调节和影响重吸收及分泌的因素
肾小管和集合管的重吸收及分泌作用受神经和体液因素的调节以及小管内溶质含量等的影响。据目前的研究表明，以体液因素的调节作用最大。
（一）神经调节
1．肾交感传出神经的作用 肾交感神经支配血管平滑肌和肾小管及近球小体，尤其在近端小管、髓袢升支粗段和远端小管的分布密度较高。用微穿刺实验观察到，刺激肾交感神经时NaCl和HCO－3重吸收增多，在近端小管的作用更明显，其机制是去甲肾上腺素激活小管细胞膜上的α受体，导致小管细胞对Na＋和HCO－3等的转运加快。肾交感神经在维持体内Na＋和水的稳态方面具有重要的作用。
2．心－肾反射（cardiac－renal reflex）的作用 冯志强教授等观察到，迅速增加循环血量，回心血量增多使中心静脉压升高期间，肾交感传出神经放电抑制，肾排水排Na＋增多。这种效应在切断肾交感神经的一侧肾减弱，神经完好侧肾不受影响。
目前，国内外的研究一致表明，容量扩张和化学物质致心房、腔静脉和肺循环血管壁上的感受器（心肺感受器）受到刺激时，经迷走神经传入冲动增多，在孤束核换元后的信息经延髓心血管中枢整合，使交感缩血管中枢的紧张性降低，交感神经传出冲动减少，肾交感神经的抑制尤为明显，导致肾血管扩张，肾血流量增多，有效滤过压增大和肾小球滤过率增多，肾小管对Na＋和水的重吸收减少，肾排Na＋和排水增多。这种由于心肺感受器受刺激后，反射性地引起肾排Na＋排水增多的过程，称为心－肾反射。该反射在维持整体循环血量的动态稳定中具有重要意义（见机体血压的稳定机制）。
在循环血量增多引起心－肾反射活动加强的同时，可出现血压升高。血压升高对颈动脉窦和主动脉弓压力感受器的刺激增强，亦反射性地引起肾交感传出神经活动减少，产生利尿和排Na＋的效应。
3．肾－肾反射（renorenal reflex） 刺激一侧肾的传入神经，可反射性地改变对侧或同侧肾交感神经的活动，进而使肾的功能发生变化，这个过程称为肾－肾反射。
在动物实验中已观察到，肾交感的传入纤维主要分布在肾盂和主要的血管壁上，逆行灌流使一侧输尿管和肾盂内压升高时，肾的传入神经活动加强，使对侧肾交感传出神经活动减弱，对侧肾的排Na＋和排水增多。
4．膀胱－肾反射（vesicorenal reflex） 是指在膀胱内的尿量增多使内压升高期间，传入冲动增多，使肾交感传出神经活动增强，肾血管收缩，肾血流量减少，有效滤过压降低，肾小球滤过率减少，尿量生成减少的过程。该反射的作用是避免膀胱的负担进一步加重。
5．肝－肾反射（hepato－renal reflex） 阻断肝静脉回流时，可反射性地引起肾交感神经传出冲动增加和肾的排Na＋减少，该过程为肝－肾反射。其机制可能同肝静脉壁上的感受器受到刺激和回心血量减少等因素有关。
6．副交感神经的作用 Mckenna等在1968年报道犬肾交感神经分布及特征的同时，发表了在犬肾实质区存在有较多的胆碱酯酶的观察结果。20世纪80年代的教科书中明确指出肾受迷走神经和交感神经支配，只是迷走神经的作用尚未阐明。目前，肾有无副交感神经支配尚存争议。从内脏器官的神经支配规律分析，在体内有着重要作用和地位的肾脏，应有副交感神经支配。肾的功能活动是在交感和副交感神经相互既对立又统一的调节下进行的。当然，最终要回答的问题是：①如果有迷走神经支配，在肾内的分布情况，作用及机制是什么？②在整体不同的功能状态下，支配肾的迷走神经和交感神经间的活动变化及规律？③如果确无副交感神经支配，就必须对肾的这种神经支配特征及内在意义予以阐明。
