肾小管和集合管的重吸收、分泌和排泄课件

第七章泌尿生理

osmoregulation&excretion第四节肾小管和集合管的重吸收、分泌和排泄2024/7/311肾小管和集合管的重吸收、分泌和排泄第四节肾小管和集合管的

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

、Cl

andH2O的重吸收与调节二、尿素的重吸收三、逆流倍增与逆流交换四、K+的重吸收与分泌五、Ca2+andphosphate的重吸收六、H+andHCO3

的跨膜转运七、葡萄糖的重吸收2024/7/312肾小管和集合管的重吸收、分泌和排泄第四节肾小管和集合管的

重吸收、分泌和排泄前言方式重吸收的方式：被动转运、主动转运分泌与排泄的方式：主动转运途径

跨细胞途径旁细胞途径特性

选择性、有限性、可调节性2024/7/313肾小管和集合管的重吸收、分泌和排泄滤过、分泌、重吸收示意图2024/7/314肾小管和集合管的重吸收、分泌和排泄滤过，部分重吸收2024/7/315肾小管和集合管的重吸收、分泌和排泄滤过与分泌，但无重吸收2024/7/316肾小管和集合管的重吸收、分泌和排泄一、NaCl

andH2O的重吸收与调节（一）、近曲小管（二）、髓袢（三）、远曲小管和集合管（一）、近曲小管Na+的重吸收：主动转运（关键）Cl

的重吸收：被动转运H2O的重吸收：随溶质重吸收—等渗性2024/7/317肾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肾小管和集合管的重吸收、分泌和排泄一、NaCl

andH2O的重吸收与调节（一）、近曲小管结果：小管液数量减少；但渗透压不变300mosmol/kg肾内的自身调节：球—管平衡——定比重吸收About65~70%ofthefilteredNa+

、Cl

andH2Oareautomaticallyreabsorbedfromtheproximalconvolutedtubule

2024/7/319肾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肾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肾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肾小管和集合管的重吸收、分泌和排泄一、NaCl

andH2O的重吸收与调节（二）、髓袢TheloopofHenleconsistsofthreefunctionallydistinctsegments:thethindescendingsegment；thethinascendingsegment；thethickascendingsegment。2024/7/3113肾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肾小管和集合管的重吸收、分泌和排泄Mechanismofsodium,chloride,andpotassiumtransportinthethickascendingloopofHenle

2024/7/3115肾小管和集合管的重吸收、分泌和排泄一、NaCl

andH2O的重吸收与调节（二）、髓袢特征：

水、盐重吸收的分离；Na+的重吸收：主要在髓袢升支粗段：主动转运（关键）Cl

的重吸收：主要在髓袢升支粗段：被动转运H2O的重吸收：主要在髓袢降支细段；在组织液高渗环境下水的被动重吸收2024/7/3116肾小管和集合管的重吸收、分泌和排泄2024/7/3117肾小管和集合管的重吸收、分泌和排泄2024/7/3118肾小管和集合管的重吸收、分泌和排泄一、NaCl

andH2O的重吸收与调节（二）、髓袢结果：髓袢周边的髓质组织液渗透压升高；并因此而引起：髓袢降支细段内：水被动重吸收；进一步减少小管液；增加溶质浓度；（渗透压升高达1200mosmol/kg）髓袢升支粗段内：溶质浓度进一步下降（进入远曲小管的渗透压下降达100mosmol/kg）2024/7/3119肾小管和集合管的重吸收、分泌和排泄一、NaCl

andH2O的重吸收与调节（三）、远曲小管和集合管特征：可变性与水盐分离1：Na+的重吸收：大部分的小管液中Na+被重吸收（吸收机制同近曲小管）；结果：仅不足1%的Na+被排出Variable：醛固酮的调节作用

促进远曲小管和集合管对Na+的重吸收；促进K+的排出；促进ADH分泌：使C1-和水的重吸收量增加；

最终结果：保Na+排K+少尿2024/7/3120肾小管和集合管的重吸收、分泌和排泄aldosterone醛固酮诱导蛋白的作用1：生成管腔膜Na+通道2：↑ATP的生成量3：↑基侧膜Na+泵活性2024/7/3121肾小管和集合管的重吸收、分泌和排泄醛固酮的分泌调节及作用

2024/7/3122肾小管和集合管的重吸收、分泌和排泄一、NaCl

andH2O的重吸收与调节（三）、远曲小管和集合管2：水的重吸收Osmoticreabsorption，不伴有盐的重吸收；结果：尿量减少，渗透压升高；Variable：抗利尿激素的调节作用作用:

