肾脏怎样维持水平衡

肾脏怎样维持水平衡
肾脏怎样维持水平衡

肾脏怎样维持水平衡
肾脏同时具有存水和排水的能力.例如,假如您喝了一大杯水,就会在一小时左右内感到尿急.相反,如果您一段时间不喝水（如一整夜）,产生的尿就不多,浓度通常也很高（即尿液颜色较深）.肾脏怎么分辨二者的区别?答案涉及两个机制：肾单位中亨利氏袢的结构和转运功能.脑垂体分泌的抗利尿激素（ADH）,也称为后叶加压素.亨利氏袢亨利氏袢分为降支和升支.当滤过液沿亨利氏袢下流时,水就被重吸收,离子 （Na、Cl）则不会.水的移除使管腔里的Na和Cl浓缩.然后滤过液向上流经另一侧（升支）,Na和Cl被重吸收,这两种转运功能的作用是沿亨利氏袢形成NaCl的浓度差,使袢底浓度最高,袢顶浓度最低.然后,亨利氏袢可在肾髓质中浓缩NaCl.袢越长,浓度梯度越大.也就是说,肾髓质组织的盐分比肾皮质组织多.这样,当滤过液流过集合管（经肾髓质向下折回）时,渗透压会导致滤过液的水被重吸收.水从集合管里Na浓度低（水浓度高）的地方进入肾髓质组织里Na浓度高（水浓度低）的地方.如果滤过液的水在这个最后阶段被移除,尿液就会浓缩.抗利尿激素（ADH）ADH由脑垂体分泌,控制着水穿过集合管壁细胞的能力.如果没有ADH,水就无法穿过集合管壁.ADH越多,穿过集合管壁的水也越多.下丘脑中名为渗透压感受器的特异性神经细胞可感知血Na浓度.渗透压感受器的神经末梢位于脑垂体后叶内,可分泌ADH.如果血Na浓度高,渗透压感受器就分泌ADH.如果血Na浓度低,渗透压感受器就不分泌ADH.事实上,渗透压感受器会持续分泌微量的ADH.接下来我们看看.为何喝下一大杯水后很快就会排尿喝下一大杯水后,水会被吸收进血液,然后发生下列情况：吸收的水增加肾小球滤过的水量.吸收进血液的水导致Na浓度略微下降.Na浓度下降导致肾小球滤过的Na减少.肾单位重吸收所有数量减少的Na和部分伴附的水,让多余的水留在滤过液中.渗透压感受器感到Na浓度下降,于是减少分泌ADH.集合管没有发现足够的ADH,为了应对亨利氏袢形成的Na浓度梯度,就不让太多水被重吸收.多余的水被排进尿液.等多余的水排出之后,血Na浓度恢复正常.为什么晨起时尿液很浓通常情况下,人晚上睡觉时不会喝水.因此肠道也不会吸收水分：肠道吸收的水减少,导致血液中的水减少.血液中的水减少后,肾小球滤过的水也减少.血液中的水减少导致血Na浓度上升.血Na浓度上升后,肾小球滤过的Na总量上升.肾单位不会重吸收所有的滤过Na,一些Na与水留在滤过液中.渗透压感受器感到血Na浓度上升,于是分泌ADH.集合管发现ADH增多,为了应对亨利氏袢形成的Na浓度梯度,允许水被重吸收.更多水分从集合管重吸收,导致尿液浓缩.由于Na的原因尿液中留有一点水分——人不能排出固态尿液.Na的移除和水重吸收的增加有助于血Na浓度恢复正常.因此,亨利氏袢在肾髓质内形成Na浓度梯度,让水能从集合管重吸收；而ADH则会让水通过这些集合管.
血液通过氢离子和碳酸氢钠的化学混合物维持稳定的氢离子浓度（pH）.碳酸氢钠由二氧化碳（CO 2 ）生成,二氧化碳则是多种化学反应在细胞里的副产品.CO2 会进入毛细血管里的血液,这种血液中的红细胞含有碳酸酐酶,可促使CO 2 和水（H 2O）结合并迅速生成碳酸（H 2 CO3 ）.碳酸形成后,迅速分解为氢离子（H+ ）和碳酸氢根离子（HCO3-）.此反应也可以逆向进行,即碳酸氢钠加氢离子生成二氧化碳和水.
碳酸酐酶CO2+H2O andlt;---------andgt; H2CO3 andlt;---------andgt; H++HCO3- 只要血液中氢离子与碳酸氢根的比值保持稳定,血液就能维持正确的pH值.如果向血液添加酸性物质（氢离子）,则会降低碳酸氢根浓度,也会改变血液的pH值.同样,如果通过增加碱性物质来减少氢离子,则会提高碳酸氢根浓度,并改变血液的pH值.因此,血液的酸碱平衡会因很多方面发生改变,包括：饮食—— 肉类丰富的饮食会在消化时为血液提供酸性物质.相反,果蔬丰富的饮食富含碳酸氢根,因此会让血液呈碱性.锻炼——锻炼肌肉会产生乳酸,而乳酸必须被排出体外或代谢.呼吸——高海拔会使人呼吸急促,血液呈碱性.相反,某些阻滞氧气扩散的肺部疾病会导致人的血液呈酸性.在下一节中,我们将了解肾脏怎样调节血液成分.