药理学/肾脏泌尿生理及利尿药作用部位

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尿液的生成是通过肾小球滤过、肾小管再吸收及分泌而实现的,现分述如下:

(一)肾小球

血液流经肾小球、除蛋白质血细胞外,其他成份均可滤过而形成原尿。原尿量的多少决定于有效滤过压。凡能增加有效滤过压的药物当可利尿。如氨茶碱,通过增加心肌收缩性,增加肾血流量及小球滤过率而利尿。但其利尿作用极弱,一般不作利尿用。正常人每日能形成180升原尿,但进入输尿管的终尿每日仅1~2升,可见约99%的原尿在肾小管被再吸收,它是影响终尿量的主要因素。目前常用的利尿药多数是通过减少肾小管对电解质及水的再吸收而发挥利尿作用的。

(二)肾小管

1.近曲小管 此段再吸收Na+约占原尿Na+量的60%~65%,原尿中约有90%的NaHCO3及部分NaCl在此段被再吸收。

Na+在近曲小管的转运可分成二相,Na+通过腔膜侧进入胞内;再通过基底膜离开细胞,后者由钠泵(K+、Na+、-ATPase)所驱动,此外,Na+在近端管可通过Na+-H+反向转运系统(antiporter)与H+按1:1进行交换而进入细胞内。H+由小管细胞分泌到小管液中,并将小管液中的Na+换回到细胞内。H+的产生来自H2O与CO2所生成的H2CO3,这一反应需上皮细胞碳酸酐酶催化,然后H2CO3解离成H+和HCO3-,H+将Na+换入细胞内,然后由Na+泵将Na+送至组织间液。

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若H+的生成减少,则Na+-H+交换减少,致使Na+的再吸收减少而引起利尿。碳酸酐酶抑制剂乙酰唑胺(acetazolamide,diamox)能使H+的生成减少而发挥利尿作用。但作用弱,易致代谢性酸血症,故现少用。

目前尚无高效的作用于近曲小管的利尿药,原因是药物抑制了近曲小管Na+的再吸收后,使近曲小管腔内原尿增多,小管有所扩张,原尿吸收面积增大,尿流速度减慢而停留时间延长,从而近曲小管本身出现代偿性再吸收,同时近曲小管以下各段肾小管也出现代偿性再吸收增多现象。

2. 髓袢升枝粗段的髓质皮质部髓袢升枝的功能与利尿药作用关系密切。也是高效利尿药的重要作用部位,此段再吸收原尿中30%~35%的Na+,而不伴有水的再吸收。髓袢升枝粗段NaCl的再吸收受腔膜侧K+-Na+-2Cl-共同转运(co-transport)系统所控。该转运系统可将2个Cl-,一个Na+和一个K+同向转运到细胞内,其驱动力来自间液侧K+、Na+-ATP酶对胞内Na+的泵出作用,即共同转运的能量来自Na+浓度差的势能,进入胞内的Cl-,通过间液侧离开细胞,K+则沿着腔膜侧的钾通道进入小管腔内,形成K+再循环

比较三类(四个药)重要利尿药的作用部位(在肾单位用黑色标记)、作用强度、作用持续时间以及不同电解质自尿中的排出量


图27-1 比较三类(四个药)重要利尿药的作用部位(在肾单位用黑色标记)、作用强度、作用持续时间以及不同电解质自尿中的排出量

当原尿流经髓袢升枝时,随着NaCl的再吸收,小管液由肾乳头部流向肾皮质时,也逐渐由高渗变为低渗,进而形成无溶质的净水(free water,CH2O),这就是肾对尿液的稀释功能。同时NaCl被再吸收到髓质间质后,由于髓袢的逆流倍增作用,以及在尿素的共同参与下,使髓袢所在的髓质组织间液的渗透压逐步提高,最后形成呈渗透压梯度的髓质高渗区。这样,当尿液流经开口于髓质乳头的集合管时,由于管腔内液体与高渗髓质间存在着渗透压差。并经抗利尿激素的影响,水被再吸收,即水由管内扩散出集合管,大量的水被再吸收回去、称净水的再吸收,这就是肾对尿液的浓缩功能。

