腎臟解剖與生理

1、腎臟解剖與生理（專(zhuān)業(yè)描述）腎臟解剖與生理（專(zhuān)業(yè)描述）腎臟的一般結(jié)構(gòu)一、腎單位 腎單位是腎臟結(jié)構(gòu)與功能的基本單位，它由一個(gè)腎小體和相通的小管組成。人類(lèi)每個(gè)腎臟約有一百萬(wàn)個(gè)腎單位。 腎小體 90 以上分布在腎皮質(zhì)部分。 腎小體是由腎小球及包圍在其外的腎小球囊組成。腎小球的核心是一團(tuán)毛細(xì)血管網(wǎng)，它的兩端分別與入球動(dòng)脈及出球動(dòng)脈相連。腎小球外覆以腎小球囊，腎小球囊的壁層上皮細(xì)胞與腎小管上皮細(xì)胞相延續(xù)，其囊腔與腎小管腔相通。腎單位按其在腎臟部位不同，分為皮質(zhì)腎單位和髓旁腎單位。在皮質(zhì)內(nèi)層近髓質(zhì)處的稱髓旁腎單位， 其腎小管甚長(zhǎng)，伸入到髓質(zhì)內(nèi)層，甚至達(dá)到乳頭部，其出球小動(dòng)脈除分支形成毛細(xì)血管網(wǎng)外，還發(fā)出直小

2、血管進(jìn)入髓質(zhì)內(nèi)層。皮質(zhì)腎單位的腎素含量高于髓旁腎單位。而髓旁腎單位的腎小管長(zhǎng)，加上有直血管的逆流交換作用，這對(duì)保持髓質(zhì)高滲及尿液濃縮有重要作用。二、腎小球?yàn)V過(guò)膜 是指腎小球毛細(xì)血管袢的管壁。它由三層構(gòu)成，最里層是毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞，中層為基底膜，外層為上皮細(xì)胞（也稱足細(xì)胞，即腎小球囊的臟層）。腎小球?yàn)V過(guò)膜具有一定的“有選擇性”的通透性。這是因?yàn)闉V過(guò)膜各層的孔隙只允許一定大小的物質(zhì)通過(guò)，而且和濾過(guò)膜帶的電荷有關(guān)。濾過(guò)分子大小一般以有效半徑來(lái)衡量，半徑小于 14 如尿素、葡萄糖、通過(guò)濾過(guò)膜不受限制；半徑大于 20 如白蛋白，濾過(guò)則受到一定限制，半徑大于42 ；如纖維蛋白原，則不能通過(guò)。濾過(guò)膜所帶電荷

3、對(duì)其通透性有很大影響。正常時(shí)濾過(guò)膜表面覆蓋一層帶負(fù)電荷的蛋白多糖，使帶負(fù)電荷的較大分子不易通過(guò)，如白蛋白，當(dāng)在病理情況下濾過(guò)膜上負(fù)電荷減少或消失，白蛋白濾過(guò)增加而出現(xiàn)蛋白尿。三、腎小球系膜 是位于腎小球毛細(xì)血管袢之間的一種特殊間充質(zhì)，由系膜細(xì)胞和系膜基質(zhì)組成。系膜細(xì)胞的作用可能有；收縮作用，入球小動(dòng)脈和出球動(dòng)脈的收縮作用受系膜細(xì)胞的調(diào)節(jié)，以影響毛細(xì)血管袢的內(nèi)壓和濾過(guò)率。支持作用，它填充于毛細(xì)血管袢之間，支持毛細(xì)血管的位置。吞噬作用，能吞噬被阻留在基膜內(nèi)的大分子物質(zhì)和蛋白質(zhì)。分泌腎素，在腎缺血或免疫復(fù)合物沉積時(shí)，系膜細(xì)胞增生且分泌腎素。系膜基質(zhì)充滿系膜細(xì)胞，在內(nèi)皮細(xì)胞和基膜之間，能讓大分子物質(zhì)通

4、過(guò)并能網(wǎng)絡(luò)供系膜細(xì)胞吞噬。四、腎小球旁器 腎小球旁器由球旁細(xì)胞、致密斑和球外系膜細(xì)胞所組成。上述三種成份均位于入球小動(dòng)脈和出球小動(dòng)脈構(gòu)成三角區(qū)上，致密斑構(gòu)成三角區(qū)的底邊，腎小球旁器對(duì)入球動(dòng)脈壓力及腎小管中的鈉濃度反應(yīng)敏感，以此來(lái)調(diào)節(jié)腎素血管緊張素醛固酮系統(tǒng)。五、腎小管和集合管腎小管為腎小球囊的延續(xù)，有近曲小管、髓袢與遠(yuǎn)曲小管三部份， 腎小管主要調(diào)節(jié)水鹽代謝，即進(jìn)行重吸收和分泌作用。腎小管匯合成集合小管，后者又匯合成集合管，穿過(guò)腎髓質(zhì)至腎乳頭頂端開(kāi)口腎盂。六、腎血管腎動(dòng)脈由腎竇入腎實(shí)質(zhì)，然后分成4 5支葉間動(dòng)脈，行于腎柱中，葉間動(dòng)脈在髓質(zhì)和皮質(zhì)交界處分成弓形動(dòng)脈，由弓形動(dòng)脈分成許多小葉間動(dòng)脈，伸

