生理學(xué)/神經(jīng)和體液調(diào)節(jié)
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（一）交感神經(jīng)系統(tǒng)
腎交感神經(jīng)興奮通過(guò)下列作用影響尿生成：①入球小動(dòng)脈和出球小動(dòng)脈收縮，而前者血管收縮比后者更明顯，因此，腎小球毛細(xì)血管的血漿流量減少和腎小球毛細(xì)血管的血壓下降，腎小球的有效濾過(guò)壓下降，腎小球?yàn)V過(guò)率減少；②刺激近球小體中的顆粒細(xì)胞釋放腎素，導(dǎo)致循環(huán)中的血管緊張素Ⅱ和醛固酮含量增加，增加腎小管對(duì)NaCI和水的重吸收；③增加近球小管和髓袢皮皮細(xì)胞重吸收Na+、CI-和水。微穿刺表明，低頻率低強(qiáng)度電刺激腎交感神經(jīng)，在不改變腎小球?yàn)V過(guò)率的情況下，可增加近球小管和髓袢對(duì)Na+、CI-和水的重吸收。這種作用可被α1腎上腺素受體拮抗劑所阻斷。這些結(jié)果表明，腎交感神經(jīng)興奮時(shí)其末稍釋放去甲腎上腺素。作用于近球小管和髓袢細(xì)胞膜上的α1腎上腺素能受體，增加Na+、CI-和水的重吸收。抑制腎交感神經(jīng)活動(dòng)則有相反的作用。
（二）抗利尿激素
抗利尿激素（antidiuretic hormone,ADH）又稱血管升壓素(vasopressin,AVP)，是由9個(gè)氨基酸殘基組成的小肽，它是下丘腦的視上核和室旁核的神經(jīng)元分泌的一種激素。它在細(xì)胞體中合成，經(jīng)下丘腦-垂體束被運(yùn)輸?shù)?a href="/w/%E7%A5%9E%E7%BB%8F%E5%9E%82%E4%BD%93" title="神經(jīng)垂體">神經(jīng)垂體然后釋放出來(lái)。它的作用主要是提高遠(yuǎn)曲小管和集合管上皮細(xì)胞對(duì)水的通透性，從而增加水的重吸收，使尿液濃縮，尿量減少（抗利尿）。此外，抗利尿激素也能增加髓袢升支粗段對(duì)NaCI的主動(dòng)重吸收和內(nèi)髓部集合管對(duì)尿素的通透性，從而增加髓質(zhì)組織間液的溶質(zhì)濃度，提高髓質(zhì)組織間液的滲透濃度，有利于尿注濃縮（見(jiàn)尿液濃縮和稀釋?zhuān)?/p>
抗利尿激素與遠(yuǎn)曲小管和集合管上皮細(xì)胞管周膜上的V2受體結(jié)合后，激活膜內(nèi)的腺甘酸化酶，使上皮細(xì)胞中cAMP的生成增加；cAMP生成增加激活上皮細(xì)胞中的蛋白激酶，蛋白激酶的激活，使位于管腔膜附近的含有水通道的小泡鑲嵌在管腔膜上，增加管腔膜上的水通道，從而增加水的通透性。當(dāng)抗利尿激素缺乏時(shí)，管腔膜上的水通道可在細(xì)胞膜的衣被凹陷處集中，后者形成吞飲小泡進(jìn)入胞漿，稱為內(nèi)移(internalization)。因此，管腔膜上的水通道消失，對(duì)水就不通透。這咱含水通道的小泡鑲嵌在管腔膜或從管腔膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，就可調(diào)節(jié)管腔內(nèi)膜對(duì)水的通透性（圖8-19）?；鶄?cè)膜則對(duì)水可自由通過(guò)，因此，水通過(guò)管腔膜進(jìn)入細(xì)胞后自由通過(guò)基側(cè)膜進(jìn)入毛細(xì)血管而被重吸收。
圖8-19 抗利尿激素的作用機(jī)制示意圖
