肾小管与集合管的重吸收

关于肾小管与集合管的重吸收第1页，共48页，2022年，5月20日，22点22分，星期五超滤液量(ultrafiltratevolume)180L/日尿量(urinevolume)1.5L/日提示99%被重吸收1%排出体外某物质终尿浓度u/血浆浓度P

反映物质被重吸收或分泌的情况因为水的重吸收量达99%，流量缩小了100倍，所以u/p=100的物质既不被重吸收又不被分泌和排泄u/p<100尿素(aquacare)、钠(sodium)等被不同程度地重吸收u/p>100如肌酐(creatinine)等，提示肾小管还有分泌和排泄功能第2页，共48页，2022年，5月20日，22点22分，星期五重吸收部位:近球小管(proximaltubule)14mm,刷状缘(brushborder)增大重吸收面积髓袢(Henle'sloop)

2～10mm远球小管(distaltubule)13.6mm集合管(collectingduct)20mm第3页，共48页，2022年，5月20日，22点22分，星期五一、重吸收的方式1.被动重吸收(passivetransport)：指小管液中的水和溶质依借电化学差通过肾小管上皮细胞进入细胞外液的过程。Waterandsolutesaretransportedacrossthetubularepithelialcellsintotheextracellularfluidthatismediatedbyelectronicandchemicalforces.水──借渗透压(osmoticforces)之差被动重吸收，渗透压差是其动力。溶质──浓度差(differenceofconcentration)和电位差(differenceofpotential)（电化学差）是其被动重吸收的动力。第4页，共48页，2022年，5月20日，22点22分，星期五浓度差

电位差

Na+

Na+

主动

Na+

Na+

H2O

Cl-

Cl_

尿素

尿素被动扩散

第5页，共48页，2022年，5月20日，22点22分，星期五2.主动重吸收(activetransport)：指肾小管上皮细胞逆电化学差，将小管内溶质主动转运到小管外组织间液的过程。Activetransportcanmoveasoluteagainstanelectrochemicalgradientandrequiresenergyderivedfrommetabolism.逆浓度差逆电位差第6页，共48页，2022年，5月20日，22点22分，星期五髓袢升支粗段(thicksegmentofascendinglimb)继发性主动转运(secondaryactivetransport)特点：逆电化学差耗能Characteristics:againstanelectrochemicalgradientandrequiresenergy)葡萄糖(glucose)、氨基酸(aminoacid)、Na+等主动重吸收第7页，共48页，2022年，5月20日，22点22分，星期五二、几种物质的重吸收

1.Na+的重吸收：方式──主动重吸收(activetransport)

原尿(glomerularfiltrate)Na+500g/日，终尿(urine)Na+3～5g/日99%回收地点和吸收比例：近球小管：占滤过量65～70%远曲小管：10%髓袢：20%集合管：耗O21克，重吸收Na+20～30克─主动转运第8页，共48页，2022年，5月20日，22点22分，星期五各段小管重吸收Na+的机制近球小管Proximaltubule近球小管前半段：Na+与GS、氨基酸同向转运(symport)

主动重吸收(activetransport)Na+与H+

逆向转运(antiport)第9页，共48页，2022年，5月20日，22点22分，星期五近球小管后半段：Na+、Cl-——细胞旁路被动重吸收(paracellularpathway)。第10页，共48页，2022年，5月20日，22点22分，星期五第11页，共48页，2022年，5月20日，22点22分，星期五近球小管——泵漏模式(pump-leakmodel)A首先小管腔Na+顺浓度差扩散入小管细胞内Thereisaconcentrationgradientfavoringsodiumdiffusionintothecell.B细胞侧膜的钠泵将其泵入细胞间隙Thecellhassodiumpumptotransportsodiumoutofthecellintotheinterstitium.C水因渗透压被吸引到间隙，造成间隙内静水压升高Watermovestotheinterstitiumbyosmosis,anditleadstoahighlevelofhydrostaticpressureininterstitium.第12页，共48页，2022年，5月20日，22点22分，星期五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.Sodiumandwaterarereabsorbedfromtheinterstitialfluidintotheperitubularcapillariesbyhydrostaticpressure,meanwhile,therealsoexitsleakagefrominterstitialfluidtotubule.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。Manynegativeionsarereabsorbedbydifferenceofpotentialinducedbytheprocessofsodiumreabsorption.第13页，共48页，2022年，5月20日，22点22分，星期五远曲小管：Na+重吸收量少A紧密连接(tightjunctions)对Na+通透性低，回漏量少B管内外浓度差大，电位差大20mfT/L:140mfT/L管内-10～45mVC管腔膜(luminalmembrane)和管周膜(basolateralmembrane)分布有Na+泵(sodiumpump)，可将Na+泵到细胞外液和毛细血管内D伴有负离子重吸收和Na+

