2.HCO3-的重吸收和H+的分泌
(1)近端小管 肾小球滤过的HCO3-80%在近端小管被重吸收。过程:NaHCO3进入肾小管解离成Na+和HCO3-,Na+通过Na+H+逆向交换进入细胞内,HCO3-与分泌的H+结合生成H2CO3,H2CO3分解为CO2和水,CO2经单纯扩散进入细胞内,在碳酸酐酶的催化下水合形成H2CO3,H2CO3再解离出HCO3-和H+,HCO3-和Na+一起被转运回血,H+又分泌到管腔中。特点:①HCO3-以CO2形式重吸收;②HCO3-优先于Cl的重吸收;③若HCO3-滤过量超过H+的分泌量,多余的部分随尿排出。
(2)髓袢 髓袢HCO3-的重吸收主要发生在升支粗段,机制同近端小管。
(3)远曲小管和集合管:远曲小管和集合管的闰细胞可经两种机制主动转运H+。即经质子泵和H+-K+ATP酶将细胞内的H+交换泵入小管液中。泵入小管液中的H+可与HCO3-结合形成CO2和水;与HPO42-反应生成H2PO4-;还可与NH3反应生成铵离子,从而降低小管液中H+浓度。
3.NH3的分泌与H+、HCO3-的转运关系:近端小管、髓袢升支粗段和远端小管上皮细胞中谷氨酰胺脱氨生成NH3与NH4+,NH4+通过上皮细胞顶端膜逆向转运体进入小管液。NH3可通过单纯扩散进入管腔或细胞间隙。集合管细胞膜对NH4+不易通透,细胞中的NH3通过扩散分泌入小管液与分泌的H+结合生成NH4+,并进一步与强酸盐(如NaCl)的负离子结合为铵盐随尿排出。强酸盐的正离子(如Na+)则与H+交换后和细胞内的HCO3-一起被转运回血。所以,肾小管和集合管细胞分泌NH3既可促进排H+,又能促进HCO3-的重吸收。
4.K+的重吸收和分泌
K+的重吸收 肾小球滤过的K+,约65%~70%被近端小管主动重吸收,25%~30%在髓袢重吸收。远端小管后半段和集合管的闰细胞可重吸收K+,但机制不清楚。
K+的分泌 决定尿中排K+量的最重要因素是远曲小管和集合管K+的分泌量。远端小管和集合管上皮细胞泌K+的机制:①基侧膜上的Na+-K+泵将细胞内Na+泵出细胞,小管液中Na+顺电化学梯度经腔面膜的Na+通道扩散进入细胞内,造成管腔内带负电;同时将细胞外液中的K+泵入细胞,造成细胞内高K+;②细胞内K+顺浓度经腔面膜的K+通道进入小管液。
5.钙的重吸收和排泄:肾小球滤过的Ca2+,约70%在近端小管被重吸收,与Na+的重吸收平衡;20%在髓袢,9%在远端小管和集合管被重吸收,少于1%的Ca2+随尿排出。
(1)近端小管 近端小管对钙的重吸收,约80%由溶剂拖曳方式经细胞旁路进入细胞间隙,约20%经跨细胞途径重吸收。
(2)髓袢 在髓袢仅升支粗段能重吸收Ca2+。可经主动、被动两种转运机制进行。
(3)远曲小管和集合管 经跨细胞途径主动重吸收Ca2+。Ca2+的重吸收和排泄受甲状旁腺激素的调节。
6.葡萄糖的重吸收
(1)部位:仅限于近端小管(尤其是近端小管前半段)。
(2)机制:与Na+耦联,通过继发主动转运而被重吸收。
(3)肾糖阈和葡萄糖吸收极限量:近端小管对葡萄糖的重吸收有一定的限度。当血糖浓度达180mg/100ml时,有一部分肾小管对葡萄糖的吸收达到极限,尿中开始出现葡萄糖。将开始出现尿糖时的最低血糖浓度称为肾糖阈。