髓袢升枝粗段细胞的Na+、K+、2Cl-共同转运系统


图27-2 髓袢升枝粗段细胞的Na+、K+、2Cl-共同转运系统

P=Na+-K+-ATP酶

实线──代表主动转运或次级主动转运

虚线┄┄代表被动弥散

综上所述,如当髓袢升枝粗段髓质和皮质部对NaCl的再吸收被抑制时,一方面肾的稀释功能降低(净水,即非渗透压所吸引的水生成减少);另一方面肾的浓缩功能也降低(净水再吸收减少),排出大量渗透压较正常尿为低的尿液,就能引起强大的利尿作用。高效利尿药呋塞米等,可抑制升枝粗段髓质和皮质部对氯化钠的再吸收,使肾的稀释功能降低,净水生成减少,同时又使肾的浓缩功能降低。中效噻嗪类利尿药等,抑制髓袢升枝粗段皮质部(远曲小管开始部分)对NaCl的再吸收,使肾的稀释功能降低,但不影响肾的浓缩功能。

3. 远曲小管及集合管 此段再吸收原尿Na+约5%~10%,其再吸收方式除继续进行Na+-H+交换外,同时也有Na+-K+交换过程,这是在醛固酮调节下进行的。醛固酮有三个作用:增加渗透酶蛋白(permeaseproteins)的合成而增强腔膜侧Na+的内流;兴奋间液侧的K+-Na+-ATP酶;促进细胞的生物氧化过程以提供ATP,为Na+泵活动供能,通过这些作用增加远曲小管、集合管对Na+的再吸收并分泌K+。如能抗醛固酮的调节功能或直接抑制K+-Na+交换,就会造成排Na+留K+而致利尿。螺内酯氨苯蝶啶等药作用于此部位,它们又称留钾利尿药。

了解利尿药的作用部位,有助于理解各类利尿药效应力的高低,因后者是作用部位对Na+的再吸收能力所决定的。当然,实际用药效果还受药物用量、肾血流及血容量等因素的限制。

某种利尿药对电解质的排泄也与该药的作用部位有关,人体主要电解质是Na+、K+、Cl-、HCO3-,现有的各种利尿药都是排钠利尿药,用药后Na+和Cl-的排泄都是增加的,其排泄量的多少与利尿效应力一致,对钾的排泄,除留钾利尿药外,其他利尿药都能促进钾排泄。因它们不抑制远曲小管的K+-Na+交换,而且由于它们在远曲小管以上各段减少了Na+的再吸收,使到达远曲小管的尿液中含有较多的Na+,因而K+-Na+交换有所增加,另一方面由于利尿药降低血容量而激活肾压力感受器及肾交感神经而促进肾素的释放,其结果是使醛固酮分泌增加,因而促进K+-Na+交换而导致K+外排增多。故应用这些利尿药时应注意补K+。排HCO3-最多的利尿药为乙酰唑胺。噻嗪类利尿药也可使HCO3-的排泄略有增加,见表27-1。

表27-1 常用利尿药对电解质排泄及排钠力比较

药物 尿电解质的排泄 排钠力(滤过Na+量%) 主 要 作
用 部 位
机 制
Na+ K+ Cl- HCO3-
呋塞米
依他尼酸
布美他尼
+++ + ++++ 0 ~23 髓袢升枝粗段髓质和皮质部 抑制Na+、K+
2Cl-共同转运
系统
噻嗪类
氯酞酮
++ + ++ + ~8 髓袢升粗段皮质部(远曲小管开始部位) 抑制NaCl再吸收
螺内酯
氨苯蝶啶
阿米洛利
乙酰唑胺
+
+
-
++
+
0
0
+++
~2
~4
远曲小管及集合管
近曲小管
竞争Ald受体
Na+通道,抑制
NaCl再吸收
↓胞内H+形成
32 利尿药 | 常用的利尿药 32
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