《生理学教学课件：肾小管和集合管的物质转运功能》由会员分享，可在线阅读，更多相关《生理学教学课件：肾小管和集合管的物质转运功能（50页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、肾小管和集合管的物质转运功能肾小管和集合管的物质转运功能Function of renal tubules and collecting ducts重吸收重吸收 肾小管上皮细胞将物质从肾小肾小管上皮细胞将物质从肾小管液中转运至管液中转运至血液血液中中分泌分泌 肾小管上皮细胞将自身产生的物肾小管上皮细胞将自身产生的物质或血液中的物质质或血液中的物质转运至小管液转运至小管液 原尿原尿180L/日日 重吸收重吸收reabsorption 分泌分泌 secretion 终终 尿尿 1.5L/日日一、肾小管和集合管物质转运的方式一、肾小管和集合管物质转运的方式跨细胞转运途径跨细胞转运途径细胞旁转运途径细
2、胞旁转运途径transcellular pathwayparacellular transport 原发性主动转运原发性主动转运 继发性主动转运继发性主动转运 主动转运主动转运 Na+-K+逆向转运逆向转运 Na+-K+- 2Cl- 被动转运被动转运 钙钙 泵泵 Na+-K+泵泵 质子泵质子泵 Na+-葡萄糖葡萄糖 Na+-氨基酸氨基酸 Na+-H+逆向转运逆向转运 渗透渗透 扩散扩散 易化扩散易化扩散 溶剂拖曳溶剂拖曳二、二、肾小管和集合管中各种物质的肾小管和集合管中各种物质的重吸收与分泌重吸收与分泌NaCl和水的重吸收和水的重吸收近端小管近端小管60 % 70%的的NaCl、水、水髓袢髓袢
3、20%的的NaCl、15%的水的水远端小管、集合管远端小管、集合管10%NaCl Na+的重吸收的重吸收醛固酮调节醛固酮调节 水的重吸收水的重吸收血管升压素调节血管升压素调节主动转运主动转运被动转运被动转运钠的重吸收钠的重吸收在其他物质的重吸收及在其他物质的重吸收及分泌过程中起着关键的作用分泌过程中起着关键的作用 髓袢髓袢:降支细段降支细段- 水水 （通透性高）（通透性高）升支细段升支细段- Na+和和Cl-（顺浓（顺浓度差）度差）升支粗段升支粗段- Na+：2Cl- ：K+（钠泵和转运体）（钠泵和转运体）重重吸吸收收部部位位 近端小管近端小管 70% 髓袢髓袢 20%远曲小管、集合管远曲小管
4、、集合管 10%跨细胞跨细胞 细胞胞旁旁 降降支支细段段 升升支支细段段 升支粗段升支粗段 远曲小管远曲小管始段始段远曲小管后段、曲小管后段、集合管集合管 顶顶端端膜膜基基底底侧膜膜 顶顶端端膜膜基基底底侧膜膜 顶顶端端膜膜基基底底侧膜膜 顶顶端端膜膜基基底底侧膜膜 细胞胞旁旁Na+Na+ H+Na+ XNa+ 泵顺电势差差扩散散不不易易通通透透Na+ 泵 易易化化扩散散Na+ 泵通通透透性性低低Na+ Cl- 同同向向转运运 Na+ 泵Na+ -K+ 2Cl- 同同向向转运运扩散散重重吸吸收收部部位位 近端小管近端小管 后半段后半段70% 髓袢髓袢 20% 远曲小管、集合管远曲小管、集合管
5、10% 跨细胞跨细胞 细胞胞旁旁 降降支支细段段 升升支支细段段 升支粗段升支粗段 远曲小管远曲小管始段始段远曲小管后段、曲小管后段、集合管集合管 顶顶端端膜膜基基底底侧膜膜 顶顶端端膜膜基基底底侧膜膜 顶顶端端膜膜基基底底侧膜膜 顶顶端端膜膜基基底底侧膜膜 细胞胞旁旁Cl-Cl-HCO3-Cl-K+同同向向转运运顺浓度度扩散散不不易易通通透透Cl- 通通 道道顺电势扩散散Na+ Cl- 同同向向转运运 Cl- 通通 道道Na+ -K+ 2Cl- 同同向向转运运扩散散重重吸吸收收部部位位 近端小管近端小管 65% 髓袢髓袢 15%远曲小管、集合管远曲小管、集合管跨细胞跨细胞 细胞胞旁旁 降降支
