内科学：肾脏内科分册（第2版）最新章节_余学清著

第一节
肾脏结构和功能

一、肾脏的结构

人体有两个肾脏，左右各一，位于腹膜后脊柱两旁。左肾上极平第11胸椎，下极平第2腰椎下缘。右肾位置比左肾低半个到一个椎体，上极平第12胸椎，与肝脏相邻，下极平第3腰椎。中国成人肾脏的长、宽和厚度分别为10.5～11.5cm、5～7.2cm和2～3cm。男性一个肾脏重量为100～140g，女性略轻。

肾脏由肾单位、肾小球旁器、肾间质、血管和神经组成。肾单位是肾脏最基本的结构和功能单位。每个肾脏约有100万个肾单位。肾单位包括肾小体和肾小管两部分；肾小体由肾小球毛细血管丛和肾小囊两部分组成（图1-1-1）。

图1-1-1　肾单位的构成

肾小球是肾单位的重要组成部分。肾小球毛细血管壁由内皮细胞、基底膜和脏层上皮细胞构成，形成具有半透膜性质的滤过屏障（图1-1-2）。内皮细胞呈扁平状覆盖于毛细血管壁内侧，胞体布满小孔（窗孔）。内皮细胞具有抗凝、抗血栓、合成基底膜及血管活性物质等作用。肾小球基底膜（glomerular basement membrane，GBM）厚度为310～373nm，基底膜中层为致密层，富有带负电荷的涎酸蛋白，内外两层密度较稀，称疏松层，富含阴离子硫酸肝素。Ⅳ型胶原形成基底膜基本构架，其间填充着各种物质包括层连蛋白、纤连蛋白、巢蛋白、硫酸类肝素蛋白聚糖等。脏层上皮细胞有较多足状突起，又称足细胞。足细胞是终末分化细胞，足突间形成指状镶嵌的交叉突起，附着于基底膜上，足突间的裂隙为裂孔。足细胞对于维持肾小球滤过屏障的完整性至关重要。足细胞相关蛋白，包括nephrin、podocin等，构成了肾小球滤过屏障的分子筛，是保障滤过功能的重要分子屏障。这些足细胞相关蛋白的缺乏或突变会损害滤过屏障的结构完整和稳定，导致蛋白尿。肾小球毛细血管间有系膜组织，包括系膜细胞和基质，起支撑肾小球毛细血管丛、调节肾小球滤过率（glomerular filtration rate，GFR）等多种作用。

图1-1-2　肾小球和肾小球旁器结构图

肾小管包括近端小管、髓袢降支及升支、远端小管及集合管；集合管汇集尿液流经肾乳头、肾盏，并最终至输尿管。肾小管不同的节段由高度分化、形态和功能截然不同的各种上皮细胞构成，具有明显的极性。肾小管在其管腔侧和基底膜侧分布着不同的转运蛋白，是水和溶质定向转运的结构和物质基础。

二、肾脏的功能

肾脏的生理功能主要是排泄代谢产物，调节水、电解质和酸碱平衡，维持机体内环境稳定及内分泌功能。

（一）肾小球滤过功能

肾小球滤过功能是代谢产物排泄的主要方式，是肾脏最重要的生理功能。GFR主要取决于肾小球血流量、有效滤过压、滤过膜面积和毛细血管通透性等因素。成人静息状态下男性约为120ml/（min·1.73m ² ），女性约低10%。GFR与年龄有关，25～30岁时达到高峰，此后随年龄增长而逐渐降低。

当平均动脉压在80～160mmHg（1mmHg=0.133kPa）范围内波动时，由于肾血流量的自身调节机制，肾小球毛细血管压和GFR可保持相对恒定。这种自身调节具有重要的生理意义：一方面保证了机体在血流动力学变化时肾小球滤过仍能稳定地进行，体内代谢废物得以继续排出；另一方面保证了体液的平衡。

（二）肾小管重吸收和分泌功能

肾小球每日滤过生成180L的原尿，其中电解质成分与血浆相同。原尿中99%的水、全部的葡萄糖和氨基酸、大部分的电解质及碳酸氢根（HCO ₃ ^- ）等被肾小管和集合管重吸收回血液，最后形成终尿约1.5L。

近端肾小管是重吸收的主要部位，被滤过的葡萄糖、氨基酸全部被重吸收；钠离子（Na ⁺ ）通过钠钾ATP酶（Na ⁺ -K ⁺ -ATP酶）主动重吸收，主要阴离子HCO ₃ ^- 和氯离子（Cl ^– ）随Na ⁺ 一起转运。近端肾小管除具有重吸收功能外，还参与有机酸的排泌。尿酸可从肾小球滤过，但多数在肾小管重吸收，继而再分泌到肾小管腔中。除有机酸和尿酸外，药物特别是一些抗生素和造影剂，也以此方式排出。

髓袢在髓质渗透压梯度形成中起重要作用。水在髓袢降支细段可以自由穿透，而Na ⁺ 和Cl ^– 却不能自由穿透，使管腔内的水分在经过内髓的高渗区时被迅速重吸收；而降支细段一旦折为升支细段，则水不能自由穿透，而Na ⁺ 和Cl ^– 却能自由穿透，从而维持髓质区的高渗，故髓袢细段对尿液的浓缩功能至关重要。

远端肾小管，特别是连接小管是调节尿液最终成分的主要场所。这些小管上皮细胞可重吸收Na ⁺ ，排出钾离子（K ⁺ ）及分泌氢离子（H ⁺ ）和铵离子（NH ₄ ⁺ ），醛固酮可加强上述作用。

（三）肾脏的内分泌功能

肾脏具有重要的内分泌功能，能够参与合成和分泌肾素、（促）红细胞生成素（erythropoietin，EPO）、1，25-二羟维生素D ₃ 、前列腺素和激肽类物质，因此参与人体的血流动力学调节、红细胞生成、钙磷代谢及骨代谢等。

肾脏产生EPO受肾脏皮质和外髓局部组织氧含量调节，EPO从肾脏分泌经血液循环作用于骨髓的红系祖细胞，主要作用是促进红细胞增生。