第3章 概论(3)

1.内皮细胞：位于血管壁腔侧与血流接触，细胞体布满直径70一100nm小孔，表面覆有唾液酸蛋白，因此带有负电荷，称电荷屏障。内皮细胞是肾小球毛细血管壁的第一道屏障，使血细胞、大分子物质受到阻拦而不能被滤出。

2.基底膜：又称基膜，约厚300nm，由中间致密层（细纤维和无定型基质）和两侧电子密度较低的内疏松层及外疏松层构成。其成分为胶质、糖蛋白、蛋白聚糖（硫酸类肝素）。基底膜为可变凝胶，滤过物可在一定压力下变形通过。

3）脏层上皮细胞：附着于基底膜外侧呈多足突状，足突间空隙约40nm，主要是高尔基体、溶酶体和丝状结构形成的足突裂孔膜，在肾小球毛细血管壁的选择性滤过功能方面起重要作用。

这3层结构组成的滤过膜称为机械屏障，仅允许相对分子质量为69000以下物质自由通过及一定分子直径的物质通过。小分子物质自由通过如血尿素氮、肌酐、钾离子、钠离子、氯离子等（相对分子质量5000以下）；肌球蛋白部分通过（相对分子质量17000）；清蛋白相对分子质量为69000几乎不能通过。分子半径<1.8nm的物质可自由通过（如中性葡聚糖）；分子半径〉4.2nm以上的物质不能被滤过。

以上说明滤过膜对分子的大小有选择性。同时由于滤过膜带有电荷，对带有正电荷的物质滤过率强，对带负电荷的白蛋白滤过较差。

两侧肾的滤过总面积约1.5m2，每日被滤出的液量为180L，称为原尿。

（2）肾小囊（Bowman囊）。包裹肾小球的双层球状囊：脏层为肾小球的脏层上皮细胞，囊腔；壁层由肾小囊基底膜、壁层上皮细胞组成。其作用是收容肾小球滤过液注入肾小管中，由肾小囊进入肾小管的液体通常称为小管液。

（3）肾小球旁器。远端肾小管与肾小体血管极相接部有由球旁细胞、致密斑、球外系膜细胞、极周细胞组成的特殊结构称肾小球旁器，是分泌肾素、感受和调节肾素的基础结构。其作用是当远端肾小管内原尿尿量减少，钠离子浓度降低时，远端肾小管直径变小，致密斑与血管的接触面积减少，导致肾素分泌增多。相反，原尿量增加，钠离子浓度升高时，接触面积增大，肾素分泌降低。

2.肾小管肾小管是肾单位的另一个重要组成部分和功能结构。肾小管的上皮细胞具有强大的吸收功能，可以回收99%的肾小球滤出液，对保持体液的恒定起着重要作用，同时具有分泌排泄功能。

肾小管分为近曲小管、髓襻、远端小管、集合管，各段的重吸收、分泌与排泄功能有所不同。

（1）近曲小管。原尿中绝大部分物质在近曲小管被重吸收。如葡萄糖、氨基酸、蛋白质、磷酸盐、硫酸盐、肌酸、尿酸，85%的碳酸氢离子，70%左右的钾、钠离子，50%左右的尿素及大部分的钙、镁、氯离子被重吸收；水的60%一70%在无需抗利尿激素的情况下随溶质被重吸收。此段的小管液为等渗液，同时分泌出氢离子及少量的肌酐、对氨基马尿酸。

（2）髓襻。重吸收的钾、钠离子为20%左右，水为10%。降支小管中水分的重吸收，使小管液呈高渗状态。升支小管中钠随氯被重吸收，使小管液从高渗变为低渗。此段并有分泌尿素的功能。

（3）远端小管。在远曲小管和集合管8%一9%的氢离子被重吸收，在抗利尿素的参与下10%的水被重吸收，同时还有碳酸氢离子及少量钙、镁离子被吸收。此段进行钾离子与钠离子、氢离子与钠离子交换，使小管液从低渗转变为等渗由等渗转变为高渗，并分泌钾离子、尿酸、氢离子、氨，在调节酸碱平衡维持机体内环境稳定方面起重要作用。

