肾小管与集合管的重吸收
肾小管的重吸收作用原理
肾小管的重吸收作用原理肾脏是人体重要的排泄器官，其中肾小管是肾单位的功能结构之一，其主要功能是对尿液进行再吸收和分泌，从而维持体内水、电解质和酸碱平衡。
肾小管的重吸收作用在肾脏功能中具有重要的地位，本文将对肾小管的重吸收作用原理进行探讨。
一、肾小管的结构特点肾小管位于肾单位的中央位置，是肾脏结构的重要组成部分。
它由近曲小管、远曲小管和集合管组成，其主要功能是对尿液进行再吸收和分泌。
肾小管壁面积巨大，且具备丰富的毛细血管网络，使得肾小管细胞能够有效地参与尿液的加工和调节。
二、肾小管的重吸收机制肾小管的重吸收机制主要通过肾小管细胞上的转运蛋白质来实现。
这些转运蛋白质能够选择性地将部分物质从尿液中再吸收回血液，以维持体内的稳态。
具体而言，肾小管重吸收机制包括了主动转运、被动转运和渗透调节三个方面。
1. 主动转运主动转运是指通过ATP酶将物质从低浓度区域转运到高浓度区域，以消耗能量的方式实现物质的再吸收。
肾小管细胞上的转运蛋白质能够将葡萄糖、氨基酸、钠离子等重要物质从尿液中主动转运回血液。
这种主动转运机制能够确保这些物质被有效地再吸收，使得体内的营养和水分得到充分利用。
2. 被动转运被动转运是指物质根据浓度差异自发地从高浓度区域转移到低浓度区域，不需要消耗能量。
在肾小管的重吸收过程中，被动转运主要指的是电解质的再吸收。
例如，钠离子与水分子之间的运动是通过被动转运来实现的，通过维持浓度梯度进一步产生渗透压，促进水分分子再吸收。
3. 渗透调节渗透调节是肾小管重吸收的重要机制之一，它通过渗透物质的浓度差异来调节水的再吸收。
在肾小管中，渗透物质如尿素、尿酸等被主动转运或被动转运再吸收，从而形成了渗透梯度。
这种渗透梯度能够促使水分子通过渗透调节机制回吸收，实现体内水分的平衡。
三、肾小管的调节因素肾小管的重吸收作用除了受到细胞内转运蛋白质的调控外，还受到多种激素的调节。
其中，抗利尿激素抗利尿酮激素（ADH）是重要的调节因素之一。
肾小管与集合管的功能
02
集合管
集合管的构造
上皮细胞
01
集合管的上皮细胞为立方形或扁平形，细胞间以连接复合体连
接，并存在有规律的细胞间空隙。
基底膜
02
集合管的基底膜较厚，主要由透明质酸和多种蛋白多糖结合构
成。
细胞间连接
03
集合管的上皮细胞间通过连接复合体连接，主要包括半桥粒、
粘着带和粘着斑。
集合管的功能
调节尿液的浓缩和稀释
分泌钾离子
集合管的上皮细胞具有调节尿液的浓缩和稀 释的功能，通过控制水的重吸收和分泌实现 。
集合管的上皮细胞还能分泌钾离子，通过调 节钾离子的分泌来维持体内的钾离子平衡。
调节血压
排泄代谢产物
集合管还具有调节血压的功能，通过集合管 上皮细胞的收缩和舒张来调节肾单位的血流 量，进而调节血压。
集合管的上皮细胞还能排泄代谢产物，如肌 酐、尿素氮等，通过尿液排出体外。
03
肾小管与集合管的关联
肾小管与集合管的解剖关系
肾小管
肾小管是肾脏内细长的管道，其结构和功能各异。根据其走 行和功能，可分为近曲小管、远曲小管和集合管。
集合管
集合管是肾小管的末端部分，与远曲小管连接，形成肾单位 的终末部分。
肾小管与集合管的生理关系
肾小管的重吸收作用
肾小管通过重吸收作用将原尿中的水分、电解质和其他物质重新吸收回血液 中，从而形成终尿。
THANK YOU.