远曲小管和集合管的水通透性↑；结果：水的重吸收↑、使尿液浓缩、尿量↓机制:

作用于小管上皮细胞膜上V2受体,

膜上水孔通道数量↑、使水通透性↑2024/7/3123肾小管和集合管的重吸收、分泌和排泄ADH作用机制下丘脑一垂体束发生障碍，使尿量明显增加，尿崩症2024/7/3124肾小管和集合管的重吸收、分泌和排泄2024/7/3125肾小管和集合管的重吸收、分泌和排泄AQP-22024/7/3126肾小管和集合管的重吸收、分泌和排泄PeterAgreRoderickMacKinnon2003年诺贝尔化学奖2024/7/3127肾小管和集合管的重吸收、分泌和排泄一、NaCl

andH2O的重吸收与调节Variable：ANP（心房利尿钠肽）的调节作用来源:

心房肌细胞作用:

舒张入球小动脉,滤过率↑；抑制集合管重吸收NaCl；抑制肾素、醛固酮、ADH分泌；

另外；搏出量，心率

，外周血管舒张，降血压。利尿

水、钠排出

2024/7/3128肾小管和集合管的重吸收、分泌和排泄一、NaCl

andH2O的重吸收与调节总结：影响和调节尿生成的因素1.肾小球滤过量的调节2.影响肾小管和集合管重吸收和分泌的因素

小管液中溶质浓度——渗透性利尿机制:小管液中溶质浓度↑→小管液渗透压↑→阻止水重吸收→尿量↑实例:糖尿病多尿,甘露醇脱水

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

andH2O的重吸收与调节总结：影响和调节尿生成的因素3.神经体液调节（1）肾交感神经的调节作用滤过少而重吸收多；（2）ADH（3）肾素-血管紧张素-醛固酮系统(RAAS)（4）心房利尿钠肽(ANP)2024/7/3130肾小管和集合管的重吸收、分泌和排泄排尿率（ml/min）血浆晶体渗透压（mOsm/L）时间（min）口服生理盐水1000ml尿量轻度↑排尿率（ml/min）血浆晶体渗透压（mOsm/L）时间（min）血浆晶体渗透压不变快速口服清水1000ml血浆晶体渗透压↓尿量明显↑水利尿(waterdiuresis)如果ADH完全缺乏,发生尿崩症(diabetesinsipidus),

情况将如何?饮盐水与清水的区别2024/7/3131肾小管和集合管的重吸收、分泌和排泄2024/7/3132肾小管和集合管的重吸收、分泌和排泄二、尿素的重吸收1：重吸收机制：passivetransport2：重吸收的主要部位与比例：近曲小管40~50%内髓部的集合管——尿素再循环总重吸收的比例50%尿素再循环——有利于髓质渗透压梯度的形成2024/7/3133肾小管和集合管的重吸收、分泌和排泄三、逆流倍增与逆流交换（一）、肾髓质的渗透梯度（二）、髓质渗透压梯度形成的机制

——髓袢的逆流倍增（thecountcurrentmultipliermechanism）（三）、直小血管在维持髓质高渗中的作用

——直小血管与髓袢的逆流交换（thecountcurrentexchang）2024/7/3134肾小管和集合管的重吸收、分泌和排泄三、逆流倍增与逆流交换（一）、肾髓质的渗透梯度

髓质的渗透压，自髓质外层到乳头部逐渐升高；人类:4-5倍；沙鼠:

可达20倍渗透梯度与尿液浓缩、稀释的关系：

髓质高渗对小管液中水有抽吸力；同时，远曲小管和集合管上皮细胞对水的通透性受ADH调节

2024/7/3135肾小管和集合管的重吸收、分泌和排泄HyperosmoticGradientintheRenalMedullaInterstitium2024/7/3136肾小管和集合管的重吸收、分泌和排泄2024/7/3137肾小管和集合管的重吸收、分泌和排泄2024/7/3138肾小管和集合管的重吸收、分泌和排泄三、逆流倍增与逆流交换（二）、髓质渗透压梯度形成的机制

——髓袢的逆流倍增（thecountcurrentmultipliermechanism）肾逆流倍增的条件:

