跨細(xì)胞轉(zhuǎn)運途徑細(xì)胞旁轉(zhuǎn)運途徑課件

第三節(jié)腎小管與集合管的轉(zhuǎn)運功能第三節(jié)腎小管與集合管的轉(zhuǎn)運功能1一、腎小管和集合管中物質(zhì)轉(zhuǎn)運的方式指小管上皮細(xì)胞將自身代謝產(chǎn)物或血液中的物質(zhì)排入管腔的過程。

轉(zhuǎn)運功能重吸收(reabsorption)指小管上皮細(xì)胞將原尿中某些成分重新攝回血液的過程。分泌(secretion)一、腎小管和集合管中物質(zhì)轉(zhuǎn)運的方式指小管上皮細(xì)胞將自身代謝產(chǎn)2①比較下表原尿與終尿中成分的質(zhì)和量可見：

蛋白質(zhì)、葡萄糖原尿中有→終尿中無(=重吸收)；

肌酐、氨原尿中微量→終尿中大量(=分泌)。

②比較原尿與終尿量：原尿量=125ml/min×60×24=180L/d終尿量=1-2L/d(=重吸收99％)●重吸收和分泌的證據(jù)：

血漿、原尿和終尿主要成分比較(g/L)成分血漿原尿終尿濃縮倍數(shù)水9009809601.1蛋白質(zhì)80微量0-葡萄糖110-Na+3.33.33.51.1Cl-3.73.76.01.6K+0.20.21.57.5尿酸0.020.020.525.0尿素0.30.320.067.0

肌酐0.010.011.5150.0氨0.0010.0010.4400.0①比較下表原尿與終尿中成分的質(zhì)和量可見：②比較原尿與終尿量3重吸收的方式

被動擴散易化擴散主動原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運入胞滲透溶質(zhì)拖曳轉(zhuǎn)運途徑跨細(xì)胞轉(zhuǎn)運途徑細(xì)胞旁轉(zhuǎn)運途徑重吸收的方式被動擴散易化擴散主動原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運繼發(fā)4二、腎小管和集合管中各種物質(zhì)的重吸收與分泌（一）Na+、Cl-和水的重吸收1.近端小管70%的Na+、Cl-和水被重吸收,為等滲重吸收關(guān)鍵動力:

上皮細(xì)胞基側(cè)膜上的Na+泵近端小管后半段約2/3經(jīng)跨細(xì)胞途徑近端小管前半段約1/3經(jīng)細(xì)胞旁路途徑二、腎小管和集合管中各種物質(zhì)的重吸收與分泌（一）Na+、Cl5(1)Na+重吸收近端小管前半段:主動過程①管腔膜：Ⅰ.Na+分別與葡萄糖、氨基酸、HCO3-等同向偶聯(lián)轉(zhuǎn)運；Ⅱ.Na+與H+逆向偶聯(lián)轉(zhuǎn)運②管周膜：Na+-K+泵對Cl-不被重吸收,小管液中[Cl-]>管周組織間液中[Cl-]

近端小管后半段:被動過程∵Cl-順濃度差經(jīng)緊密連接處重吸收→管兩側(cè)電位差→Na+順電位差經(jīng)細(xì)胞旁路途徑處重吸收。

(1)Na+重吸收近端小管前半段:主動過程①管腔膜：Ⅰ.N6(2)Cl-的重吸收機制:被動過程由于Na+、葡萄糖、氨基酸等物質(zhì)已在近曲小管的前半段主動重吸收→后半段的管內(nèi)外Cl-的濃度差↑(高20～40%)→Cl-順濃度差經(jīng)細(xì)胞旁路途徑進入細(xì)胞間隙●特點：除髓袢升支粗段為主動重吸收外，其余皆為被動重吸收。