2023
肾小管与集合管的功能
目录
• 肾小管 • 集合管 • 肾小管与集合管的关联
01
肾小管
肾小管的构造
1 2
近曲小管
近曲小管是肾小管中最粗的一段，负责重吸收 原尿中的葡萄糖、氨基酸等物质。
肾小管和集合管的物质转运功能专家讲座
35
第35页
（六） 葡萄糖和氨基酸重吸收
1、重吸收部位：均在近端小管（尤其是前半段）全
部被重吸收
2、重吸收机制 : Na+—葡萄糖同向转运（继发性主动
转运）
3、重吸收特点：
重吸收部位只局限于近端小管（尤其是前半段） 重吸收与Na+相偶联，属于继发性主动转运 近端小管对葡萄糖重吸收有一定程度
4、肾糖阈：180 mg/100ml，尿中刚开始出现葡萄糖时
跨细胞转运路径：穿过细胞
细胞旁转运路径：经过细胞间紧密连接
4
肾小管和集合管的物质转运功能
第4页
管腔
顶端膜
毛细血管 基底侧膜
Schematic view of a proximal tubule cell
5
肾小管和集合管的物质转运功能
第5页
小管液
细胞旁转运路径
跨细胞转运路径
Lateral intercellular space
(3) 远端小管和集合管: 约 9%
2. Ca2+ 重吸收机制 近端小管：80% Ca2+ 溶剂拖拽 ，20%跨细胞路径。 髓袢(仅升支粗段)：同上，无溶剂拖拽 。 远端小管和集合管：跨细胞路径。
3. 调整
甲状旁腺激素（PTH） 血磷、血浆pH值、近端小管钠和水重吸收
肾小管和集合管的物质转运功能
4. 联络临床：尿崩症：ADH完全缺乏或远曲和集合
管缺乏ADH受体；饮大量清水后，引发尿量增加，尿 液稀释
肾小管和集合管的物质转运功能
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第44页
ADH释放降低时，形成低渗尿
肾小管和集合管的物质转运功能
45
第45页
二 、尿液浓缩
肾小管和集合管中物质的重吸收和分泌[自动保存的]课件
![肾小管和集合管中物质的重吸收和分泌[自动保存的]课件](https://img.taocdn.com/s3/m/096180816037ee06eff9aef8941ea76e58fa4ae7.png)
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW ERA
01
肾小管和集合管的结构与功能
肾小管和集合管的定义与位置
肾小管
是肾脏的基本功能单位，负责重 吸收和分泌物质，位于肾小囊和 肾小球之间。
集合管
是肾小管的一部分，位于肾皮质 和髓质交界处，主要负责重吸收 水分和某些电解质。
肾小管和集合管的结构组成
激素调节
抗利尿激素
促进集合管对水的重吸收，增加尿液渗透压。
醛固酮
促进远端小管对Na⁺、Cl⁻、水的重吸收，同时促进K⁺的分泌。
自身调节
管腔内渗透压变化
渗透压感受器位于入球小动脉和出球小动脉之间的区域，当管腔内渗透压升高时 ，可刺激集合管对水的重吸收。
管腔内pH值变化
当管腔内pH值降低时，可刺激集合管对H⁺、HCO₃⁻的分泌。
02
物质的重吸收过程
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
物质重吸收的机制
主动重吸收
需要消耗能量的重吸收过程，如Na+、K+、Ca2+等离子的 重吸收。
被动重吸收
顺浓度差进行的重吸收过程，如水、葡萄糖、氨基酸等物质 的重吸收。
不同物质的重吸收过程
水分和电解质的重吸收
运至管腔内。
Na+
通过上皮细胞膜上的Na+/K+交 换体将Na+顺浓度梯度转运至细 胞内，再通过囊泡将Na+转运至
管腔内。
分泌的生理意义
维持尿液的pH和渗透压
通过分泌H+和NH4+，维持尿液的酸碱平衡和渗透压稳定。
