分泌蛋白合成和分泌过程图示

肾小管和集合管的分泌，是指小管上皮细胞将本身代谢产生的物质或血液中某些物质排入小管液的过程。小管上皮细胞分泌的重要物质有H＋、K＋、NH3（图8-6），以调节体内电解质平衡和酸碱平衡。此外，还可分泌体内代谢产物（如肌酐、对氨基马尿酸）及某些药物（如青霉素、大部分的利尿药）、某些染料（如酚红）等。

图8-6 H＋、K＋、NH3的分泌与H＋-Na＋交换、K＋-Na＋交换示意图

（一）H＋的分泌

肾小管各段和集合管均能分泌H＋，其中近端小管分泌量最大，H＋来源于小管上皮细胞代谢产生的CO2或血液和小管液中的CO2。肾小管上皮细胞内CO2与H2O在碳酸酐酶作用下生成H2CO3，H2CO3又解离出H＋及HCO－3。H＋可通过H＋-Na＋交换分泌到小管液中，随尿排出体外，HCO－3则与Na＋一起转运回血形成NaHCO3。由此可知，每分泌1个H＋入小管液，同时可重吸收1个Na＋和HCO－3入血，起着排酸保碱的作用，对维持酸碱平衡具有重要意义；同时也可说明，近端小管重吸收HCO－3是以CO2形式进行的。

肾小管和集合管上皮细胞的碳酸酐酶活性受pH值的影响，当pH值降低时，其活性增加，生成更多的H＋，有利于肾脏排H＋保碱。

（二）NH3的分泌

远曲小管和集合管上皮细胞在代谢过程中不断生成NH3（主要由谷氨酰胺脱氨产生）， NH3是脂溶性物质，容易透过细胞膜向H＋浓度高的小管腔扩散。NH3与小管液中的H＋结合生成NH＋4，后者与强酸盐（NaCl等）的负离子结合生成酸性铵盐（NH4Cl），以铵盐形式随尿排出，而被替换出的正离子（如Na＋）可通过H＋-Na＋交换与HCO－3一起重吸收回血。H＋与NH3结合可降低小管液中H＋浓度，促进H＋的分泌，因此，NH3的分泌不仅促进H＋的分泌而排酸，也能增加NaHCO3的重吸收。因而NH3的分泌对排酸保碱，维持酸碱平衡同样起着重要作用。

（三）K＋的分泌

超滤液中的K＋绝大部分被近曲小管重吸收，尿中K＋基本由远曲小管和集合管所分泌。K＋的分泌与Na＋的主动重吸收密切相关，Na＋在Na＋泵的作用下主动重吸收，造成管腔内为负的电梯度，使K＋被动扩散入管腔完成K＋-Na＋交换。H＋-Na＋交换与K＋-Na＋交换同时进行，两者之间存在着竞争性抑制。当酸中毒时，小管上皮细胞内碳酸酐酶活性增强，H＋生成增多，H＋-Na＋交换增多，K＋-Na＋交换减少，K＋分泌减少，可出现血钾升高。相反，高血钾症时，可导致酸中毒。

体内的K＋主要由肾排泄。正常情况下，机体摄入的K＋和排出的K＋保持动态平衡，即多进多排，少进少排，但当食物中缺K＋或其他原因引起K＋不足时，尿中仍排K＋，即不进也排，这种情况下，势必造成血钾浓度降低，应注意适量补钾，因为血钾过高或过低，都会对人体的功能，尤其是对神经和心脏的兴奋产生不利的影响。