生理学课件肾脏2章节

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1、第三节 肾小管与集合管的重吸收和分泌功能,1,重吸收与分泌,重吸收：物质从肾小管和集合管液中转运至管周血液中。 分泌：肾小管和集合管上皮细胞将自身产生的物质或血液中的物质转运到小管液中。 被动重吸收：water渗透压 溶质电化学差 Na+Cl-water尿素 主动重吸收：耗能 原发性: ATP泵供能 继发性: Na泵供能 转运体：同向转运体、逆向转运体 100% glucose, 氨基酸, 99% Na+, H2O, Cl- 部分尿素, 0% 肌酐,原尿,终尿,180L,1.5L,选择性重吸收,肾小管与集合管的重吸收作用,1.概念:小管上皮细胞将原尿中某些成分重新摄回血液的过程。 2.特点：对

2、小管液中不同的溶质进行选择性重吸收 3.生理意义：既能有效排出代谢终产物、体内过剩的物质或异物；又能尽可能地避免营养物质的流失。,4,（1）被动重吸收：小管液中的水和溶质顺着电化学梯度（溶质）或渗透浓度（水）通过肾小管上皮细胞扩散到管周组织间液，无需消耗能量。 （2）主动重吸收：肾小管上皮细胞将小管液中的溶质逆着电化学梯度转运到管周组织间液的过程，需要细胞膜上“泵”的存在，需消耗能量。 原发性主动重吸收： 继发性主动重吸收：,重吸收的方式,5,主动重吸收, 原发性主动重吸收： 转运过程中的能量来自ATP水解直接供能，如：近曲小管细胞基底外侧膜钠泵对Na+的主动转运过程,小管上皮细胞内,基底膜,

3、细胞间质,6,葡萄糖,小管上皮细胞内,Na+,管周膜泵,载体, 继发性主动重吸收：转运过程所需的能量来自另一种物质所造成的势能储备。如：管腔膜上Na葡萄糖偶联转运体对葡萄糖的逆向转运过程,主动重吸收,7,跨细胞转运,细胞旁转运,重吸收的途径,钠的重吸收,99%以上 1.部位： 近球小管 6070%； 髓袢升支 25 30% ； 远曲小管、集合管 10%（髓袢降支细段除外） 2.方式： 主动重吸收,9,近球小管前半段:泵-漏模型 和Na+-H+ 交换 近球小管后半段: Na+, Cl- 细胞旁路和跨上皮细胞被动重吸收 髓袢升支粗段:Na+2Cl-K+ 共转运载体 被动重吸收 远曲小管初段：Na+

4、和 Cl-的主动重吸收 （共转运） 远曲小管后段和集合管：逆电化学差 重吸收Na+， 通过钠通道 主细胞,Na+ 重吸收机制,肾小管上皮细胞内Na+主动转运到管周组织间液 小管液Na+被动扩散进入肾小管上皮细胞内,近端小管前段,（1）基本步骤,11,Na+-葡萄糖 同向转运体,Na+-H+交换体,Na+-氨基酸 同向转运体,Na+,X,Na+,3Na+,2K+,小管腔,血液,泵漏模式,A 首先小管腔Na+顺浓度差扩散入小管细胞内 B 细胞侧膜的钠泵将其泵入细胞间隙 C 水因渗膜压被吸引到间隙，造成间隙内静水压 升高 D 静水压升高引起Na+和水通过基膜进入细胞间液和相邻毛细血管，并有回漏现象

5、E 在Na+被重吸收时，尚有相当量的负离子（HCO3- 或Cl-）顺Na+被重吸收时造成的电位差而被重吸收,Na+,Proximal tubule 前半段泵-漏模式(back leakage),Proximal tubule: 100% glucose 100% AA 67% Na+主动重吸收,Cl-,K+,HCO3- H+ 分泌 K+:主动 HCO3-: CO2 后半段: Na+,Cl-细胞旁路,跨细胞 被动重吸收,管腔,血管,Cl- Na+,Na+、Cl-：细胞旁路被动重吸收 小管液进入近球小管后半段时，绝大多数的葡萄糖、氨基酸和HCO3-已被重吸收。造成近球小管后半段的Cl-浓度比管周组

