肾脏生理

第一节肾脏基本生理功能

肾脏基本生理功能包括排泄废物、调节体液以及酸碱平衡、分泌激素。其结果是维持机体的内环境稳定，使新陈代谢正常进行。

一、肾脏对代谢废物的排泄

机体在代谢过程中产生多种废物，其中除少量蛋白质代谢产生的含氮物质可.从胃肠道排泄外，绝大部分代谢产物均由肾脏排出。尿素、肌配为主要的含氮代谢产物，这些物质可被肾小球滤出。肌醉不被重吸收，但当血浓度增高时，少部分可经肾小管分泌，尿素则有相当一部分可被重吸收，特别是在肾脏血流下降时，尿素的重吸收分数增加，使血中尿素水平上升，该现象称为肾前性氮质血症。

代谢中还可产生一些有机离子，另一些药物也属有机阴离子或阳离子，这些有机离子也主要经肾脏排泄；肾小管的分泌作用对这些物质的排泄起重要作用。

当肾功能不全时，可引起代谢产物的储留，这和尿毒症症状的产生有一定关系。

二、肾脏在维持机体体液平衡、酸碱平衡中的作用

内环境（包括渗透压、电解质、酸碱度等）的稳定是机体细胞和组织进行正常代谢，完成正常功能的前提。肾脏在维持内环境稳定中起重要作用。包括肾脏对细胞外液量的调节，肾脏对细胞外液渗透浓度的调节以及肾脏对酸碱平衡的调节。

三、肾脏的内分泌功能

1.分泌激素如肾素、前列腺素、激肽、活性维生素D、促红细胞生成素等。肾脏可通过产生和分泌这些激素影响全身或肾脏本身的代谢和功能。

2.为机体部分内分泌激素的降解场所如胰岛素，许多胃肠道激素中的很大部分由肾脏降解。当肾功能不全时，这些激素的生物半衰期明显延长，从而引起代谢紊乱。

3.为肾外激素的靶器官如抗利尿激素（ADH）、甲状旁腺素（PTH）、降钙素、胰高血糖素等，可影响和调节肾脏功能。

第二节肾血流量及肾小球滤过率

在成年人，双肾重量占体重的0.4%，但他们的血流量占静息状态下心输出量的25%，高于心脏、肺、脑等器官的血供量。肾脏的血供大部分分布在含有肾小球的肾皮质，约10%分布在外髓部，仅1%~2%到达内髓乳头部。肾血流及其分布特点对排泄废物，调节机体电

解质、酸碱度、渗透压的相对稳定有重要意义。

一、肾小球滤过率

血液流经肾小球时，血浆经肾小球滤过膜滤出，形成肾小球滤液。单位时间内肾小球滤液的形成量为肾小球滤过率（GFR）。肾小球滤过膜由3层结构组成：①含有窗孔的毛细血管内皮细胞；②基膜；③上皮细胞或由其形成的足突。该滤过膜具有高度的通透性，除血浆中大分子物质（如蛋白质）外，所有小分子物质均可自由通过，故肾小球滤液又称超滤液，除不含血浆蛋白外，其余成分均和血浆相似。正常人肾小球滤液形成量很大，每日约150 L。

二、肾小球滤液形成的决定因素

影响肾小球滤过率的因素主要有以下几个方面。

1.毛细血管内压主要由入球、出球小动脉阻力控制。毛细血管内压增加，GFR亦增加，毛细血管内压对GFR的影响呈线性关系。

2.肾血浆流量血浆流量对GFR的影响主要通过影响血浆胶体渗透压上升速度而实现。血浆流量减小，血浆胶体渗透压上升速度加快，使压力平衡点前移，因而在毛细血管后段可无滤液形成。但如肾血浆流量增加超过一定值，血浆胶体渗透压上升很少，这时如血浆流量再增加，对GFR的影响则甚小。

3.动脉血白蛋白浓度主要受机体白蛋白的合成和降解速度影响。血浆胶体渗透压和GFR呈反比，表现为双曲线关系。

4.Kf Kf代表滤过膜的通透系数，指滤过膜对水的通透性和整个滤过面积的乘积。Kf 增加，GFR增加，但当肾小球内滤过压已达平衡，Kf再增加，只能使压力平衡点前移，而不再增加GFR；反之，Kf减少，则GFR减少。