由于Cl-的被動重吸收→后半段的管內(nèi)外電位差↑→Na+在后半段順電位差的被動重吸收。

(2)Cl-的重吸收機制:被動過程由于Na+、葡萄糖、7(3)H2O的重吸收重吸收機制:被動過程(滲透作用)重吸收途徑：①跨細(xì)胞途徑②細(xì)胞旁路途徑重吸收特點：①類同Na+，具球-管平衡現(xiàn)象，即重吸收量始終為濾過量的65～70%（后述）②重吸收量不隨機體的需要而被調(diào)節(jié)，也就是說與體內(nèi)水是否缺乏無關(guān),故近曲小管水的重吸收量對終尿量的影響不大，而終尿量主要取決于遠(yuǎn)曲小管和集合管對水的重吸收量。(3)H2O的重吸收重吸收機制:被動過程(滲透作用)重吸收途82.髓袢對尿素、Na+不通透；對水高度通透：水以滲透方式重吸收→降支細(xì)段滲透壓漸↑髓袢降支細(xì)段：髓袢升支細(xì)段：對水不通透；對尿素中等通透；對Na+高度通透：Na+順濃度差被動重吸收→升支細(xì)段滲透壓漸↓20%的的Na+、Cl-、K+等被進一步重吸收15%的水被重吸收2.髓袢對尿素、Na+不通透；髓袢降支細(xì)段：髓袢升支細(xì)9髓袢升支粗段：NaCl在髓袢主要重吸收部位

對水、尿素不通透；對Na+通透性低；但能以Na+∶2Cl-∶K+同向轉(zhuǎn)運體方式的繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運。K+經(jīng)管腔膜K+通道順濃度梯度返回小管液中Na+由管周膜Na+泵泵出Cl-經(jīng)管周膜Cl-通道順濃度梯度入組織間液髓袢升支粗段：NaCl在髓袢主要重吸收部位對水、尿素不通透10由于K+經(jīng)管腔膜K+通道順濃度梯度返回小管液中小管液呈正電位因此，通過鈉泵活動，繼發(fā)性主動重吸收2Cl-，同時伴隨2Na+重吸收，其中1Na+主動、1Na+經(jīng)細(xì)胞旁路被動重吸收，為Na+重吸收節(jié)約50%能量

Na+、K+、Ca2+等順電位梯度經(jīng)細(xì)胞旁路重吸收(被動轉(zhuǎn)運)髓袢升支粗段對水不通透管內(nèi)滲透壓↓

管外滲透壓↑由于K+經(jīng)管腔膜K+通道順濃度梯度返回小管液中小管液呈正電位113.遠(yuǎn)端小管和集合管重吸收12%的Na+、Cl-重吸收不同量的水與機體是否缺水有關(guān)可調(diào)節(jié)在遠(yuǎn)曲小管始段:Na+在管腔膜由Na+-Cl-同向轉(zhuǎn)運進入細(xì)胞內(nèi),然后在管周膜由Na+泵泵出細(xì)胞而被重吸收是主動重吸收過程對水不通透,能主動重吸收NaCl該段小管液滲透壓↓3.遠(yuǎn)端小管和集合管重吸收12%的Na+、Cl-重吸收不同12在遠(yuǎn)曲小管后段和集合管：兩類上皮細(xì)胞主細(xì)胞閏細(xì)胞主細(xì)胞:Na+在管腔膜主要通過Na+通道進入細(xì)胞內(nèi)，然后在管周膜由Na+泵泵出細(xì)胞而被重吸收Na+的重吸收小管液呈負(fù)電位Cl-經(jīng)細(xì)胞旁途徑被動重吸收K+被分泌入管腔主細(xì)胞的活動是受機體調(diào)節(jié)的：重吸收Na+和分泌K+受醛固酮調(diào)節(jié)，重吸收水受抗利尿激素調(diào)節(jié)在遠(yuǎn)曲小管后段和集合管：兩類上皮細(xì)胞主細(xì)胞閏細(xì)胞主細(xì)胞:Na13(二)HCO3-的重吸收與H+的分泌1.近端小管80%的HCO3-在近端小管重吸收重吸收的機制：被動過程重吸收的特點：⑴不是以HCO3-的形式而是以CO2的形式重吸收的；⑵HCO3-的重吸收優(yōu)先于Cl-的重吸收；⑶HCO3-的重吸收與Na+-H+逆向交換呈正相關(guān)(H+分泌↑→重吸收HCO3-↑)(二)HCO3-的重吸收與H+的分泌1.近端小管80%的HC142.髓袢對HCO3-的重吸收主要發(fā)生在升支粗段機制同近端小管2.髓袢對HCO3-的重吸收主要發(fā)生在升支粗段機制同近端小管153.遠(yuǎn)端小管和集合管閏細(xì)胞分泌H+H+分泌機制:主動分泌∵①Na+-H+交換②H+泵(主要)H+分泌特點:①泌H+與重吸收HCO3-、Na+呈正相關(guān)=泌H+助堿貯(∵泌H+→促HCO3-重吸收→排酸保堿)③泌H+是有限度的:當(dāng)小管液pH值＜4.5時,泌H+則停止②泌H+與泌K+呈負(fù)相關(guān)(∵競爭抑制)

