腎小管與集合管的功能

1、腎小管與集合管的功能腎小管與集合管的功能第1頁一、腎小管和集合管重吸收機(jī)能(一)重吸收方式 1. 被動(dòng)重吸收(滲透、擴(kuò)散) 2. 主動(dòng)重吸收(離子泵、吞飲)(二) Na+、Cl-和水重吸收1.近端小管 重吸收量大、種類多，等滲重 吸收。 近端小管前半段： 腎小管與集合管的功能第2頁 A. Na+-H-交換體，逆向轉(zhuǎn)運(yùn)。 B. Na+與GS、AA、Cl-等同向轉(zhuǎn)運(yùn)。 基側(cè)膜Na+泵將Na+泵入細(xì)胞間隙， GS、AA、Cl-易化擴(kuò)散入間隙。 均為繼發(fā)主動(dòng)重吸收。 C. 水重吸收：上述物質(zhì)被重吸收入 細(xì)胞間隙間隙滲透壓水通 過緊密連接、上皮細(xì)胞入間隙 間隙靜水壓水重吸收入血。 Na+、水重吸收多于C

2、l- ，HCO3-重吸收 優(yōu)于 Cl-， Cl-留在小管液中，濃度高。腎小管與集合管的功能第3頁腎小管與集合管的功能第4頁近端小管后半段 A.跨上皮細(xì)胞路徑: 有Na+-H+和Cl-HCO3-逆向交換體，其轉(zhuǎn)運(yùn)結(jié)果，Na+、Cl-進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，H+、HCO3- (HCO3-以CO2方式可重新進(jìn)入細(xì)胞)進(jìn)入小管液；進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)Na+由Na+泵泵入細(xì)胞間隙、Cl-由基側(cè)膜K+-Cl-同向轉(zhuǎn)運(yùn)體轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞間隙，再吸收入血。 腎小管與集合管的功能第5頁 B.細(xì)胞旁路路徑: 進(jìn)入小管液Cl-比細(xì)胞間隙中高20% 40%，Cl-經(jīng)緊密連接順濃度梯度入細(xì)胞間隙而被重吸收；因?yàn)镃l-重吸收后，管內(nèi)呈正電位，驅(qū)使小

3、管液內(nèi)Na+順電位差經(jīng)緊密連接而被重吸收。腎小管與集合管的功能第6頁2.髓袢對(duì)物質(zhì)重吸收 重吸收20%Na+、Cl- 、K+；15%水A.降支細(xì)段：對(duì)Na+、Cl-通透性極低， 對(duì)水通透，在組織液高滲作用下水被 重吸收，小管液滲透壓逐步升高。B.升支細(xì)段：對(duì)水不通透，對(duì)Na+、Cl- 通透，NaCl擴(kuò)散入間隙，故小管液流 經(jīng)升支細(xì)段時(shí)，滲透壓逐步下降。腎小管與集合管的功能第7頁C.升枝粗段：主動(dòng)重吸收NaCl。機(jī)制：粗段上皮細(xì)胞基側(cè)膜Na+泵造成細(xì) 胞內(nèi)低Na+，Na+:K+:2Cl-同向轉(zhuǎn)運(yùn)體 繼發(fā)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)；另有1個(gè)Na+順電位差 經(jīng)細(xì)胞旁路重吸收；該段對(duì)水通透性 低，水留在小管液中，因?yàn)镹

4、aCl被重 吸收，造成水、鹽重吸收分離，形成 髓質(zhì)高滲。 呋喃苯胺酸(呋塞米，furosemide)可抑 制Na+:K+:2Cl-同向轉(zhuǎn)運(yùn)。腎小管與集合管的功能第8頁髓袢升枝粗段繼發(fā)性主動(dòng)重吸收Na+、K+和Cl-示意圖腎小管與集合管的功能第9頁3.遠(yuǎn)端小管和集合管重吸收 A.重吸收12%Na+、Cl-，不一樣量 水，分泌不一樣量K+和H-； B.對(duì)Na+、Cl-和水重吸收量依據(jù)體內(nèi) 水鹽平衡情況調(diào)整； C.水重吸收受ADH調(diào)整； D.Na+、K+轉(zhuǎn)運(yùn)受醛固酮調(diào)整； 腎小管與集合管的功能第10頁 遠(yuǎn)曲小管始段： A.該段小管對(duì)水不通透，仍能主動(dòng)重吸 NaCl，使小管液滲透壓繼續(xù)降低。 B.小管

