影响肾小管、集合管重吸收和分泌的因素
二、影响肾小管、集合管重吸收和分泌的因素
(一)小管液溶质浓度
小管液溶质浓度决定小管液的渗透压,而小管液的渗透压是肾小管和集合管重吸收水的阻力。若小管液溶质浓度升高,渗透压随之升高,肾小管和集合管对水的重吸收减少,尿量将增加,这种利尿方式称为渗透性利尿。糖尿病病人的多尿,就是由于血糖浓度超过肾糖阈,小管液中的葡萄糖不能被全部吸收,引起小管液中的葡萄糖增多,小管液渗透压升高,使水的重吸收减少,导致尿量增加。临床上常采用能被肾小球滤过、但不能被肾小管和集合管重吸收的药物如甘露醇等,来提高小管液中的溶质浓度,使水的重吸收减少,达到脱水消肿的目的。
(二)抗利尿激素
抗利尿激素(ADH)在下丘脑视上核和室旁核的神经元胞体合成后,沿神经元的轴突运至神经垂体贮存,并由此释放入血。抗利尿激素的主要生理作用是增加远曲小管和集合管上皮细胞对水的通透性,促进水的重吸收,导致尿量减少,故称抗利尿激素。大剂量抗利尿激素除抗利尿作用外,还能收缩全身小动脉(包括冠状动脉),使外周阻力增大,动脉血压升高,又称血管升压素。调节抗利尿激素释放的主要因素是血浆晶体渗透压和循环血量。
1.血浆晶体渗透压 血浆晶体渗透压的变化是调节抗利尿激素合成和释放的重要生理因素。在下丘脑视上核和室旁核附近有渗透压感受器,对血浆晶体渗透压的变化非常敏感,可调节抗利尿激素的合成和释放。只要血浆晶体渗透压略有升高或降低,即可引起抗利尿激素的合成和释放发生相应改变。在大量出汗、严重呕吐或腹泻等情况下,由于机体水分丧失过多,血浆晶体渗透压增高,引起渗透压感受器兴奋,抗利尿激素合成和释放增多,远曲小管和集合管对水的重吸收增加,尿量减少,有利于晶体渗透压恢复至正常水平。相反,如果在短时间内大量饮清水,水吸收入血后血液被稀释,血浆晶体渗透压降低,引起渗透压感受器抑制,抗利尿激素合成和释放减少,远曲小管和集合管对水的重吸收减少,尿量增多,使体内多余的水分及时排出体外。这种大量饮入清水引起的抗利尿激素释放减少,尿量明显增多的现象称为水利尿。血浆晶体渗透压的改变对于抗利尿激素合成和释放的调节以及维持体内水平衡有着重要的意义。水利尿的过程为:大量饮水→血浆晶体渗透压降低→渗透压感受器抑制→抗利尿激素合成和释放减少→远曲小管和集合管对水的通透性降低→水的重吸收减少→尿量增多。
2.循环血量 循环血量的改变可作用于左心房和胸腔大静脉管壁上的容量感受器,反射性地调节抗利尿激素释放。在急性大失血、严重呕吐和腹泻等情况下,循环血量减少,对容量感受器的刺激减弱,抗利尿激素的合成和释放增多,远曲小管和集合管对水的重吸收增加,尿量减少,有利于血容量的恢复。相反,在大量饮水或补液时,循环血量增加,对容量感受器的刺激增强,抗利尿激素的合成和释放减少,水的重吸收减少,尿量增加,以排出体内多余的水分。
由此可见,血浆晶体渗透压和循环血量的改变都可以通过负反馈机制调节抗利尿激素的释放,从而维持血浆晶体渗透压和血容量的相对稳定(图8-4)。如果下丘脑或下丘脑垂体束发生病变,可使抗利尿激素合成或释放障碍,导致尿量显著增加,每日可达10L以上,称为尿崩症。

图8-4 抗利尿激素释放调节示意图(https://www.daowen.com)
(三)醛固酮
醛固酮是由肾上腺皮质球状带细胞分泌的一种调节水电解质代谢的激素。其主要生理作用是促进远曲小管和集合管对Na+的重吸收,同时促进K+的分泌。Na+重吸收增加的同时,还伴有Cl-和水的重吸收增加,因此,醛固酮具有保Na+、排K+,间接保水的作用,可使血Na+浓度增高,血K+浓度降低,尿量减少,血容量增多。
醛固酮的分泌主要受肾素-血管紧张素-醛固酮系统和血K+、血Na+浓度的调节。
1.肾素-血管紧张素-醛固酮系统 肾缺血时,近球细胞分泌肾素。肾素可将血浆中的血管紧张素原水解为血管紧张素Ⅰ,血管紧张素Ⅰ在转换酶的作用下转变为血管紧张素Ⅱ,血管紧张素Ⅱ可进一步在氨基肽酶的作用下水解为血管紧张素Ⅲ。血管紧张素Ⅰ主要刺激肾上腺髓质,使其分泌肾上腺素和去甲肾上腺素而增强心脏活动;血管紧张素Ⅱ和血管紧张素Ⅲ都具有收缩血管和刺激醛固酮分泌的双重作用,但血管紧张素Ⅱ收缩血管的作用比较强,而血管紧张素Ⅲ主要刺激肾上腺皮质分泌醛固酮。由于肾素的分泌决定了血浆中血管紧张素的浓度,进而决定了血中的醛固酮水平,因此,在肾素、血管紧张素和醛固酮之间构成了一个彼此联系的功能系统,称为肾素-血管紧张素-醛固酮系统(图8-5)。

图8-5 醛固酮分泌调节示意图
2.血K+、血Na+浓度 血K+浓度升高或血Na+浓度降低,均可直接刺激肾上腺皮质球状带分泌醛固酮,促进保Na+排K+(图8-5)。
除了上述因素外,近端小管的重吸收还与肾小球滤过之间存在着比较稳定的关系。无论肾小球滤过率是增加还是减少,近端小管重吸收量始终占滤过率的65%~70%,这种现象称为球管平衡。其生理意义在于使尿中排出的Na+和水不会随肾小球滤过率的增减而发生大幅度变动,维持体内的水钠平衡。球管平衡在某些情况下可被打破,如渗透性利尿时,小管液溶质渗透压升高妨碍了水的重吸收,虽然肾小球滤过率不变,近端小管重吸收率可小于70%,尿量和尿Na+排出明显增多。