重吸收和分泌是腎小管和集合管轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)的兩種基本形式。重吸收(reabsorption)是指物質(zhì)從腎小管液中轉(zhuǎn)運(yùn)至血液中。分泌(secretion)是指上皮細(xì)胞將本身產(chǎn)生的物質(zhì)或血液中的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)至腎小管腔內(nèi)。
在重吸收或分泌過(guò)程中,物質(zhì)通過(guò)腎小管壁的途徑可以是跨細(xì)胞和細(xì)胞旁路兩種情況。其中物質(zhì)通過(guò)細(xì)胞的轉(zhuǎn)運(yùn)包括被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)(passive transport)和主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)(active transport)。被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)是指溶質(zhì)順電化學(xué)梯度通過(guò)腎小管上皮細(xì)胞的過(guò)程(單純擴(kuò)散,易化擴(kuò)散)。主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)是指溶質(zhì)逆電化學(xué)梯度通過(guò)腎小管上皮細(xì)胞的過(guò)程,需要消耗能量。根據(jù)所需能量的來(lái)源不同,分為原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)和繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)。原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)(簡(jiǎn)稱為主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn))所需要消耗的能量由ATP水解直接提供。如細(xì)胞膜上的Na+泵、H+泵,它們本身具有ATP酶活性,可直接水解ATP提供能量。繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)所需的能量是來(lái)自于其他物質(zhì)在順電化學(xué)梯度運(yùn)動(dòng)時(shí)釋放的。由于該電化學(xué)梯度的形成多為Na+泵活動(dòng)的結(jié)果,所以,繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)所需的能量實(shí)際是間接來(lái)自Na+泵活動(dòng)。因此,Na+的轉(zhuǎn)運(yùn)在腎小管上皮細(xì)胞的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)中過(guò)程中起著關(guān)鍵作用,許多物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)都直接或間接與Na+的轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)聯(lián)。
繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)與細(xì)胞膜存在轉(zhuǎn)運(yùn)體(transporter)有關(guān),分為同向轉(zhuǎn)運(yùn)體和逆向轉(zhuǎn)運(yùn)體。當(dāng)兩種物質(zhì)與細(xì)胞膜上的同向轉(zhuǎn)運(yùn)體(symporter)結(jié)合,以相同方向通過(guò)細(xì)胞膜的轉(zhuǎn)運(yùn);稱為同向轉(zhuǎn)運(yùn)(cotransport),如葡萄糖-Na+轉(zhuǎn)運(yùn)體(Na+和葡萄糖同向轉(zhuǎn)運(yùn))、氨基酸-Na+轉(zhuǎn)運(yùn)體(Na+和氨基酸同向轉(zhuǎn)運(yùn))等。當(dāng)兩種物質(zhì)與細(xì)胞膜上的逆向轉(zhuǎn)運(yùn)體(antiporter)又稱交換體(exchanger)結(jié)合,以相反方向通過(guò)細(xì)胞膜的轉(zhuǎn)運(yùn),稱為逆向轉(zhuǎn)運(yùn)(antiport)。如腎小管是上皮細(xì)胞的H+與Na+交換體。
物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)還與被轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)所帶電荷相關(guān),一個(gè)帶正電荷和另一個(gè)帶負(fù)電荷的兩種物質(zhì)的同向轉(zhuǎn)運(yùn),或電荷相同的兩種物質(zhì)的逆向轉(zhuǎn)運(yùn)都不會(huì)造成小管內(nèi)外電位改變,這種轉(zhuǎn)運(yùn)稱為電中性轉(zhuǎn)運(yùn)。如果一個(gè)物質(zhì)是離子,另一個(gè)是電中性物質(zhì),這種轉(zhuǎn)運(yùn)就會(huì)使小管內(nèi)外出現(xiàn)電位差,稱為生電性轉(zhuǎn)運(yùn)。 如在近球小管,Na+與葡萄糖的同向轉(zhuǎn)運(yùn),因葡萄糖是電中性物質(zhì),Na+和葡萄糖被重吸收就會(huì)造成小管內(nèi)較小管外帶負(fù)電位。又如在近球小管的后半段,小管液Cl-濃度比管外高,Cl-順濃度差被動(dòng)重吸收造成管內(nèi)帶正電位。
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