维持电解质平衡
通过分泌K+、Na+等电解质，维持血液和尿液中的电解质平衡。
第3节肾小管和集合管物质的转运功能-精品文档
A. Na+-H-交换体，逆向转运。 B. Na+与GS、AA、Cl-等同向转运。 基侧膜Na+泵将Na+泵入细胞间隙， GS、AA、Cl-易化扩散入间隙。 均为继发主动重吸收。 C. 水重吸收：上述物质被重吸收入 细胞间隙→间隙渗透压↑→水通 过紧密连接、上皮细胞入间隙→ 间隙静水压↑→水重吸收入血。 Na+、水重吸收多于Cl- ，HCO3-重吸收 优于 Cl-， .髓袢的重吸收： 主要是升支粗段。机制同近端小管。
3.远端小管和集合管的重吸收： 远端小管和集合管闰细胞可主动分泌 H+。分泌入小管液中的H+可与HCO3-、 HPO42-、NH3结合, 降低小管液[H+]。 小管液pH降低时，H+分 泌减少。
(四)K+重吸收: 65~70%在近端小管，25~ 30%在髓袢重吸收，且比例固定。 (五)葡萄糖重吸收：100%在近端小管由 Na+-葡萄糖转运体继发动重吸收。 肾糖阈：尿中开始出现糖的血糖最低值。 180mg/dl (滤过量=225mg/dl) 吸收极限量：滤过量=375mg/dl(男) 300mg/dl(女) (六)氨基酸重吸收：机制同glucose。 (七)其他物质：HPO4 2–、SO4 2 –与Na+同 向转运； 少量蛋白质——吞饮。
C.升枝粗段：主动重吸收NaCl。 机制：粗段上皮细胞基侧膜Na+泵造成细 胞内低Na+，Na+:K+:2Cl-同向转运体 继发主动转运；另有1个Na+顺电位差 经细胞旁路重吸收；该段对水通透性 低，水留在小管液中，由于NaCl被重 吸收，造成水、盐重吸收分离，形成 髓质高渗。 呋喃苯胺酸(呋塞米，furosemide)可抑 制Na+:K+:2Cl-同向转运。
肾小管的选择性重吸收.
肾小管和集合管的重吸收作用血液经肾小球的滤过作用，形成的滤过液就是原尿，原尿进入肾小管后被称为小管液，小管液再经过肾小管和集合管的重吸收与分泌作用后形成终尿，最后被排出体外。
据测定终尿量一般仅占原尿量的1%左右，这主要与肾小管和集合管的重吸收有密切的关系。
重吸收是指肾小管和集合管上皮细胞将物质从肾小管液转运到血液中的过程；肾小管和集合管对不同物质是选择性重吸收，小管液中有的物质（如葡萄糖）可全部被重吸收，有的被部分重吸收 (如Na+、K+等)，有的则完全不被重吸收 (如肌酐)。
（一）重吸收方式肾小管与集合管的重吸收方式有主动重吸收和被动重吸收两类。
1. 主动重吸收肾小管与集合管上皮细胞利用自身代谢活动所产生的能量，将溶质逆电化学梯度转运到细胞外组织间液的过程，称为主动重吸收。
它主要通过细胞膜上的离子泵、载体、吞饮等机制来完成。
2. 被动重吸收肾小管与集合管上皮细胞依靠物理和化学机制，顺电化学梯度将溶质转运到细胞外组织间液的过程，称为被动重吸收。
被动重吸收不直接消耗能量，其转运量取决于滤过膜的通透性及两侧溶质分子的电化学梯度。
被动重吸收转运动力是电位差、浓度差、渗透压差。
（二）几种重要物质的重吸收１．Na+的重吸收肾滤过的Na+有96%～99%被重吸收，除髓袢降支粗段对Na+几乎不通透外，其余肾小管的各部分和集合管均能重吸收Na+。
近球小管是Na+重吸收的主要部位，其次是髓袢升支，其余部分则在远曲小管和集合管被重吸收。
肾脏的Na+重吸收功能是调节细胞外液容积的关键。
近球小管对Na+的重吸收，常以“泵-漏模式”来解释。
小管液中的Na+顺着浓度差和电位差被动转运进入细胞内，在侧膜上钠泵驱动下主动转运到细胞间隙。
一方面使细胞内的Na+浓度降低，小管液中的Na+可以不断地扩散进入细胞；另一方面使细胞间隙的Na+浓度升高，促进水渗透进入细胞间隙。
