腎小管和集合管的重吸收、分泌和排泄課件

第七章泌尿生理

osmoregulation&excretion第四節(jié)腎小管和集合管的重吸收、分泌和排泄2024/7/311腎小管和集合管的重吸收、分泌和排泄第四節(jié)腎小管和集合管的

重吸收、分泌和排泄Modificationofglomerularfiltrate前言一、Na+

、Cl

andH2O的重吸收與調(diào)節(jié)二、尿素的重吸收三、逆流倍增與逆流交換四、K+的重吸收與分泌五、Ca2+andphosphate的重吸收六、H+andHCO3

的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)七、葡萄糖的重吸收2024/7/312腎小管和集合管的重吸收、分泌和排泄第四節(jié)腎小管和集合管的

重吸收、分泌和排泄前言方式重吸收的方式：被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)、主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)分泌與排泄的方式：主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)途徑

跨細(xì)胞途徑旁細(xì)胞途徑特性

選擇性、有限性、可調(diào)節(jié)性2024/7/313腎小管和集合管的重吸收、分泌和排泄濾過、分泌、重吸收示意圖2024/7/314腎小管和集合管的重吸收、分泌和排泄濾過，部分重吸收2024/7/315腎小管和集合管的重吸收、分泌和排泄濾過與分泌，但無重吸收2024/7/316腎小管和集合管的重吸收、分泌和排泄一、NaCl

andH2O的重吸收與調(diào)節(jié)（一）、近曲小管（二）、髓袢（三）、遠(yuǎn)曲小管和集合管（一）、近曲小管Na+的重吸收：主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)（關(guān)鍵）Cl

的重吸收：被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)H2O的重吸收：隨溶質(zhì)重吸收—等滲性2024/7/317腎小管和集合管的重吸收、分泌和排泄Reabsorbabout65percentofthefilteredsodium,chloride,bicarbonate,andpotassiumandessentiallyalthefilteredglucoseandaminoacids.Secreteorganicacids,bases,andhydrogenionsintothetubularlumen.2024/7/318腎小管和集合管的重吸收、分泌和排泄一、NaCl

andH2O的重吸收與調(diào)節(jié)（一）、近曲小管結(jié)果：小管液數(shù)量減少；但滲透壓不變300mosmol/kg腎內(nèi)的自身調(diào)節(jié)：球—管平衡——定比重吸收About65~70%ofthefilteredNa+

、Cl

andH2Oareautomaticallyreabsorbedfromtheproximalconvolutedtubule

2024/7/319腎小管和集合管的重吸收、分泌和排泄

glucoseaminoacidsISFepithelialcellslumen

HPO42

近端小管前半段2024/7/3110腎小管和集合管的重吸收、分泌和排泄tightjunctionH2OlumenepithelialcellsISFsolutes近端小管后半段2024/7/3111腎小管和集合管的重吸收、分泌和排泄近球小管后半段NaCl重吸收

2024/7/3112腎小管和集合管的重吸收、分泌和排泄一、NaCl

andH2O的重吸收與調(diào)節(jié)（二）、髓袢TheloopofHenleconsistsofthreefunctionallydistinctsegments:thethindescendingsegment；thethinascendingsegment；thethickascendingsegment。2024/7/3113腎小管和集合管的重吸收、分泌和排泄Highpermeabletowaterandmoderatelypermeabletomostsoluteshaslittleornoactiveresorption.Reabsorbsabout25%ofthefilteredloadsofNa,Cl,andK,aswellaslargeamountsofCa,HCO3,andMg.secreteshydrogenionsintothetubule2024/7/3114腎小管和集合管的重吸收、分泌和排泄Mechanismofsodium,chloride,andpotassiumtransportinthethickascendingloopofHenle

2024/7/3115腎小管和集合管的重吸收、分泌和排泄一、NaCl

andH2O的重吸收與調(diào)節(jié)（二）、髓袢特征：

水、鹽重吸收的分離；Na+的重吸收：主要在髓袢升支粗段：主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)（關(guān)鍵）Cl

