三个过程,一个净结果
最终有多少药物进入尿液,取决于肾单位上三个步骤之间的拉锯战。两个把药物推出去(肾小球滤过与肾小管分泌);一个把它拉回来(肾小管重吸收)。尿中的净量很简单:*滤过量 + 分泌量 − 重吸收量*。
Urinary excretion rate = (Filtered) + (Secreted) - (Reabsorbed) Filtered = GFR x [free drug in plasma] (passive, in glomerulus) Secreted = active transport, proximal tubule (can clear bound drug too) Reabsorbed = passive back-diffusion of lipid-soluble, un-ionized drug GFR ~ 120 mL/min in a healthy adult
滤过:被动的筛子
在肾小球处,血液经过一个筛子过滤,水和小分子可通过,而血细胞和大分子蛋白被挡住。关键在于:只有游离药物能通过——与白蛋白结合的分子太大,无法通过。因此,血浆蛋白结合程度高的药物滤过缓慢,因为大部分被血液扣住了;只有游离药物分数能穿过筛子。
分泌:主动的泵
在近端肾小管,专门的载体蛋白把药物从血液主动泵入尿液——这就是肾小管分泌。由于是主动转运,它甚至能逆浓度梯度移动药物,还能抓取蛋白结合型药物(随着游离药物被消耗,转运体会把结合的药物剥离下来)。存在两大类:一类用于有机酸(阴离子),一类用于有机碱(阳离子)。像 P-糖蛋白这样的转运体也参与其中。
重吸收:回头路
当滤液沿肾小管下行时,水被重新回收,药物随之被浓缩。如果药物脂溶性强且未离子化,它会直接扩散回肾小管壁进入血液——即肾小管重吸收。这就是为什么脂溶性药物几乎被完全重吸收,必须先经代谢。重吸收对离子化程度极为敏感,这正是尿液 pH 能改变药物排出速度的原因——这是第 5 课的主题。