（二）体液调节
1．血管升压素
（1）血管升压素（vasopressin，VP）合成和释放的部位：血管升压素由下丘脑视上核和室旁核的神经内分泌细胞合成和分泌，经下丘脑垂体束运输至神经垂体贮存，并由此释放入血。在生理条件下，VP的合成和释放量较少。
（2）血管升压素的作用及机制：VP主要通过提高集合管（对远曲小管的作用可能较弱或缺乏）上皮细胞对水的通透性，增加水的重吸收而发挥抗利尿作用。VP同集合管上皮细胞管周膜上的V2受体结合后，激活膜内的腺苷酸环化酶，使细胞内cAMP生成增多，cAMP激活细胞中的蛋白激酶A，进而使上皮细胞内水孔蛋白A2（aquaporin－2，AQP－2）由细胞内囊泡中重新分布到管腔膜上，形成水通道，对水的通透性增大，重吸收的水量增多，使尿液浓缩，尿量减少。经上皮细胞水通道进入细胞内的水，再由基底侧膜的AQP－3和髓质内小血管上的AQP－4而吸收入血。
VP还具有提高内髓集合管对尿素的通透性，促进肾内尿素循环和增强髓袢升支粗段重吸收NaCl的作用，进而提高肾外髓和内髓部的渗透压梯度。
下丘脑－神经垂体肿瘤使血管升压素严重缺乏或肾对抗利尿激素不敏感，均可导致肾集合管重吸收水的功能障碍，从而引起烦渴、多饮和排出大量低渗尿，临床称之为尿崩症（diabetes insipidus）。
（3）血管升压素分泌和释放的调节：血浆晶体渗透压升高、循环血量减少和血压降低，均可刺激VP的分泌和释放增多；反之，则抑制其分泌和释放。
血浆晶体渗透压是生理情况下调节VP释放的重要因素。下丘脑视上核和室旁核及其周围区域有渗透压感受器（osmotic pressure receptor），这些细胞对血浆晶体渗透压尤其是NaCl浓度的改变非常敏感，只要血浆晶体渗透压升高或降低1%，即可引起VP分泌和释放的变化。在人体剧烈运动而大量出汗、或病理情况下发生严重的呕吐和腹泻后，因主要导致体内水分丧失，故血浆晶体渗透压升高，进而使视上核和室旁核细胞分泌、神经垂体释放的VP增加，促进集合管对水的重吸收，尿液浓缩，水分排出减少，可阻止血浆晶体渗透压进一步升高。反之，正常人在短时间内大量饮清水，如规定在10min内饮清水1．0L，水分经消化管黏膜吸收入血，血浆晶体渗透压降低，上述刺激作用减弱，VP分泌和释放减少甚至停止，集合管对水的重吸收减少，尿液稀释，尿量增多，以排出体内过剩的水分。这种由于一次性的饮入大量清水，反射性地使VP分泌和释放减少而引起尿量明显增多的现象，称为水利尿（water diuresis）。临床上常用水利尿试验来检测受试者肾对尿液的稀释能力。试验中还观察到，如饮入等量的生理盐水，尿量仅在30min后轻度增加，这是因为胃肠道对水和盐同时吸收入血且吸收速度较慢。