的重吸收：主要在髓袢升支粗段：被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)H2O的重吸收：主要在髓袢降支細(xì)段；在組織液高滲環(huán)境下水的被動(dòng)重吸收2024/7/3116腎小管和集合管的重吸收、分泌和排泄2024/7/3117腎小管和集合管的重吸收、分泌和排泄2024/7/3118腎小管和集合管的重吸收、分泌和排泄一、NaCl

andH2O的重吸收與調(diào)節(jié)（二）、髓袢結(jié)果：髓袢周邊的髓質(zhì)組織液滲透壓升高；并因此而引起：髓袢降支細(xì)段內(nèi)：水被動(dòng)重吸收；進(jìn)一步減少小管液；增加溶質(zhì)濃度；（滲透壓升高達(dá)1200mosmol/kg）髓袢升支粗段內(nèi)：溶質(zhì)濃度進(jìn)一步下降（進(jìn)入遠(yuǎn)曲小管的滲透壓下降達(dá)100mosmol/kg）2024/7/3119腎小管和集合管的重吸收、分泌和排泄一、NaCl

andH2O的重吸收與調(diào)節(jié)（三）、遠(yuǎn)曲小管和集合管特征：可變性與水鹽分離1：Na+的重吸收：大部分的小管液中Na+被重吸收（吸收機(jī)制同近曲小管）；結(jié)果：僅不足1%的Na+被排出Variable：醛固酮的調(diào)節(jié)作用

促進(jìn)遠(yuǎn)曲小管和集合管對Na+的重吸收；促進(jìn)K+的排出；促進(jìn)ADH分泌：使C1-和水的重吸收量增加；

最終結(jié)果：保Na+排K+少尿2024/7/3120腎小管和集合管的重吸收、分泌和排泄aldosterone醛固酮誘導(dǎo)蛋白的作用1：生成管腔膜Na+通道2：↑ATP的生成量3：↑基側(cè)膜Na+泵活性2024/7/3121腎小管和集合管的重吸收、分泌和排泄醛固酮的分泌調(diào)節(jié)及作用

2024/7/3122腎小管和集合管的重吸收、分泌和排泄一、NaCl

andH2O的重吸收與調(diào)節(jié)（三）、遠(yuǎn)曲小管和集合管2：水的重吸收Osmoticreabsorption，不伴有鹽的重吸收；結(jié)果：尿量減少，滲透壓升高；Variable：抗利尿激素的調(diào)節(jié)作用作用:

遠(yuǎn)曲小管和集合管的水通透性↑；結(jié)果：水的重吸收↑、使尿液濃縮、尿量↓機(jī)制:

作用于小管上皮細(xì)胞膜上V2受體,

膜上水孔通道數(shù)量↑、使水通透性↑2024/7/3123腎小管和集合管的重吸收、分泌和排泄ADH作用機(jī)制下丘腦一垂體束發(fā)生障礙，使尿量明顯增加，尿崩癥2024/7/3124腎小管和集合管的重吸收、分泌和排泄2024/7/3125腎小管和集合管的重吸收、分泌和排泄AQP-22024/7/3126腎小管和集合管的重吸收、分泌和排泄PeterAgreRoderickMacKinnon2003年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)2024/7/3127腎小管和集合管的重吸收、分泌和排泄一、NaCl

andH2O的重吸收與調(diào)節(jié)Variable：ANP（心房利尿鈉肽）的調(diào)節(jié)作用來源:

心房肌細(xì)胞作用:

舒張入球小動(dòng)脈,濾過率↑；抑制集合管重吸收NaCl；抑制腎素、醛固酮、ADH分泌；

另外；搏出量，心率

，外周血管舒張，降血壓。利尿

水、鈉排出

2024/7/3128腎小管和集合管的重吸收、分泌和排泄一、NaCl

andH2O的重吸收與調(diào)節(jié)總結(jié)：影響和調(diào)節(jié)尿生成的因素1.腎小球?yàn)V過量的調(diào)節(jié)2.影響腎小管和集合管重吸收和分泌的因素

小管液中溶質(zhì)濃度——滲透性利尿機(jī)制:小管液中溶質(zhì)濃度↑→小管液滲透壓↑→阻止水重吸收→尿量↑實(shí)例:糖尿病多尿,甘露醇脫水

球-管平衡2024/7/3129腎小管和集合管的重吸收、分泌和排泄一、NaCl

andH2O的重吸收與調(diào)節(jié)總結(jié)：影響和調(diào)節(jié)尿生成的因素3.神經(jīng)體液調(diào)節(jié)（1）腎交感神經(jīng)的調(diào)節(jié)作用濾過少而重吸收多；（2）ADH（3）腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)(RAAS)（4）心房利尿鈉肽(ANP)2024/7/3130腎小管和集合管的重吸收、分泌和排泄排尿率（ml/min）血漿晶體滲透壓（mOsm/L）時(shí)間（min）口服生理鹽水1000ml尿量輕度↑排尿率（ml/min）血漿晶體滲透壓（mOsm/L）時(shí)間（min）血漿晶體滲透壓不變快速口服清水1000ml血漿晶體滲透壓↓尿量明顯↑水利尿(waterdiuresis)如果ADH完全缺乏,發(fā)生尿崩癥(diabetesinsipidus),

