第三节　肾小管对肾小球超滤液的处理

人两肾每天生成原尿180L，而终尿量仅1.5L左右；与此同时，原尿中除几乎不含蛋白质外，其他溶质的成分和浓度与血浆相同，而终尿中几乎不含葡萄糖，钠、尿素等也明显少于原尿，这表明肾小球滤液在肾小囊内静水压推动下流经肾小管和集合管后，几乎全部滤过的水和溶质被重吸收。本节主要讨论肾小管和集合管对肾小球超滤液的重吸收功能。此外，肾小管与集合管亦可分泌一些物质入小管液，有关内容详见第五节。

肾小管的重吸收属有极限的选择性重吸收，成人男女分别为（364±35）mg/（min·1.73m2）及（303±29）mg/（min·1.73m2），新生儿为（70±20）mg/（min·1.73m2），婴儿为（313±71）mg/（min·1.73m2），18个月以上的小儿则接近于成人。

一、重吸收的方式

（一）被动重吸收

指小管液溶质顺电化学梯度通过肾小管上皮细胞转运到肾小管周围毛细血管中的过程。这种过程不需要消耗代谢能，如尿素、Cl-等的转运。对水的转运（扩散）来说其动力为渗透压。

（二）主动重吸收

指小管液中的溶质分子逆着电化学梯度由小管细胞转运到小管周围毛细血管中的过程，此过程需消耗代谢能。主动转运又根据是否直接消耗ATP分为原发性主动转运和继发性主动转运。前者如通过泵主动重吸收Na+、K+、Ca2+，通过胞饮作用重吸收蛋白质等，而通过膜载体转运葡萄糖则属后一种主动转动。

二、几种物质的重吸收

肾小管和集合管均具有重吸收功能，以近球小管的吸收量最大。滤液中大部分的葡萄糖、水、氨基酸、维生素以及电解质等在近球小管重吸收。

（一）Na+、Cl-的重吸收

肾小球滤液中含量最多的电解质是Na+，小管各段重吸收Na+的比例不同，一般滤液中Na+的65%～70%在近球小管重吸收，25%～30%在髓袢重吸收，10%在远曲小管和集合管重吸收，不到1%从尿中排出。

近球小管重吸收Na+属主动转运，其机制通常用泵漏学说来解释。其主要内容是，小管壁相邻细胞间存在细胞间隙，该间隙靠近小管腔的一侧为紧密连接。小管细胞的管周膜和细胞间隙的底部均与管外毛细血管相邻，其间有基膜相隔。小管液中Na+浓度为142mmol/L，在小管上皮细胞内则为10mmol/L；同时小管液中电位在-3～+3mV之间，小管上皮细胞内则为-70mV，这样，Na+顺电化学梯度进入小管上皮细胞内。而在小管细胞则膜上存在有钠泵，能将Na+逆电化学梯度源源不断地泵出，进入细胞间隙，导致细胞间隙中Na+浓度升高，渗透压随之升高，水进入间隙。侧膜上钠泵活动的另一作用是降低小管细胞内Na+浓度，有利于Na+扩散入细胞内。由于细胞间隙中的水不断增加，该处的静水压逐渐升高，这一压力可促使Na+和水通过基膜进入细胞间隙及相邻的毛细血管；但也可使Na+和水经紧密连接返回到小管腔内，此现象称为回漏。因此，Na+的净重吸收量应等于主动重吸收量减去回漏量。

远曲小管对Na+的重吸收量较少。但由于远曲小管上皮间的细胞间隙处的紧密连接对Na+的通透性较低，回漏入管腔量的比例也小些。远曲小管重吸收Na+还与泌H+和泌K+有关。

Cl-的重吸收大部分是伴随Na+的主动重吸收而被动重吸收回血的。由于Na+的主动重吸收造成小管内外的电位差，HCO3-和Cl-顺电位差被重吸收。而且，由于HCO3-的重吸收速率明显大于Cl-，加上因渗透压差导致的水的重吸收，小管液中Cl-浓度比管周组织间隙高20%～40%，Cl-又顺浓度差进一步加快重吸收。

在髓袢升支粗段，Na+和Cl-的重吸收机制较为复杂。比较公认的是，在升支粗段管腔膜处，Na+、Cl-是与K+一起由同一载体协同转运入升支粗段上皮细胞内，其转运比例为Na+∶2Cl-∶K+，随后Na+经侧膜上钠泵泵入组织间隙，2Cl-则经管周膜上Cl-通道顺浓度差入组织间隙。K+则顺浓度差由管腔膜返回管腔内，参与形成管内相对较高的正电位。三种离子中任何一种离子浓度的变化都将影响其他两种离子的转运。

（二）葡萄糖的重吸收

如前所述，原尿中的葡萄糖浓度与血糖浓度相等，而终尿中几乎不含有葡萄糖，表明葡萄糖全部被重吸收回血。实验表明，重吸收的部位是近球小管，主要是近曲小管，其余各段没有重吸收葡萄糖的能力。葡萄糖的重吸收与Na+重吸收相耦联，与小管上皮刷状缘中的载体蛋白有关。载体蛋白上分别存在有与葡萄糖、Na+相结合的位点。当载体蛋白与葡萄糖、Na+结合形成复合体后，由于钠泵活动造成Na+的浓度差，Na+顺浓度差内流的同时释放出势能供给葡萄糖逆浓度差转运到管周组织间隙。可见，肾小管重吸收葡萄糖属继发性主动转运。由于结合葡萄糖的位点有限，当血糖浓度高于一定水平时，有一部分肾小管对葡萄糖的吸收达到极限，一部分葡萄糖不能被重吸收，尿中出现葡萄糖。此时的血糖浓度称为肾糖阈。当血糖继续升高到某一水平时，全部肾小管对葡萄糖的重吸收达到极限，此时的血糖浓度称为葡萄糖吸收极限。此时，尿中葡萄糖的排出率将随血糖浓度升高而平行增加。新生儿葡萄糖肾阈较成人低，静脉输入或大量口服葡萄糖时易出现糖尿。