5、管腔膜Na+-Cl-經(jīng)過同向轉(zhuǎn)運(yùn)體 轉(zhuǎn)運(yùn)入胞，再由Na+泵泵入細(xì)胞間隙。 (噻嗪類利尿劑抑制此處Na+-Cl-轉(zhuǎn)運(yùn)) 遠(yuǎn)曲小管后段和集合管： 主細(xì)胞：重吸收Na+ 和水。 Na+經(jīng)過管腔膜Na+通道順電化學(xué)梯 度入胞，再由Na+泵泵入細(xì)胞間液。腎小管與集合管的功能第11頁主細(xì)胞基側(cè)膜(即管腔膜)Na+泵功效： 維持內(nèi)低Na+濃度，并成為小管液中 Na+經(jīng)頂端膜通道進(jìn)入細(xì)胞動(dòng)力; 氨基吡咪(阿米洛利,amiloride)抑 制頂端膜Na+通道 造成小管液負(fù)電位： 使小管中Cl-經(jīng)細(xì)胞旁路重吸收; K+分泌入小管腔動(dòng)力; 閏細(xì)胞:與泌H+相關(guān)。集合管對(duì)水重吸收：取決于上皮細(xì)胞頂端膜含水孔蛋白(aq

6、uaporin，AQP-2)多寡，而其受ADH調(diào)控。腎小管與集合管的功能第12頁腎小管與集合管的功能第13頁(三)HCO3-重吸收與H-分泌1.近端小管重吸收 80%HCO3-重吸收以CO2形式進(jìn)行， 故HCO3-重吸收率顯著大于Cl-重吸 收率。 過程：Na+-H+交換H+進(jìn)入小管液+濾液 中NaHCO3分解為Na+和HCO3- H2CO3H2O +CO2進(jìn)入細(xì)胞 H-分泌：Na+-H+交換H+進(jìn)入小管液(碳酸酐酶抑制劑乙酰唑胺可抑制H+分泌)腎小管與集合管的功能第14頁近端小管重吸收HCO3-細(xì)胞機(jī)制腎小管與集合管的功能第15頁2.髓袢重吸收： 主要是升支粗段。機(jī)制同近端小管。3.遠(yuǎn)端小管

7、和集合管重吸收： 遠(yuǎn)端小管和集合管閏細(xì)胞可主動(dòng)分泌H+。分泌入小管液中H+可與HCO3-、HPO42-、NH3結(jié)合, 降低小管液H+。小管液pH降低時(shí)，H+分 泌降低。腎小管與集合管的功能第16頁(四)K+重吸收: 6570%在近端小管，25 30%在髓袢重吸收，且百分比固定。(五)葡萄糖重吸收：100%在近端小管由 Na+-葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體繼發(fā)動(dòng)重吸收。 腎糖閾：尿中開始出現(xiàn)糖血糖最低值。 180mg/dl (濾過量=225mg/dl) 吸收極限量：濾過量=375mg/dl(男) 300mg/dl(女)(六)氨基酸重吸收：機(jī)制同glucose。(七)其它物質(zhì)：HPO4 2、SO4 2 與Na+同

8、向轉(zhuǎn)運(yùn)； 少許蛋白質(zhì)吞飲。腎小管與集合管的功能第17頁二、腎小管和集合管 分泌功效 分泌 (secretion)： 上皮細(xì)胞將本 身產(chǎn)生物質(zhì)或血液中 物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)到腎小管腔內(nèi) 過程。 腎小管與集合管的功能第18頁(一)H+分泌和H+-Na+交換， 小管細(xì)胞中： CO2 H2O 碳酸酐酶 H2CO3 HCO3- H+ 分泌 部位及機(jī)制： 近端小管：分泌80%H+,H+-Na+逆向交換 遠(yuǎn)曲小管和集合管閏細(xì)胞： H+泵泌H+ 入小管液， H+與HPO4 2-和NH3 結(jié)合排出 ； 胞內(nèi)HCO3-與Na+一起入血。 腎小管與集合管的功能第19頁腎小管與集合管的功能第20頁(二)NH3分泌 部位：近端小管