情況將如何?飲鹽水與清水的區(qū)別2024/7/3131腎小管和集合管的重吸收、分泌和排泄2024/7/3132腎小管和集合管的重吸收、分泌和排泄二、尿素的重吸收1：重吸收機(jī)制：passivetransport2：重吸收的主要部位與比例：近曲小管40~50%內(nèi)髓部的集合管——尿素再循環(huán)總重吸收的比例50%尿素再循環(huán)——有利于髓質(zhì)滲透壓梯度的形成2024/7/3133腎小管和集合管的重吸收、分泌和排泄三、逆流倍增與逆流交換（一）、腎髓質(zhì)的滲透梯度（二）、髓質(zhì)滲透壓梯度形成的機(jī)制

——髓袢的逆流倍增（thecountcurrentmultipliermechanism）（三）、直小血管在維持髓質(zhì)高滲中的作用

——直小血管與髓袢的逆流交換（thecountcurrentexchang）2024/7/3134腎小管和集合管的重吸收、分泌和排泄三、逆流倍增與逆流交換（一）、腎髓質(zhì)的滲透梯度

髓質(zhì)的滲透壓，自髓質(zhì)外層到乳頭部逐漸升高；人類:4-5倍；沙鼠:

可達(dá)20倍滲透梯度與尿液濃縮、稀釋的關(guān)系：

髓質(zhì)高滲對小管液中水有抽吸力；同時(shí)，遠(yuǎn)曲小管和集合管上皮細(xì)胞對水的通透性受ADH調(diào)節(jié)

2024/7/3135腎小管和集合管的重吸收、分泌和排泄HyperosmoticGradientintheRenalMedullaInterstitium2024/7/3136腎小管和集合管的重吸收、分泌和排泄2024/7/3137腎小管和集合管的重吸收、分泌和排泄2024/7/3138腎小管和集合管的重吸收、分泌和排泄三、逆流倍增與逆流交換（二）、髓質(zhì)滲透壓梯度形成的機(jī)制

——髓袢的逆流倍增（thecountcurrentmultipliermechanism）腎逆流倍增的條件:

U形髓袢；腎小管各部通透性存在差異；2024/7/3139腎小管和集合管的重吸收、分泌和排泄腎小管各部對水、鈉和尿素的不同通透性腎小管各部水Na+尿素降支細(xì)段易通透不易通透不易通透升支細(xì)段不易通透易通透中等通透升支粗段不易通透易通透不易通透遠(yuǎn)端小管有ADH時(shí)易通透易通透不易通透集合管有ADH時(shí)易通透易通透內(nèi)髓質(zhì)易通透2024/7/3140腎小管和集合管的重吸收、分泌和排泄cortexoutermedullaInnermedulla2024/7/3141腎小管和集合管的重吸收、分泌和排泄三、逆流倍增與逆流交換（二）、髓質(zhì)滲透壓梯度形成的機(jī)制1.外髓滲透壓梯度：髓袢升支粗段主動(dòng)重吸收NaCl形成的；2.內(nèi)髓滲透壓梯度：內(nèi)髓部集合管擴(kuò)散出的尿素及其再循環(huán)和髓袢升支細(xì)段擴(kuò)散出的NaCl共同形成的；2024/7/3142腎小管和集合管的重吸收、分泌和排泄2024/7/3143腎小管和集合管的重吸收、分泌和排泄三、逆流倍增與逆流交換（三）、直小血管在維持髓質(zhì)高滲中的作用降支:

溶質(zhì)進(jìn),水出升支:

溶質(zhì)出,水進(jìn)越往底部,溶質(zhì)越多∴留住溶質(zhì),帶走水份2024/7/3144腎小管和集合管的重吸收、分泌和排泄Thevasarectatrapsaltandureawithintheinterstitialfluidbuttransportwateroutoftherenalmedulla2024/7/3145腎小管和集合管的重吸收、分泌和排泄2024/7/3146腎小管和集合管的重吸收、分泌和排泄Summary1.起點(diǎn)：NaCl在髓袢升支粗段的主動(dòng)重吸收2.基礎(chǔ)：腎小管各段對水、溶質(zhì)通透性不同3.逆流倍增機(jī)制：建立髓質(zhì)高滲梯度4.尿素再循環(huán)：使?jié)B透梯度加強(qiáng)5.直小血管的作用：維持該梯度6.ADH的作用：大量水分進(jìn)入腎臟間質(zhì)，被直小血管等重吸收，尿液得以濃縮7.在這整個(gè)過程中，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出了問題，都將影響到尿濃縮的程度2024/7/3147腎小管和集合管的重吸收、分泌和排泄遠(yuǎn)曲小管等滲低滲小管液集合管對水不通透低滲尿集合管對水通透性

無ADH有ADH

速尿、利尿酸→阻抑載體轉(zhuǎn)運(yùn)→髓質(zhì)梯度形成障礙→利尿

老年人蛋白質(zhì)代謝↓→尿濃縮能力↓→排尿次數(shù)↑

嬰兒→髓袢短→尿濃縮能力↓→排尿次數(shù)↑水吸收外髓內(nèi)髓高滲尿2024/7/3148腎小管和集合管的重吸收、分泌和排泄四、K+的重吸收與分泌1：K+的重吸收吸收數(shù)量：約90%吸收形式：主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)吸收部位：絕大部分在近曲小管，少部分在髓袢降支細(xì)段2：K+的分泌——決定終尿的K+濃度遠(yuǎn)曲小管后段和集合管的主細(xì)胞；受ADH

調(diào)節(jié)；2024/7/3149腎小管和集合管的重吸收、分泌和排泄五、Ca2+andphosphate的重吸收主要部位：近曲小管重吸收機(jī)制：主要為主動(dòng)重吸收調(diào)節(jié)：PTH2024/7/3150腎小管和集合管的重吸收、分泌和排泄六、H+andHCO3

的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)體每天濾過HCO3

4320mEq，凈產(chǎn)酸70mEq

（一）、腎小管H+的分泌機(jī)制1：原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)

H+—泵：近曲小管H+—K+泵：遠(yuǎn)端小管和集合管的閏細(xì)胞2：繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)Na+—H+泵2024/7/3151腎小管和集合管的重吸收、分泌和排泄

泵至小管液的H+

HPO4-2HCO3-

NH3

H2PO4-

H2CO3

NH4+

Na+Cl-

NaH2PO4

NH4Cl

NaHCO3

2024/7/3152腎小管和集合管的重吸收、分泌和排泄六、H+andHCO3

的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)（二）、H+的分泌與HCO3

的重吸收HCO3

再循環(huán)2024/7/3153腎小管和集合管的重吸收、分泌和排泄六、H+andHCO3

的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)（三）、H+的排泄與HCO3

的再生HCO3

的再生2024/7/3154腎小管和集合管的重吸收、分泌和排泄六、H+andHCO3

的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)（四）、酸堿平衡調(diào)節(jié)1：堿過多alkalosis（血漿HCO3

增加）HCO3

的濾過大于H+的分泌；血漿HCO3

下降2：NH3的分泌

acidosis來源:

谷氨酰胺脫氨基NH3、H+的分泌與HCO3

轉(zhuǎn)運(yùn)間關(guān)系:NH3+H+→NH4+(lumen)NH4++Cl

→NH4Cl(lumen)

——血漿HCO3

增加2024/7/3155腎小管和集合管的重吸收、分泌和排泄七、葡萄糖的重吸收GlucoseisreabsorbedalongwithNa+intheearlyportionoftheproximaltubulebysecondaryactivetransport;（Tubularmaximumtransport）腎糖閾renalthreshold

：當(dāng)部分腎小管對葡萄糖的吸收已達(dá)到極限，尿中開始出現(xiàn)糖，此時(shí)的血糖濃度葡萄糖的最大重吸收量transportmaximum

：當(dāng)全部腎小管對葡萄糖的吸收已達(dá)到極限，此時(shí)的血糖濃度2024/7/3156腎小管和集合管的重吸收、分泌和排泄GLUCOSEREABSORPTIONRenalthreshold(300mg/100ml)PlasmaConcentrationofGlucose(mg/ml)m