影响肾小管、集合管重吸收及分泌的因素
出处:按学科分类—医药、卫生 中山大学出版社《临床人体解剖生理学》第520页(2764字)
(一)小管液中溶质的浓度
小管液中溶质形成的渗透压是对抗水重吸收的力量。如果小管液中溶质的浓度增加,渗透压即随之增大,可阻碍水的重吸收,使尿量增加,这种情况称为渗透性利尿(osmotic diuresis)。糖尿病患者血糖超过肾糖阈时,滤出的葡萄糖不能全部被重吸收,使小管液中溶质的浓度增高,阻碍了水的重吸收,从而使尿量增加。未被重吸收的葡萄糖从尿中排出,形成糖尿。临床使用的脱水剂甘露醇(mannito1),就是因为它可被肾小球滤过,又不被肾小管重吸收,使小管液中溶质的浓度增高,阻碍了水的重吸收,使尿量增多,从而达到脱水利尿的目的。小管液中溶质浓度既影响尿的成分,也影响尿量。
(二)激素的调节
1.抗利尿激素(antidiuretic hormone,ADH) 抗利尿激素是下丘脑的视上核(supraoptic nucleus,SON)和室旁核(paraventricular nucleus,PVN)的神经细胞合成的一种神经激素,合成后经下丘脑-垂体束(hypothalamo-hypophysial nerve tract)运送到神经垂体(neurohypophysis)储存,当人体需要时从神经垂体释放入血,随血流到达肾脏的远曲小管和集合管。ADH的作用是增加远曲小管和集合管上皮细胞对水的通透性,使水的重吸收增加,尿量减少,因此称为抗利尿激素。
抗利尿激素的分泌主要受以下因素的调节:
(1)血浆晶体渗透压:当体内缺水时(如大量出汗、严重呕吐、腹泻),血浆晶体渗透压升高,通过下丘脑中的渗透压感受器(osmotic receptor),引起ADH合成、释放增加,使远曲小管和集合管重吸收水增多,而尿量减少,缓解体内缺水的状态,使血浆晶体渗透压降低,从而维持水和血浆晶体渗透压的相对平衡。当体内水分增多时(如大量饮清水),血浆晶体渗透压降低,ADH合成、释放减少,使水的重吸收减少,尿量增多,这样排出体内多余的水分,血浆渗透压回升,同样维持水和血浆晶体压的相对平衡。大量饮清水后尿量增多的现象称为水利尿(water diuresis)。肾脏通过ADH,维持体内水和渗透压的平衡。
(2)循环血量:当循环血量减少,如大失血时,对左心房和胸腔大静脉壁上的容量感受器(volume receptor)刺激减弱,迷走神经传入中枢的冲动减少,反射性地使ADH分泌增多,远曲小管和集合管对水的重吸收增多,使循环血量恢复。循环血量增加时,发生相反的变化。这样通过ADH,肾脏可以维持循环血量的相对稳定。
(3)血压:当血压下降时,通过颈动脉窦压力感受器(carotid sinus baroreceptor)和主动脉弓压力感受器(aortic arch baroreceptor),反射性地引起ADH分泌增多,水的重吸收增多,循环血量增多,血压回升。血压升高时,作用相反。肾脏通过ADH可以维持血压的相对稳定。
(4)创伤、疼痛、情绪紧张:人处于创伤、疼痛、情绪紧张等应激情况时,通过中枢神经系统的联系,使ADH分泌增多,引起尿量减少。
综上所述,肾脏在维持人体水和血浆晶体渗透压的平衡及循环血量和血压的稳定方面有重要的作用。
现将ADH分泌的调节、合成部位、运输途径、贮存和释放部位、作用及对人体的意义总结于图11-42。
图11-42 ADH分泌的调节及其作用
由于下丘脑、下丘脑-垂体束和神经垂体的病变,引起ADH分泌减少,排出大量的稀释尿,称为尿崩症(diabetes insipidus),最多的尿量每天可达数十升。
2.醛固酮(aldosterone) 醛固酮是肾上腺皮质球状带分泌的一种激素。它的主要作用是促进远曲小管和集合管对Na+的主动重吸收,带动Cl-和水的重吸收,促进K+的分泌,简言之保钠排钾。醛固酮的分泌主要受以下因素的影响:
(1)肾素-血管紧张素-醛固酮系统(renin-angiotensin-aldosterone system):循环血量减少(如失血),血压下降,引起肾血流量减少,通过以下三条途径使近球细胞分秘肾素增多:①刺激肾小球牵张感受器;②肾小球滤过率减少,Na+滤出减少,流经远曲小管致密斑的Na+量减少,致密斑钠感受器兴奋;③交感神经兴奋。肾素(renin)是一种蛋白水解酶,能水解肝脏产生的血管紧张素原(angiotensinogen),使它成为血管紧张素Ⅰ(angiotensin Ⅰ)。血管紧张素Ⅰ在肺等组织中的转换酶的作用下,变成血管紧张素Ⅱ(angiotensin Ⅱ),血管紧张素Ⅱ使血管收缩,血压升高。血管紧张素Ⅱ在氨基肽酶的作用下转变成血管紧张素Ⅲ(angiotensin Ⅲ)。血管紧张素Ⅱ和Ⅲ均可刺激肾上腺皮质球状带分泌醛固酮,它促进远曲小管和集合管对Na+的主动重吸收,带动Cl-和水的重吸收,使循环血量回升、血压升高,维持循环血量和血压的相对稳定。
(2)血钠和血钾的浓度:当血中Na+浓度降低或K+浓度升高时,可直接刺激肾上腺皮质球状带分泌醛固酮,使远曲小管和集合管重吸收Na+增多,分泌K+增多,使血钠升高,而血钾降低,维持血钠和血钾浓度的相对稳定。
总之肾脏通过醛固酮也可以维持循环血量和血压的相对稳定,并能维持血钠和血钾浓度的相对平衡。
现将醛固酮分泌的调节、作用和对人体的意义总结于图11-43。
图11-43 醛固酮分泌的调节及作用
除抗利尿激素和醛固酮外,甲状旁腺激素(parathyroid hormone,PTH)和心纳素(cardionatrin)也影响肾脏的泌尿功能。