-H+、Na+-K+交换第14页，共48页，2022年，5月20日，22点22分，星期五③髓袢(Henle‘sloop)：主动转运与Cl-{继发性主动转运(secondaryactivetransport)}升支粗段被动转运相结合。④集合管(connectingtubule)：主动转运，Na+重吸收造成管内-35mV。机制未明第15页，共48页，2022年，5月20日，22点22分，星期五2.Cl-的重吸收：大部分是伴随Na+的主动重吸收而被动重吸收。Whensodiumisreabsorbedthroughthetubularepithelialcell,negativeionssuchaschloridearetransportedpassivelyalongwithsodium.各段小管重吸收Cl-的机制：①近球小管(proximaltubule)：管内负电位是Na+依赖性第16页，共48页，2022年，5月20日，22点22分，星期五ANa+的主动重吸收形成小管内外电位差，管内-4mVSodiumispositivelyreabsorbedfromthetubule.Thiscreatesadifferenceofpotential.B负离子HCO3-、Cl-顺电位差被动重吸收NegativeionssuchasHCO3-、Cl-arepassivelyreabsorbedbydifferenceofpotential.CHCO3-比Cl-优先重吸收，加上渗透压差导致水的重吸收小管液中Cl-浓度PreferentialreabsorptionofHCO3-andthereabsorptionofwaterbyosmosispressureleadtoahighconcentrationofchlorideintubule.DCl-的管内外浓度差又造成Cl-被动重吸收Cl-isreabsorbedpassivelybythedifferenceofconcentration.第17页，共48页，2022年，5月20日，22点22分，星期五②髓袢升支粗段，管腔内正电位（+2～+10mV）第18页，共48页，2022年，5月20日，22点22分，星期五正电位依赖Cl-、K+存在。Na+、Cl-、K+由同一载体协同转运。Movementofsodiumacrosstheluminalmembraneismediatedprimarilybya1-sodium,2-chloride,1-potassiumcotransporter.用哇巴因(-)钠泵，转运受阻，提示Na+泵参与此过程，机制可能如下：Thetransportisblockedbyusingouabainwhichblockstheactivityofsodiumpump.第19页，共48页，2022年，5月20日，22点22分，星期五A升支粗段上皮细胞管周膜的Na+泵将Na+由胞内泵向组织间液

Sodiumistransportedfromtheepithelialcellintointerstitialfluidbytheactivityofsodiumpumpintheepithelialcellbasolateralmembranes.BNa+被泵出后，细胞内Na+，出现管腔内与细胞内Na+浓度差Sodiumpumpmaintainsalowintracellularsodiumconcentration.第20页，共48页，2022年，5月20日，22点22分，星期五C管腔内Na+顺此浓度差扩散到细胞内，但须与Cl-、K+由同一载体协同转运。Na+:2Cl-:K+Thelowintracellularsodiumconcentrationinturnprovidesafavorablegradientformovementofsodiumfromthetubularfluidintothecell.Inthethickascendingloop,movementofsodiumacrosstheluminalmembraneismediatedbya1-sodium,2-chloride,1-potassiumcotransporter.第21页，共48页，2022年，5月20日，22点22分，星期五D进入细胞后，Na+经Na+泵泵到组织间液Na+

istransportedtointerstitialfluidbysodiumpump.Cl-顺浓度差经管周膜扩散到组织间液

Cl-diffusesintointerstitialfluidthroughbasolateralmembrane.

K+由于浓度差经管腔膜返回管腔内K+returnstotubulethroughbasolateralmembranebydifferenceofconcentration.第22页，共48页，2022年，5月20日，22点22分，星期五E由于Cl-进入组织间液多，K+返回管腔内液多，造成管腔内正电位特点：Na+主动转运(activetransport)，Cl-继发性主动转运(secondaryactivetransport)速尿(furosedon)、利尿酸(-)(crinuryl)第23页，共48页，2022年，5月20日，22点22分，星期五3.水的重吸收：99%重吸收，1%排出体外水的重吸收：①在近球小管重吸收，伴溶质而重吸收，与体内是否缺水无关Inproximaltubule,thereabsorptionofwaterisaccompaniedwiththereabsorptionofsolutes.②在远曲小管和集合管吸收，吸收量受调节，体内缺少水时重吸收多，体内不缺水时重吸收少。Indistaltubuleandcollectingductwaterreabsorptionisregulatedbytheconditionofbody.第24页，共48页，2022年，5月20日，22点22分，星期五