H+泵↑NH4+

NH3+H+3.遠(yuǎn)端小管和集合管閏細(xì)胞分泌H+H+分泌機制:主動分泌∵①16跨細(xì)胞轉(zhuǎn)運途徑細(xì)胞旁轉(zhuǎn)運途徑課件17(三)NH3的分泌與H+、HCO3-的轉(zhuǎn)運關(guān)系在近端小管、髓袢升支粗段、遠(yuǎn)端小管上皮細(xì)胞內(nèi)的谷氨酰胺谷氨酰氨酶(限速酶)NH3（脂溶性）谷氨酸H+NH4+谷氨酸根谷氨酸脫氫酶NH4+α-酮戊二酸2個HCO3-NH3NH3的去路:NH4+的去路:NH4+NH3+H+在細(xì)胞內(nèi):Na+、HCO3-的去路：(三)NH3的分泌與H+、HCO3-的轉(zhuǎn)運關(guān)系在近端小管、髓18NH3分泌機制:單純擴散在集合管：上皮細(xì)胞膜對NH3高度通透，對NH4+的通透性較低腎小管腔：NH3＋H+NH4+＋Cl-→NH4ClNH3擴散入小管液中每排出1個NH4+，有1個HCO3-被重吸收NH3分泌機制:單純擴散在集合管：上皮細(xì)胞膜對NH3高度通透19NH3分泌特點:①泌NH3與泌H+呈正相關(guān)：即泌NH3促進H+-Na+交換，促進排酸保堿,調(diào)節(jié)機體酸堿平衡。②NH3擴散的量決定于管腔液與管周液的pH值：管腔液pH值較低時，NH3較易擴散。③酸中毒時可使NH3的分泌增加④氨的分泌也是腎臟調(diào)節(jié)酸堿平衡的重要機制之一NH3分泌特點:①泌NH3與泌H+呈正相關(guān)：②NH3擴散的量20(四)K+的重吸收和分泌原尿中的K+絕大部分(65%~70％)在近端小管被重吸收，25%~30%在髓袢重吸收入血,終尿中的K+主要是由遠(yuǎn)曲小管和集合管分泌的。K+重吸收的機制:主動過程(尚不清楚)(四)K+的重吸收和分泌原尿中的K+絕大部分(65%~70％21K+分泌機制:Na+-K+交換遠(yuǎn)曲小管和集合管主細(xì)胞分泌K+K+分泌機制:Na+-K+交換遠(yuǎn)曲小管和集合管主細(xì)胞分泌K22K+分泌特點:①泌K+與泌H+呈負(fù)相關(guān)∵Na+-K+交換與Na+-H+交換具有竟?fàn)幰种扑嶂卸?Na+-H+↑,Na+-K+↓→泌K+↓→高血鉀癥高血鉀癥:Na+-K+↑,Na+-H+↓→泌H+↓→酸中毒②多吃多排、少吃少排、不吃也排