6、织间液高20%-40%。因此，Cl-顺浓度梯度重吸收回血。Na+顺电位差通过细胞旁路而被动重吸收。,近球小管后半段,Na+-H+交换体,Cl-HCO3- 逆向转运体,细胞旁路转运,1/3,15,髓袢降支细段对Na+、Cl-通透性极低，对水通透性大，从而使小管内NaCl升高 髓袢升支细段对NaCl有较大通透性，故顺浓度梯度被动扩散到管周,髓袢Na+和Cl-重吸收机制,Na+ K+ 2Cl-,水,髓,Na+ Cl-,尿素,主动重吸收 （髓袢升支粗段）,细胞内,Cl-,K+,Na+,“Na+/K+-2Cl-同向转运模式”,16,17,髓袢升支粗段Na+和Cl-重吸收机制,Na+-K+-2Cl- 同向

7、转运体,20%,Na+,K+,3Na+,2K+,2Cl-,Cl-,K+,呋塞米 （速尿）,哇巴因,Na+/K+-2Cl-：同向转运模式, 小管液中Na+、K+、Cl-通过管腔膜载体进行Na+/K+-2Cl-同向转运进入细胞内 Na+通过基底外侧膜上Na泵转运至管周组织间液 Cl-被动转运进入管周组织间液 K+一部分扩散回组织间液、一部分扩散进入管周组织间液,18,19,Na+-Cl- 同向转运体,噻嗪类利尿剂,远曲小管前段Na+重吸收机制,20,主细胞：重吸收Na+（ Na+通道）和水，分泌K+ 闰细胞：主要分泌H+,远曲小管后段和集合管Na+重吸收机制,21,1 部位： 近端小管、远曲小管、

8、髓袢升支粗段、集合管 2 方式： 被动重吸收，继发性主动重吸收 3 机制： （1）被动重吸收（近端小管、远曲小管、集合管） Cl-顺电化学梯度通过上皮细胞或紧密连接进入细胞间隙。,Cl-的重吸收,22,H2O的重吸收,1. 部位： 近端小管65%，髓袢20%（升支除外），远曲小管集合管14% 2. 方式： 被动重吸收（渗透压依赖性） 3. 机制： 小管细胞从小管液主动重吸收Na细胞间隙渗透压梯度小管液中水顺着渗透压梯度被动重吸收进入细胞间隙再进入管周毛细血管,23,99%重吸收，1%排出体外,近端小管 65%-70% 与体内是否缺水无关AQP1 20%髓袢降支细段以渗透方式被重吸收 AQP1

9、14%远端小管和集合管 受ADH调节，对于水和渗透压平衡有重要作用AQP2,24,终尿量主要取决于远曲小管和集合管对水的重吸收量 2003 Agre 诺贝尔化学奖,H2O的重吸收,AQP：水通道蛋白,HCO3-重吸收 肾小管对 HCO3-的重吸 收是以CO2的形式进行。 约80-85%在近端小管被 重吸收。 小管液中的HCO3-的重吸收是借助于小管上皮细胞管 腔膜上的Na+-H+。 如果滤过的HCO3-量超过了分泌的H+， HCO3-就不能全部（以CO2形式）被重吸收。多余的HCO3-便随尿排出体外。可见肾小管上皮细胞分泌1H+就可使l HCO3-和1Na+重吸收回血，这就是肾脏的排酸保碱功能

10、，在体内的酸碱平衡调节中起到重要作用。,K+的重吸收,26,部位： 近端小管 70；髓袢 10%；远曲小管 10% 滤过液35克/日，终尿24克/日 特点：滤过液中的K+绝大部分被重吸收（在近球小管），终尿中的K+主要是由远曲小管和集合管分泌（主细胞分泌）。 近球小管管腔内K+4mM，细胞内150mM,K+重吸收逆浓度差主动重吸收。,1.部位:仅限于近曲小管(尤其前半段) 2.方式:继发性主动重吸收,葡萄糖,小管上皮细胞内,Na+,3.机制： 葡萄糖与Na+依赖管腔膜载体的同向偶联转运（逆浓度差）入细胞内。 葡萄糖顺浓度差经管周膜载体易化扩散进入细胞间隙。 Na+被管周膜Na+泵泵出,管周膜泵

11、,载体,葡萄糖的重吸收,27,特点,葡萄糖重吸收的具有一定的限度 (可能与协同转运载体的数目有限有关),(mg/dL）,28,肾糖阈 尿中刚刚出现糖时的血糖浓度(或不出现尿糖的最高血糖浓度)。 正常值：160180mg/dL（8.910.1mmol/L）。 葡萄糖吸收极限量 全部肾小管对每分钟能吸收的葡萄糖的最大量。 正常值：成人男性为375mg(2.68mmol)/min/1.73m2, 成人女性为300mg(1.67mmol)/min/1.73m2。 如近球小管对Na+重吸收 ，葡萄糖吸收极限量也 。,两个重要概念,29,(六)氨基酸的重吸收 部位：近端小管 方式：继发性主动转运（同葡萄糖

