9 . 泌尿 2.ppt
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1、 第三节第三节 肾小管与集合管的重吸收肾小管与集合管的重吸收 Reabsorption in the renal tubule and collecting duct 中山医学院生理学教研室中山医学院生理学教研室 王庭槐王庭槐 超滤液量超滤液量(ultrafiltrate volume)180L /日日 ; 尿量尿量(urine volume)1.5L /日;日; 提示提示99%被重吸收被重吸收 , 1%排出体外;排出体外; 某物质的终尿浓度某物质的终尿浓度u , 血浆浓度血浆浓度P; u/p反映物质被重吸收或分泌的情况;反映物质被重吸收或分泌的情况; 因为水的重吸收量达因为水的重吸收量达99
2、%,流量缩小了,流量缩小了100倍,倍, 所以所以u/p=100的物质既不被重吸收又不被分泌和的物质既不被重吸收又不被分泌和 排泄;排泄; u/p100如肌酐如肌酐(creatinine)等,提示肾小管还有分等,提示肾小管还有分 泌和排泄功能;泌和排泄功能; 重吸收部位重吸收部位: 近球小管近球小管(proximal tubule):14mm; 刷状缘刷状缘(brush border):增大重吸收面积增大重吸收面积 髓袢髓袢(Henles loop) :210mm 远球小管远球小管(distal tubule) : 13.6mm 集合管集合管(collecting duct) : 20mm 一
3、、重吸收的方式一、重吸收的方式 1.被动重吸收被动重吸收(passive transport):指小管液中的水指小管液中的水 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 液的过程液的过程。 Water and solutes are transported across the tubular epithelial cells into the extracellular fluid that is mediated by electronic and chemical forces. 水水借借渗透压渗透压(osmotic forces)之差之
4、差被动重吸收被动重吸收,渗透渗透 压差是其动力压差是其动力。 溶质溶质浓度差浓度差(difference of concentration)和和电位差电位差 (difference of potential)(电化学差电化学差)是其被动重吸收是其被动重吸收 的动力的动力。 Na + Cl _ 浓度差浓度差 电位差电位差 Na + Na + 主动 主动 Na + H 2 O Cl - - 尿素尿素 尿素被动扩散尿素被动扩散 特点: 顺电化学差进行,不需耗能特点: 顺电化学差进行,不需耗能 2.主动重吸收主动重吸收(active transport):指肾小管上皮指肾小管上皮 细胞逆电化学差细胞逆
5、电化学差,将小管内溶质主动转运到小管将小管内溶质主动转运到小管 外组织间液的过程外组织间液的过程。 Active transport can move a solute against an electrochemical gradient and requires energy derived from metabolism. 逆浓度差逆浓度差 逆电位差逆电位差 髓袢升支粗段髓袢升支粗段(thick segment of ascending limb) : 继发性主动转运继发性主动转运(secondary active transport) 特点:逆电化学差特点:逆电化学差、耗能耗能 Cha
6、racteristics: against an electrochemical gradient and requires energy 葡萄糖葡萄糖(glucose)、氨基酸氨基酸(amino acid)、Na+等主动重吸收等主动重吸收 二、几种物质的重吸收二、几种物质的重吸收 1、Na+的重吸收:的重吸收: 方式方式主动重吸收主动重吸收(active transport) 原尿原尿(glomerular filtrate) Na+ 500g /日;日; 终尿终尿(urine) Na+ 35g /日日 , 99%回收;回收; 地点和吸收比例地点和吸收比例: 近球小管:占滤过量近球小管:占滤
7、过量6570%; 髓袢:髓袢:20%; 远曲小管:远曲小管:10%; 集合管:耗集合管:耗O2 1克克,重吸收重吸收Na+ 2030克克主动转运;主动转运; 近球小管前半段:近球小管前半段: Na+与与GS、氨基酸同向转运氨基酸同向转运(symport) 主动重主动重 吸收吸收 Na +与与H + 逆向转运逆向转运(antiport) (active transport) 近球小管后半段:近球小管后半段: Na+、Cl- - 细胞旁路被动重吸收细胞旁路被动重吸收(paracellular pathway) 各段小管重吸收各段小管重吸收Na+ 的机制的机制 近球小管近球小管(Proximal t
8、ubule) 近球小管近球小管泵漏模式泵漏模式 (pump-leak model) A.首先小管腔首先小管腔Na+顺浓度差扩散入小管细胞内顺浓度差扩散入小管细胞内 There is a concentration gradient favoring sodium diffusion into the cell. B.细胞侧膜的钠泵将其泵入细胞间隙细胞侧膜的钠泵将其泵入细胞间隙 The cell has sodium pump to transport sodium out of the cell into the interstitium. C.水因渗透压被吸引到间隙水因渗透压被吸引到间隙,造