5、向皮質(zhì)。由小葉間動(dòng)脈分成入球小動(dòng)脈。每個(gè)入球小動(dòng)脈分成毛細(xì)血管袢，即腎小球內(nèi)的毛細(xì)血管網(wǎng)。腎小球內(nèi)毛細(xì)血管袢再匯成出球小動(dòng)脈，圍繞腎小管，同時(shí)由出球小動(dòng)脈分出一支直小血管伴隨腎小管降支、髓袢及升支，然后入小葉間靜脈。靜脈伴隨各分支動(dòng)脈而行。在有效循環(huán)血量不足或交感神經(jīng)興奮時(shí)，由于入球小動(dòng)脈收縮，血液經(jīng)短路直接進(jìn)出球小動(dòng)脈，再經(jīng)直小血管進(jìn)入髓質(zhì)區(qū)，這樣造成皮質(zhì)區(qū)明顯缺血，而髓質(zhì)區(qū)相對(duì)充血現(xiàn)象。七、腎間質(zhì) 在腎小管和血管間夾有少量結(jié)締組織，稱為腎間質(zhì)， 腎間質(zhì)在皮質(zhì)區(qū)甚少， 而在錐體乳頭處則甚豐富。間質(zhì)內(nèi)含有纖維、基質(zhì)和間質(zhì)細(xì)胞。腎間質(zhì)具有生成前列腺素的功能、吞噬功能和促進(jìn)尿液濃縮功能。腎臟的主要

6、生理功能一、尿液的生成正常人兩側(cè)腎臟血流量每分鐘10001200ml ，其中血漿流量每分鐘約600 700ml 。單位時(shí)間內(nèi)腎小球?yàn)V過(guò)的血漿量稱為腎小球?yàn)V過(guò)率，正常成人每分鐘約 120± 15ml 。兩側(cè)腎臟每日從腎小球?yàn)V過(guò)的血漿總量達(dá)150 180 升。所濾過(guò)的這部分血漿稱之為原尿。原尿流經(jīng)腎小管及集合管， 約 99 被重吸收。 因此排出體外的尿液一終尿僅有 1500 1800ml 。機(jī)體在代謝過(guò)程中所產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物，如尿素、肌酸、尿酸、肌酸以及一些酸性物質(zhì)由腎小球?yàn)V過(guò)后通過(guò)腎小管排出體外。除了由腎小球?yàn)V過(guò)外，腎小管尚可直接分泌其些代謝產(chǎn)物，如肌酐、氫離子、鉀離子等，以排出體外。但

7、在排泄分泌的同時(shí)尚有重吸收過(guò)程。 如對(duì)葡萄糖、 小分子蛋白質(zhì)、氨基酸以及碳酸氫根能全部重吸收。二、調(diào)節(jié)酸堿平衡 人體在消化食物過(guò)程中及體內(nèi)糖、脂肪、蛋白質(zhì)代謝產(chǎn)物所產(chǎn)生大量酸性物質(zhì)和少量堿性物質(zhì)釋放入血液， 然后排出體外。 其中以酸性物質(zhì)為主要排泄物。酸性物質(zhì)分揮發(fā)性酸和非揮發(fā)性酸，前者指碳酸、后者包括硫酸、磷酸、乳酸、丙酮酸等。腎臟調(diào)節(jié)酸堿平衡反應(yīng)緩慢，但能充分調(diào)節(jié)血漿 pH 的變化，它的途徑是通過(guò)以下方式完成：通過(guò)腎小管細(xì)胞對(duì) NaHCO3 的重吸收， 保留和維持體內(nèi)必需的堿儲(chǔ)備。 腎小管細(xì)胞可制造 NH3 ，并不斷擴(kuò)散入腎小管腔內(nèi)， 與管腔內(nèi)的強(qiáng)酸鹽負(fù)離子 （ CI 、SO4 2等）結(jié)合