近球小管65～70%水在各段小管髓袢10%重吸收比例远曲小管10% 集合管10～20%近球小管管壁对水通透性高，高远曲小管3～4倍，是一种等渗重吸收。Inproximaltubule，theprocessofwaterreabsorptionisisosmoticbecausethepermeabilityoftubuletowaterishigh.髓袢、远曲小管集合管对水的重吸收机制，见尿液浓缩与稀释。第25页，共48页，2022年，5月20日，22点22分，星期五4.HCO3-的

重吸收特点：肾小管重吸收HCO3-是以CO2的形式而非直接以HCO3-的形式进行，回到血中的HCO3-是由细胞产生，并非小管液中的HCO3-。HCO3-isreabsorbedasagasform.HCO3-比Cl-优先重吸收，是因为CO2能迅速透过管腔膜。第26页，共48页，2022年，5月20日，22点22分，星期五5.K+的重吸收：滤过液35克/日，终尿2～4克/日主细胞重吸收Na+和水,分泌K+。闰细胞则主要分泌H+。Theprincipalcellsreabsorbsodiumandwaterandsecretepotassium;theintercalatedcellssecretehydrogen.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。Almostallpotassiuminproximaltubuleisreabsorbed,andthepotassiuminurineismostlysecretedbydistaltubuleandcollectingduct.近球小管管腔内-4mV，K+重吸收逆电位差主动重吸收。第27页，共48页，2022年，5月20日，22点22分，星期五6.葡萄糖的重吸收：A逆浓度差主动重吸收B借助Na+的主动重吸收而继发主动重吸收C与刷状缘载体蛋白有关，协同转运D胞内葡萄糖通过管周膜进入组织间液的过程是易化扩散。Aspecificcarrierproteininthebrushbordercombineswithasodiumionandaglucosemoleculeatthesametime.Thetransportmechanismissoefficientthatitremovesvirtuallyalltheglucosefromthetubularlumen.Afterentryintothecell,glucoseexitsacrossthebasolateralmembranesbyfacilitateddiffusion,drivenbythehighglucoseconcentrationinthecell.第28页，共48页，2022年，5月20日，22点22分，星期五肾糖阈(renalglucosethreshold)：当血中葡萄糖浓度>160～180mg%时，超过部分肾小管重吸收葡萄糖的能力，出现尿糖。Whentheconcentrationofglucoseinbloodisabove160～180mg%,asmallamountofglucosebeginstoappearintheurine.葡萄糖吸收极限量(transportmaximum)：当血糖浓度增高到令全部肾小管对糖重吸收的能力到达极限时，此值叫～。（男375mg/min，女300mg/min）Theoveralltransportmaximumforthekidneysisreachedwhenallnephronshavereachedtheirmaximalcapacitytoreabsorbglucose.E

如近球小管对Na+重吸收，葡萄糖吸收极限量也。第29页，共48页，2022年，5月20日，22点22分，星期五7.其它物质重吸收：氨基酸——同葡萄糖

HPO4、SO4与Na+伴联第30页，共48页，2022年，5月20日，22点22分，星期五第三节肾小管与集合管

的分泌和排泄肾小管分泌(tubularsecretion)：指小管上皮细胞通过新陈代谢，将它所产生的物质分泌到小管液中去的过程。肾小管排泄(tubularexcretion)：指肾小管上皮细胞将血液中某些物质直接排到小管中去的过程。第31页，共48页，2022年，5月20日，22点22分，星期五1.H+的分泌H+的产生：CO2+H2OH2CO3HCO3-

+H+H+-Na+交换，方向相反,叫逆向交换(counter-transport)H+分泌到小管液中，主要在近球小管发生。第32页，共48页，2022年，5月20日，22点22分，星期五远曲小管和集合管：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(carbonicanhydrase)，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）第33页，共48页，2022年，5月20日，22点22分，星期五2.NH3的分泌远球小管和集合管的上皮细胞在代谢过程中产生NH3TheepithelialcellsofthedistaltubuleandcollectingductproduceNH3duringtheprocessofmetabolism.谷氨酰胺（Glutamyl)(脱氢）