調(diào)節(jié)抗利尿激素的主要因素是血漿晶體滲透壓和循環(huán)血量、動(dòng)脈血壓。血漿晶體滲透壓的改變可明顯影響抗利尿激素的分泌。大量發(fā)汗。嚴(yán)重嘔吐或腹瀉等情況使機(jī)體失水時(shí)，血漿晶體滲透壓升高，可引起抗利尿激素分泌增多，使腎對(duì)水的重吸收活動(dòng)明顯增強(qiáng)，導(dǎo)致尿液濃縮和尿量減少。相反，大量飲清水后，尿液被稀釋?zhuān)蛄吭黾?，從而使機(jī)體內(nèi)多余的水排出體外。例如，正常人一次飲用100ml清水后，約過(guò)半小時(shí)，尿量就開(kāi)始增加，到第一小時(shí)末，尿量可達(dá)最高值；隨后尿量減少，2-3小時(shí)后尿量恢復(fù)到原來(lái)水平。如果飲用的是等滲鹽水（0.9NaCI溶液），則排尿量不出現(xiàn)飲清水后那樣的變化（圖8-20）。這種大量飲用清水后引起尿量增多的現(xiàn)象，稱為水利尿，它是臨床上用來(lái)檢測(cè)腎稀釋能力的一種常用的試驗(yàn)。循環(huán)血量的改變，能反射性地影響抗利尿激素的釋放。血量過(guò)多時(shí)，左心房被擴(kuò)張，刺激了容量感受器，傳入沖動(dòng)經(jīng)迷走神經(jīng)傳入中樞，抑制了下丘腦-垂體后葉系統(tǒng)釋放抗利尿激素，從而引起利尿，由于排出了過(guò)剩的水分，正常血量因而得到恢復(fù)。血量減少時(shí)，發(fā)生相反的變化。動(dòng)脈血壓升高，刺激頸動(dòng)脈竇壓力感受器，可反射性地抑制抗利尿激素的釋放。此外，心房尿鈉肽可抑制抗利尿激素分泌，血管緊張素Ⅱ則可刺激其分泌。
圖8-20一次飲一升清水（實(shí)線）和飲一升等滲鹽水
（0.9NaCI溶液）（虛線）后的利尿率箭頭表示飲水時(shí)間
（三）腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)
腎素主要是由近球小體中的顆粒細(xì)胞分泌的。它是一種蛋白水解酶，能催化血漿中的血管緊張素原使之生成血管緊張素壹I(十肽)。血液和組織中，特別是肺組織中有血管緊張素轉(zhuǎn)換酶，轉(zhuǎn)換酶可使血管緊張素I降解，生成血管緊張素Ⅱ（八肽）。血管緊張素Ⅱ可刺激腎上腺皮質(zhì)球狀帶合成和分泌醛固酮。
腎素的分泌受多方面因素的調(diào)節(jié)。目前認(rèn)為，腎內(nèi)有兩種感受器與腎素分泌的調(diào)節(jié)有關(guān)。一是入球小動(dòng)脈處的牽張感受器，另一是致密斑感受器。當(dāng)動(dòng)脈血壓下降，循環(huán)轎量減少時(shí)，腎內(nèi)入球小動(dòng)脈的壓力也下降，血流量減少，于是對(duì)小動(dòng)脈壁的牽張刺激減弱，這便激活了牽張感受器，腎素釋放量因此而增加；同時(shí)，由于入球小動(dòng)脈的壓力降低和血流量減少，于是激活了致密斑感受器，腎素釋放量也可增加。據(jù)推想，在近球小體的顆粒細(xì)胞和致密斑之間有一種特殊的聯(lián)系。當(dāng)兩者接觸增加時(shí)，腎素分泌便減少，而兩者接觸減少時(shí)，則腎素分泌增加。入球小動(dòng)脈的壓力下降，血流量減少時(shí)，血管口徑縮小，于是顆粒細(xì)胞和致密班的接觸減少，此時(shí)腎素分泌增加；當(dāng)致密斑處Na+量和小管液量減少時(shí)，腎小管口徑縮小，兩者的接觸減少，腎素分泌增加。但這種推想尚缺乏實(shí)驗(yàn)證據(jù)。此外，顆粒細(xì)胞受交感神經(jīng)支配，腎交感神經(jīng)興奮時(shí)（如循環(huán)血量減少）能引致腎素的釋放量增加。腎上腺素和去甲腎上腺素也可直接刺激顆粒細(xì)胞，促使腎素釋放增加。
