肾小管的物质转运功能

生理学第八章第三节肾小管的物质转运功能知识点归纳，包括物质转运方式、物质的重吸收与分泌、影响因素等内容。

肾小管和集合管的物质转运功能

• 物质转运方式
  • 重吸收量大且高度选择性
    • 概念
      • 小管液
        • 肾小管内的超滤液
      • 终尿
        • 由小管液经重吸收和分泌形成
      • 肾小管和集合管的重吸收
        • 小管液的成分被肾小管上皮细胞转运返回血液的过程
      • 肾小管和集合管的分泌
        • 肾小管上皮细胞经顶端膜分泌物质到小管液的过程
    • 特点
      • 人两肾超滤液180L/d
      • 终尿1.5L/d
      • 重吸收99%
    • 选择性
      • GLU,AA全部重吸收
      • Na+,Ca2+，尿素等部分重吸收
      • 肌酐、H+等排出
  • 物质转运的方式
    • 被动转运
      • 动力
        • 浓度差和电位差（电化学差)
    • 主动转运
      • 原发性主动转运
        • 质子泵、钠泵和钙泵等
      • 继发性主动转运
        • 跨细胞途径
        • 细胞旁途径
    • 胞吞胞吐
      • 小分子蛋白质
• 物质的重吸收与分泌
  • Na+, Cl-和水
    • 概念
      • 肾小球滤过Na+约500g/d
      • 排出Na+3-5g/d
      • 重吸收99%
      • 近端小管
        • 65%-70%的Na+、Cl-和水
      • 髓袢
        • 约20%NaCl
        • 约15%水
      • 远曲小管和集合管
        • 约12%的Na+和Cl-
    • 近端小管
      • 概念
        • 意义
          • Na+,Cl-和水重吸收的主要部位
        • 路径
          • 跨细胞途径2/3
            • 前半段
          • 细胞旁途径1/3
            • 后半段
        • 特点
          • 等渗性重吸收
          • 小管液为等渗液
      • 前半段
        • Na+
          • 位置
            • 顶端膜
          • 路径
            • Na+-H+交换体
            • Na+-GLU同向转运体
            • Na+-AA同向转运体
          • 去路
            • 基底膜的钠泵→组织间液
        • HCO3-
          • 重吸收
        • Cl-
          • 不重吸收
            • 小管液中氯↑
      • 后半段
        • Na+
          • 路径
            • Na+-H+交换体
            • 细胞旁途径
              • 原因
                • Cl-被动扩散→小管液正离子↑→电位差，管腔内带正电荷→Na+顺梯度扩散
        • Cl-
          • 路径
            • Cl--HCO3-交换体
            • 细胞旁途径
              • 原因
                • 小管液中Cl-较细胞间液高20%-40%
          • 去路
            • 基底侧膜的K+-Cl-同向转运体→组织间液
      • 水
        • 途径
          • 水通道蛋白1——AQP1
          • 细胞旁途径
        • 动力
          • 渗透压
        • 分布
          • 顶端膜和基底侧膜
        • 特点
          • 水的60%-70%
          • 极高的水渗透通透性
    • 髓袢
      • 概念
        • 降支和升支细段
          • 薄层上皮
          • 无刷状缘
          • 线粒体极少
        • 抑制剂
          • 哇巴因——钠泵
          • 呋塞米，依他尼酸——NKCC2
      • 降支细段
        • 特点
          • 对溶质通透性很低
          • 大量AQP1
          • 小管液渗透压↑
      • 升支细段
        • 特点
          • 对水不通透
          • 易透Na+和Cl-
          • 小管液渗透压↓
      • 升支粗段
        • 特点
          • 对水不通透
          • 主动重吸收Na+,K+ 和Cl-
          • 上皮厚，代谢高
          • 小管液渗透压↓
        • 机制
          • 基底侧膜的钠钾泵
            • 维持胞内低Na+
          • 顶端膜的ll型Na+-K+-2Cl-同向转运体NKCC2
            • Na+顺浓度
            • K+.Cl-逆浓度
          • 去向
            • 基底侧膜的钠泵→组织间液
            • 基底侧膜氯通道→组织间液
            • K+→顺浓度→顶端膜→小管液
          • 细胞旁途径
            • 小管液正电位→电位差
    • 远曲小管和集合管
      • 影响因素
        • 机体水盐平衡状况
          • Na+——醛固酮
          • 水——VP
      • 远曲小管
        • 路径
          • Na+-Cl-同向转运体NCC
        • 抑制剂
          • 噻嗪类
        • 特点
          • 对水不通透
          • 小管液渗透↓
      • 集合管
        • 细胞类型
          • 主细胞
            • 作用
              • 重吸收NaCl和水
              • 分泌K+
            • 机制
              • 基底侧的钠泵——维持低钠
              • 顶端膜上皮钠通道ENaC
            • 抑制剂
              • 阿米洛利——ENaC
          • 闰细胞
            • 作用
              • 分泌H+
              • 重吸收K+
        • 动力
          • 钠泵——低钠
            • 重吸收Na+
          • Na+重吸收→小管液负电位
            • 细胞旁途径——Cl-
            • 分泌K+
        • 影响因素——水
          • 主要因素
            • 主细胞对水的通透性
          • 机制
            • AQP2
              • 顶端膜和胞质