9、、髓袢升支粗段、遠(yuǎn)曲小 管和集合管 在近端小管： 谷氨酰胺 谷氨酰胺酶 谷氨酸根+NH4； 谷氨酸根 谷氨酸脫氫酶 -酮戊二酸+NH4； 2分子HCO3- NH4+經(jīng)過Na+-H+交換體逆向轉(zhuǎn)運(yùn)入 小管液；NH3單純擴(kuò)散到小管液或細(xì)胞間液；HCO3-與Na+一同跨過基底側(cè)膜進(jìn)入 組織液。 所以,1分子谷氨酸代謝，生成2個(gè)NH4+ 進(jìn)入小管液，回收2個(gè)HCO3-。排酸保堿腎小管與集合管的功能第21頁 在集合管： 該管膜對(duì)NH3高度通透，對(duì)NH4+通透性低，故細(xì)胞內(nèi)生成NH3擴(kuò)散入小管液，與分泌H+ 結(jié)合 NH4+隨尿排出。每排出1個(gè)NH4+,回收1個(gè)HCO3-。 NH3分泌與H+分泌關(guān)系： 假如

10、H+分泌受抑制， NH4+排出也少。 慢性酸中毒時(shí)，刺激腎小管谷氨酰胺代謝，增加NH4+、NH3排泄和HCO3- 生成。 排酸保堿腎小管與集合管的功能第22頁(三) K+分泌 部位：遠(yuǎn)曲小管、集合管主細(xì)胞。 攝多排多，攝少排少，不攝也排。 動(dòng)力： Na+ 重吸收造成小管液負(fù)電位; 遠(yuǎn)曲小管后段和集合管主細(xì)胞內(nèi) K+高于胞外K+; 基側(cè)膜 Na+泵活動(dòng)深入提升了胞 內(nèi)K+,均使K+擴(kuò)散入管腔。 刺激K+分泌原因：細(xì)胞外液K+升高; 醛固酮分泌增加; 小管液流量增加。 腎小管與集合管的功能第23頁細(xì)胞外液K+升高,可： 刺激Na+泵，加速K+經(jīng)過基側(cè)膜 進(jìn)入細(xì)胞過程,有利于K+從管 腔膜分泌入小管

11、液; 提升管腔膜對(duì)K+通透性,有利 于K+分泌； 刺激醛固酮分泌，促進(jìn)K+分泌腎小管與集合管的功能第24頁腎小管與集合管的功能第25頁第四節(jié) 尿液濃縮和稀釋一、尿濃縮和稀釋機(jī)制逆流學(xué)說 (countercurrent theory) （一）逆流系統(tǒng) 逆流倍增腎小管與集合管的功能第26頁逆流系統(tǒng)模式圖逆流交換作用示意圖腎小管與集合管的功能第27頁（二）腎髓質(zhì)滲 透壓梯度現(xiàn)象 (osmotic gradient)腎小管與集合管的功能第28頁1. 腎皮質(zhì)外髓內(nèi)髓，滲透壓逐步升高 2. 腎髓質(zhì)滲透壓梯度與尿濃縮、稀釋關(guān)系：髓質(zhì)高滲對(duì)小管液中水有抽吸力 遠(yuǎn)曲小管和集合管上皮細(xì)胞對(duì)水 通透性受ADH調(diào)整 腎小管與集合管的功能第29頁二、髓質(zhì)滲透壓梯度形成機(jī)制1.外髓滲透壓梯度：髓袢升枝粗段主動(dòng)重吸收NaCl形成；(主要?jiǎng)恿?2.內(nèi)髓滲透壓梯度：內(nèi)髓部集合管擴(kuò)散出尿素和髓袢升枝細(xì)段擴(kuò)散出NaCl共同形成；3.