渗透压调节

发生的部位

渗透压调节涉及脑中的下丘脑、脑垂体与肾脏，三者协同运作，使血液的水势维持在狭窄范围内，无论一个人喝了多少水或流了多少汗。

在肾脏内，对ADH作出反应的部位是每个肾单位的远曲小管与集合管。这些小管穿过髓质，周围的组织液浓度很高，因此一旦ADH使管壁变得可透水，水便通过渗透离开滤液，进入周围毛细血管的血液中。

皮肤、肺与肠道也会失水，但只有肾脏能迅速而精确地改变失水量，所以它是渗透压调节的主要器官。

输入与输出

• 输入：来自饮水、食物以及呼吸作用产生的水。
• 输入：食物中的盐等溶质，会降低血液的水势。
• 信号：脑垂体释放的ADH，血液水势下降时释放量增加。
• 输出：尿液，其体积与浓度随ADH水平而改变。
• 输出：经汗液、呼气与粪便流失的水，由肾脏加以补偿。
• 结果：血液水势维持在设定点附近的狭窄范围内。

步骤

1. 因出汗、呼吸或饮水不足而失水，或摄入盐分，使血液的水势下降。
2. 下丘脑中的渗透压感受器侦测到流经血液的水势下降。
3. 下丘脑向脑垂体发出信号，使其向血流释放更多抗利尿激素（ADH）。
4. ADH随血液到达肾脏，提高远曲小管与集合管对水的通透性。
5. 更多水通过渗透从滤液重新吸收进入血液，于是产生少量浓缩的尿液，同时口渴中枢促使人饮水。
6. 当血液水势回升至正常，渗透压感受器侦测到变化，ADH的释放随之减少。
7. ADH减少后，小管通透性降低，重新吸收的水减少，尿液变得较稀，这是反向的修正，完成负反馈回路。

为何重要及如何受控制

渗透压调节使血液与体液的浓度保持恒定，这对细胞正常运作至关重要；血液中水分过少或过多都会干扰水经渗透作用进出细胞的过程。

调控通过负反馈进行：下丘脑是感受器兼协调中枢，脑垂体是释放ADH的效应器，肾小管是作用目标。反应总是与原来的变化相反，因此大量饮水后整个过程反向进行，水势上升，ADH减少，小管通透性下降，产生大量稀尿。

若无法产生ADH，小管始终不透水，每天会流失数升稀尿，患者必须不断饮水以补充损失。

如何考查

你可能被要求解释大量喝水后ADH分泌与尿液会发生什么变化、把渗透压调节描述为负反馈机制，或说出分泌ADH的腺体及其作用的小管。

结构题常给出一个人喝下一升水或吃下咸食后尿量随时间变化的曲线图，要求用ADH解释曲线形状。流程图题会留出刺激、感受器、激素、效应器与反应的空格，期望填入准确术语：下丘脑、脑垂体、ADH、集合管、水的重新吸收。

常见的论述题主题是把渗透压调节与血糖调节作为负反馈的两个例子进行比较，因此要准备好指出两者都涉及一种激素、一个侦测器以及一个使变化逆转的反应。

常见误解

考试风格例题

题目。两名学生P与Q在四小时内各自收集尿液样本。

学生P在开始时喝下一升清水；学生Q吃了一包咸饼干且没有喝水。学生P在头两小时产生大量淡色尿液，而学生Q自始至终只产生少量深黄色尿液。

(a) 说出造成这种差异的激素及释放它的腺体。(b) 解释学生Q的结果。

(c) 解释为何这种调控机制被称为负反馈。

参考答案。(a) 抗利尿激素（ADH），由脑垂体释放。

(b) 从饼干吸收的盐分降低了血液的水势。下丘脑中的渗透压感受器侦测到这一点，脑垂体释放更多ADH。

ADH提高远曲小管与集合管对水的通透性，因此更多水通过渗透重新吸收进入血液。结果产生少量浓缩的尿液，所以颜色较深。

(c) ADH分泌的改变引起的反应与原来的变化相反：水势下降时，保留更多水，使水势回升至设定点；水势上升时，ADH减少，多余的水被排出。由于反应逆转了刺激，因此称为负反馈。

来源:SRC-DSKP-EN

常见问题