跨细胞转运途径细胞旁转运途径.ppt

第三节,肾小管与集合管的转运功能,一、肾小管和集合管中物质转运的方式,指小管上皮细胞将自身代谢产物或血液中的物质排入管腔的过程。,转运功能,重吸收(reabsorption),指小管上皮细胞将原尿中某些成分重新摄回血液的过程。,分泌(secretion),比较下表原尿与终尿中成分的质和量可见：蛋白质、葡萄糖原尿中有终尿中无(=重吸收)；肌酐、氨原尿中微量终尿中大量(=分泌)。,比较原尿与终尿量：原尿量=125ml/min6024=180L/d终尿量=1-2L/d(=重吸收99),重吸收和分泌的证据：,重吸收的方式,被动,扩散,易化扩散,主动,原发性主动转运,继发性主动转运,入胞,渗透,溶质拖曳,转运途径,跨细胞转运途径,细胞旁转运途径,二、肾小管和集合管中各种物质的重吸收与分泌,（一）Na+、Cl-和水的重吸收,1.近端小管,70%的Na+、Cl-和水被重吸收,为等渗重吸收,关键动力:上皮细胞基侧膜上的Na+泵,(1)Na+重吸收,近端小管前半段:主动过程,管腔膜：,.Na+分别与葡萄糖、氨基酸、HCO3-等同向偶联转运；,.Na+与H+逆向偶联转运,管周膜：Na+-K+泵,对Cl-不被重吸收,小管液中Cl-管周组织间液中Cl-,近端小管后半段:被动过程,Cl-顺浓度差经紧密连接处重吸收管两侧电位差Na+顺电位差经细胞旁路途径处重吸收。,(2)Cl-的重吸收,机制:被动过程,由于Na+、葡萄糖、氨基酸等物质已在近曲小管的前半段主动重吸收后半段的管内外Cl-的浓度差(高2040%)Cl-顺浓度差经细胞旁路途径进入细胞间隙,特点：除髓袢升支粗段为主动重吸收外，其余皆为被动重吸收。,由于Cl-的被动重吸收后半段的管内外电位差Na+在后半段顺电位差的被动重吸收。,(3)H2O的重吸收,重吸收机制:被动过程(渗透作用),重吸收途径：跨细胞途径细胞旁路途径,重吸收特点：,类同Na+，具球-管平衡现象，即重吸收量始终为滤过量的6570%（后述）,重吸收量不随机体的需要而被调节，也就是说与体内水是否缺乏无关,故近曲小管水的重吸收量对终尿量的影响不大，而终尿量主要取决于远曲小管和集合管对水的重吸收量。,2.髓袢,对尿素、Na+不通透；对水高度通透：水以渗透方式重吸收降支细段渗透压渐,髓袢降支细段：,髓袢升支细段：,对水不通透；对尿素中等通透；对Na+高度通透：Na+顺浓度差被动重吸收升支细段渗透压渐,20%的的Na+、Cl-、K+等被进一步重吸收15%的水被重吸收,髓袢升支粗段：,NaCl在髓袢主要重吸收部位,对水、尿素不通透；对Na+通透性低；但能以Na+2Cl-K+同向转运体方式的继发性主动转运。,K+经管腔膜K+通道顺浓度梯度返回小管液中,Na+由管周膜Na+泵泵出,Cl-经管周膜Cl-通道顺浓度梯度入组织间液,由于K+经管腔膜K+通道顺浓度梯度返回小管液中,小管液呈正电位,因此，通过钠泵活动，继发性主动重吸收2Cl-，同时伴随2Na+重吸收，其中1Na+主动、1Na+经细胞旁路被动重吸收，为Na+重吸收节约50%能量,Na+、K+、Ca2+等顺电位梯度经细胞旁路重吸收(被动转运),髓袢升支粗段对水不通透,管内渗透压管外渗透压,3.