∴當(dāng)大量使用利尿藥時,應(yīng)注意適當(dāng)補鉀，以防止低血鉀癥的發(fā)生。K+分泌特點:①泌K+與泌H+呈負(fù)相關(guān)∵Na+-K+交換與23(五)鈣的重吸收和排泄在近端小管:70%Ca2+被重吸收80%由溶劑拖曳方式經(jīng)細(xì)胞旁途徑20%經(jīng)跨細(xì)胞途徑髓袢:遠(yuǎn)端小管和集合管:跨細(xì)胞途徑主動轉(zhuǎn)運僅限升支粗段細(xì)胞內(nèi)Ca2+轉(zhuǎn)運:基底側(cè)膜上Ca2+泵Na+-Ca2+交換(五)鈣的重吸收和排泄在近端小管:70%Ca2+被重吸收8024(六)葡萄糖的重吸收

重吸收部位:僅限于近曲小管(尤其前半段)重吸收機制:繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運葡萄糖重吸收的特點：具有一定的限度(可能與協(xié)同轉(zhuǎn)運載體的數(shù)目有限有關(guān))(六)葡萄糖的重吸收重吸收部位:僅限于近曲小管(尤其前半段25尿中剛剛出現(xiàn)葡萄糖時的血糖濃度(或不出現(xiàn)尿糖的最高血糖濃度)

腎糖閾(renalthresholdforglucose):正常值：160～180mg％（8.9～10.1mmol/L）葡萄糖吸收極限量(TMG):當(dāng)全部腎小管對葡萄糖的吸收能力都達到極限,尿中的糖量與濾出的增多量相等時的血糖濃度正常值：成人男性為375mg/min/1.73m2,成人女性為300mg/min/1.73m2。尿中剛剛出現(xiàn)葡萄糖時的血糖濃度(或不出現(xiàn)尿糖的最高血糖26第三節(jié)腎小管與集合管的轉(zhuǎn)運功能第三節(jié)腎小管與集合管的轉(zhuǎn)運功能27一、腎小管和集合管中物質(zhì)轉(zhuǎn)運的方式指小管上皮細(xì)胞將自身代謝產(chǎn)物或血液中的物質(zhì)排入管腔的過程。

轉(zhuǎn)運功能重吸收(reabsorption)指小管上皮細(xì)胞將原尿中某些成分重新攝回血液的過程。分泌(secretion)一、腎小管和集合管中物質(zhì)轉(zhuǎn)運的方式指小管上皮細(xì)胞將自身代謝產(chǎn)28①比較下表原尿與終尿中成分的質(zhì)和量可見：

蛋白質(zhì)、葡萄糖原尿中有→終尿中無(=重吸收)；

肌酐、氨原尿中微量→終尿中大量(=分泌)。

②比較原尿與終尿量：原尿量=125ml/min×60×24=180L/d終尿量=1-2L/d(=重吸收99％)●重吸收和分泌的證據(jù)：

血漿、原尿和終尿主要成分比較(g/L)成分血漿原尿終尿濃縮倍數(shù)水9009809601.1蛋白質(zhì)80微量0-葡萄糖110-Na+3.33.33.51.1Cl-3.73.76.01.6K+0.20.21.57.5尿酸0.020.020.525.0尿素0.30.320.067.0

肌酐0.010.011.5150.0氨0.0010.0010.4400.0①比較下表原尿與終尿中成分的質(zhì)和量可見：②比較原尿與終尿量29重吸收的方式

被動擴散易化擴散主動原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運入胞滲透溶質(zhì)拖曳轉(zhuǎn)運途徑跨細(xì)胞轉(zhuǎn)運途徑細(xì)胞旁轉(zhuǎn)運途徑重吸收的方式被動擴散易化擴散主動原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運繼發(fā)30二、腎小管和集合管中各種物質(zhì)的重吸收與分泌（一）Na+、Cl-和水的重吸收1.近端小管70%的Na+、Cl-和水被重吸收,為等滲重吸收關(guān)鍵動力:

上皮細(xì)胞基側(cè)膜上的Na+泵近端小管后半段約2/3經(jīng)跨細(xì)胞途徑近端小管前半段約1/3經(jīng)細(xì)胞旁路途徑二、腎小管和集合管中各種物質(zhì)的重吸收與分泌（一）Na+、Cl31(1)Na+重吸收近端小管前半段:主動過程①管腔膜：Ⅰ.Na+分別與葡萄糖、氨基酸、HCO3-等同向偶聯(lián)轉(zhuǎn)運；Ⅱ.Na+與H+逆向偶聯(lián)轉(zhuǎn)運②管周膜：Na+-K+泵對Cl-不被重吸收,小管液中[Cl-]>管周組織間液中[Cl-]