Na+和水的进入提高了细胞间隙的静水压，可促使Na+和水通过基膜进入与其相邻的毛细血管，也可促使Na+经由靠近管腔膜一侧的“紧密连接”回漏小管液中。
肾小管喝集合管吸收钠离子的原理
肾小管喝集合管吸收钠离子的原理
肾小管和集合管是肾脏的重要组成部分，它们对体液中的钠离子进行吸收和排泄，以维持体内钠离子的平衡。
以下是肾小管和集合管吸收钠离子的主要原理：
1. 主动转运：肾小管和集合管细胞上有丰富的钠离子转运蛋白，如钠-钾泵 (sodium-potassium pump)。
这些蛋白利用细胞内的
能量将细胞内的钠离子从低浓度向高浓度地转运到细胞外。
这使得细胞外的钠离子浓度高于细胞内，从而形成了浓度梯度，促使钠离子进入细胞内。
2. 顶膜钠通道：肾小管和集合管细胞上有丰富的顶膜上的钠通道 (sodium channels)。
这些通道通过主动转运蛋白的作用，将
细胞外的钠离子以电化学梯度的方式进入细胞内。
这样，从浓度和电化学梯度的共同作用下，钠离子得以迅速进入细胞内。
3. 细胞内底膜转运蛋白：细胞内底膜上的转运蛋白，如钠-钙
交换蛋白 (sodium-calcium exchanger)，能够利用细胞内的钠离
子浓度梯度调节钙离子的进出，同时也起到调节钠离子的吸收的作用。
综上所述，肾小管和集合管通过主动转运和开放钠通道的方式，在细胞内建立了钠离子的浓度梯度和电化学梯度，促使钠离子从尿液中快速吸收进入细胞内，维持体内钠离子的平衡。
生理学之肾小管与集合管的重吸收与分泌
糖的吸收极限量。 ⑤ 肾糖阈：尿中刚刚开始出现葡萄糖时的最低血糖浓度。
HCO3-的重吸收
部位：近端小管80-90%，其余在远端小管和集合管 机制： 被动重吸收 特点：⑴ 以CO2的形式重吸收；
⑵ HCO3-的重吸收优先于Cl-的重吸收； ⑶ HCO3-的重吸收与Na+-H+逆向交换呈正相关(H+分泌↑→ 重吸收HCO3-↑)。 意义：维持体内酸碱平衡
NaCl：主动重吸收 水：渗透性被动重吸收 K+：近端小管重吸收，远端小管分泌 葡萄糖：仅在近端小管主动重吸收 HCO3-：以CO2形式重吸收 氢离子：分泌 氨：分泌
N皮a+质重吸肾收单，位C和l-重近吸髓收肾单位
近端小管前半段：主动过程，跨细胞途径 ，
近端小管后半段：被动重吸收 细胞旁路途径，1/3；Cl- 被动重吸收（主要）
肾外髓质部高深梯度形成
原因：髓袢升支粗段钠氯钾同向转运体对NaCl的主动重吸收造成
肾内髓质部高深梯度形成
① 尿素及其再循环 ② NaCl的扩散
肾髓质高渗梯度的维持
直小血管的逆流交换作用
① 重吸收证据 量：原尿180L/d→终尿1-2L/d 质：原尿中的葡萄糖、氨基酸浓度与血浆相同，终尿中几乎没有葡萄糖、氨基酸。
② 重吸收的特点：选择性重吸收 有用的全部、大部、部分重吸收(如葡萄糖、氨基酸、维生素等)(如水、Na+、Cl-) 无用或有害的则不吸收(如肌酐、氨等)。
主要物质的重吸收与分泌
肾小管与集合管的重吸收与分泌
肾小管与集合管的重吸收与分泌
掌握： ❖ ❖ ❖ ❖
了解： ❖ 尿浓缩与尿稀释 HCO3-的重吸收
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主动重吸收(active
transport)
• 近球小管后半段：
Na+ 、 Cl- —— 细 胞 旁 路 被 动 重 吸 收 (paracellular
pathway)。
近球小管——泵漏模式(pump-
leak model)
A 首先小管腔Na+顺浓度差扩散入小管细胞内
There is a concentration gradient favoring sodium diffusion into the cell.