（4）集合管。在抗利尿激素的参与下，根据体内水分多少进行水及尿素的重吸收（10%一20%）。小管细胞分泌钾离子、尿酸、氢离子及氨，通过钾离子与钠离子、氢离子与钠离子竞争性交换调节酸碱平衡，是确定尿量、成分、酸碱度及使尿液浓缩或稀释的最后阶段。

二、肾血液循环

（一）肾血液循环途径及分布

正常人在安静时肾血液流量1200ml/min，是心排血量的20%一25%（即1/4）。肾的血液分布8%在肾组织维持营养代谢需要，92%在肾小球提供原尿生成。

1.肾的血液循环途径见图1一4。

2.肾血液循环特点

（1）肾小球内血压高。由于肾动脉短，血流阻力消耗少，肾小球介于入球小动脉与出球小动脉之间，出球小动脉口径小于入球小动脉口径，所以形成肾小球毛细血管内血压高。这种压力约为主动脉平均压的40%，是使血浆中水分及溶质由肾小球滤入肾小囊的动力。

（2）出球小动脉分支在肾小管周围形成第2次毛细血管网。血液在流经入球小动脉和出球小动脉的过程中能量消耗，血压逐渐降低。同时血浆经肾小球毛细血管网滤出大量水分而蛋白质不能被滤过，使得血浆胶体渗透压增高，形成了肾小管的重吸收作用。

（二）肾血流量的调节

肾血液流量保持相对恒定对肾小球正常滤过功能极为重要。当肾血液灌注压波动在10.7一26.7kPa（80一200mmHg）时，全肾血流量及肾毛细血管内压力便能维持相对稳定，使肾小球有效滤过率保持正常。

使肾血流量维持相对恒定的调节因素有血管自身的调节和神经体液的调节。

1.自身调节自身调节是肾血管本身的活动对血流量进行的调节，最早依据的是肌源学说。此外，还有血管活性因子学说、代谢学说、组织压力学说等。血管平滑肌存在着压力感受器，当肾血流量增加时，对入球小动脉牵张刺激增强，动脉平滑肌紧张性增高，使小动脉口径收缩，流入阻力增加，致使入球血液流量下降。当入球血液流量减少，灌流压降低时产生相反变化，肾血管通过感受血液流动对管壁产生的压力调节管径控制血液流量，达到维持肾血流量的相对稳定。

2.神经体液调节神经体液调节是机体在整体血液循环状态下，通过神经和体液对入肾血流量及肾内血液分布所产生的不同调节作用。通过改变肾血流量及肾血液分布从而影响肾小球滤过率，影响尿液稀释、浓缩和生成。

肾神经调节主要是受自主神经支配，神经末梢可伸入动脉血管壁的肌层，主要支配各级肾动脉血管。交感神经兴奋时，肾血流量减少。由于交感神经分布在肾髓质少于皮质，当血压降低交感神经兴奋时，肾皮质血流量减少髓质血流量增多，改变了肾内血流分配，促进肾小管对水、钠的重吸收，出现少尿或无尿症状。对肾血管交感神经的调节，主要是缩血管的肾上腺素效应作用。

体液调节主要是儿茶酚胺，如肾上腺素、去甲肾上腺素、异丙基肾上腺素、多巴胺和乙酰胆碱、抗利尿激素等生物活性物质发挥的作用。从而改变了肾血流量和血液分布，影响了肾小球率过滤和肾小管的吸收功能。

三、肾功能

肾的主要功能有肾小球滤过功能；肾小管和集合管的重吸收功能和分泌排泄功能。通过清除机体内多余水分、物质和代谢废物，调节体液的平衡、电解质的平衡、体内酸碱平衡，达到维持机体内环境的相对稳定。同时肾有分泌功能，分泌的生物活性物质对调节血压的相对稳定，促进红细胞的生长和成熟，保持体内钙磷代谢的平衡和稳定有着十分重要的作用。因此，肾在维持机体新陈代谢的生命活动过程中起着非常重要的作用。