1.血管緊張素Ⅱ?qū)δ蛏傻恼{(diào)節(jié)包括：①刺激醛固酮的合成和分泌；醛固酮可調(diào)節(jié)遠(yuǎn)曲小管和集合管上皮細(xì)胞的Na+和K+轉(zhuǎn)運(yùn)；②可直接刺激近球小管對(duì)NaCI的重吸收，使尿中排出的NaCI減少；③刺激垂體后葉釋放抗利尿激素，因而增加遠(yuǎn)曲小管和集合管對(duì)水的重吸收，使尿量減少。
2． 醛固酮對(duì)尿生成的調(diào)節(jié)醛固酮是腎上腺皮質(zhì)球狀帶分泌的一種激素。它對(duì)腎的作用是促進(jìn)遠(yuǎn)曲小管和集合管的主細(xì)胞重吸收Na+，同時(shí)促進(jìn)K+的排出，所以醛固酮有保Na+排K+作用。
醛固酮進(jìn)入遠(yuǎn)曲小管和集合管的上皮細(xì)胞后，與胞漿受體結(jié)合，形成激素-受體復(fù)合物；后者通過(guò)核膜，與核中的DNA特異性結(jié)合位點(diǎn)相互作用，調(diào)節(jié)特異性mRNA轉(zhuǎn)錄，最后合成多種的醛固酮誘導(dǎo)蛋白（aldosterone-induced protein）。醛固酮誘導(dǎo)蛋白可能是：①管腔膜的Na+通道蛋白，從而增加管腔的Na+通道數(shù)量；②線粒體中合成的ATP的酶，增加ATP的生成，為上皮細(xì)胞活動(dòng)（Na+泵）提供更多的能量；③基側(cè)膜的Na+泵，增加Na+泵的活性，促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)的Na+泵回血液和K+進(jìn)入細(xì)胞，提高細(xì)胞內(nèi)的K+濃度，有利于K+分泌（圖8-21）；由于Na+重吸收增加，造成了小管腔內(nèi)的負(fù)電位，有利于K+的分泌和CI-的重吸收。結(jié)果，在醛固酮的作用下，遠(yuǎn)曲小管和集合管對(duì)Na+和集合管對(duì)Na+的重吸收增強(qiáng)的同時(shí)，CI-和水的重吸收增加，導(dǎo)致細(xì)胞外液量增多；K+的分泌量增加。
圖8-21 醛固酮作用機(jī)制的示意圖
醛固酮的分泌除了受血管緊張素調(diào)節(jié)外，血K+濃度升高和血Na+濃度降低，可直接刺激腎上腺皮質(zhì)球狀帶增加醛固酮的分泌，導(dǎo)致保Na+排K+，從而維持了血K+和血Na+濃度的平衡；反之，血K+濃度降低，或血Na+濃度升高，則醛固酮分泌減少。醛固酮的分泌對(duì)血K+濃度升高十分敏感，血K+僅增加0.5-1.0mmol/L就能引起醛固酮分泌。而血Na+濃度必須降低很多才能引起同樣的反應(yīng)。
（四）心房利尿鈉肽
心房利尿鈉肽（atrial natriuretic pepitde,ANP）是心房肌合成的激素。循環(huán)中的心房利尿鈉肽是由28個(gè)氨基酸殘基組成的。它有明顯的促進(jìn)NaCI和水的排出作用。其作用機(jī)制可能包括：①抑制集合管對(duì)NaCI的重吸收。心房利尿鈉肽與集合管上皮細(xì)胞基側(cè)膜上的心房利尿鈉肽受體結(jié)合，激活了鳥(niǎo)苷酸化酶，造成細(xì)胞內(nèi)cGMP含量增加，后者使管腔膜上的Na+通道關(guān)閉，抑制Na+重吸收，增加NaCI的排出；②使出球小動(dòng)脈、尤其是入球小動(dòng)脈舒張，增加腎血漿流量和腎小球?yàn)V過(guò)率③抑制腎素的分泌；④抑制醛固酮的分泌；⑤抑制抗利尿激素的分泌。
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