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[[肾小管]]和集合管的[[上皮细胞]]具有将[[细胞]]产生的或[[血液]]中已存在的某些物质转运到管腔的能力，这一过程称为分泌或[[排泄]]。能够从肾小管和集合管上皮细胞分泌的主要物质有H<sup>+</sup>、K<sup>+</sup>和NH<sub>3</sub>等。

肾小管在调节机体[[酸碱平衡]]方面起着重要作用，通过分泌H<sup>+</sup>、[[重吸收]]NaHCO<sub>3</sub>。通过增加或减少体液中的NaHCO<sub>3</sub>的浓度以调节H<sup>+</sup>的浓度。在近端小管、远端小管和集合管都能分泌H<sup>+</sup>，发生H<sup>+</sup>-[[Na]]<sup>+</sup>交换，达到分泌H<sup>+</sup>而重吸收NaHCO<sub>3</sub>的目的。

远端小管和集合管分泌NH<sub>3</sub>，NH<sub>3</sub>主要由[[谷氨酰胺]]在[[谷氨酰胺酶]]的[[催化]]下[[脱氨]]而来，与H<sup>+</sup>结合成铵离子（NH<sub>4</sub><sup>+</sup>）排出。铵盐的生成不仅促进了排H<sup>+</sup>，也促进了NaHCO<sub>3</sub>被重吸收。[[酸中毒]]时，近端小管也能分泌NH<sub>3</sub>，同时[[碳酸酐酶]]活性增强，谷氨酰胺活性也增强，氨的分泌增多。这样，起到促进酸的排出和NaHCO<sub>3</sub>重吸收的作用，从而调节机体酸碱平衡。若肾小管上皮细胞分泌NH<sub>3</sub>[[功能障碍]]，可导致酸中毒。

尿中的K<sup>+</sup>主要是由远曲小管和集合管分泌的。一般当有Na<sup>+</sup>的主动吸收时，才会有K<sup>+</sup>的分泌，两者转运方向相反，称为K<sup>+</sup>-Na<sup>+</sup>交换。K<sup>+</sup>-Na<sup>+</sup>交换和H<sup>+</sup>-Na<sup>+</sup>交换有相互抑制现象，即H<sup>+</sup>-Na<sup>+</sup>交换增多时，K<sup>+</sup>-Na<sup>+</sup>交换将减少，这就是酸中毒时血钾升高的原因之一。在远曲小管和集合管即存在钾的重吸收，又有钾的分泌，而且，一般是钾的分泌量大于其重吸收量，故尿中排出的K<sup>+</sup>主要来源于钾的分泌过程。

正常机体产生的[[肌酐]]和[[对氨基马尿酸]]等，既能从[[肾小球]]滤过，又能由肾小管分泌。此外，进入体内的某些物质，如[[青霉素]]、[[酚红]]等，则主要通过近端小管的分泌排出体外，临床上常用[[酚红排泄试验]]来检查肾小管的分泌功能。
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