第二章 肾脏病基础知识
第一节 肾脏结构与功能
泌尿系统包括肾脏、输尿管、膀胱、尿道及前列腺(男性)等器官,其中肾脏的主要功能是生成和排泄尿液,并借此排泄人体代谢废物,调节内环境和水、电解质及酸碱平衡。此外,肾脏还具有重要的内分泌功能,在调节血压、红细胞生成和骨骼生长等方面起重要作用。
肾脏(kidney)位于腹膜后脊柱两旁,相当于第12胸椎到第3 腰椎的位置,左右各一。右肾上方有肝脏,故位置比左肾略低。中国成年人肾脏的长、宽、厚分别为10.5～11.5cm、5～7.2cm、2～3cm,男性单个肾脏重约100～140g,女性略轻,见图2-1-1。
肾脏外包绕一层坚韧的纤维筋膜,称为肾包膜。肾脏剖面由外往内依次为皮质、皮髓交界、髓质和集合系统。其中髓质由8～18 个肾锥体构成,锥体底部面向肾表面,尖端称肾乳头,每1～2 个肾乳头被一个漏斗状的肾小盏包绕,2～3 个肾小盏汇合成肾大盏,肾大盏再汇合成肾盂,见图2-1-2。
肾脏的功能单位称为肾单位。每个肾单位包括肾小球和肾小管。肾小管包括近端肾小管、髓袢细段和远端肾小管。近端肾小管包括近曲小管和近端小管直部,远端肾小管包括远端小管直部和远曲小管。近端小管直部、细段和远端小管直部形成U形的袢,称为髓袢(Henle 袢或亨氏袢)。每个肾脏约有100 万个肾单位。肾单位连接集合管汇至肾盏,见图2-1-3。
肾脏具有丰富的血液循环,占心输出量的20%～25%。肾动脉分支进入肾脏,最后形成入球小动脉进入肾小球,血液随之进入肾小球毛细血管袢,由出球小动脉流出。出球小动脉再形成复杂的肾小管周围毛细血管网,为肾小管提供血液供应,最后汇成肾静脉。
肾脏主要功能是生成尿液,以清除人体代谢废物,调节水、电解质及酸碱平衡,维持内环境稳定。肾脏还具有重要内分泌功能,在调节血压、红细胞生成、钙磷代谢和骨骼代谢等方面起重要作用。
一、肾小球的结构与功能
肾小球(glomerulus)包括肾小球毛细血管丛和包曼囊。肾小球毛细血管内皮细胞、基底膜和毛细血管上皮细胞(包曼囊的脏层上皮细胞)构成具有半透膜性质的滤过膜。肾小球通过滤过膜发挥滤过功能。
滤过功能是肾脏最基本的生理功能之一,也是临床最常用的评估肾功能的参数,常用肾小球滤过率(glomerular filtration rate,GFR)表示。血液流经毛细血管时,血液内大体积物质如血细胞、大分子蛋白质留在血管内,约1/5 的物质包括小分子溶质和水分经过滤过膜过滤到包曼囊腔中,形成原尿。成人每天形成的原尿达180L。原尿的渗透压、pH 值和小分子溶质包括各种电解质及葡萄糖、氨基酸、尿素、肌酐等的浓度与血浆几乎完全相同。单位时间自血浆经肾小球滤过的液体量即为肾小球滤过率。成人男性基础静息状态下肾小球滤过率约为120ml/(min·1.73m2),女性约低10%。
二、肾小球旁器的结构和功能
肾小球旁器(juxtaglomerular apparatus)位于肾小球的血管极,由球旁细胞、致密斑、入球小动脉、出球小动脉、球外系膜细胞构成,具有调节血压和肾小球滤过率等作用。球旁细胞由入球小动脉壁上的平滑肌细胞衍化而来,可分泌肾素。致密斑细胞由远曲小管起始部靠近血管极一侧的上皮细胞分化而来。致密斑夹在入球小动脉与出球小动脉形成的交角里,感受流经肾小管液中的氯和钠浓度,并通过调节球旁颗粒细胞释放肾素,从而调节入球小动脉的血管张力,以此来调节肾小球滤过率,此过程被称为管-球反馈。
三、肾小管和集合管的结构与功能
肾小管(tubule)包括近端肾小管、髓袢细段和远端肾小管。肾小管和集合管具有重吸收和分泌功能。原尿中99%的水,几乎全部的葡萄糖和氨基酸,大部分的钠、氯、钾、碳酸氢根和部分尿素等被肾小管和集合管重吸收回血液。肾小管和集合管又可以把自身代谢产生的某些物质或血液中的某些物质分泌到肾小管液中,如氢离子、氨、钾、肌酐、尿酸和硫酸吲哚酚等。
四、肾脏的内分泌功能
肾脏具有重要的内分泌功能,可以分泌肾素、促红细胞生成素、1,25-二羟维生素D3、前列腺素和激肽类等物质,参与血流动力学、红细胞生成、钙磷代谢和骨骼生长的调节等。