型、色、體、徵(永康堂‧張老師)

腎尿生成的調節 

　尿的生成有賴於腎小球的濾過作用和腎小管、集合管的重吸收和分泌作用。因此，機體對尿的生成的調節也就是通過對濾過作用和重吸收、分泌作用的調節來呈現的。腎小球濾過作用的調節在前文已述，本節主要論述腎小管和集合管重吸收和分泌的調節。腎小管和集合管功能的調節包括腎內自身調節和神經、體液調節。 

一、腎內自身調節 

　腎內自身調節包括小管液中溶質濃度的影響、球-管平衡和管-球回饋等。

（一）小管液中溶質的濃度 

　小管液中溶質所呈現的滲透壓，是對抗腎小管重吸收水分的力量。如果小管液溶質濃度很高，滲透壓很大，就會妨礙腎小管特別是近球小管對水的重吸收，小管液中的Na+被稀釋而濃度下降，小管液中與細胞內的Na+濃度差變小，Na+重吸收減少，因此，不僅尿量增多，NaCI排出也增多。例如糖尿病患者的多尿，就是由於小管液中葡萄糖含量增多，腎小管不能將葡萄糖完全重吸收回血，小管液滲透壓因而增高，結果妨礙了水和NaCI的重吸收所造成的。臨床上有時給病人使用腎小球濾過而又不被腎小管重吸收的物質，如甘露醇等，利用它來提高小管液中溶質的濃度，藉以達到利尿和消除水腫的目的。這種利尿方式稱為滲透性利尿。

（二）球-管平衡 

　近球小管對溶質和水的重吸收量不是固定不變的，而是隨腎小於濾過率的變動而發生變化。腎小球濾過率增大，濾液中的Na+和水的總含量增加。近球小管對Na+和水的重吸收率也提高；反之，腎小球濾過率減小，濾液中的Na+和水的總含量也減少，近球小管的Na+的水的重吸收率也相應地降低。實驗說明，不論腎小於濾過率或增或減，近球小管是定比重吸收（constant fraction reabsorption）的，即近球小管的重吸收率始終占腎小球濾過率的65%-70%左右（即重吸收百分率為65%-70%）。這種現象稱為於-管平衡（glomerulotubular balance）。球管平衡的生理意義在於使尿中排出的溶質和水不致因腎小管濾過率的增減而出現大幅度的變動。例如，在正常情況下，腎小球濾過率為125ml/min，近球小管的重吸收率為87.5ml/min（占70%）。流到腎小管遠側部分的量為37.5ml/min。如果濾過率增加到150ml/min，則近球小管的重吸收率變為105ml/min（仍占70%），而流到腎小管遠側部分的量為45ml/min。這幾個數字顯示，此時濾過率雖然增加了25ml/min，但流到腎小管遠見側部分的量僅增加7.5ml/min。而且在這種情況下，遠側部分的重吸收也有增加，因此尿量的變化是不大的。同樣，濾過率減少到100ml/min，近球小管的重吸收率為70ml/min（仍占70%），流到腎小管遠側部分的量為30ml/min。此時的濾過率雖然減少了25ml/min，但流到腎小管遠側部分的量僅減少了7.5ml/min；而且在這種情況下遠側部分的重吸收也要減少，因此尿量的變化仍然不大。近球小管對Na+也是定比重吸收，即重吸收量為濾過量的65%-70%。如果近球小管對Na+重吸收的總量是固定不變的話，根據測算，腎小球濾過率僅增加2ml/min，Na+的排出量就會比原來的增加約2倍；腎小球濾過率減少2ml/min，尿中就不含Na+，可見球管平衡具有重要的生理意義。

　定比重吸收的機制與管周毛細血管血壓和膠體滲透壓改變有關。比如，在腎血流量不變的前提下，當腎小球濾過率增加時，進入近球小管旁毛細血管的血液量就會減少，，血漿蛋白的濃度相對地增高，此時毛細血管內血壓下降而膠體滲透壓升高。在這種情況下，小管旁組織間液就加速進入毛細血管，組織間液內靜水壓因之下降，組織間液內靜水壓下降使得小管細胞間隙內的Na+和水加速通過基膜而進入小管旁的組織間隙；並且通過緊密連接回流至腎小管腔內的回漏量因此而減少，最後導致Na+和水重吸收量增加。這樣，重吸收仍可達到腎小球濾過率的65%-70%。腎小球濾過率如果減少，便發生相反的變化，重吸收百分率仍能保持65%-70%。

　球-管平衡在某些情況下可能被打亂。例如，滲透性利尿時，近球小管重吸收率減少，而腎小球濾過率不受影響，這時重吸收百分率就會小於65%-70%，尿量和尿中的NaCI排出量明顯增多。