9、成间隙内静水压升高造成间隙内静水压升高 Water moves to the interstitium by osmosis , and it leads to a high level of hydrostatic pressure in interstitium. D.静水压升高引起静水压升高引起Na+和水通过基膜进入细胞间和水通过基膜进入细胞间 液和相邻毛细血管液和相邻毛细血管,并有回漏现象并有回漏现象. Sodium and water are reabsorbed from the interstitial fluid into the peritubular capillaries
10、 by hydrostatic pressure , meanwhile ,there also exits leakage from interstitial fluid to tubule. E.在在Na+被重吸收时被重吸收时,尚有相当量的负离子尚有相当量的负离子 (HCO3- - 或或ClCl- -) )顺顺Na+被重吸收时造成的电位差而被重吸收时造成的电位差而 被重吸收被重吸收。 Many negative ions are reabsorbed by difference of potential induced by the process of sodium reabsorpti
11、on . 远曲小管:远曲小管:Na+重吸收量少重吸收量少 A.紧密连接紧密连接(tight junctions)对对Na+通透性低通透性低,回漏量少;回漏量少; B.管内外管内外浓度差浓度差大大,电位差电位差大;大; 20 mf T/L : 140mfT/L;管内;管内- -1045 mV C.管腔膜管腔膜(luminal membrane)和和管周膜管周膜(basolateral membrane)分布有分布有Na+泵泵(sodium pump),可将可将Na+泵泵 到细胞外液和毛细血管内;到细胞外液和毛细血管内; D.伴有伴有负离子负离子重吸收和重吸收和Na+ - -H+ 、Na+- -K
12、+交换交换; 髓袢髓袢( (Henles loop) ):主动转运主动转运 与与(继发性继发性 主动转运主动转运;secondary active transport) 升支粗升支粗 段被动转运相结合段被动转运相结合。 集合管集合管(connecting tubule):主动转运主动转运,Na+重重 吸收造成管内吸收造成管内- -3535mVmV,机制未明机制未明。 ClCl- - 2. ClCl- -的重吸收:的重吸收: 大部分是伴随大部分是伴随Na+的主动重吸收而被动重吸收的主动重吸收而被动重吸收。 When sodium is reabsorbed through the tubular
13、 epithelial cell, negative ions such as chloride are transported passively along with sodium. 各段小管重吸收各段小管重吸收ClCl- -的机制:的机制: 近球小管近球小管(proximal tubule):管内负电位是管内负电位是Na+ 依赖性依赖性; ; A. Na+的主动重吸收形成小管内外电位差的主动重吸收形成小管内外电位差,管内管内- -4 4mVmV; Sodium is positively reabsorbed from the tubule. This creates a differe
14、nce of potential. . B. 负离子负离子HCO3- -、ClCl- -顺电位差被动重吸收顺电位差被动重吸收; Negative ions such as HCO3- -、ClCl- - are passively reabsorbed by difference of potential. C. HCO3- -比比ClCl- -优先重吸收优先重吸收,加上渗透压差导致水加上渗透压差导致水 的重吸收的重吸收 小管液中小管液中ClCl- -浓度浓度 ; Preferential reabsorption of HCO3- - and the reabsorption of wate
15、r by osmosis pressure lead to a high concentration of chloride in tubule. D. .ClCl- -的管内外浓度差又造成的管内外浓度差又造成ClCl- -被动重吸收;被动重吸收; Cl- is reabsorbed passively by the difference of concentration. 髓袢升支粗段髓袢升支粗段,管腔内正电位管腔内正电位(+ +2 2+ +1010mVmV) 正电位依赖正电位依赖ClCl- -、K K+ +存在存在。 NaNa+ +、ClCl- -、K K+ +由同一载体协同转运由同一载体