近端小管后半段:被動過程∵Cl-順濃度差經(jīng)緊密連接處重吸收→管兩側(cè)電位差→Na+順電位差經(jīng)細(xì)胞旁路途徑處重吸收。

(1)Na+重吸收近端小管前半段:主動過程①管腔膜：Ⅰ.N32(2)Cl-的重吸收機制:被動過程由于Na+、葡萄糖、氨基酸等物質(zhì)已在近曲小管的前半段主動重吸收→后半段的管內(nèi)外Cl-的濃度差↑(高20～40%)→Cl-順濃度差經(jīng)細(xì)胞旁路途徑進入細(xì)胞間隙●特點：除髓袢升支粗段為主動重吸收外，其余皆為被動重吸收。

由于Cl-的被動重吸收→后半段的管內(nèi)外電位差↑→Na+在后半段順電位差的被動重吸收。

(2)Cl-的重吸收機制:被動過程由于Na+、葡萄糖、33(3)H2O的重吸收重吸收機制:被動過程(滲透作用)重吸收途徑：①跨細(xì)胞途徑②細(xì)胞旁路途徑重吸收特點：①類同Na+，具球-管平衡現(xiàn)象，即重吸收量始終為濾過量的65～70%（后述）②重吸收量不隨機體的需要而被調(diào)節(jié)，也就是說與體內(nèi)水是否缺乏無關(guān),故近曲小管水的重吸收量對終尿量的影響不大，而終尿量主要取決于遠(yuǎn)曲小管和集合管對水的重吸收量。(3)H2O的重吸收重吸收機制:被動過程(滲透作用)重吸收途342.髓袢對尿素、Na+不通透；對水高度通透：水以滲透方式重吸收→降支細(xì)段滲透壓漸↑髓袢降支細(xì)段：髓袢升支細(xì)段：對水不通透；對尿素中等通透；對Na+高度通透：Na+順濃度差被動重吸收→升支細(xì)段滲透壓漸↓20%的的Na+、Cl-、K+等被進一步重吸收15%的水被重吸收2.髓袢對尿素、Na+不通透；髓袢降支細(xì)段：髓袢升支細(xì)35髓袢升支粗段：NaCl在髓袢主要重吸收部位

對水、尿素不通透；對Na+通透性低；但能以Na+∶2Cl-∶K+同向轉(zhuǎn)運體方式的繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運。K+經(jīng)管腔膜K+通道順濃度梯度返回小管液中Na+由管周膜Na+泵泵出Cl-經(jīng)管周膜Cl-通道順濃度梯度入組織間液髓袢升支粗段：NaCl在髓袢主要重吸收部位對水、尿素不通透36由于K+經(jīng)管腔膜K+通道順濃度梯度返回小管液中小管液呈正電位因此，通過鈉泵活動，繼發(fā)性主動重吸收2Cl-，同時伴隨2Na+重吸收，其中1Na+主動、1Na+經(jīng)細(xì)胞旁路被動重吸收，為Na+重吸收節(jié)約50%能量

