肾小管和集合管的分泌作用.
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肾小管的重吸收与分泌肾小管是肾脏中的一个重要结构,承担着重吸收和分泌物质的功能。
本文将探讨肾小管重吸收与分泌的机制以及其在维持水电解质平衡和排泄废物物质中的作用。
一、肾小管的结构与功能肾小管是肾单位的组成部分,由近曲小管、远曲小管和集合管组成。
肾小管具有重吸收和分泌两种功能,通过调节尿液的成分来维持体内的水电解质平衡。
1. 重吸收功能肾小管的重吸收功能指的是将滤过液中的有用物质重新吸收回体内,并将其返回到血液中。
这样可以避免过多的水和有益物质的流失。
肾小管重吸收主要发生在近曲小管和远曲小管中。
近曲小管主要负责重吸收尿液中的葡萄糖、氨基酸、电解质等物质。
这些物质通过肾小球滤过后进入近曲小管,通过细胞内的转运蛋白将其重新吸收回血液中。
远曲小管主要负责重吸收尿液中的钠、钾、氯等电解质物质。
这些物质在近曲小管中的滤过率较低,需要通过肾小管细胞内的离子通道和转运蛋白进行重吸收作用。
2. 分泌功能肾小管的分泌功能指的是将体内过多的废物物质和药物等有害物质从血液分泌到尿液中,以加速其排泄。
肾小管的分泌主要发生在远曲小管和集合管中。
远曲小管分泌的物质主要包括酸性物质和尿素。
酸性物质是体内代谢产生的有害物质,通过转运蛋白和离子通道进入远曲小管细胞内,然后分泌到尿液中。
尿素是蛋白质代谢产物,其分泌过程受到抗利尿激素的调节。
集合管是肾小管中最后一段,也参与了分泌废物物质的作用。
集合管中的分泌物质主要是药物和其他有害物质,通过转运蛋白和离子通道将其分泌到尿液中。
二、肾小管重吸收与分泌的调节机制肾小管的重吸收和分泌受到多种调节机制的控制,以保持体内水电解质平衡和排泄废物物质。
1. 肾小管自主调节肾小管细胞具有自主调节功能,通过细胞内的离子通道和转运蛋白对重吸收和分泌物质进行调节。
例如,在近曲小管中,葡萄糖的重吸收主要由葡萄糖转运蛋白(SGLT)介导,当血液中的葡萄糖浓度升高时,SGLT的活性增加,从而增加葡萄糖的重吸收。
职业教育现代宠物技术教学资源库肾小管和集合管的重吸收与分泌作用整体认知血浆在肾小球处发生超滤,是生成尿液的第一步。
超滤液还需经肾小管和集合管的重吸收与分泌过程,才能形成最终的尿液。
肾小囊腔的原尿,经肾小管流向集合管,称小管液。
重吸收(reabsorption)是指肾小管和集合管上皮细胞将小管液中的水分和各种溶质重新转运回血液。
分泌(secretion)是指肾小管和集合管上皮细胞将本身产生的物质或血液中的物质转运至肾小管腔内。
小管液经过肾小管和集合管管壁上皮细胞能选择性重吸收小管液中的水分和各种物质与分泌后成为终尿,最后排出体外。
据测定牛两侧肾脏每天产生的原尿在1400L以上,而每天排出的终尿量只有6〜12L,终尿量通常仅占原尿量的不到1%。
其中水分99%被重吸收,葡萄糖和氨基酸等全部被重吸收,Na+、Cl-、尿素大部分被重吸收,而肌酐则完全不被重吸收。
肾小管各段对不同物质的重吸收率和重吸收的物质是不同的。
如近曲小管的重吸收能力最强,能吸收原尿中几乎全部的葡萄糖、氨基酸、维生素、小分子蛋白质、钾和磷等,大部分水、钠、氯等物质也被重吸收。
原尿的成分除了不含血浆蛋白外,其他成分与血浆基本相同,经过肾小管和集合管的重吸收和分泌作用,使原尿中对机体有用的物质重新被吸收入血,对机体无用或有害的物质随终尿排出,终尿的量与成分和原尿大不相同。
表1 肾脏对正常血浆成分的滤过量、重吸收量与排泄量单位:g/24h 物质滤过量重吸收量排泄量物质滤过量重吸收量排泄量Na+540 537 3.3 葡萄糖140 140 0 Cl-630 625 5.3 尿素53 28 2.4 HCO3-300 300 0.3 肌酐 1.4 0 >1.4 K+28 24 3.9近端小管上皮形成皱褶,增大吸收面积,是滤过液中物质重吸收的主要部位。
其中67%Na+、Cl-、K+和水在近端小管被重吸收;有85% HCO3-在近端小管被重吸收;全部葡萄糖、氨基酸及滤过的少量蛋白质在近端小管被重吸收;H+在此段被分泌入小管液中。
肾小管和集合管各段重吸收和分泌的特点嘿,大家好!今天我们要聊聊肾脏里的两个重要“居民”:肾小管和集合管。
别急着打瞌睡,这个话题其实超级有趣,我们用点儿轻松的方式,把它说清楚。