　目前認為球-管平衡障礙與臨床上見到的某些水腫的形成機制有關。例如在充血性心力衰竭時，腎灌注壓和血流量可明顯下降。但由於出球小動脈發生代償性收縮，所以腎小球濾過率仍能保持水準。因此濾過分數將變大。此時近球小管旁毛細血管血壓下降而血漿膠體滲透壓增高。如上所述，這將導致Na+和水的重吸收增加，重吸收百分率將超過65%-70%。於是因體體內鈉鹽瀦留和細胞外液量增多而發生水腫。

（三）管-球回饋 

　管-球回饋是腎血流量和腎小球濾過率自身調節的重要機制之一。當腎血流量和腎小球濾過率增加時，到達遠曲小管緻密斑的小管液的流量增加，緻密班發生資訊，使腎血流量和腎小球濾過率恢復至正常。相反，腎血流量和腎小球濾過率減少時，流經緻密斑的小管液流量就下降，緻密斑發生資訊，使腎血流量和腎小球濾過率增加至正常水準。這種小管液流量變化影響腎血流量和腎小球濾過率的現象稱為管-球回饋（tubuloglomerular feed back）。有人認為緻密斑主要感受小管液中的NaCI含量改變而不是小管液的流量。一般來說，腎小管液流量與NaCI含量成正比。緻密斑發在管-球環節中起重要的感測器（sensor）作用。緻密斑與入球小動脈和出球小動脈相鄰。緻密斑發出的資訊通過某種途徑影響入球小動脈的口徑，從而影響腎血流量和腎小球濾過率。當腎血流量增加時，腎小球濾過率也增加，流經遠曲小管的小管液量也增加，緻密斑部位NaCI含量升高，緻密斑發出資訊刺激顆粒細胞釋放腎素，導致局部生成血管緊張素Ⅱ，血管緊張素Ⅱ引起入球小動脈收縮，口徑縮小，阻力增加，從而使腎血流量和腎小球濾過率恢復至原來水準。相反，當腎血流量減少時，腎小球濾過率下降，流經遠曲小管的小管液流量減少，顆粒細胞釋放腎素減少，血管緊張至少Ⅱ生成減少，入球小動脈收縮變弱，口徑變粗，阻力減少，腎血流量恢復至原有水準。此外，腎內產生的前列腺素、腺苷和兒茶酚胺等也參與管-球回饋。

二、神經和體液調節

（一）交感神經系統

　腎交感神經興奮通過下列作用影響尿生成：

①入球小動脈和出球小動脈收縮，而前者血管收縮比後者更明顯，因此，腎小球毛細血管的血漿流量減少和腎小球毛細血管的血壓下降，腎小球的有效濾過壓下降，腎小球濾過率減少；

②刺激近球小體中的顆粒細胞釋放腎素，導致迴圈中的血管緊張素Ⅱ和醛固酮含量增加，增加腎小管對NaCI和水的重吸收；

③增加近球小管和髓袢皮皮細胞重吸收Na+、CI-和水。微穿刺顯示，低頻率低強度電刺激腎交感神經，在不改變腎小球濾過率的情況下，可增加近球小管和髓袢對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。這些結果顯示，腎交感神經興奮時其末稍釋放去甲腎上腺素。作用於近球小管和髓袢細胞膜上的α1腎上腺素能受體，增加Na+、CI-和水的重吸收。抑制腎交感神經活動則有相反的作用。

（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元分泌的一種激素。它在細胞體中合成，經下丘腦-垂體束被運輸到神經垂體然後釋放出來。它的作用主要是提高遠曲小管和集合管上皮細胞對水的通透性，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NaCI的主動重吸收和內髓部集合管對尿素的通透性，從而增加髓質組織間液的溶質濃度，提高髓質組織間液的滲透濃度，有利於尿注濃縮（見尿液濃縮和稀釋）。

　抗利尿激素與遠曲小管和集合管上皮細胞管周膜上的V2受體結合後，啟動膜內的腺甘酸化酶，使上皮細胞中cAMP的生成增加；cAMP生成增加啟動上皮細胞中的蛋白激酶，蛋白激酶的啟動，使位於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。當抗利尿激素缺乏時，管腔膜上的水通道可在細胞膜的衣被凹陷處集中，後者形成吞飲小泡進入胞漿，稱為內移（internalization）。因此，管腔膜上的水通道消失，對水就不通透。這咱含水通道的小泡鑲嵌在管腔膜或從管腔膜進入細胞內，就可調節管腔內膜對水的通透性（圖8-19）。基側膜則對水可自由通過，因此，水通過管腔膜進入細胞後自由通過基側膜進入毛細血管而被重吸收。

