小管腔內(nèi)的的或血液中的物質(zhì)轉(zhuǎn)運至腎小管腔內(nèi)的過程。過程。 腎小管和集合管的功能一、腎小管和集合管的重吸收機能一、腎小管和集合管的重吸收機能( (一一) )重吸收方式重吸收方式 1. 被動重吸收

2、被動重吸收( (滲透、擴散滲透、擴散) ) 2. 主動重吸收主動重吸收( (離子泵、吞飲離子泵、吞飲) )( (二二) ) Na+、Cl-和水和水的重吸收的重吸收1.近端小管近端小管 重吸收的量大、種類多，等滲重重吸收的量大、種類多，等滲重 吸收。吸收。 近端小管前半段：近端小管前半段： 腎小管和集合管的功能 A. Na+-H-交換體，逆向轉(zhuǎn)運。交換體，逆向轉(zhuǎn)運。 B. Na+與與GS、AA、Cl-等同向轉(zhuǎn)運。等同向轉(zhuǎn)運。 基側(cè)膜基側(cè)膜Na+泵將泵將Na+泵入細(xì)胞間隙，泵入細(xì)胞間隙， GS、AA、Cl-易化擴散入間隙。易化擴散入間隙。 均為繼發(fā)主動重吸收。均為繼發(fā)主動重吸收。 C. 水重吸收：

3、上述物質(zhì)被重吸收入水重吸收：上述物質(zhì)被重吸收入 細(xì)胞間隙細(xì)胞間隙間隙滲透壓間隙滲透壓水通水通 過緊密連接、上皮細(xì)胞入間隙過緊密連接、上皮細(xì)胞入間隙 間隙靜水壓間隙靜水壓水重吸收入血。水重吸收入血。 Na+、水重吸收多于、水重吸收多于Cl- ，HCO3-重吸收重吸收 優(yōu)于優(yōu)于 Cl-， Cl-留在小管液中，濃度高。留在小管液中，濃度高。腎小管和集合管的功能腎小管和集合管的功能近端小管后半段近端小管后半段 A.跨上皮細(xì)胞途徑跨上皮細(xì)胞途徑: 有有Na+-H+和和Cl-HCO3-的逆向交換的逆向交換體，其轉(zhuǎn)運結(jié)果，體，其轉(zhuǎn)運結(jié)果，Na+、Cl-進入細(xì)胞進入細(xì)胞內(nèi)，內(nèi)，H+、HCO3- (HCO3-以

4、以CO2方式可方式可重新進入細(xì)胞重新進入細(xì)胞)進入小管液；進入細(xì)胞進入小管液；進入細(xì)胞內(nèi)的內(nèi)的Na+由由Na+泵泵入細(xì)胞間隙、泵泵入細(xì)胞間隙、Cl-由基側(cè)膜由基側(cè)膜K+-Cl-同向轉(zhuǎn)運體轉(zhuǎn)運至細(xì)同向轉(zhuǎn)運體轉(zhuǎn)運至細(xì)胞間隙，再吸收入血。胞間隙，再吸收入血。 腎小管和集合管的功能 B.細(xì)胞旁路途徑細(xì)胞旁路途徑: : 進入小管液的進入小管液的Cl-比細(xì)胞間隙比細(xì)胞間隙中高中高20% 40%，Cl-經(jīng)緊密連接經(jīng)緊密連接順濃度梯度入細(xì)胞間隙而被重吸順濃度梯度入細(xì)胞間隙而被重吸收；由于收；由于Cl-重吸收后，管內(nèi)呈正重吸收后，管內(nèi)呈正電位，驅(qū)使小管液內(nèi)電位，驅(qū)使小管液內(nèi)Na+順電位差順電位差經(jīng)緊密連接而被重

5、吸收。經(jīng)緊密連接而被重吸收。腎小管和集合管的功能2.髓袢對物質(zhì)的重吸收髓袢對物質(zhì)的重吸收 重吸收重吸收20%的的Na+、Cl- 、K+；15%水水A.降支降支細(xì)段：對細(xì)段：對Na+、Cl-的通透性極低，的通透性極低， 對水通透，在組織液高滲作用下水被對水通透，在組織液高滲作用下水被 重吸收，小管液滲透壓逐漸升高。重吸收，小管液滲透壓逐漸升高。B.升支升支細(xì)段：對水不通透，對細(xì)段：對水不通透，對Na+、Cl- 通透，通透，NaCl擴散入間隙，故小管液流擴散入間隙，故小管液流 經(jīng)升支細(xì)段時，滲透壓逐漸下降。經(jīng)升支細(xì)段時，滲透壓逐漸下降。腎小管和集合管的功能C.C.升枝粗升枝粗段：主動重吸收段：主動