（三）HCO3-重吸收

肾小球滤液中80%～85%的HCO3-将在近球小管重吸收，HCO3-的重吸收是以CO2的方式间接进行的，详见第四节。

（四）其他物质的重吸收

小管液中氨基酸的重吸收方式与葡萄糖相同，只是其同向转运体为氨基酸载体。原尿中少量的蛋白质则可通过胞饮作用而转运。HPO32-与SO42-也可与Na+同向转运而吸收。

三、影响肾小管重吸收的因素

（一）肾内因素

1.小管中溶质浓度

小管液中溶质浓度增加使小管液中晶体渗透压升高时，跨上皮渗透压梯度减小，水重吸收减少致尿量增加。这种现象称为渗透性利尿。例如糖尿病患者，因胰岛素绝对或相对不足导致血糖升高，超过肾糖阈，肾小管中葡萄糖含量增加，晶体渗透压升高，妨碍水的重吸收形成多尿。甘露醇与山梨醇因滤过后不被重吸收，同理导致尿量增多。

2.球管平衡与管球反馈

通常情况下，不论肾小球滤过率增加或减少，近球小管的重吸收率始终占肾小球滤过率的65%～70%，这种定比重吸收现象称为球管平衡，这样有利于保证终尿量不致因肾小球滤过率的变化而过度变化，具有重要的生理意义。同时，近球小管重吸收及小管液流量的变化也可反过来影响肾小球滤过率。这种小管液流量变化影响肾血流量和肾小球滤过率的现象称为管球反馈。通过球管平衡与管球反馈，可对重吸收实现一定程度的自身调节。

（二）体液因素

1.抗利尿激素（antidiuretic hormone，ADH）

ADH由下丘的视上核（主要）及室旁核的神经内分泌细胞分泌的一种9肽激素。它的主要作用是提高远曲小管和集合管对水的通透性，同时增加髓袢升支粗段对NaCl的重吸收和内髓部集合管对尿素的通透性而促进髓质高渗的形成。此外，ADH还可使入球小动脉收缩，有效滤过率减少。综上所述，ADH可产生抗利尿效应。ADH也可与血管平滑肌上的ADH受体（V1受体）结合，使细胞内Ca2+浓度增加，引起血管收缩。但V1受体对ADH亲和力较低，故ADH产生升压效应所需浓度为产生抗利尿效应的10倍。

ADH增加远曲小管和集合管对水通透性是通过与小管上皮细胞管周膜上V2受体结合来实现的。ADH与V2受体结合后激活膜上的腺苷酸环化酶，使上皮细胞内cAMP浓度升高，激活蛋白激酶，使管腔膜蛋白磷酸化，这样位于管腔膜附近的含有水通道的小泡镶嵌在管腔膜上，增加膜上的水通道数目。水通道又称为水通道蛋白（aquaporin，AQP）是哺乳动物细胞膜上转运水的特异孔道。目前已鉴定出的至少有6种，分别称为AQP0、AQP1、AQP2、AQP3、AQP4、AQP5。属同源蛋白质家族。AQP1主要位于近曲小管、髓袢降支细段管腔膜和基侧膜，负责大部分水的重吸收。AQP2存在于主细胞和内髓部集合管的上皮细胞上。当ADH与内髓部集合管上皮细胞V2受体结合后，AQP2水通道移至管腔膜，对水的通透性增加，ADH对肾小管和集合管水通道的影响主要是通过AQP2实现。AQP3和AQP4也存在于内髓部集合管上皮细胞上。当ADH缺乏时，水通透内移，对水不通透。进入到细胞内的水可通过基侧膜自由扩散回到血中。

ADH释放的有效刺激主要是血浆晶体渗透压、循环血量和动脉血压。①血浆晶体渗透压：改变1%～2%即可影响ADH的释放，为最重要的因素。当血浆晶体渗透压升高如大量出汗、严重呕吐或腹泻致重度脱水时，刺激下丘脑渗透压感受器、ADH释放增加，水重吸收增加尿量减少，以保留水分。反之，大量饮清水后，血浆晶体渗透压下降，对下丘脑渗透压感受器刺激减弱，ADH释放减少，尿量增多，称为水利尿。②循环血量：增加时刺激心房等处的容量感受器，ADH释放减少，尿量增加。反之亦然。③动脉血压：动脉血压升高时，刺激颈动脉窦压力感受器，反射性地抑制ADH释放，尿量可增加。此外，心房利尿钠肽可抑制ADH分泌，血管紧张素Ⅱ则可刺激其分泌。

2.醛固酮（aldosterone）

为肾上腺皮质球状带分泌的激素，具有促进远曲小管和集合管对Na+的主动重吸收，同时促进K+的排出，即促进K+-Na+交换，在Na+重吸收加强的同时水亦随之重吸收。其分泌主要受肾素-血管紧张素以及血Na+、血K+浓度的调节。

3.其他激素

心房利尿钠肽能减少肾小管和集合管对NaCl的重吸收，促进其排出。甲状旁腺激素亦可降低近球小管对NaCl的重吸收。

（管茶香）