U形髓袢；肾小管各部通透性存在差异；2024/7/3139肾小管和集合管的重吸收、分泌和排泄肾小管各部对水、钠和尿素的不同通透性肾小管各部水Na+尿素降支细段易通透不易通透不易通透升支细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远端小管有ADH时易通透易通透不易通透集合管有ADH时易通透易通透内髓质易通透2024/7/3140肾小管和集合管的重吸收、分泌和排泄cortexoutermedullaInnermedulla2024/7/3141肾小管和集合管的重吸收、分泌和排泄三、逆流倍增与逆流交换（二）、髓质渗透压梯度形成的机制1.外髓渗透压梯度：髓袢升支粗段主动重吸收NaCl形成的；2.内髓渗透压梯度：内髓部集合管扩散出的尿素及其再循环和髓袢升支细段扩散出的NaCl共同形成的；2024/7/3142肾小管和集合管的重吸收、分泌和排泄2024/7/3143肾小管和集合管的重吸收、分泌和排泄三、逆流倍增与逆流交换（三）、直小血管在维持髓质高渗中的作用降支:

溶质进,水出升支:

溶质出,水进越往底部,溶质越多∴留住溶质,带走水份2024/7/3144肾小管和集合管的重吸收、分泌和排泄Thevasarectatrapsaltandureawithintheinterstitialfluidbuttransportwateroutoftherenalmedulla2024/7/3145肾小管和集合管的重吸收、分泌和排泄2024/7/3146肾小管和集合管的重吸收、分泌和排泄Summary1.起点：NaCl在髓袢升支粗段的主动重吸收2.基础：肾小管各段对水、溶质通透性不同3.逆流倍增机制：建立髓质高渗梯度4.尿素再循环：使渗透梯度加强5.直小血管的作用：维持该梯度6.ADH的作用：大量水分进入肾脏间质，被直小血管等重吸收，尿液得以浓缩7.在这整个过程中，任何一个环节出了问题，都将影响到尿浓缩的程度2024/7/3147肾小管和集合管的重吸收、分泌和排泄远曲小管等渗低渗小管液集合管对水不通透低渗尿集合管对水通透性

无ADH有ADH

速尿、利尿酸→阻抑载体转运→髓质梯度形成障碍→利尿

老年人蛋白质代谢↓→尿浓缩能力↓→排尿次数↑

婴儿→髓袢短→尿浓缩能力↓→排尿次数↑水吸收外髓内髓高渗尿2024/7/3148肾小管和集合管的重吸收、分泌和排泄四、K+的重吸收与分泌1：K+的重吸收吸收数量：约90%吸收形式：主动转运吸收部位：绝大部分在近曲小管，少部分在髓袢降支细段2：K+的分泌——决定终尿的K+浓度远曲小管后段和集合管的主细胞；受ADH

调节；2024/7/3149肾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：近曲小管重吸收机制：主要为主动重吸收调节：PTH2024/7/3150肾小管和集合管的重吸收、分泌和排泄六、H+andHCO3

的跨膜转运机体每天滤过HCO3

4320mEq，净产酸70mEq

（一）、肾小管H+的分泌机制1：原发性主动转运

H+—泵：近曲小管H+—K+泵：远端小管和集合管的闰细胞2：继发性主动转运Na+—H+泵2024/7/3151肾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肾小管和集合管的重吸收、分泌和排泄六、H+andHCO3

的跨膜转运（二）、H+的分泌与HCO3

的重吸收HCO3

再循环2024/7/3153肾小管和集合管的重吸收、分泌和排泄六、H+andHCO3

的跨膜转运（三）、H+的排泄与HCO3

的再生HCO3

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

的跨膜转运（四）、酸碱平衡调节1：碱过多alkalosis（血浆HCO3

增加）HCO3

的滤过大于H+的分泌；血浆HCO3

下降2：NH3的分泌

acidosis来源:

谷氨酰胺脱氨基NH3、H+的分泌与HCO3

转运间关系:NH3+H+→NH4+(lumen)NH4++Cl

→NH4Cl(lumen)

——血浆HCO3

增加2024/7/3155肾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）肾糖阈renalthreshold

：当部分肾小管对葡萄糖的吸收已达到极限，尿中开始出现糖，此时的血糖浓度葡萄糖的最大重吸收量transportmaximum

：当全部肾小管对葡萄糖的吸收已达到极限，此时的血糖浓度2024/7/3156肾小管和集合管的重吸收、分泌和排泄GLUCOSEREABSORPTIONRenalthreshold(300mg/100ml)PlasmaConcentrationofGlucose(mg/ml)m