8、成NH4CI或（NH4）2SO4等銨鹽隨尿排出體外。腎小管所分泌的H，可與濾液中Na2HPO4所離解的Na 進(jìn)行交換，而使NaHPO4轉(zhuǎn)變成NaH2PO4而排出體外，使之尿液酸化。三、腎臟內(nèi)分泌功能腎臟能產(chǎn)生某些激素類(lèi)的生理活性物質(zhì)，主要有腎素、緩激肽、前列腺素、促紅細(xì)胞生成素1.25 羥 D3 等。（一）腎素 95 以上來(lái)自腎小球旁器，后者是腎素合成、貯存、釋放場(chǎng)所。 另有 25腎素來(lái)自致密斑、間質(zhì)細(xì)胞和出球小動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞。 它是一種蛋白水解酶， 分子量為 42000 、可使肝臟產(chǎn)生的血管緊張素原的鏈肽水解，形成血管緊張素，再在肺組織轉(zhuǎn)換酶作用下，轉(zhuǎn)化為血管緊張素，經(jīng)氨基肽酶水解，繼續(xù)轉(zhuǎn)化為

9、血管緊張素。血管緊張素亦可由血管緊張素經(jīng)脫氨基酶、 肺轉(zhuǎn)換酶的作用而生成。 該腎素血管緊張素系統(tǒng)的效應(yīng)主要是調(diào)節(jié)循環(huán)血量、血壓及水、電解質(zhì)的平衡。腎素的分泌受交感神經(jīng)、壓力感受器和體內(nèi)鈉量的調(diào)節(jié)。腎小球旁器具有 、2腎小腺素能受體。交感神經(jīng)興奮，末稍釋放兒茶酚胺，通過(guò) 2受體，激活腺苷酸環(huán)化酶，產(chǎn)生 CAMP ，促使腎素分泌。腎小球旁器本身具有壓力感受器，可感受腎小球小動(dòng)脈內(nèi)壓力和血容量的變化；當(dāng)全身有效循環(huán)血量減少，腎內(nèi)灌注壓降低，入球小動(dòng)脈壓力下降，則可刺激腎小球旁器的壓力感受器，促使腎素分泌。致密斑則為腎內(nèi)鈉感受器，體鈉量減少時(shí)，流經(jīng)致密斑的鈉通量減少，亦可刺激腎素分泌。關(guān)于致密斑鈉通量

10、對(duì)腎素分泌的影響，有不同看法，有人認(rèn)為決定腎素分泌不是致密斑鈉通量，而是通過(guò)致密斑進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的鈉量，如速尿，可抑制腎小管對(duì)鈉的重吸收，流經(jīng)致密斑的鈉通量增加，但速尿可抑制鈉進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，使細(xì)胞內(nèi)鈉量減少，促進(jìn)腎素分泌。此外，腎素分泌尚可受血管緊張素、醛固酮和抗利尿激素水平的反饋調(diào)節(jié)。高血鈣、高血鎂、低血鉀等亦可刺激腎素的分泌。（二）緩激肽釋放酶激肽系統(tǒng)緩激肽是多肽類(lèi)組織激素。它是由激肽釋放酶作用于血漿 2球蛋白（激肽原）而生成。 激肽釋放酶 90 來(lái)自近端小管細(xì)胞。 腎臟中亦存在激肽酶，可使激肽失活，因此，激肽是一種起局部作用的組織激素。其主要作用：對(duì)抗血管緊張素及交感神經(jīng)興奮，使小動(dòng)脈擴(kuò)張。抑

11、制抗利尿激素（ADH ）對(duì)遠(yuǎn)端腎小管的作用，促進(jìn)水、鈉排泄，從而能使血壓降低。腎臟激肽釋放酶的產(chǎn)生、分泌受細(xì)胞外液量、體鈉量、醛固酮、腎血流量等因素調(diào)節(jié)，其中醛固酮最為主要，它可促進(jìn)激肽分泌，低血鉀可抑制醛固酮分泌，而減少激肽釋放酶， 高血鉀則反之。（三）前列腺素前列腺素（ PG ）是由 20 個(gè)碳原子組成的不飽和脂肪酸，稱為前列腺烷酸，有一個(gè)環(huán)戊烷及二條脂肪酸，據(jù)其結(jié)構(gòu)的不同，PG 有 A、E、 F、 H 等多種，腎小球主要產(chǎn)生PGF1、PGE2 。腎內(nèi) PG ，主要起局部作用。PG 最終經(jīng)肺、肝、腎皮質(zhì)內(nèi)PG 分解酶（ 15 羥脫氫酶）滅活。 PG 合成是由 PG 前體即花生四烯酸（在腎間