6、重吸收NaCl。機制：粗段上皮細(xì)胞基側(cè)膜機制：粗段上皮細(xì)胞基側(cè)膜Na+泵造成細(xì)泵造成細(xì) 胞內(nèi)低胞內(nèi)低Na+，Na+:K+:2Cl-同向轉(zhuǎn)運體同向轉(zhuǎn)運體 繼發(fā)主動轉(zhuǎn)運；另有繼發(fā)主動轉(zhuǎn)運；另有1個個Na+順電位差順電位差 經(jīng)細(xì)胞旁路重吸收；該段對水通透性經(jīng)細(xì)胞旁路重吸收；該段對水通透性 低，水留在小管液中，由于低，水留在小管液中，由于NaCl被重被重 吸收，造成水、鹽重吸收分離，形成吸收，造成水、鹽重吸收分離，形成 髓質(zhì)高滲。髓質(zhì)高滲。 呋喃苯胺酸呋喃苯胺酸( (呋塞米，呋塞米，furosemide) )可抑可抑 制制Na+:K+:2Cl-同向轉(zhuǎn)運。同向轉(zhuǎn)運。腎小管和集合管的功能髓袢升枝粗段繼發(fā)性

7、主動重吸收髓袢升枝粗段繼發(fā)性主動重吸收Na+、K+和和Cl-示意圖示意圖腎小管和集合管的功能3.遠(yuǎn)端小管和集合管的重吸收遠(yuǎn)端小管和集合管的重吸收 A.重吸收重吸收12%的的Na+、Cl-，不同量的，不同量的 水，分泌不同量的水，分泌不同量的K+和和H-； B.對對Na+、Cl-和水的重吸收量根據(jù)體內(nèi)和水的重吸收量根據(jù)體內(nèi) 水鹽平衡狀況調(diào)節(jié)；水鹽平衡狀況調(diào)節(jié)； C.水重吸收受水重吸收受ADH調(diào)節(jié)；調(diào)節(jié)； D.Na+、K+的轉(zhuǎn)運受醛固酮調(diào)節(jié)；的轉(zhuǎn)運受醛固酮調(diào)節(jié)； 腎小管和集合管的功能 遠(yuǎn)曲小管始段：遠(yuǎn)曲小管始段： A.該段小管對水不通透，仍能主動重吸該段小管對水不通透，仍能主動重吸 NaCl，使小

8、管液滲透壓繼續(xù)降低。，使小管液滲透壓繼續(xù)降低。 B.小管管腔膜小管管腔膜Na+-Cl-通過通過同向轉(zhuǎn)運同向轉(zhuǎn)運體體 轉(zhuǎn)運入胞，再由轉(zhuǎn)運入胞，再由Na+泵泵入細(xì)胞間隙。泵泵入細(xì)胞間隙。 ( (噻嗪類利尿劑噻嗪類利尿劑抑制抑制此處此處Na+-Cl-轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)運) ) 遠(yuǎn)曲小管后段和集合管：遠(yuǎn)曲小管后段和集合管： 主細(xì)胞：主細(xì)胞：重吸收重吸收Na+ 和水。和水。 Na+通過管腔膜通過管腔膜Na+通道通道順電化學(xué)梯順電化學(xué)梯 度入胞，再由度入胞，再由Na+泵泵入細(xì)胞間液。泵泵入細(xì)胞間液。腎小管和集合管的功能主細(xì)胞基側(cè)膜主細(xì)胞基側(cè)膜( (即管腔膜即管腔膜) )的的Na+泵泵功能：功能： 維持內(nèi)低的維持內(nèi)低的