机体失血或严重的呕吐和腹泻，使体液和循环血量减少，对左心房和胸腔大静脉壁上的容量（心肺）感受器（volume receptor）刺激减弱，心－肾反射活动减弱；同时，心输出量减少，血压降低，对压力感受器的刺激减弱，二者经迷走神经传入中枢的冲动减少，反射性地使VP分泌和释放增多，水重吸收增多，尿量减少，有利于血容量和血压的恢复。由静脉大量输液后，循环血量增多，回心血量增多，对容量感受器的刺激增强；心输出量增多，血压升高，对压力感受器的刺激增强，二者均可使迷走神经传入冲动增加，反射性地抑制VP的分泌和释放。此时，心房钠尿肽分泌增多，以及血浆胶渗压降低致有效滤过压增大和肾小球滤过率增多，多因素共同作用使尿量增多，以排出体内过剩的水分。
血浆晶体渗透压和循环血量的改变，都可通过负反馈机制，调节VP的分泌和释放，进而维持血浆晶体渗透压和血量的相对稳定。
此外，强烈的疼痛刺激和高度的精神紧张，以及血管紧张素Ⅱ等，均可促进VP的释放；而弱的寒冷刺激和心房钠尿肽则抑制其释放。
由上可见，VP分泌和释放量的多或少，决定了体内是处于抗利尿或利尿的功能状态。正常人体，由于VP经常性的少量释放，故一般处于抗利尿状态。(https://www.daowen.com)
值得指出的是，上述刺激VP分泌和释放的因素，也同时使存在于下丘脑外侧区的渴觉中枢（thirst sensation center）兴奋，使机体产生渴觉，产生找水和饮水的欲望。渴觉不会适应，只有通过饮水并补足体内的水分后才能消除。事实上，当饮入的水尚在消化管中，通过口咽和消化管内渗透压感受器传入的冲动减少，机体的渴觉便已消失，机体便停止饮水。这种吸收前渴觉消失，可防止饮水过多，使饮水量严格地适应需要量。渴觉中枢和控制ADH分泌的核团在功能上相互联系，共同调节机体的水平衡。
2．醛固酮（aldosterone）
（1）醛固酮分泌的部位：体内的醛固酮主要由肾上腺皮质球状带的细胞分泌。此外，血管内皮细胞，血管平滑肌、心、肾、肝和肺等组织，以及丘脑和下丘脑等神经组织，也具有分泌醛固酮的功能。
（2）醛固酮的作用及机制：醛固酮的主要作用是促进肾远曲小管和集合管上皮细胞对Na＋的重吸收，同时促进Cl－和水的重吸收以及K＋的分泌，因而具有维持Na＋／K＋平衡和维持细胞外液容量稳定的作用。此外，醛固酮还具有加强远曲小管分泌H＋，同时重吸收Na＋和HCO－3的作用。
醛固酮进入远曲小管和集合管的上皮细胞后，与胞浆内的受体结合，形成激素－受体复合物，后者通过核膜，与核中DNA特异性结合位点相互作用，调节特异性mRNA转录，最终合成多种醛固酮诱导蛋白，进而使管腔膜对Na＋的通透性增大，线粒体内ATP的合成和管周膜上Na＋泵的活性增加，以及Na＋－K＋和Na＋－H＋交换过程增强。
（3）醛固酮分泌的调节：醛固酮的分泌主要受肾素－血管紧张素系统、血K＋和血Na＋浓度的调节。
肾素－血管紧张素系统的激活及作用：肾素（renin）主要由球旁细胞分泌，是一种蛋白水解酶。促使肾素分泌的因素有：①机体大量失液或失血，循环血量减少，肾血流量减少，对入球小动脉的牵张刺激减弱，管壁上的牵张感受器兴奋；②肾血流量减少，肾小球滤过率和滤过的Na＋量减少，流经致密斑的Na＋量减少，使致密斑感受器激活；③交感神经兴奋通过释放去甲肾上腺素和肾上腺素。所有这些因素通过刺激球旁细胞，使之分泌肾素。肾素催化血浆中的血管紧张素原（主要在肝脏产生，是一种α－球蛋白）分解成血管紧张素Ⅰ（10肽）。血管紧张素Ⅰ可刺激肾上腺髓质分泌肾上腺素，对血管的直接作用则较弱。