肾脏里那些神秘的过程,听上去复杂,但其实就像一个精密的工厂,在不停地处理“原料”,给我们身体提供必需的“产品”。
好啦,废话不多说,咱们直奔主题吧!1. 肾小管的重吸收与分泌首先,肾小管就像是一座高效的加工厂,它主要负责的是重吸收和分泌。
我们先聊聊重吸收。
肾小管的重吸收功能就像是厨房里的清洗工,尽量把还可以再用的“原材料”从尿液中“捞出来”。
举个简单的例子,咱们的身体需要大量的水分,肾小管就像是个精细的筛子,把大部分水分重新送回血液里。
就像你去饭店点了好多菜,结果吃不完,老板会把剩下的打包给你带走一样。
别看这过程简单,实际上它可是极其重要的。
因为如果没有重吸收,我们身体里很多必要的营养素和水分就会被浪费掉,咱们就得喝水又吃药,真的不划算呀!再说说分泌。
这就有点像工厂的废料处理了。
肾小管不仅仅要回收有用的“物资”,还要把一些不需要的“垃圾”排除出去。
比如一些毒素和代谢产物,肾小管会把这些“顽固分子”从血液中“请”到尿液里,再让它们“离开”咱们的身体。
就像是你家里清理出来的一些旧东西,不能再用的就得赶紧扔掉,免得占地方,对吧?2. 集合管的作用接下来,我们要看看集合管。
它的工作有点像个终点站,所有的小管子到这里都会汇聚在一起。
集合管不仅负责最后的尿液浓缩,还要进一步调节水和盐的平衡。
想象一下,集合管就像一个超级负责的清理工,不仅要最后确认所有的“产品”是否合格,还要确保水分和盐分的比例刚刚好。
就像调味品的量一样,既不能太多也不能太少,得正好适合口味。
集合管会根据身体的需要来调节尿液的浓度。
例如,当你喝了大量水分,集合管会把尿液搞得更稀;而如果你缺水,它会把尿液弄得更浓缩。
这样可以确保你的体液平衡得当,不会因为喝水少或者多而出现问题。
三、肾小管和集合管的分泌作用
肾小管和集合管上皮细胞除了重吸收机体需要的物质以外,还可将自身代谢产生的物质或血液中的某些物质通过分泌或转运过程排入小管液,以保证机体内环境pH等的相对恒定。
(一)H+的分泌
近球小管、远曲小管和集合管上皮细胞均可分泌H+,但主要在近球小管。
由细胞代谢产生或由小管液进入细胞的CO2,在碳酸酐酶的催化下,与H2O生成H2CO3,H2CO3解离成H+和HCO3-。
细胞内的H+通过Na+-H+交换被分泌到小管液中,而小管液中的Na+则被重吸收入细胞。
分泌入小管液的H+与其内的HCO3-生成H2CO3,后者分解的CO2又扩散入细胞,在细胞内再生成H2CO3。
每分泌一个H+,可重吸收1个Na+和1个HCO3-回到血液(图8-6)。
(二)NH3的分泌
细胞内的NH3主要来源于谷氨酰胺的脱氨反应,其他氨基酸也可氧化脱氨生成NH3。
NH3主要由远曲小管和集合管分泌,但酸中毒时,近球小管也可分泌NH3。
NH3是脂溶性物质,可通过细胞膜扩散入小管液中。
进入小管液的NH3与H+结合成NH4+,减少了小管液中的H+量,有助于H+的继续分泌。
NH4+是水溶性物质,不能通过细胞膜,而是与Cl-结合生成铵盐(NH4Cl)随尿排出。
随着小管液中的NH3与H+结合生成NH4+,小管液中的NH3降低,利于NH3的继续分泌(图8-6)。
(三)K+的分泌
K+主要由远曲小管和集合管分泌。
K+的分泌与Na+的主动重吸收有密切的联系,远曲小管和集合管对Na+的主动重吸收,使管腔内成为负电位(-10~-40mV);钠泵的活动则促使组织液的K+进入细胞,增加了细胞内和小管液之间的K+浓度差,以上二者均有利于K+进入小管液中。
也即,在小管液中的Na+被重吸收入细胞内的同时,促进了K+的分泌,这种K+的分泌与Na+的重吸收相互联系,称为Na+-K+交换。
图8-6 H+、NH3和K+ 分泌关系示意图
实心圆表示转运体,空心圆表示钠泵
Na+-K+交换和Na+-H+交换呈竞争性抑制,故在酸中毒时,Na+-H+交换增强,而Na+-K+交换减弱,可出现高钾血症,碱中毒时,Na+-H+交换减弱, K+分泌增多,可出现低钾血症。
另, K+的分泌量与机体摄入的K+量有关,摄入多,排出多,摄入少则排出少,但如无K+
摄入,机体也将排出一部分K+。
故在临床上,为维持体内的K+平衡,应对不能进食的病人适当地补K+,以免引起血K+降低。
(四)其它物质的排出
肾小管和集合管还可将血浆中的某些代谢产物如肌酐等,以及进入人体的某些异物如青霉素等直接排入小管液。
进入体内的物质如青霉素、酚红、速尿和利尿酸等,它们在血液中大多与血浆蛋白结合而运输,很少被肾小球滤过,主要是由近球小管排入小管液中。