远端小管和集合管,重吸收12%的Na+、Cl-,重吸收不同量的水,与机体是否缺水有关,可调节,在远曲小管始段:,Na+在管腔膜由Na+-Cl-同向转运进入细胞内,然后在管周膜由Na+泵泵出细胞而被重吸收,是主动重吸收过程,对水不通透,能主动重吸收NaCl,该段小管液渗透压,在远曲小管后段和集合管：,两类上皮细胞,主细胞闰细胞,主细胞:,Na+在管腔膜主要通过Na+通道进入细胞内，然后在管周膜由Na+泵泵出细胞而被重吸收,Na+的重吸收,小管液呈负电位,Cl-经细胞旁途径被动重吸收,K+被分泌入管腔,主细胞的活动是受机体调节的：重吸收Na+和分泌K+受醛固酮调节，重吸收水受抗利尿激素调节,(二)HCO3-的重吸收与H+的分泌,1.近端小管,80%的HCO3-在近端小管重吸收,重吸收的机制：被动过程,重吸收的特点：,不是以HCO3-的形式而是以CO2的形式重吸收的；,HCO3-的重吸收优先于Cl-的重吸收；,HCO3-的重吸收与Na+-H+逆向交换呈正相关(H+分泌重吸收HCO3-),2.髓袢,对HCO3-的重吸收主要发生在升支粗段,机制同近端小管,3.远端小管和集合管,闰细胞分泌H+,H+分泌机制:,主动分泌,Na+-H+交换H+泵(主要),H+分泌特点:,泌H+与重吸收HCO3-、Na+呈正相关,=泌H+助碱贮(泌H+促HCO3-重吸收排酸保碱),泌H+是有限度的:当小管液pH值4.5时,泌H+则停止,泌H+与泌K+呈负相关(竞争抑制),H+泵,NH4+,NH3+,H+,(三)NH3的分泌与H+、HCO3-的转运关系,在近端小管、髓袢升支粗段、远端小管,上皮细胞内的谷氨酰胺,谷氨酰氨酶(限速酶),NH3（脂溶性）,谷氨酸,H+,NH4+,谷氨酸根,谷氨酸脱氢酶,NH4+,-酮戊二酸,2个HCO3-,NH3,NH3的去路:,NH4+的去路:,NH4+,NH3+H+,在细胞内:,Na+、HCO3-的去路：,NH3分泌机制:单纯扩散,在集合管：,上皮细胞膜对NH3高度通透，对NH4+的通透性较低,肾小管腔：NH3H+,NH4+Cl-NH4Cl,NH3扩散入小管液中,每排出1个NH4+，有1个HCO3-被重吸收,NH3分泌特点:,泌NH3与泌H+呈正相关：即泌NH3促进H+-Na+交换，促进排酸保碱,调节机体酸碱平衡。,NH3扩散的量决定于管腔液与管周液的pH值：管腔液pH值较低时，NH3较易扩散。,酸中毒时可使NH3的分泌增加,氨的分泌也是肾脏调节酸碱平衡的重要机制之一,(四)K+的重吸收和分泌,原尿中的K+绝大部分(65%70)在近端小管被重吸收，25%30%在髓袢重吸收入血,终尿中的K+主要是由远曲小管和集合管分泌的。,K+重吸收的机制:主动过程(尚不清楚),K+分泌机制:,Na+-K+交换,远曲小管和集合管主细胞分泌K+,K+分泌特点:,泌K+与泌H+呈负相关,Na+-K+交换与Na+-H+交换具有竟争抑制,酸中毒:Na+-H+,Na+-K+泌K+高血钾症高血钾症:Na+-K+,Na+-H+泌H+酸中毒,多吃多排、少吃少排、不吃也排,当大量使用利尿药时,应注意适当补钾，以防止低血钾症的发生。,(五)钙的重吸收和排泄,在近端小管:,70%Ca2+被重吸收,80%由溶剂拖曳方式经细胞旁途径,20%经跨细胞途径,髓袢:,远端小管和集合管:,跨细胞途径主动转运,仅限升支粗段,细胞内Ca2+转运:,基底侧膜上,Ca2+泵,Na+-Ca2+交换,(六)葡萄糖的重吸收,重吸收部位:,仅限于近曲小管(尤其前半段),重吸收机制:,继发性主动转运,葡萄糖重吸收的特点：,具有一定的限度(可能与协同转运载体的数目有限有关),尿中刚刚出现葡萄糖时的血糖浓度(或不出现尿糖的最高血糖浓度),肾糖阈(renalthre