9、Na+濃度，并成為小管液中濃度，并成為小管液中 Na+經(jīng)經(jīng)頂端膜通道頂端膜通道進入細(xì)胞的動力進入細(xì)胞的動力; 氨基吡咪氨基吡咪( (阿米洛利阿米洛利, ,amiloride) )抑抑 制制頂端膜頂端膜Na+通道通道 造成小管液的負(fù)電位：造成小管液的負(fù)電位： 使小管中使小管中Cl-經(jīng)細(xì)胞旁路重吸收經(jīng)細(xì)胞旁路重吸收; K+分泌入小管腔的動力分泌入小管腔的動力; 閏細(xì)胞閏細(xì)胞:與泌與泌H+有關(guān)。有關(guān)。集合管對水的重吸收：取決于上皮細(xì)胞頂集合管對水的重吸收：取決于上皮細(xì)胞頂端膜含端膜含水孔蛋白水孔蛋白(aquaporin，AQP-2)的的多寡，而其受多寡，而其受ADH調(diào)控。調(diào)控。腎小管和集合管的功能腎

10、小管和集合管的功能腎小管和集合管的功能腎小管和集合管的功能腎小管和集合管的功能( (四四) )K+重吸收重吸收: 6570%在近端小管，在近端小管，25 30%在髓袢重吸收，且比例固定。在髓袢重吸收，且比例固定。( (五五) )葡萄糖重吸收：葡萄糖重吸收：100%在近端小管由在近端小管由 Na+-葡萄糖轉(zhuǎn)運體繼發(fā)動重吸收。葡萄糖轉(zhuǎn)運體繼發(fā)動重吸收。 腎糖閾：尿中開始出現(xiàn)糖的腎糖閾：尿中開始出現(xiàn)糖的血糖血糖最低值。最低值。 180mg/dl ( (濾過量濾過量=225mg/dl) ) 吸收極限量：濾過量吸收極限量：濾過量=375mg/dl( (男男) ) 300mg/dl( (女女) )( (六

11、六) )氨基酸重吸收：機制同氨基酸重吸收：機制同glucose。( (七七) )其他物質(zhì)：其他物質(zhì)：HPO4 2、SO4 2 與與Na+同同向轉(zhuǎn)運；向轉(zhuǎn)運； 少量蛋白質(zhì)少量蛋白質(zhì)吞飲吞飲。腎小管和集合管的功能二、腎小管和集合管的二、腎小管和集合管的 分泌功能分泌功能 分泌分泌 (secretion)： 上皮細(xì)胞將本上皮細(xì)胞將本 身產(chǎn)生的物質(zhì)或血液中的身產(chǎn)生的物質(zhì)或血液中的 物質(zhì)轉(zhuǎn)運到腎小管腔內(nèi)的物質(zhì)轉(zhuǎn)運到腎小管腔內(nèi)的 過程。過程。 腎小管和集合管的功能( (一一) )H+的分泌和的分泌和H+-Na+交換，交換， 小管細(xì)胞中：小管細(xì)胞中： CO2 H2O 碳酸酐酶碳酸酐酶 H2CO3 HCO3-

12、 H+ 分泌分泌 部位及機制：部位及機制： 近端小管：分泌近端小管：分泌80%的的H+,H+-Na+逆向交換逆向交換 遠(yuǎn)曲小管和集合管的遠(yuǎn)曲小管和集合管的閏細(xì)胞閏細(xì)胞： H+泵泌泵泌H+ 入小管液，入小管液， H+與與HPO4 2-和和NH3 結(jié)合排出結(jié)合排出 ； 胞內(nèi)胞內(nèi)HCO3-與與Na+一起入血。一起入血。 腎小管和集合管的功能腎小管和集合管的功能( (二二) )NH3的分泌的分泌 部位：近端小管、髓袢升支粗段、遠(yuǎn)曲小部位：近端小管、髓袢升支粗段、遠(yuǎn)曲小 管和集合管管和集合管 在近端小管在近端小管： 谷氨酰胺谷氨酰胺 谷氨酰胺酶谷氨酰胺酶 谷氨酸根谷氨酸根+NH4； 谷氨酸根谷氨酸根 谷