12、） （七）蛋白质的重吸收 部位：近端小管 机制：微量蛋白质通过肾小管上皮细胞的吞饮作用被重吸收。,30,肾小管与集合管的分泌功能,1.概念 指小管上皮细胞将自身代谢产物排入管腔的过程。主要分泌H+、氨和K+，这对保持体内电解质平衡和酸碱平衡具有重要意义。,31,（1）被动分泌：细胞内或血液中的某种物质顺着电化学梯度通过管腔膜或上皮细胞转运到小管液，无需消耗能量。 （2）主动分泌：肾小管上皮细胞将细胞内或血液中的某种物质逆着电化学梯度转运小管液，需消耗能量。,方式,32,H+的分泌,1.部位:近端小管、远端小管、集合管 （髓袢除外）,H+,NH3 +,NH4+,H+的分泌,H+泵,2.方式: （

13、1）H/Na交换（近端小管）,（2）H泵主动转运（远端、集合管闰细胞）,33,维持血液的酸碱平衡,H+的分泌,（泌H+促HCO3-重吸收保持血液HCO3-的含量）,34,H+分泌的意义,远曲小管和集合管：除H+ -Na+交换外，还有K+-Na+交换，两者相互抑制，当酸中毒时H+ ，H+-Na+交换加强，K+-Na+交换 ，或造成血K+ ，反过来用乙酰唑胺(-) 碳酸酐酶，使H+ 以纠正酸中毒，会使H+-Na+交换 ，K+- Na+交换 ，造成血K+ 。 （临床上应予注意）,1.部位：近端小管、远端小管、集合管 2.机制：被动扩散 3.意义: 泌NH3促进排H+，也促进了HCO3-的重吸收，排酸

14、保碱,维持机体酸碱平衡。,NH3的分泌,36,（2）机制:被动扩散,小管上皮细胞： 谷氨酰氨,脱氨,NH3,肾小管腔：NH3H+,NH4+Cl-NH4Cl,单纯扩散,37,1.部位 远曲小管、集合管 2.机制:Na+-K+交换。 基底外侧膜Na+-K+泵的活动形成管腔内负电位K+顺电位梯度分泌(易化扩散)入小管液,K+通道,Na+通道,Na+-K+泵,Na+-K+交换,K+的分泌,38,39,3K+的分泌,来源：尿K+来自远曲小管和集合管的分泌，原尿中的K+在近球小管已被重吸收入血。 特点： K+的分泌是一种被动分泌过程，与Na+- K+交换 Na+主动重吸收，造成管腔内-10-45mV，促使

15、K+从组织液扩散入管腔内液。 多食多排，不食也排，并可被调节 醛固酮调节Na+-K+泵 ，保钠排钾,Lumen,Blood,Na+,Na+,K+,K+,主细胞,-,+,（1）血K升高时：三因素共同促进K的分泌 管腔膜对K的通透性升高 Na泵活动加强，胞内K浓度升高 刺激醛固酮分泌，保钠排钾 （2）血K降低时：发生相反变化,血K浓度对K+分泌的影响,40,42,原尿,重吸收全部葡萄糖和氨基酸，大部分Na+、Cl-、K+、HCO3-和水，部分硫酸盐、磷酸盐、尿素和尿酸,分泌H+，酸中毒时分泌NH3，排泄酚红，青霉素等,水,尿素,NaCl,K+,K+ NaCl,NaCl、K+ HCO3-和水,H+,

16、K+,NH3,Na+、K+和水,H+,K+,NH3,43,正常血浆的渗透压：300mOsm/(KgH2O) 正常尿液的渗透压：501200mOsm/(KgH2O),第四节 尿液的浓缩和稀释,如：大量出汗、呕吐、腹泻缺水 尿渗压血渗压 高渗尿 尿浓缩,如：大量输液、饮水多水 尿渗压血渗压 低渗尿 尿稀释,如：肾衰 尿渗压血渗压 等渗尿 肾功,44,浓缩、稀释的过程和机制,尿液的浓缩和稀释决定于： 肾髓质高渗梯度现象； 肾小管对水和溶质的通透、转运特性； 血液ADH对水重吸收的调节,45,肾髓质高渗梯度现象,1.现象 皮质部：组织间液渗透压血浆渗透压 髓质部：组织间液渗透压血浆渗透压 乳头部：组织间液