（一）肾小球滤过功能

血液在流经肾小球时，血浆中一些物质通过滤过膜被滤入肾小囊形成原尿的过程称为肾小球滤过功能。有许多因素能够影响肾小球的膜滤过，如滤过压力、膜的通透性和物质的清除率等。

1.肾小球膜滤过相关系数

（1）有效滤过压。肾小球每日滤过180L血浆，滤过动力称为有效滤过压。血液流经肾小球时对血管壁产生的压力为6.0kPa（45mmHg），是使液体滤出的力量。血浆胶体渗透压为2.7kPa（20mmHg），肾小囊内压为1.3kPa（10mmHg），均是阻止液体滤出到肾小囊的力量。因此，有效滤过压=6.0一（2）7+1.3）=2.0kPa（15mmHg）。

（2）超滤率。两肾生成的原尿量亦称超滤液量，在单位时间内生成的超滤液量称为超滤率。正常人安静时为125ml/min，即24h约滤出180L原尿。由于肾小管的重吸收作用，终尿量只有该量的1%，即1.8L。

（3）滤过分数。肾小球滤过率与每分肾血浆流量之比称滤过分数。由于正常人安静时肾血浆流量是660ml/min，因而125一660x100%=19%。说明在肾血浆中有1/5通过肾小球滤入肾小囊，有4/5进入了出球小动脉，根据滤过分数说明滤出量的大小。

（4）滤过膜。血浆滤过的结构称为滤过膜。滤过膜由肾小球毛细血管有孔内皮细胞、基底膜、肾小囊上皮细胞裂孔组成。

滤过膜只允许相对分子质量69000以下的物质通过，如水、葡萄糖、氯化钠、无机盐、尿素、尿酸、肌酐及小分子蛋白质等。

（5）血浆清除率。在单位时间内能够清除多少毫升血浆中所含的某些物质，这个血浆毫升数就是该物质的血浆清除率。

公式+C=UxV一P

公式中，C一血浆清除率（ml/min），U一尿中物质浓度（mg/100ml），V一测得尿量（ml/min），P一血浆中物质浓度（mg/100ml）。

2.影响有效滤过的因素

（1）肾血液流量改变。机体有效循环血量的改变，使肾小球灌流量减少或增多，致使肾血浆流量发生改变，影响肾小球滤过率。

如肾血浆量增多，肾小球毛细血管内胶体渗透压上升速度减慢，滤过作用的毛细血管段延长，肾小球滤过率增加，尿量增多。当机体剧烈运动或出现严重病理状态如休克时，交感神经兴奋，肾上腺素、去甲肾上腺素分泌增加，使血管收缩肾血流量减少滤过率降低，出现尿量减少。

（2）有效滤过压的改变。

1）血管内压在10.46一23.94kPa时，滤过率保持不变。如动脉血压下降至10.46kPa以下，肾小球毛细血管压降低，有效滤过压降低造成超滤率降低。如动脉血压降低至6.65kPa以下时，肾小球滤过率降至0。

2）血浆胶体渗透压的改变，腹泻、脱水时血渗透压增高使肾小球有效滤过压降低、尿量减少。大量输入等渗液时，血渗透压降低使有效滤过压升高、尿量增多。

3）肾小囊内压力改变，尿路梗阻时囊内压增高使有效滤过压降低等。

（3）滤过膜的通透性和面积的改变。炎症、缺氧等病理改变情况下，唾液蛋白减少，对负离子排斥降低，清蛋白被滤出；疾病损伤严重还会漏出红细胞出现血尿。急性肾炎等情况下血管腔狭窄阻塞，膜通透性降低，会发生少尿和无尿。

（二）肾小管和集合管的重吸收功能及分泌排泄功能

血浆中所有能够通过滤过膜的物质均被滤入肾小囊中。正常人每天由肾小球滤过到肾小囊的原尿为180L，但实际上排出的终尿每日只有1.5一2.0L，由此可见99%的原尿在肾小管中被重吸收回血液中。