第二节 肾小管与集合管的重吸收
Reabsorption in the renal tubule and collecting duct
中山大学基础医学院生理学教研室 王庭槐
• 超滤液量(ultrafiltrate volume)180L /日 尿量(urine volume)1.5L /日 提示99%被重吸收 1%排出体外
• 某物质 终尿浓度u / 血浆浓度P 反映物质被重吸收或分泌的情况
• 因为水的重吸收量达99%，流量缩小了100倍， • 所以u/p=100的物质既不被重吸收又不被分泌和排
泄
• u/p<100 尿素(aquacare)、钠(sodium)等被不同程度 地重吸收
• u/p>100如肌酐(creatinine)等，提示肾小管还有分泌 和排泄功能
尿素
Na+ 主动
尿素a+_ Cl
特点：顺电化学差进行，不需耗能
2.主动重吸收(active transport)：指肾小管上皮 细胞逆电化学差，将小管内溶质主动转 运到小管外组织间液的过程。
Active transport can move a solute against an electrochemical gradient and requires energy derived from metabolism.
D 静水压升高引起Na+和水通过基膜进入细胞 间液和相邻毛细血管，并有回漏现象.
Sodium and water are reabsorbed from the interstitial fluid into the
peritubular capillaries by hydrostatic pressure ,meanwhile,there also
重吸收部位:
• 近球小管(proximal tubule) 14mm,刷状缘(brush border)增大重吸收面积
• 髓袢(Henle's loop) 2～10mm • 远球小管(distal tubule) 13.6mm • 集合管(collecting duct) 20mm
一、重吸收的方式
B 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，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.
exits leakage from interstitial fluid to tubule.
E 在Na+被重吸收时，尚有相当量的负离子 （HCO3- 或Cl-）顺Na+被重吸收时造成的 电位差而被重吸收。
Many negative ions are reabsorbed by difference of potential
• 地点和吸收比例：
近球小管：占滤过量65～70% 远曲小管：10% 髓袢：20% 集合管：耗O2 1克，重吸收Na+ 20～30克─主动转运
各段小管重吸收Na+ 的机制 近球小管
Proximal tubule
• 近球小管前半段： Na+与GS、氨基酸同向转运(symport)
Na +与H +
逆向转运(antiport)
1.被动重吸收(passive transport)：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.
葡萄糖(glucose)、氨基酸(amino acid)、Na+等主 动重吸收
二、几种物质的重吸收
1. Na+的重吸收：
• 方式──主动重吸收(active transport)
原尿(glomerular filtrate) Na+ 500g /日， 终尿(urine) Na+ 3～5g /日 99%回收
• 水──借渗透压(osmotic forces)之差被动重吸收，渗 透压差是其动力。
• 溶 质 ─ ─ 浓 度 差 (difference of concentration) 和 电 位 差 (difference of potential)（电化学差）是其被动重吸收 的动力。
浓度差
电位差
Na+ H2O
• 逆浓度差 • 逆电位差
• 髓袢升支粗段(thick segment of ascending limb) 继 发性主动转运(secondary active transport)
• 特点：逆电化学差 耗能
Characteristics: against an electrochemical gradient and requires energy )
induced by the process of sodium reabsorption .
• 远曲小管：Na+重吸收量少
A 紧密连接(tight junctions)对Na+通透性低，回漏 量少
B 管内外浓度差大，电位差大 20mfT/L : 140mfT/L 管内-10～45 mV