6、支细段段 升升支支细段段 升支粗段升支粗段 远曲小管远曲小管始段始段远曲小管后段、曲小管后段、集合管集合管 顶顶端端膜膜基基底底侧膜膜 顶顶端端膜膜基基底底侧膜膜 顶顶端端膜膜基基底底侧膜膜 顶顶端端膜膜基基底底侧膜膜 细胞胞旁旁H2O 渗渗透透渗渗透透渗渗透透渗渗透透AQP-2AQP-3 AQP-4不不通通透透不不通通透透不不通通透透葡萄糖、氨基酸的重吸收葡萄糖、氨基酸的重吸收 近端小管近端小管全部全部继发性主动转运继发性主动转运易化扩散至管周易化扩散至管周组织组织肾糖阈肾糖阈 renal threshold for glucose尿中开始出现葡萄糖时的尿中开始出现葡萄糖时的血糖浓度血糖浓度
7、血糖浓度：血糖浓度：200 mg/100ml 糖尿病：病人糖尿病：病人“多尿、多饮、多食，体重多尿、多饮、多食，体重减轻减轻”蛋白质的重吸收： 正常生理情况下，肾小球滤液中蛋白质在近端小管完全被重吸收，所以排出的尿液中不含蛋白质。尿素的重吸收与排出： 机制：被动重吸收HCO3-的重吸收的重吸收近端小管约近端小管约 80%小管上皮细胞分泌小管上皮细胞分泌H+（钠与氢交换）（钠与氢交换）与小管液中的与小管液中的HCO3生成生成CO2和和H2OCO2扩散入上皮内扩散入上皮内 碳酸酐酶又催化碳酸酐酶又催化 H2CO3 解离成解离成 H+ 、 HCO3HCO3的重吸收的重吸收重重吸吸收收部部位位 近端小
8、管近端小管 髓袢髓袢远端小管、集合管远端小管、集合管跨细胞跨细胞 细胞胞旁旁 降降支支细段段 升升支支细段段 升支粗段升支粗段 远曲小管远曲小管始段始段远曲小管后段、曲小管后段、集合管集合管 顶顶端端膜膜基基底底侧膜膜 顶顶端端膜膜基基底底侧膜膜 顶顶端端膜膜基基底底侧膜膜 顶顶端端膜膜基基底底侧膜膜 细胞胞旁旁碳碳酸酸氢氢根根 CO2单纯扩散散与其与其他离他离子联子联合转合转运运CO2单纯扩散散与其与其他离他离子联子联合转合转运运CO2单纯扩散散分泌分泌 H+近端小管上皮近端小管上皮细胞分泌细胞分泌H+Na + H +交换交换分分泌泌部部位位 近端小管近端小管 髓袢髓袢远端小管、集合管远端小
9、管、集合管跨细胞跨细胞 细胞胞旁旁 降降支支细段段 升升支支细段段 升支粗段升支粗段 远曲小管远曲小管 闰细胞闰细胞 集合管集合管 闰细胞闰细胞顶顶端端膜膜基基底底侧膜膜 顶顶端端膜膜基基底底侧膜膜 顶顶端端膜膜基基底底侧膜膜 顶顶端端膜膜基基底底侧膜膜 细胞胞旁旁H+ Na+H+H+ATP酶酶H+K+ATP酶酶 H+K+ATP酶酶 分泌分泌 NH3细胞内的氨主要来源于谷氨酰胺的脱氨反应细胞内的氨主要来源于谷氨酰胺的脱氨反应 NH3是脂溶性物质，易于通过细胞膜扩散是脂溶性物质，易于通过细胞膜扩散 谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酸根谷氨酸根NH4+H+NH3NH4+酮戊二酸戊二酸HCO3-分分泌泌部部位位