三、肾小球滤过率及肾血浆流量的调节

1.自身调节当肾脏的灌注压在一定范围变化时[10.7~24 kPa（80~180mmHg）]，肾血流量（RBF）及肾小球滤过率基本保持不变。当灌注压的变化超过一定范围后，自身调节将失去作用，GFR及RBF将随灌注压的改变而变化。

2.管球反馈到达远端肾小管起始段NaCl发生改变，可致该肾单位血管阻力发生变化，从而引起肾小球滤过率改变，此现象称为管球反馈（TGF）。该反馈的感受部位为致密斑，效应器主要为入球小动脉和出球小动脉。高速灌流髓撵时，主要表现为入球小动脉收缩；低速灌流时，入球、出球小动脉同时收缩。此外，肾小球滤过率的改变也可能和Kf的改变有关。

TGF的生理意义为在肾单位水平上，通过调节肾小球滤过率，使远端肾小管流量维持在一个狭小的变化范围内，以使远端的肾小管作更.为精细的调节。

TGF的敏感性可受多种因素的影响。入球小动脉的张力是决定TGF敏感性的主要因素，各种入球小动脉扩张的因素如降低血压、多巴胺、组胺、心钠素等可抑制TGF；而使入球小动脉收缩的因素，如血压升高、去甲肾上腺素、血管加压素可增强TGF。呋塞米（速尿）由于抑制致密斑NaCl的重吸收，故可抑制TGF。

3.肾神经肾脏有丰富的神经支配，神经末梢主要分布在入球小动脉、出球小动脉、小球系膜区以及肾小管。刺激肾神经可引起入球、出球小动脉收缩，但对入球小动脉作用更为明显，还可引起系膜细胞收缩，导致GFR、RBF下降。肾神经兴奋还可刺激肾素释放，通过血管紧张素Ⅱ影响肾功能。肾神经主要为肾上腺素能纤维，其直接的缩血管作用和刺激α受体有关。在正常情况下，肾神经对GFR、RBF影响小，但在出血、麻醉、心力衰竭、疼痛等情况下可引起神经介导的肾血管收缩，使GFR、RBF下降。

4.血管活性物质

（1）血管紧张素：血管紧张素Ⅱ（AT）可引起入球、出球小动脉收缩，引起系膜细胞收缩，Kf下降。同时AT可刺激肾脏释放前列腺素E2（PGE2）。PGE2可对抗AT引起的入球小动脉收缩，使AT对入球小动脉的作用不表现出来。在正常情况下，AT为调节出球小动脉阻力的主要因素。外源性灌注AT可引起GFR、RBF下降，但GFR下降的程度明显小于RBF，使滤过分数（FF、GFR/RBF）升高。

（2）腺苷：腺苷为ATP的代谢产物，刺激AT受体可引起入球小动脉阻力增加，出球小动脉阻力下降，使GFR下降，滤过分数下降。刺激AT受体可抑制肾素释放。刺激A2受体，可引起入球、出球小动脉扩张。小剂量腺苷可刺激TGF，而大剂量则抑制TGF。目前认为腺苷为调节肾血管阻力的重要因素。

（3）前列腺素：前列腺素（PG）为花生四烯酸的代谢产物。在基础情况下，PG产生甚少，对肾脏血流动力学的作用小。当有AT、肾神经兴奋等缩血管作用因素存在时（如低血容量、慢性失钠、充血性心力衰竭、肝硬化），PGE2产生增加。此时如使用阿司匹林、吲哚美辛（消炎痛）等可使RBF、GFR明显下降。

（4）激肽：激肽（如缓激肽）可使肾血管扩张，离体的预先用去甲肾上腺素收缩的出球小动脉舒张。激肽系统可和肾素血管紧张素系统、PG系统相互作用。

（5）心钠素：灌注心钠素可引起RBF、GFR升高，滤过分数增加。心钠素主要使出球