圖8-19 抗利尿激素的作用機制示意圖

　調節抗利尿激素的主要因素是血漿晶體滲透壓和迴圈血量、動脈血壓。血漿晶體滲透壓的改變可明顯影響抗利尿激素的分泌。大量發汗。嚴重嘔吐或腹瀉等情況使機體失水時，血漿晶體滲透壓升高，可引起抗利尿激素分泌增多，使腎對水的重吸收活動明顯增強，導致尿液濃縮和尿量減少。相反，大量飲清水後，尿液被稀釋，尿量增加，從而使機體內多餘的水排出體外。例如，正常人一次飲用100ml清水後，約過半小時，尿量就開始增加，到第一小時末，尿量可達最高值；隨後尿量減少，2-3小時後尿量恢復到原來水準。如果飲用的是等滲鹽水（0.9NaCI溶液），則排尿量不出現飲清水後那樣的變化（圖8-20）。這種大量飲用清水後引起尿量增多的現象，稱為水利尿，它是臨床上用來檢測腎稀釋能力的一種常用的試驗。迴圈血量的改變，能反射性地影響抗利尿激素的釋放。血量過多時，左心房被擴張，刺激了容量感受器，傳入衝動經迷走神經傳入中樞，抑制了下丘腦-垂體後葉系統釋放抗利尿激素，從而引起利尿，由於排出了過剩的水分，正常血量因而得到恢復。血量減少時，發生相反的變化。動脈血壓升高，刺激頸動脈竇壓力感受器，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（實線）和飲一升等滲鹽水

（0.9NaCI溶液）（虛線）後的利尿率箭頭表示飲水時間

（三）腎素-血管緊張素-醛固酮系統

　腎素主要是由近球小體中的顆粒細胞分泌的。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換酶，轉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可刺激腎上腺皮質球狀帶合成和分泌醛固酮。

　腎素的分泌受多方面因素的調節。目前認為，腎內有兩種感受器與腎素分泌的調節有關。一是入球小動脈處的牽張感受器，另一是緻密斑感受器。當動脈血壓下降，迴圈轎量減少時，腎內入球小動脈的壓力也下降，血流量減少，於是對小動脈壁的牽張刺激減弱，這便啟動了牽張感受器，腎素釋放量因此而增加；同時，由於入球小動脈的壓力降低和血流量減少，於是啟動了緻密斑感受器，腎素釋放量也可增加。據推想，在近球小體的顆粒細胞和緻密斑之間有一種特殊的聯繫。當兩者接觸增加時，腎素分泌便減少，而兩者接觸減少時，則腎素分泌增加。入球小動脈的壓力下降，血流量減少時，血管口徑縮小，於是顆粒細胞和緻密班的接觸減少，此時腎素分泌增加；當緻密斑處Na+量和小管液量減少時，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驗證據。此外，顆粒細胞受交感神經支配，腎交感神經興奮時（如迴圈血量減少）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胞，促使腎素釋放增加。

1、血管緊張素Ⅱ對尿生成的調節包括：

　①刺激醛固酮的合成和分泌；醛固酮可調節遠曲小管和集合管上皮細胞的Na+和K+轉運；

　②可直接刺激近球小管對NaCI的重吸收，使尿中排出的NaCI減少；

　③刺激垂體後葉釋放抗利尿激素，因而增加遠曲小管和集合管對水的重吸收，使尿量減少。

2、 醛固酮對尿生成的調節醛固酮是腎上腺皮質球狀帶分泌的一種激素。它對腎的作用是促進遠曲小管和集合管的主細胞重吸收Na+，同時促進K+的排出，所以醛固酮有保Na+排K+作用。

　醛固酮進入遠曲小管和集合管的上皮細胞後，與胞漿受體結合，形成激素-受體複合物；後者通過核膜，與核中的DNA特異性結合位點相互作用，調節特異性mRNA轉錄，最後合成多種的醛固酮誘導蛋白（aldosterone-induced protein）。醛固酮誘導蛋白可能是：①管腔膜的Na+通道蛋白，從而增加管腔的Na+通道數量；②線粒體中合成的ATP的酶，增加ATP的生成，為上皮細胞活動（Na+泵）提供更多的能量；③基側膜的Na+泵，增加Na+泵的活性，促進細胞內的Na+泵回血液和K+進入細胞，提高細胞內的K+濃度，有利於K+分泌（圖8-21）；由於Na+重吸收增加，造成了小管腔內的負電位，有利於K+的分泌和CI-的重吸收。結果，在醛固酮的作用下，遠曲小管和集合管對Na+和集合管對Na+的重吸收增強的同時，CI-和水的重吸收增加，導致細胞外液量增多；K+的分泌量增加。

圖8-21 醛固酮作用機制的示意圖

　醛固酮的分泌除了受血管緊張素調節外，血K+濃度升高和血Na+濃度降低，可直接刺激腎上腺皮質球狀帶增加醛固酮的分泌，導致保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。

（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。迴圈中的心房利尿鈉肽是由28個氨基酸殘基組成的。它有明顯的促進NaCI和水的排出作用。

　其作用機制可能包括：

①抑制集合管對NaCI的重吸收。心房利尿鈉肽與集合管上皮細胞基側膜上的心房利尿鈉肽受體結合，啟動了鳥苷酸化酶，造成細胞內cGMP含量增加，後者使管腔膜上的Na+通道關閉，抑制Na+重吸收，增加NaCI的排出；

②使出球小動脈、尤其是入球小動脈舒張，增加腎血漿流量和腎小球濾過率；

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。