腎臟對機體水鹽代謝的調(diào)節(jié),有賴于下丘腦視上核分泌的抗利尿激素和腎上腺皮質(zhì)分泌的醛固酮的作用。此外,腎交感神經(jīng)興奮時,腎小動脈收縮,腎內(nèi)血量減小,導致腎小球毛細血管血壓下降,加之,腎素-血管緊張素-醛固酮分泌增多。
(一)抗利尿激素
1.抗利尿激素的來源和作用: 抗利尿激素(antidiuretichormone,ADH)由下丘腦的視上核和室旁核的神經(jīng)元胞體合成,經(jīng)下丘腦一垂體束被運輸?shù)缴窠?jīng)垂體貯存,機體需要時釋放出來。ADH的主要作用是提高遠曲小管和集合管上皮細胞對水的通透性,使水的重吸收量增加,尿量減少(抗利尿)。
2.ADH的作用機制: ADH可與遠曲腎小管和集合管上皮細胞管周膜上V2受體結(jié)合,激活G蛋白耦聯(lián)和腺苷酸環(huán)化酶,后者分解ATP成cAMP,使蛋白激酶激活,引起管腔膜上的水通道開放,增加對水的通透性,使小管液中的水重吸收入血。
3.ADH分泌的調(diào)節(jié) ADH釋放的有效刺激是血漿晶體滲透壓和循環(huán)血量。
(1)血漿晶體滲透壓的改變:下丘腦視上核及其周圍區(qū)域有滲透壓感受器,對血漿晶體滲透壓的改變非常敏感。當血漿晶體滲透壓升高時,對滲透壓感受器的刺激作用增強,ADH釋放量增多,使腎臟對水的重吸收量增加,尿量因而減少,其結(jié)果是使體內(nèi)水分也相應增多,從而使血漿晶體滲透壓回降。反之,大量飲清水后,血液被稀釋,血漿晶體滲透壓下降; 對滲透壓感受器的刺激作用減小,ADH釋放量減少,以致腎臟對水的重吸收作用減弱,從腎臟排出大量多余水分,使血漿晶體滲透壓回升。
抗利尿激素的調(diào)節(jié)及其作用示意循環(huán)血量的改變:循環(huán)血量的變化,可以作用于左心房和胸腔大靜脈中的容量感受器,反射性地調(diào)節(jié)ADH的釋放。當循環(huán)血量增多時,容量感受器傳入沖動增加,導致ADH釋放量減少,即利尿,排出過多的水分, 使循環(huán)血量回降。反之,循環(huán)血量減少時,容量感受器傳入沖動減少,ADH釋放量增多,水的重吸收量增加,有利于循環(huán)血量的恢復。
可見,通過ADH釋放量的變化,又可使循環(huán)血量維持相對恒定。病理情況下,如下丘腦病變累及視上核和室旁核或下丘腦一垂體束時放發(fā)生障礙,使尿量明顯增加(每日可達10升以上),稱為尿崩癥。
(二)醛固酮
1.醛固酮的來源和作用
醛固酮(aldosterone)由腎上腺皮質(zhì)球狀帶合成和分泌。醛固酮的主要作用是促進遠曲小管和集合管對Na+的主動重吸收,同時促進K+的排出,即有保Na+排K+的作用。當然,在保Na+的同時,使C1-和水的重吸收量也增加。
2.醛固酮分泌的調(diào)節(jié)
醛固酮的分泌主要受腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)調(diào)節(jié),也受血K+、血Na+濃度的調(diào)節(jié)。
(1)腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng):腎素主要由腎臟的近球細胞分泌,它是一種蛋白水解酶,能將血漿中的血管緊張素原水解為血管緊張素I。血管緊張素I的主要作用是刺激腎上腺髓質(zhì)釋放腎上腺素。血管緊張素I在肺組織轉(zhuǎn)換酶的作用下,繼續(xù)降解為血管緊張素II,后者除有較強的縮血管作用外,還可刺激腎上腺皮質(zhì)球狀帶分泌醛固酮。 血管緊張素Ⅱ,在氨基肽酶的作用下進一步水解為血管緊張素Ⅲ,后者也可刺激腎上腺皮質(zhì)球狀帶分泌醛固酮。
腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)活動的強弱取決于腎素的釋放量,而腎素釋放的多少主要受以下兩方面因素的調(diào)節(jié):
①腎內(nèi)兩種感受器:即入球小動脈的牽張感受器和遠曲小管的致密斑感受器。牽張感受器在入球小動脈內(nèi)血流減少時興奮,而致密斑感受器在遠曲小管中Na+含量減少時興奮。所以,當循環(huán)血量減少,動脈血壓下降,低于腎血流量的自身調(diào)節(jié)范圍時,腎血流量必然減少,入球小動脈內(nèi)血流量相應下降,這樣就激活了牽張感受器,促使近球細胞釋放腎素。 同時,由于腎血流量減少,腎小球毛細血管血壓降低,使腎小球濾過率減小,濾出的Na+量也因此而減少,以致到達致密斑的Na+含量下降,于是激活致密斑感受器,后者將信息傳給近球細胞,增加其對腎素的釋放量。
醛固酮的分泌調(diào)節(jié)及作用②交感神經(jīng)及兒茶酚胺的作用:在近球細胞上有交感神經(jīng)末梢分布,腎交感神經(jīng)興奮時,末梢釋放的去甲腎上腺素可與近球細胞上的 β1受體結(jié)合,促使腎素釋放增加。此外,腎上腺髓質(zhì)分泌的腎上腺素和去甲腎上腺素也可直接作用于近球細胞上的β1受體,使腎素分泌增加。
(2)血K+、血Na+濃度:血K+濃度升高和血Na+濃度下降,均可促使腎上腺皮質(zhì)球狀帶分泌醛固酮,通過腎臟增加K+的排出和Na+的重吸收,使血中K+、Na+濃度維持恒定;反之,血K+濃度降低,血Na+濃度升高時,又將使醛固酮分泌減少?梢,醛固酮的主要作用是調(diào)節(jié)血中Na+、K+濃度,而血K+、Na+濃度的變化反過來又調(diào)節(jié)醛固酮的分泌。
3.醛固酮的作用機理
醛固酮作用機制(點擊“”)醛固酮與胞漿受體結(jié)合,形成激素-受體復合物,后者通過核膜,與DNA特異性結(jié)合位點相互作用,調(diào)節(jié)特異性mRNA轉(zhuǎn)錄,最后合成多種醛固酮誘導蛋白。包括:管腔膜的Na+通道蛋白--增加管腔膜的Na+通道的數(shù)量;線粒體中合成ATP的酶--增加ATP的生成,為Na+泵活動提供更多的能量;基膜側(cè)的Na+泵--促進Na+的重吸收和K+的分泌(此外,由于重吸收Na+,小管液內(nèi)負電位,有利于K+的分泌和Cl-的重吸收)。
(三)心鈉素
心鈉素(cardionatrin)也稱為心房肽。它存在于人和哺乳動物的心房肌中,對腎臟的功能主要是抑制Na+的重吸收,促使其排出,同時排出水,從而使血容量減少,血壓下降。其作用機制可能是它可抑制醛固酮和ADH的分泌,它還對抑制腎素分泌有對抗血管緊張素II的作用。因此,具有較強的利尿效應。
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