Na+、K+、Ca2+等順電位梯度經(jīng)細(xì)胞旁路重吸收(被動轉(zhuǎn)運)髓袢升支粗段對水不通透管內(nèi)滲透壓↓

管外滲透壓↑由于K+經(jīng)管腔膜K+通道順濃度梯度返回小管液中小管液呈正電位373.遠(yuǎn)端小管和集合管重吸收12%的Na+、Cl-重吸收不同量的水與機體是否缺水有關(guān)可調(diào)節(jié)在遠(yuǎn)曲小管始段:Na+在管腔膜由Na+-Cl-同向轉(zhuǎn)運進入細(xì)胞內(nèi),然后在管周膜由Na+泵泵出細(xì)胞而被重吸收是主動重吸收過程對水不通透,能主動重吸收NaCl該段小管液滲透壓↓3.遠(yuǎn)端小管和集合管重吸收12%的Na+、Cl-重吸收不同38在遠(yuǎn)曲小管后段和集合管：兩類上皮細(xì)胞主細(xì)胞閏細(xì)胞主細(xì)胞:Na+在管腔膜主要通過Na+通道進入細(xì)胞內(nèi)，然后在管周膜由Na+泵泵出細(xì)胞而被重吸收Na+的重吸收小管液呈負(fù)電位Cl-經(jīng)細(xì)胞旁途徑被動重吸收K+被分泌入管腔主細(xì)胞的活動是受機體調(diào)節(jié)的：重吸收Na+和分泌K+受醛固酮調(diào)節(jié)，重吸收水受抗利尿激素調(diào)節(jié)在遠(yuǎn)曲小管后段和集合管：兩類上皮細(xì)胞主細(xì)胞閏細(xì)胞主細(xì)胞:Na39(二)HCO3-的重吸收與H+的分泌1.近端小管80%的HCO3-在近端小管重吸收重吸收的機制：被動過程重吸收的特點：⑴不是以HCO3-的形式而是以CO2的形式重吸收的；⑵HCO3-的重吸收優(yōu)先于Cl-的重吸收；⑶HCO3-的重吸收與Na+-H+逆向交換呈正相關(guān)(H+分泌↑→重吸收HCO3-↑)(二)HCO3-的重吸收與H+的分泌1.近端小管80%的HC402.髓袢對HCO3-的重吸收主要發(fā)生在升支粗段機制同近端小管2.髓袢對HCO3-的重吸收主要發(fā)生在升支粗段機制同近端小管413.遠(yuǎn)端小管和集合管閏細(xì)胞分泌H+H+分泌機制:主動分泌∵①Na+-H+交換②H+泵(主要)H+分泌特點:①泌H+與重吸收HCO3-、Na+呈正相關(guān)=泌H+助堿貯(∵泌H+→促HCO3-重吸收→排酸保堿)③泌H+是有限度的:當(dāng)小管液pH值＜4.5時,泌H+則停止②泌H+與泌K+呈負(fù)相關(guān)(∵競爭抑制)

H+泵↑NH4+

NH3+H+3.遠(yuǎn)端小管和集合管閏細(xì)胞分泌H+H+分泌機制:主動分泌∵①42跨細(xì)胞轉(zhuǎn)運途徑細(xì)胞旁轉(zhuǎn)運途徑課件43(三)NH3的分泌與H+、HCO3-的轉(zhuǎn)運關(guān)系在近端小管、髓袢升支粗段、遠(yuǎn)端小管上皮細(xì)胞內(nèi)的谷氨酰胺谷氨酰氨酶(限速酶)NH3（脂溶性）谷氨酸H+NH4+谷氨酸根谷氨酸脫氫酶NH4+α-酮戊二酸2個HCO3-NH3NH3的去路:NH4+的去路:NH4+NH3+H+在細(xì)胞內(nèi):Na+、HCO3-的去路：(三)NH3的分泌與H+、HCO3-的轉(zhuǎn)運關(guān)系在近端小管、髓44NH3分泌機制:單純擴散在集合管：上皮細(xì)胞膜對NH3高度通透，對NH4+的通透性較低腎小管腔：NH3＋H+NH4+＋Cl-→NH4ClNH3擴散入小管液中每排出1個NH4+，有1個HCO3-被重吸收NH3分泌機制:單純擴散在集合管：上皮細(xì)胞膜對NH3高度通透45NH3分泌特點:①泌NH3與泌H+呈正相關(guān)：即泌NH3促進H+-Na+交換，促進排酸保堿,調(diào)節(jié)機體酸堿平衡。②NH3擴散的量決定于管腔液與管周液的pH值：管腔液pH值較低時，NH3較易擴散。③酸中毒時可使NH3的分泌增加④氨的分泌也是腎臟調(diào)節(jié)酸堿平衡的重要機制之一NH3分泌特點:①