13、氨酸脫氫酶谷氨酸脫氫酶 -酮戊二酸酮戊二酸+NH4； 2分子分子HCO3- NH4+通過通過Na+-H+交換體逆向轉(zhuǎn)運入交換體逆向轉(zhuǎn)運入 小管液；小管液；NH3單純擴散到小管液或細(xì)胞間液；單純擴散到小管液或細(xì)胞間液；HCO3-與與Na+一同跨過基底側(cè)膜進入一同跨過基底側(cè)膜進入 組織液。組織液。 因此因此,1分子谷氨酸代謝，分子谷氨酸代謝，生成生成2個個NH4+ 進入小管液，進入小管液，回收回收2個個HCO3-。排酸保堿。排酸保堿腎小管和集合管的功能 在集合管在集合管： 該管膜對該管膜對NH3高度通透，對高度通透，對NH4+通透性通透性低，故細(xì)胞內(nèi)生成的低，故細(xì)胞內(nèi)生成的NH3擴散入小管液，擴散

14、入小管液，與分泌的與分泌的H+ 結(jié)合結(jié)合 NH4+隨尿排出。每排隨尿排出。每排出出1個個NH4+,回收回收1個個HCO3-。 NH3分泌與分泌與H+分泌的關(guān)系分泌的關(guān)系： 如果如果H+分泌受抑制，分泌受抑制， NH4+的排出也少。的排出也少。 慢性酸中毒時，刺激腎小管谷氨酰胺代謝，慢性酸中毒時，刺激腎小管谷氨酰胺代謝，增加增加NH4+、NH3排泄排泄和和HCO3- 生成生成。 排酸保堿排酸保堿腎小管和集合管的功能( (三三) ) K+的分泌的分泌 部位部位：遠(yuǎn)曲小管、集合管的：遠(yuǎn)曲小管、集合管的主細(xì)胞主細(xì)胞。 攝多排多，攝少排少，不攝也排。攝多排多，攝少排少，不攝也排。 動力動力： Na+ 重

15、吸收造成小管液的負(fù)電位重吸收造成小管液的負(fù)電位; 遠(yuǎn)曲小管后段和集合管的主細(xì)胞遠(yuǎn)曲小管后段和集合管的主細(xì)胞內(nèi)內(nèi) K+高于胞外高于胞外K+; 基側(cè)膜基側(cè)膜 Na+泵活動進一步提高了胞泵活動進一步提高了胞 內(nèi)內(nèi)K+,均使均使K+擴散入管腔。擴散入管腔。 刺激刺激K+分泌因素分泌因素：細(xì)胞外液細(xì)胞外液K+升高升高; 醛固酮分泌增加醛固酮分泌增加; 小管液流量增加。小管液流量增加。 腎小管和集合管的功能細(xì)胞外液細(xì)胞外液K+升高升高, ,可可： 刺激刺激Na+泵，加速泵，加速K+通過基側(cè)膜通過基側(cè)膜 進入細(xì)胞的過程進入細(xì)胞的過程, ,有利于有利于K+從管從管 腔膜分泌入小管液腔膜分泌入小管液; ; 提高

16、管腔膜對提高管腔膜對K+的通透性的通透性, ,有利有利 于于K+的分泌；的分泌； 刺激醛固酮分泌，促進刺激醛固酮分泌，促進K+的分泌的分泌腎小管和集合管的功能腎小管和集合管的功能第四節(jié)第四節(jié) 尿液的濃縮和稀釋尿液的濃縮和稀釋一、尿濃縮和稀釋機制一、尿濃縮和稀釋機制逆流學(xué)說逆流學(xué)說 ( (countercurrent theory) ) （一）逆流系統(tǒng)（一）逆流系統(tǒng) 逆流倍增逆流倍增腎小管和集合管的功能逆流系統(tǒng)模式圖逆流系統(tǒng)模式圖逆流交換作用示意圖逆流交換作用示意圖腎小管和集合管的功能（二）腎髓質(zhì)的滲（二）腎髓質(zhì)的滲 透壓梯度現(xiàn)象透壓梯度現(xiàn)象 (osmotic gradient)腎小管和集合管的功能2. 腎髓質(zhì)滲透壓梯度與尿濃縮、稀釋腎髓質(zhì)滲透壓梯度與尿濃縮、稀釋的關(guān)系：的關(guān)系：髓質(zhì)高滲對小管液中水有抽吸力髓質(zhì)高滲對小管液中水有抽吸力 遠(yuǎn)曲小管和集合管上皮細(xì)胞對水遠(yuǎn)曲小管和集合