10、 近端小管近端小管 髓袢髓袢远端小管、集合管远端小管、集合管跨细胞跨细胞 细胞胞旁旁 降降支支细段段 升升支支细段段 升支粗段升支粗段 远端小管远端小管 集合管集合管 跨细胞跨细胞 跨细胞跨细胞细胞胞旁旁顶顶端端膜膜基基底底侧膜膜 顶顶端端膜膜基基底底侧膜膜 顶顶端端膜膜基基底底侧膜膜 顶顶端端膜膜基基底底侧膜膜 NH3 Na+NH4+NH3单纯扩散散NH3单纯扩散散NH3单纯扩散散Na+NH4+NH3单纯扩散散Na+NH4+NH3单纯扩散散 NH3的分泌与的分泌与H+ 的分泌密切相关的分泌密切相关 H+的分泌与小管的分泌与小管 液的液的pH值相关值相关 H+的分泌与血浆的分泌与血浆 的的pH
11、值相关值相关 分泌分泌NH3的同时的同时,机机 体获得体获得HCO3- 近端小管近端小管 65%-70% 髓袢髓袢 25%-30% 远端小管、集合管远端小管、集合管闰细胞闰细胞 K+的重吸收的重吸收小管液中的小管液中的K+绝大部分被重吸绝大部分被重吸收收入血入血只有极少部分从尿排出只有极少部分从尿排出尿中的钾主要是尿中的钾主要是由远端小管和由远端小管和集合管分泌集合管分泌K+的分泌的分泌K K+ +通道通道NaNa+ +通道通道NaNa+ +-K-K+ +泵泵NaNa+ +-K-K+ +交换交换分分泌泌部部位位 近端小管近端小管 髓袢髓袢远端小管、集合管远端小管、集合管跨细胞跨细胞 细胞胞旁旁
12、 降降支支细段段 升升支支细段段 升支粗段升支粗段 远端小管后半段和远端小管后半段和 集合管的主集合管的主细胞胞 顶顶端端膜膜基基底底侧膜膜 顶顶端端膜膜基基底底侧膜膜 跨细胞跨细胞 顶端膜顶端膜基底基底侧膜膜K+ Na+ K+ ATP酶酶 K+通道通道 顺电化学化学 梯度梯度扩散散 体内的钾主要是肾排泄，体内的钾主要是肾排泄，多吃多排，少多吃多排，少吃少排，不吃也排吃少排，不吃也排应用：应用：临床上，不能进食的人适当的补钾，避临床上，不能进食的人适当的补钾，避免血钾降低免血钾降低肾功能不全的病人，排钾功能障碍，可肾功能不全的病人，排钾功能障碍，可发生高血钾症发生高血钾症K+三、影响肾小管和集
13、合管重吸收三、影响肾小管和集合管重吸收的因素的因素 1.小管液中溶质的浓度小管液中溶质的浓度 小管液中的渗透压小管液中的渗透压水的重吸收水的重吸收糖尿病人的多尿、水肿病人的利尿糖尿病人的多尿、水肿病人的利尿 2. 球球管平衡管平衡 glomerulotubular balance意义：减少因肾小球滤过率增减引起尿量的意义：减少因肾小球滤过率增减引起尿量的变化变化 渗透性利尿渗透性利尿：球：球管平衡被打破管平衡被打破第三节第三节 尿液的浓缩和稀释尿液的浓缩和稀释 尿渗压血渗压尿渗压血渗压高渗尿高渗尿尿浓缩尿浓缩 如：大量出汗、呕吐、腹泻如：大量出汗、呕吐、腹泻缺水缺水尿渗压血渗压尿渗压血渗压低渗
14、尿低渗尿尿稀释尿稀释 如：大量输液、饮水如：大量输液、饮水多水多水尿渗压血渗压尿渗压血渗压等渗尿等渗尿肾功肾功 如：肾衰如：肾衰正常尿液的渗透压：正常尿液的渗透压：50501200mOsm/(1200mOsm/(KgKgH H2 2O O) ) 一、尿浓缩和稀释的基本过程一、尿浓缩和稀释的基本过程 近端小管近端小管 等渗重吸收等渗重吸收 髓袢、远端小管、集合管髓袢、远端小管、集合管 浓缩、稀释浓缩、稀释尿液在逆流系统尿液在逆流系统髓质高渗梯度髓质高渗梯度集合管对水通透性集合管对水通透性集合管对水重吸收集合管对水重吸收低渗尿低渗尿( (尿稀释尿稀释) )集合管对水通透性集合管对水通透性集合管对水