1.重吸收功能的特点与方式被重吸收的物质种类多、数量大，并且选择对机体有用

的物质重吸收。在肾小管重吸收过程中，近端小管的重吸收为球管平衡现象，不受神经体液的因素调节，肾小球滤过量多，重吸收的量就多。如水、钠重吸收量相当滤过量的65%一70%，大部分物质是在近端小管被重吸收的。

（1）重吸收物质。

1）全部重吸收物质：葡萄糖、氨基酸等。

2）大部重吸收物质：Na+、Cl一、H2O等。

3）少量重吸收物质：尿素。

4）完全不吸收物质：肌酐、肌酸等代谢废物。

由于肾小管吸收能力有一定限度，当血糖浓度在超过肾糖阈时，肾小管上的钠一葡萄糖转运载体达到饱和，多余的葡萄糖就不能被吸收，终尿中就会出现糖。

（2）重吸收方式。有顺着浓度梯度、渗透压差和电位差，通过扩散、渗透、电荷吸引作用，使小管液中的水和容质被重吸收回管周组织液中，并且不需消耗能量的被动重吸收过程；有肾小管上皮细胞逆着浓度梯度、渗透压差、电位差，依靠细胞膜上的泵蛋白，消耗能量做功，将小管内的溶质转运到管周组织液间的主动重吸收过程。

例如，Na+主动重吸收使小管内的电位降低，由于小管内电位差使Cl通过扩散被动重吸收。伴随Na+、Cl的重吸收，使管周组织液间渗透压升高，又使小管液中HO顺着渗透压差扩散而被动重吸收。

2.被重吸收的物质及被分泌和排泄的物质

（1）被重吸收的物质。

1）钠：24h从肾小球滤出500g以上，在原尿流经肾小管时99%以上被肾小管重吸收，随终尿排出的只有3一5g。

2）氯：24h从肾小球滤出600g以上，大部分伴随Na+的重吸收而被动吸收入血，随终尿排出的只有5g左右。在髓襻升支粗段由Na+、K+、Cl_离子的载体逆浓度差主动转运被重吸收。

3）钾：24h从肾小球被滤出约为35g，大部分K+在近端小管逆着电位差、浓度差被主动重吸收，终尿排出的K+是远曲小管和集合管分泌的，随尿排出的K+只有2一4g。

4）水：70%在近端小管随溶质的吸收而被吸收，不受抗利尿激素的影响，与肾小球滤出量成正比，并且与体内是否缺水无关。29%在髓襻、远曲小管、集合管被重吸收，受抗利尿激素影响，吸收的量随着体内水的多少而发生变化。

5）葡萄糖：逆浓度差与Na+耦联，在Na+一葡萄糖转运载体的主动转运下全部重吸收。当Na+一葡萄糖转运载体达到饱和，即超过肾糖阈以及钠泵受抑制时，葡萄糖将不被重吸收而随尿排出。

6）蛋白质：少量被滤出的小分子蛋白质被近端小管上皮细胞吞饮重吸收。

7）氨基酸：在近端小管与钠耦联被主动转运重吸收。

8）HCO3一：在近端小管大部分被重吸收，当与H+结合达到饱和时，多余的HCOf随尿排出。

（2）被分泌与排泄的物质。分泌：肾小管和集合管的上皮细胞将它生成的某种物质分泌到小管液中的过程。排泄：肾小管和集合管的上皮细胞将血液中某些物质转移到小管液中的过程。

1）H+：是小管上皮细胞的代谢产物，H+向管腔内分泌是靠载体蛋白进行H+Na+逆向转运交换进行。分泌1个H+可从小管液中回收1个Na+和1个HCOf，Na+与HCOf组成NaHCO3，补充血浆中碱储含量，这就是肾小管、集合管排酸保碱维持体内酸碱平衡的重要作用。同时，在肾小管和集合管也存在K+一Na+交换，并且K+一Na+交换与H+一Na+交换间存在竞争性抑制。