NH3

扩散到小管液

NH3+H+NH4+第34页，共48页，2022年，5月20日，22点22分，星期五3．K+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。Thepotassiumionsinurineissecretedbydistaltubuleandcollectingduct,andthepotassiumionsinultrafiltrateisreabsorbedintobloodinproximaltubule.特点：K+的分泌是一种被动分泌过程，与Na+-K+交换有关。B.Na+主动重吸收，造成管腔内-10～-45mV，促使K+从组织液扩散入管腔内液。第35页，共48页，2022年，5月20日，22点22分，星期五4.其它物质排泄：

肌酐（creatinine）、对氨基马尿酸（aminohippurate）——既滤过又排泄青霉素(benzylpenicillin）、酚红(phenolsulfonphthalein）——主要是排泄第36页，共48页，2022年，5月20日，22点22分，星期五5.影响肾小管与集合管泌尿机能的因素(1)小管液中溶质的浓度(theconcentrationofsoluteintubule) 溶质浓度，渗透压，重吸收。 渗透性利尿(osmoticdiuresis)——提高小管液溶质浓度，达到利尿(2)肾小球滤过率(glomerularfiltrationrate)第37页，共48页，2022年，5月20日，22点22分，星期五球管平衡(glomerulotubularbalance)：在近球小管中：GFR，重吸收率；反之亦然即不管GFR升高或降低，滤液的重吸收率始终占GFR的65—70%左右（重吸收率为65—70%）Oneofthemostbasicmechanismsforcontrollingtubularreabsorptionistheintrinsicabilityofthetubulestoincreasetheirreabsorptionrateinresponsetoincreasedtubularload.Thisphenomenonisreferredtoasglomerulotubularbalance.IfGFRisincreased,theabsoluterateofproximaltubularreabsorptionalsoincreases,andthepercentageofGFRreabsorbedintheproximaltubularremainsrelativelyconstantatabout65-70percent.第38页，共48页，2022年，5月20日，22点22分，星期五机制：a.近球小管对Na+的定比重吸收，对Na+重吸收量是滤过量的65—70%.ThepercentageofGFRreabsorbedintheproximaltubularremainsrelativelyconstantatabout65-70percent.

b.肾小管重吸收机能对GFR的影响。重吸收——小管内压——囊内压——有效滤过压——滤过球管平衡在渗透性利尿(osmoticdiuresis)时会被打乱，<65~70%充血性心力衰竭(congestiveheartfailure)>65~70%——水肿第39页，共48页，2022年，5月20日，22点22分，星期五第四节尿液的浓缩和稀释

concentrationanddilutionofurine

肾脏对尿液的浓缩和稀释能力在调节水平衡方面有极为重要的作用。一、尿浓缩和稀释的机制——逆流学说（一）逆流倍增与逆流交换髓袢、集合管结构排列相似于逆流倍增的模型直小血管的结构排列近似于逆流交换模型。第40页，共48页，2022年，5月20日，22点22分，星期五（二）逆流学说用冰点降低法测定肾分层切片的渗透压，发现：皮质部组织液体与血浆是等渗的，髓质部随髓质外层向乳头部深入而逐渐升高，即渗透压由外向内逐步升高，有明确梯度。第41页，共48页，2022年，5月20日，22点22分，星期五第42页，共48页，2022年，5月20日，22点22分，星期五1.髓质渗透压梯度形成机制

themajorfactorsthatcontributetothebuildupofsolutesconcentrationintotherenalmedullaareasfollows:

A.外髓部渗透压梯度主要是由髓袢升支粗段NaCl的重吸收形成的（Na+主动重吸收，Cl-继发性主动重吸收）Themainforceisactivetransportofsodiumionsandco-transportofpotassium,chloride,andotherionsoutofthethickportionoftheascendinglimboftheloopofHenleintothemedullaryinterstitium.B.内髓部组织间液的渗透压是由内髓部集合管扩散出来的尿素以及升支细段扩散出来的NaCl这两个因素形成.PassivediffusionoflargeamountsofureafromtheinnermedullarycollectingductsintothemedullaryinterstitiumandNaClfromthinsegmentofascendinglimb.第43页，共48页，2022年，5月20日，22点22分，星期五C.髓袢升支粗段对Na+和Cl-的主动重吸收是主要动力，尿素再循环则促成了整个髓质渗透压梯度的建立。ThemainforceistheactivetransportofsodiumionsandchlorideionsinthickportionoftheascendinglimboftheloopofHenle,andurearecirculationalsocontributestothewholehyperosmoticrenalmedullaryinterstitium.第44页，共48页，2022年，5月20日，22点22分，星期五1.髓质渗透压梯度形成机制

D.

远曲小管及皮质部和外髓部的集合管对尿素不易通透,水被重吸收,小管液中尿素的浓度逐渐升高。Indistaltubuleandcollectin