15、重吸收集合管对水重吸收高渗尿高渗尿( (尿浓缩尿浓缩) )ADHADHADHADH 二、肾髓质渗透压梯度的形成二、肾髓质渗透压梯度的形成在外髓部在外髓部-髓袢升支粗段对髓袢升支粗段对Na+和和Cl-的主动重吸收的主动重吸收在内髓部在内髓部-尿素的再循环和尿素的再循环和NaCl的的扩散共同形成扩散共同形成髓袢降支细段髓袢降支细段：水高度通透水高度通透NaClNaCl不易通透不易通透尿素不易通透尿素不易通透水被重吸收水被重吸收管内浓度倍增管内浓度倍增 ( (管内为高渗梯度管内为高渗梯度) ) 髓袢升支细段：髓袢升支细段：对对NaClNaCl高度通透高度通透对尿素中等通透对尿素中等通透对水不通透对水
16、不通透NaClNaCl向管外扩散向管外扩散尿素向管内扩散尿素向管内扩散管内浓度倍减管内浓度倍减 髓袢升支粗段髓袢升支粗段：对对NaClNaCl主动转运主动转运对尿素不通透对尿素不通透对水不通透对水不通透NaClNaCl向管外扩散向管外扩散管内浓度倍减管内浓度倍减 ( (管内为低渗液管内为低渗液) ) ( (管外为高渗梯度管外为高渗梯度) )尿素再循环尿素再循环远曲小管、皮质部和外髓部的集合管远曲小管、皮质部和外髓部的集合管 尿素不通透尿素不通透内髓部集合管内髓部集合管 尿素高浓度尿素高浓度- 顺浓度差进入内髓部组织液顺浓度差进入内髓部组织液髓袢升支细段髓袢升支细段 尿素通透性大尿素通透性大-内
17、髓部组织液中的尿素顺浓内髓部组织液中的尿素顺浓度差进入小管液度差进入小管液尿素尿素水水 小结小结形成肾髓质高渗梯形成肾髓质高渗梯 度的物质：度的物质：l外髓质：外髓质：NaClNaCll内髓质：内髓质：NaCl+NaCl+尿素尿素形成肾髓质高渗梯形成肾髓质高渗梯度的决定因素：度的决定因素：逆逆流流系系统统+ +各各段段对对物物质质的的选选择择性性通通透透逆流倍增现象逆流倍增现象直小血管维持肾髓质高渗透压梯度直小血管维持肾髓质高渗透压梯度水水出出钠钠进进水水进进钠钠出出肾髓质高渗梯度的维持肾髓质高渗梯度的维持 直小血管的逆流交换作用直小血管的逆流交换作用影响尿浓缩和稀释的因素影响尿浓缩和稀释的因
18、素 1. 髓袢的功能髓袢的功能内髓受损内髓受损逆流倍增减弱逆流倍增减弱浓缩能力浓缩能力减弱减弱髓袢升支粗段髓袢升支粗段钠、钾、氯转运入上钠、钾、氯转运入上皮减弱皮减弱使外髓高渗透压梯度下降使外髓高渗透压梯度下降 2. 直小血管的血流直小血管的血流血流过快，管中的血流过快，管中的NaCl和尿素不能重和尿素不能重回组织液，水也不能入血，影响渗透回组织液，水也不能入血，影响渗透梯度形成，浓缩尿减弱梯度形成，浓缩尿减弱 3. 尿素的含量尿素的含量蛋白质摄入不足蛋白质摄入不足-尿素生成减少尿素生成减少-渗透压梯度降低渗透压梯度降低-浓缩能力下降浓缩能力下降各段肾小管与集合管中的物质转运各段肾小管与集合管
19、中的物质转运：近端小管对近端小管对Na+、Cl 、水、水、HCO3 、K+和和葡萄糖的重吸收葡萄糖的重吸收，对对H+的分泌的分泌肾糖阈的概念肾糖阈的概念髓袢升支粗段对髓袢升支粗段对Na+、Cl 和和K+的重吸收的重吸收远曲小管和集合管对远曲小管和集合管对Na+、Cl 、HCO3 和和水的重吸收水的重吸收，以及对以及对K+、H+和和NH3的分泌的分泌重重 点点复习思考题复习思考题 1. 试比较近端小管和远曲小管、集合管对试比较近端小管和远曲小管、集合管对Na+、水、水重吸收机制的异同点重吸收机制的异同点 2. 葡萄糖在肾小管重吸收有何特点？葡萄糖在肾小管重吸收有何特点？(提示：从重提示：从重吸收部位、吸收量、吸收机制、肾糖阈、葡萄糖吸收部位、吸收量、吸收机制、肾糖阈、葡萄糖吸收极限量等方面考虑吸收极限量等方面考虑) 3. 试分析肾在维持体内水、电解质和酸碱平衡中的试分析肾在维持体内水、电解质和酸碱平衡中的作用机制作用机制