            • AQP3，4
              • 基底侧膜
  • HCO3-和H+
    • 近端小管
      • 概念
        • 重吸收80%
        • 分泌H+的主要部位
        • HCO3-的重吸收优先Cl-
      • 机制
        • Na+-H+交换体
          • H+分泌入小管液结合HCO3-
        • H2CO3——CA——CO2+H2O
          • 顶端膜
        • CO2单纯扩散入上皮——CA——H2CO3——HCO3-+H+
    • 髓袢
      • 发生
        • 升支粗段
      • 机制
        • 同近端小管
    • 远曲小管
      • 机制
        • Na+-H+ 交换
    • 集合管
      • 闰细胞
        • 种类
          • A型
            • 特点
              • 主动分泌H+
              • 两种质子泵
                • 氢泵
                • H+-K+交换体
            • H+去路
              • 结合HCO3-
              • 结合HPO42-
              • 生成NH4+
              • 降低小管液H+
          • B型
          • 非A非B型
      • 特点
        • 小管液pH=4.5，停止泌H+
        • 抑制剂乙酰唑胺——CA
  • 氨和NH4+的分泌与H+和HCO3-的转运关系
    • 近端小管、升支粗段和远端小管
      • 机制——生成氨
        • Gln——Gln酶——Glu+NH4+
        • Glu——Glu脱氢酶——α-酮戊二酸+NH4+
        • α-酮戊二酸→2HCO3-
        • 顶端膜Na+-H+交换体
      • 表现
        • 1分子Gln→2个NH4+→小管液，回收2个HCO3-
    • 集合管
      • 特点
        • 对NH3高度通透
        • 对NH4+通透性较低
      • 表现
        • 排出1个NH4+——重吸收1个HCO3-
  • K+的重吸收和分泌
    • 概念
      • 近端小管
        • 65%~70%
      • 髓袢
        • 25%~30%
    • 位置
      • 远端小管和皮质集合管
        • 重吸收K+，分泌K+
    • 特点
      • 分泌是被动过程
    • 机制
      • 肾脏钾通道ROMK
        • K+顺梯度入小管液
      • 基底侧膜的钠泵→K+入胞→K+↑
      • 重吸收Na+→小管液负电位→电位梯度
    • 意义
      • K+的分泌是肾脏对K+排出量的主要决定因素
    • 影响因素
      • 肾小管泌H+
        • Na+-H+交换与Na+-K+交换的相互抑制
  • GLU和AA的重吸收
    • 特点
      • GLU在近端小管前半段全部重吸收
      • AA主要在近端小管重吸收
      • GLU阈值180mg/100ml
      • 两肾GLU极限
        • 男性375mg/min
        • 女性300mg/min
    • 机制
      • Na+-GLU同向转运体
      • GLUT2
      • Na+-AA同向转运体
  • 钙的重吸收与排泄
    • 概念
      • 血浆Ca2+约50%游离
      • 近端小管
        • 70%
      • 髓袢
        • 20%
      • 远端小管和集合管
        • 9%
      • 排出
        • <1%
    • 途径
      • 近端小管
        • 溶剂拖曳的细胞旁途经
          • 溶剂拖曳——水分子渗透时有些溶质随水分子一起转运
          • 80%
        • 跨细胞途径
          • 20%
      • 髓袢
        • 降支细段和升支细段
          • 对Ca2+不通透
        • 升支粗段
          • 重吸收
      • 远端小管和集合管
        • 跨细胞途径的主动转运
        • 小管液是负电位
    • 机制
      • 上皮内Ca2+远低于小管液
      • 胞内电位较小管液为负
      • 电化学梯度
      • 基底侧膜的钙泵
      • 基底侧膜的Na+-Ca2+交换体
      • 逆电－化学梯度出胞
  • 尿素的重吸收与排泄
    • 概念
      • 近端小管
        • 40% ~50%
      • 肾单位其他部分对尿素通透性很低
      • 部分节段通过尿素通道蛋白UT增加对尿素的通透性
    • 肾内尿素再循环
      • 肾小管重吸收
        • 升支细段至皮质和外髓部集合管对尿素不通透→重吸收水→集合管内尿素↑
        • 内髓部集合管末端依赖ADH的UT-A1，3对尿素高度通透→尿素扩散到内髓部
        • 降支细段UT-A2→尿素通透性↑→尿素重新进入髓袢
      • 直小血管对尿素渗透梯度的影响
        • 途径
          • 内髓部的高浓度尿素→直小血管升支的窗孔→血液
          • 内髓部的高浓度尿素→直小血管升支→外髓部→浓度较低的组织间液
            • 直小血管降支→UT-B→血液→内髓部
        • 意义
          • 维持从肾外髓部到内髓部的尿素浓度梯度和渗透压梯度
          • 尿浓缩机制
      • 特点
        • 降支细段、内髓部集合管和直小血管降支
          • UT介导尿素通透性
        • 直小血管升支
          • 微孔通透尿素
    • 特点
      • NaCl和尿素维持内髓部高渗的作用各占50%
      • 20%-50%排出
  • 其他代谢产物
    • 肌酐
      • 肾小球滤过
      • 肾小管和集合管分泌和重吸收(极少)
    • 青霉素、酚红和一些利尿剂
      • 结合血浆蛋白，肾小球不能滤过
      • 近端小管分泌入小管液
• 影响因素
  • 小管液中溶质的浓度
    • 实质
      • 肾小管和集合管小管液和上皮细胞之间的渗透浓度梯度
    • 渗透性利尿
      • 小管液中溶质↑→小管液渗透压↑→水分重吸收↓→终尿量↑
    • 经典
      • 甘露醇和山梨醇——脱水药
  • 球－管平衡
    • 定义
      • 近端小管中Na+和水的重吸收率占肾小球滤过率的65%～70%的定比重吸收的现象
    • 影响因素
      • 肾小管周围毛细血管内血浆胶体渗透压的变化
    • 机制
      • 近端小管周围毛细血管内的血液直接来源于出球小动脉
      • 如果肾血流量不变而GFR↑→毛细血管血压↓→血浆胶体渗透压↑→重吸收↑
    • 意义
      • 使尿中排出的溶质和水不致因GFR的增减而出现大幅波动