医学课件生理学-泌尿系统.PPT
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1、1,第三节 肾小管和集合管的物质转运功能,一、肾小管和集合管中物质转运的方式 二、肾小管和集合管中各种物质的重吸收与分泌,2,一、 肾小管和集合管中物质转运的方式,重吸收(Tubular reabsorption): 肾小管上皮细胞将物质从肾小管液中转运至血液中 分泌( Tubular secretion):肾小管上皮细胞将自身产生的物质或血液中的物质转运至小管液(tubular fluid),3,4,转运的方式,被动转运:扩散,渗透,易化扩散,溶剂拖曳,(1) 原发性 : 质子泵、Na+-K+泵和钙泵,(2) 继发性 : Na+- 葡萄糖(氨基酸)同向转运,K+-Na+-2Cl-同向转运;N
2、a+-H+和Na+-K+逆向转运,主动转运,跨细胞转运途径:穿过细胞 细胞旁转运途径:通过细胞间紧密连接,5,Schematic view of a proximal tubule cell,基底侧膜,顶端膜,管腔,毛细血管,6,细胞旁转运途径,跨细胞转运途径,小管液,血液,Lateral intercellular space,基底侧膜,顶端膜,紧密连接,Capillary wall,7,二、肾小管和集合管中各种物质的重吸收与分泌,(一) Na+, Cl- 和 水的重吸收 (二) HCO3-的重吸收与 H+分泌 (三)NH3分泌与HCO3- 、 H+转运的关系 (四) K+的重吸收与 分泌
3、(五) Ca2+的重吸收与 分泌 (六)葡萄糖和氨基酸的重吸收,8,(一) Na+、Cl- 和 水的重吸收,2.髓袢: 20% Na+, 15% 水 降支细段:对水通透性较高,对Na+不易通透 升支细段:对水不通透,但对Na +和Cl-易通透,NaCl扩散进入组织间液 升支粗段:1Na+-1K+- 2Cl- (呋塞米), 对水不通透,Na+- H+ 交换体 Na+-glucose(amino acid) 同向转运体,Na+- H+交换体 Cl- HCO3- 逆向转运体,前半段,后半段,Na+(顺电势差) Cl-(顺浓度差),细胞旁:,跨细胞:,1. 近端小管:70%,23经跨细胞途径,13细胞
4、旁途径,9,3.远端小管和集合管:12%的NaCl,不同量的水 远端小管始段: Na+-Cl-同向转运体(噻嗪类,thiazide-) (2) 后段和集合管上皮主细胞: Na+:通道(阿米洛利,amiloride-) Cl-:细胞旁转运途径(顺电势差) (3) 调节 Na+重吸收受醛固酮调节,水通过水孔蛋白被重吸收,主要受血管升压素调节,10,(1) Na+-H+交换体:胞内Na+被基底侧膜上Na+泵泵出Na+-H+交换体:H +被分泌到小管液中,而小管液中的Na+进入上皮细胞内 (2) Na+-葡萄糖(氨基酸)同向转运体:胞内Na+被基底侧膜上钠泵泵出细胞Na+和葡萄糖/氨基酸被转运入细胞内
5、葡萄糖和氨基酸通过基底侧膜离开上皮细胞(易化扩散),近端小管前半段,10,11, Na+- H+交换体 和Cl- HCO3- 逆向转运体 细胞旁途径,近端小管后半段,CO2,+,+,+,+,+,12,1Na+-1K+-2Cl-同向转运体, 细胞内低钠:Na+泵 小管液Na+进入细胞(顺电化学梯度),同时将2Cl- 和1K+同向转运至细胞内:1Na+-1K+- 2Cl- 同向转运体 Na +:经钠泵泵至组织间液;K+: 顺浓度梯度返回小管液; Cl-: 经Cl-通道进入组织间液 K+返回小管液中而使小管液呈正电位 Mg+,Ca+,Na+,and K+ : 细胞旁转运途径,13,1Na+-1K+-