血管紧张素Ⅰ在血液和组织中转换酶（肺中最丰富）作用下，降解成血管紧张素Ⅱ（8肽），血管紧张素Ⅱ在氨基肽酶作用下降解成血管紧张素Ⅲ（7肽）。血管紧张素Ⅱ和Ⅲ都具有收缩血管和刺激醛固酮分泌的作用，但前者的缩血管作用较强，可使全身血管广泛收缩（贮血库血管收缩将其中的血液释放入循环；组织间小动脉和微动脉收缩，使毛细血管内血流量减少，毛细血管动脉端和静脉端的血压均降低，使组织液生成减少而回流增多，二者在失血时起到自体或内部输血的作用），后者主要刺激醛固酮的分泌。此外，血管紧张素Ⅱ进入脑后，还可促进血管升压素的分泌和引起渴觉中枢兴奋。渴觉中枢兴奋，激发机体的引水行为，水分吸收入血，可使体液量增多。整体状态下，肾素、血管紧张素、醛固酮在血浆中的水平保持一致，构成一个相互关联的功能系统，称为肾素－血管紧张素－醛固酮系统，该系统协同作用，可使进入循环状态的血量有所增加（图5－8）。但对于失血较多的患者，只有通过输血才能使循环血量恢复正常。
血K＋和血Na＋的浓度：血K＋浓度升高和（或）血Na＋浓度降低，均可直接刺激醛固酮的合成和分泌增加；反之，则使醛固酮分泌减少。但肾上腺皮质球状带对血K＋浓度的变化比血Na＋更为敏感，血K＋升高0．5mmol／L即可刺激其分泌活动增加，血Na＋浓度则需更大程度降低才能引起同样的效应。醛固酮促进肾保Na＋排K＋，以保持血Na＋和血K＋浓度的平衡。可见，血中的Na＋和K＋浓度与醛固酮分泌的关系甚为密切，醛固酮的分泌首先受血中Na＋和K＋浓度的影响，它的作用又调节了血中Na＋和K＋浓度的平衡。
图5－8 肾素－血管紧张素－醛固酮系统的作用示意图
动脉粥样硬化和大动脉炎等引起的肾动脉狭窄，由于肾缺血使肾素分泌增多，体内肾素－血管紧张素－醛固酮系统激活，致外周血管收缩血流阻力增大，水钠潴留，血容量增多，进而形成高血压。肾上腺皮质功能不全（如Addison病），醛固酮分泌不足，排Na＋增多，排K＋减少，可导致高钾血症，重者可出现脱水和循环衰竭。反之，原发性醛固酮增多症的患者，则可出现低钾血症。
3．心房钠尿肽（atrial natriuretic peptide） 由心房肌细胞合成和释放。循环血量增多使心房扩张和摄入钠过多时刺激其释放。心房钠尿肽具有明显的促进NaCl和水排出的作用。其作用机制是：①同集合管上皮细胞管周膜上的受体结合后，可进一步引起管腔膜上的Na＋通道关闭，抑制Na＋的重吸收；②抑制肾素和醛固酮的分泌，使Na＋重吸收减少；③使入球和出球小动脉舒张（以前者为主），肾血浆流量和肾小球滤过率增加；④抑制血管升压素的分泌，使水的重吸收减少。
临床上给患者输入大量的生理盐水后，尿量增多的原因之一就是心房钠尿肽释放增多。此外，心室肌和心房肌细胞分泌的脑利尿钠肽（brain natriuretic peptide），亦具有和心房钠尿肽相同的作用。
4．前列腺素（prostaglandin） 由肾产生的前列腺素，通过促使Na＋、K＋、Cl－、Mg2＋和HCO－3等的排出而产生利尿效应。前列腺素还具有抑制血管升压素所刺激的cAMP增加，以对抗血管升压素的抗利尿作用。