16、协同转运。 Movement of sodium across the luminal membrane is mediated primarily by a 1-sodium,2-chloride,1-potassium cotransporter. 用哇巴因用哇巴因( (- -) ) 钠泵钠泵,转运受阻转运受阻,提示提示NaNa+ +泵泵 参与此过程参与此过程,机制可能如下:机制可能如下: The transport is blocked by using ouabain which blocks the activity of sodium pump. A.升支粗段上皮细胞管周膜的升支粗
17、段上皮细胞管周膜的NaNa+ +泵将泵将NaNa+ +由胞由胞 内泵向组织间液内泵向组织间液; ; Sodium is transported from the epithelial cell into interstitial fluid by the activity of sodium pump in the epithelial cell basolateral membranes. B. NaNa+ +被泵出后被泵出后,细胞内细胞内NaNa+ + ,出现管腔内与出现管腔内与 细胞内细胞内NaNa+ +浓度差浓度差; ; Sodium pump maintains a low intr
18、acellular sodium concentration. C C. .管腔内管腔内NaNa+ +顺此浓度差扩散到细胞内顺此浓度差扩散到细胞内,但须与但须与 ClCl- -、K K+ +由同一载体协同转运由同一载体协同转运。NaNa+ +: :2 2ClCl- -: :K K+ + The low intracellular sodium concentration in turn provides a favorable gradient for movement of sodium from the tubular fluid into the cell. In the thick a
19、scending loop, movement of sodium across the luminal membrane is mediated by a 1-sodium,2-chloride,1- potassium cotransporter. D.进入细胞后:进入细胞后: Na+经经Na+泵泵到组织间液泵泵到组织间液; Na+ is transported to interstitial fluid by sodium pump Cl-顺浓度差经管周膜扩散到组织间液顺浓度差经管周膜扩散到组织间液 ; Cl- diffuses into interstitial fluid throu
20、gh basolateral membrane. K+由于浓度差经管腔膜返回管腔内;由于浓度差经管腔膜返回管腔内; K+ returns to tubule through basolateral membrane by difference of concentration. E.由于由于Cl-进入组织间液多进入组织间液多,K+返回管腔内液多返回管腔内液多, 造成管腔内正电位造成管腔内正电位; 特点:特点: Na+主动转运主动转运(active transport), Cl-继发性主动转运继发性主动转运(secondary active transport) 速尿速尿(furosedon)、
21、利尿酸利尿酸(-)(crinuryl) 3.3.水的重吸收:水的重吸收: 9999% %重吸收重吸收,1 1% %排出体外;排出体外; 水的重吸收:水的重吸收: 在近球小管重吸收在近球小管重吸收:伴随溶质而重吸收伴随溶质而重吸收,与体内是与体内是 否缺水无关否缺水无关。 In proximal tubule , the reabsorption of water is accompanied with the reabsorption of solutes. 在远曲小管和集合管重吸收:在远曲小管和集合管重吸收:吸收量受调节吸收量受调节,体内体内 缺水时重吸收多缺水时重吸收多,体内不缺水时重吸收
22、少体内不缺水时重吸收少。 In distal tubule and collecting duct water reabsorption is regulated by the condition of body. 近球小管:近球小管:65657070% % 各段小管重吸各段小管重吸 髓袢:髓袢:1010% % 收水的比例收水的比例 远曲小管:远曲小管:1010% % 集合管:集合管:10102020% % 近球小管管壁对水的通透性高近球小管管壁对水的通透性高,比远曲小管高比远曲小管高34 倍倍,是一种等渗重吸收是一种等渗重吸收。 In proximal tubule, the process
23、 of water reabsorption is osmotic ,because the permeability of tubule to water is high. 髓袢髓袢、远曲小管集合管对水的重吸收机制远曲小管集合管对水的重吸收机制,见尿液见尿液 浓缩与稀释浓缩与稀释。 4. HCO3- -的重吸收的重吸收 特点:特点: 肾小管重吸收肾小管重吸收HCO3- -是以是以CO2的形式的形式而非直接而非直接 以以HCO3- -的形式进行的形式进行,回到血中的回到血中的HCO3- -是由细胞是由细胞 产生产生,并非小管液中的并非小管液中的HCO3- -。 HCO3- - is reabs
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