12、質(zhì)細(xì)胞內(nèi)脂肪顆粒中），在 PG 合成酶作用下生成 PG 。PG 經(jīng)環(huán)氧化酶及血栓素 A2 合成催化下可轉(zhuǎn)變成 TXA2 。PG 具有很強(qiáng)的擴(kuò)血管效應(yīng)，對(duì)血壓和體液調(diào)節(jié)起重要作用，亦可刺激環(huán)磷酸腺苷的形成，對(duì)抗 ADH ，引起利鈉排水，使動(dòng)脈壓下降，但各種 PG 的生理效應(yīng)有一定差異； PGF2 對(duì)血管舒張及利尿作用最強(qiáng)， PGA2 與 PGE2 相似，PGF1 具縮血管作用， PGI2 （又稱前列腺環(huán)素）與 TXA2 是相互對(duì)抗的物質(zhì)。腎內(nèi) PG 分泌受許多因素影響，緩激肽可直接刺激腎髓質(zhì)乳頭間質(zhì)胺、血管緊張素亦可促進(jìn)PG 分泌。 PG 因具利鈉排水、擴(kuò)血管作用，在腎臟降壓機(jī)制中占有關(guān)鍵性地位

13、。臨床上已有應(yīng)用 PGA2 、PGE2 治療頑固性高血壓、腎臟許多疾病如Bartter/s 綜合征，溶血性尿毒癥綜合征、腎功能衰竭、腎病綜合征等，與腎內(nèi)激肽一前列腺素系統(tǒng)失調(diào)有關(guān)。（四）促紅細(xì)胞生成素（EPO ）是一種調(diào)節(jié)紅細(xì)胞生成的多肽類(lèi)激素，分子量60000 左右， 90 由腎臟產(chǎn)生，約10 在肝、脾等產(chǎn)生。腎臟毛細(xì)血管叢、腎小球旁器、腎皮質(zhì)、髓質(zhì)均能產(chǎn)生促紅細(xì)胞因子作用于促紅細(xì)胞生成素原的產(chǎn)物，它是一種糖蛋白、定向與紅系祖細(xì)胞的特殊受體相結(jié)合，加速骨髓幼紅細(xì)胞成熟、釋放、并促使骨髓網(wǎng)織紅細(xì)胞進(jìn)入循環(huán)，使紅細(xì)胞生成增加，目前已通過(guò)遺傳學(xué)工程技術(shù)可重組人紅細(xì)胞生成素（ recombinant

14、 human erythopoietin，r-hu EPO），其作用與EPO相同，可使慢性腎衰貧血逆轉(zhuǎn)。EPO的合成與分泌主要受組織氧的供求比例來(lái)調(diào)節(jié)，減少氧供或增加組織需氧量，可激活腎臟腺苷酸環(huán)化酶，生成CAMP ，使非活性蛋白激酶活化而促進(jìn)EPO 的分泌。 EPO可通過(guò)反饋機(jī)制抑制EPO 生成，保持機(jī)體紅細(xì)胞維持在正常水平。由于腎臟有EPO 的生成與調(diào)節(jié)的雙重作用，一旦腎 EPO 分泌功能異常，將導(dǎo)致紅細(xì)胞生成的異常。（五） 1.25 羥 D31.25 （ OH ）2D3體內(nèi)生成或攝入的維生素 D3 需經(jīng)肝內(nèi) 25 羥化酶的催化，形成25羥 D3 ，后者再經(jīng)腎小管上皮細(xì)胞內(nèi)線粒體中1羥化酶

15、的作用而形成具有高度生物活性的1.25 羥 D3 。其主要生理作用：促進(jìn)腸道對(duì)鈣、磷的吸收。1.25 羥 D3 可經(jīng)血液轉(zhuǎn)運(yùn)至小腸粘膜上皮細(xì)胞的胞漿內(nèi)與受體蛋白結(jié)合，進(jìn)入細(xì)胞核，促進(jìn)DNA 轉(zhuǎn)錄 mRNA ，促使細(xì)胞合成鈣結(jié)合蛋白，1 分子鈣結(jié)合蛋白可結(jié)合4 分子鈣離子，促進(jìn)鈣離子濃集、轉(zhuǎn)運(yùn)。磷在腸道的吸收是沿腸粘膜對(duì)Ca 運(yùn)轉(zhuǎn)后所形成的電化學(xué)梯度進(jìn)行彌散的。 促進(jìn)骨中鈣、 磷吸收及骨鹽沉積。1.25 羥 D3可促進(jìn)破骨細(xì)胞的活動(dòng)，增強(qiáng)甲狀旁腺素對(duì)破骨細(xì)胞敏感性，促進(jìn)骨溶解，鈣從老骨中游離出；它又可促進(jìn)軟骨細(xì)胞的成熟與鈣化，形成濃集鈣質(zhì)顆粒軟骨細(xì)胞，促進(jìn)新骨的鈣化，使骨質(zhì)不斷更新。1.25 羥 D3 受血鈣、血磷的調(diào)節(jié)，并受甲狀旁腺素和降鈣素的控制。低血鈣、低血磷可促進(jìn)1.25羥 D3 生成，反之則減少。甲狀旁腺素可激活腎臟 1羥化酶，促進(jìn) 1.25 羥 D3 生成，降鈣素則抑制 1羥化酶， 使 1.25羥 D3 生成減少。當(dāng)血