6、2Cl- symporter,+,+,+,14,(1) 远曲小管始段,1. 主动重吸收NaCl; 对水仍不通透 2. Na+-Cl-同向转运体: 小管液中的Na+和Cl-经Na+-Cl-同向转运体(噻嗪类利尿剂thiazide)进入细胞内;细胞内的Na+由Na+泵泵出; Cl- 经Cl-通道离开上皮细胞,15,远曲小管始段主动重吸收NaCl机制,16,(2)远曲小管后段和集合管,1. 两类不同的细胞:主细胞和闰细胞 2. 主细胞: 重吸收Na+ 和水; 分泌K+ 3. 闰细胞: 分泌 H+ (重吸收 HCO3-),17,主细胞和闰细胞重吸收NaCl 、 分泌K+ 和H+ 示意图,1.细胞内低
7、Na+: Na+泵(维持细胞内低Na+浓度;造成小管液呈负电位:驱使小管液中的Cl-经细胞旁途径而被动重吸收;成为K+分泌入小管腔的动力) 2. Na+ 进入: Na+通道 3.Na+ 离开细胞:Na+泵,主细胞,闰细胞,18,NaCl重吸收,Na+- H+交换体 Na+-葡萄糖(氨基酸) 同向转运体,Na+-H+交换体 Cl-HCO3- 逆向转运体,NaCl扩散进入组织间液,1Na+-1K+-2Cl-,Na+-Cl-同向转运体,主细胞钠通道,19,水重吸收,1. 近端小管: 70%,渗透作用,等渗重吸收 2. 髓袢:15%,仅降支细段 髓袢降支细段:对水通透性较高,但对Na+不易通透,水被重
8、吸收 髓袢升支细段: 对水不通透,但对Na+和Cl-易通透,NaCl扩散进入组织间液 升支粗段:对水不通透,但能主动重吸NaCl 3. 远曲小管始段:对水不通透,但主动重吸收NaCl 4.远曲小管后段和集合管: 817%,受血管升压素的调节,20,水重吸收途径和动力,21,(二)HCO3- 重吸收,1. 近端小管: 80%,以CO2形式扩散(顶端膜) Na+-3HCO3- 同向转运 ; Cl-HCO3- 逆向转运(基底侧膜) 2. 髓袢:15%,主要在升支粗段,机制同近端小管 3. 远端小管和集合管: 5%, Cl-HCO3- 逆向转运(基底侧膜) H+ 分泌 1. 近端小管: Na+- H+
9、 交换体 ; H+-ATPase 2. 髓袢: 同上 3. 远端小管和集合管: H+-ATPase; H+-K+ ATPase,22,(1) 小管液中: 分泌的 H+ + 滤过的 HCO3- H2CO3 CO2 + H2OCO2 扩散入细胞 (2) 细胞内 : CO2 + H2O H2CO3 HCO3- + H+ (3) HCO3-重吸收: Na+-3HCO3- 同向转运 ; Cl-HCO3- 逆向转运(基底侧膜) (4) H+ 分泌: Na+/H+ 逆向转运体; H+-ATPase 机体每分泌一个 H+ 到小管液,就重吸收一个HCO3- 和 Na+ ,这是体内重要的排酸保碱过程,近端肾小管重
10、吸收HCO3- 和分泌H+过程,23,近端肾小管重吸收HCO3- 和分泌H+过程,24,25,远端小管和集合管闰细胞重吸收HCO3-分泌H+,NH4+,26,闰细胞分泌H+过程,. H+ 被分泌入小管液: H+-ATPase ; H+- K+- ATPase . HCO3- 被重吸收回血液: Cl- HCO3- 逆向转运体 . 分泌的小管液中H+被三种缓冲对缓冲: HCO3- 、HPO42-和NH3,27,28,(三)NH3的分泌与H+、HCO3-转运的关系,1. 生成 部位:近端小管、髓袢升支粗段和远端小管上皮细胞 过程:谷氨酰胺谷氨酰胺酶 NH4+和谷氨酸根谷氨酸脱氢酶 NH4+和-酮戊二
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