5．糖皮质激素和甲状旁腺激素 二者均具有抑制近端小管Na＋－HPO2－4协同转运体的作用，从而抑制磷酸盐的重吸收，促进其排泄，使尿量增加。糖皮质激素还具有对抗血管升压素对集合管的作用，促进水的排泄，当其分泌不足时，机体排水能力障碍，可出现“水中毒”。
从上可见，血管升压素和醛固酮在促进肾对水、Na＋的重吸收方面，作用是协同的；心房钠尿肽则抑制肾对水、Na＋的重吸收。三者构成一个三角形样的稳定调节型式或三圆互交调节型式（其他的激素作用则较小），通过相互协同和对抗的作用，维持体内水和电解质的动态平衡。
这里要提出的问题是：血管升压素、醛固酮和心房钠尿肽对肾脏水与Na＋的重吸收方面都具有调节作用，即都涉及了水与Na＋的排出这个环节。作为整体的激素和激素作用的广泛性思考，这些激素在胃肠对水与Na＋的吸收方面也应该有作用，即从水与Na＋的吸收、重吸收和排出之间应都发挥各自的作用。目前，尚未见血管升压素、醛固酮和心房钠尿肽在胃肠对水与Na＋吸收方面作用及机制的研究报道。
（三）影响肾小管和集合管重吸收的其他因素
1．小管液中溶质的含量 小管液溶质所呈现的渗透压是对抗肾小管重吸收水的力量。由于滤过膜对血浆中晶体物质的无选择性通透，存在于近端小管内液体的晶体渗透压与血浆相同。在近端小管，小管液呈等渗性重吸收，即盐类的重吸收必须在同时重吸收水时才能继续。当小管液中某种溶质含量增多，渗透压增高时，就会阻止近端小管对水和NaCl的重吸收，此时，不仅尿量增多，NaCl的排出量也增多。糖尿病患者，由于血糖浓度增加，超过肾糖阈，部分葡萄糖不能被近端小管重吸收，小管液渗透压增高，阻止水和NaCl的重吸收，使其排出量增多，故尿量增多并出现糖尿。这种由于小管液中的溶质含量增多，渗透压增高，使水的重吸收减少而发生尿量增多的现象，称为渗透性利尿（osmotic diuresis）。
在临床上，广泛采用渗透性和药物性利尿以达到治疗目的。在循环衰竭时，由于动脉血压降低，肾小球滤过率极度下降，小管内液被全部重吸收。在这种情况下，为避免可能造成的持续性肾损害和代谢产物在体内的堆积，可使用甘露醇等药物造成适当强度的渗透性利尿。对于急性肾功能衰竭的患者，用药物抑制小管液中溶质的转运，使水的重吸收障碍，产生利尿作用以达到消肿的目的。
2．肾小球滤过率 近端小管对小管液的重吸收量与肾小球滤过率之间有着密切的联系。无论肾小球滤过率增多或减少，近端小管的重吸收量始终占滤过量的65%～70%，这种关系称为球－管平衡（glomerulo－tubular balance）。其生理意义在于使尿量不致因肾小球滤过率的增减而发生大幅度的变化。球－管平衡与近端小管对Na＋的恒定比率重吸收有关。近端小管对Na＋的重吸收量常是滤过量的65%～70%，从而决定了对滤液的重吸收量也总是占肾小球滤过率的65%～70%。
球－管平衡在某些情况下也可能被打破。如在渗透性利尿时，肾小球滤过率不受影响，近端小管重吸收率小于65%～70%，排出的NaCl和尿量都会明显增多。肾小球肾炎时，肾小球滤过率下降，肾小管的重吸收功能基本正常，造成“球－管失衡”和肾小球的滤过分数减少，使水钠潴留而导致水肿。
3．襻利尿剂 髓襻升支粗段对Na＋和Cl－的主动重吸收是产生髓质高渗梯度的主要因素。呋塞米能抑制髓襻升支粗段对Na＋和Cl－的主动重吸收，使髓质的高渗梯度降低，集合管对水的重吸收减少而产生利尿效应。