肾病

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肾的机理、功能

更新时间:2012-08-06 08:42:45 | fx_f3e9de1f

【机理】
  肾具有强大的根据机体需要调节水排泄的能力,以维持体液渗透浓度的稳定。从肾小球滤出的水分近80%在近端小管及髓袢降支被重吸收。这部分水的重吸收与溶质的重吸收有关,钠自小管腔面的吸收为被动的,它伴随与氢离子交换,葡萄糖、氨基酸及磷酸盐的吸收则以弥散形式进入细胞,而在细胞基侧膜有na+、k+-atp酶,主动将钠泵入细胞间液,以保持细胞内钠平衡。肾对尿液的稀释浓缩主要发生在集合管。滤液进入髓袢后,通过逆流倍增机制而被浓缩。肾脏自皮质到髓质,组织间液的渗透浓度逐渐升高,到肾乳突处最高。髓袢各段通透性不同,髓袢降支对水容易透过,尿素较难,而氯化钠则极少能渗透,故水分不断向组织间透出,管腔内氯化钠浓度不断升高;而髓袢升支细段则对钠离子有高度通透性,对尿素有中度通透性,但水则不易透过。因此在升支管腔中,钠浓度逐渐降低,而尿素浓度则有升高。总之,调节人体水及渗透压平衡的部位主要在肾小管,只有在肾功能严重衰退,滤过率极度减少时,肾小球也可影响水的排泄。影响肾稀释浓缩机能的因素很多,如抗利尿激素、慢性肾功能不全、利尿剂等。

【功能】
  (1)分泌尿液,排出代谢废物、毒物和药物:
  肾血流量约占全身血流量的1/4~1/5左右,肾小球滤液每分钟约生成120ml,一昼夜总滤液量约170~ 180l。滤液经肾小管时,99%被回吸收,故正常人尿量约为1500ml/d。葡萄糖、氨基酸、维生素、多肽类物质和少量蛋白质,在近曲小管几乎被全部回收,而肌酐、尿素、尿酸及其他代谢产物,经过选择,或部分吸收,或完全排出。肾小管尚可分泌排出药物及毒物,如酚红、对氨马尿酸、青霉素类、头孢霉素类等;药物若与蛋白质结合,则可通过肾小球滤过而排出。
  (2)调节体内水和渗透压:
  调节人体水及渗透压平衡的部位主要在肾小管。近曲小管为等渗性再吸收,为吸收na+及分泌h+的重要场所。在近曲小管中,葡萄糖及氨基酸被完全回收,碳酸氢根回收70%~80%,水及钠的回收约65%~70%。滤液进入髓袢后进一步被浓缩,约25%氯化钠和15%水被回吸收。远曲及集合小管不透水,但能吸收部分钠盐,因之液体维持在低渗状态。
  (3)调节电解质浓度:
  肾小球滤液中含有多种电解质,当进入肾小管后,钠、钾、钙、镁、碳酸氢、氯及磷酸离子等大部分被回吸收,按人体的需要,由神经内分泌及体液因素调节其吸收量。
  (4)调节酸碱平衡:
  人体的体液有一定的酸碱度,这种酸碱平衡是维持人体生命活动的重要基础。
  人体在正常膳食情况下,体内产生大量的酸性物质和少量的碱性物质。酸性物质主要有两大类:碳酸(挥发性酸)和固定酸(非挥发性酸)。糖、脂类、蛋白质氧化分解产生的硫酸、磷酸、乳酸、丙酮酸等酸性物质,主要由肾脏排出体外,称为固定酸。固定酸主要由蛋白质生成,体内生成固定酸的数量和食物蛋白质含量成正比。固定酸必须被中和并由肾脏排出,否则,会对机体造成严重的危害。正常情况下,代谢产生的酸性物质或碱性物质进入血液不会引起血液ph值的显著变化,主要是由于体内有一系列的调节机制,即:①体液中的缓冲系统。②呼吸系统。③肾脏。肾脏的调节作用缓慢,但能完整地调节血液ph值。这是肾脏的重要功能之一。机体产生的固定酸,每天约为40~60毫摩尔氢离子,它们可以通过肾小管泌氢作用自尿中排出。近曲小管、远曲小管、集合管细胞都可以泌氢。肾小管在排出酸性尿时,通过氢离子——钠离子交换,生成新的碳酸氢根离子,从而使在体液缓冲系统和呼吸系统调节机制中损失的碳酸氢根离子得到补充。同时,血浆氢离子浓度和二氧化碳分压的升高,均可刺激呼吸中枢,加强呼吸运动,使二氧化碳排出增多,血浆碳酸浓度下降。由于碳酸氢根离子的补充和碳酸的减少,使血浆中碳酸氢根离子与碳酸的比值不因对固定酸的缓冲而发生明显改变,使血浆ph值保持在正常范围。这样,肾脏通过对肾小球滤过的碳酸氢盐的重吸收和生成新的碳酸氢盐,从而使细胞外液中的碳酸氢盐的浓度保持稳定,以维持体液的酸碱平衡。此外肾脏的泌氢离子和碳酸氢根离子重吸收功能受动脉血的二氧化碳分压、血钾浓度等多种因素的影响。原发性代谢性酸中毒或碱中毒的形成,主要与呼吸运动和肾脏活动有关,其中肾脏起着更大的作用。
  肾对酸碱平衡的调节包括:①排泄h+,重新合成hco3-,主要在远端肾单位完成;②排出酸性阴离子,如so42-、po43-等;③重吸收滤过的hco3-。
  (5)内分泌功能:
  可分泌不少激素并销毁许多多肽类激素。肾脏分泌的内分泌激素主要有血管活性激素和肾素、前列腺素、激肽类物质,参加肾内外血管舒缩的调节;又能生成1,25-二羟维生素d3及红细胞生成素。
  总之,肾脏是通过排泄代谢废物,调节体液,分泌内分泌激素,以维持体内内环境稳定,使新陈代谢正常进行。
  为维持正常的排泄功能,肾血流量一般保持在恒定范围内,肾小球滤过率约120ml/min。肾脏有自身调节功能,通过管球反馈、肾神经及血管活性物质等环节调节肾血浆流量,使肾小球滤过率维持在一定的范围内。肾小球滤过率受毛细血管内压、肾血浆流量、动脉血白蛋白浓度及滤过膜的通透系数的影响,当血压过低,肾血浆流量减少,血浆胶体渗透压增高,或通透系数下降时,肾小球滤过率显著降低或停止。肾小球滤过膜对大分子物质具有屏障作用,滤过膜的屏障由两部分组成:一是机械性屏障,与滤过膜上的孔径大小及构型有关;二是电荷屏障,肾小球滤过膜带负电荷,可以阻止带负电荷的白蛋白滤出。在某些病理状态下,滤过膜上的负电荷消失,使大量白蛋白经滤过膜滤出,形成蛋白尿。
  尿素、肌酸、肌酐为主要含氮代谢产物,由肾小球滤过排泄,而马尿酸、苯甲酸以及各种胺类等有机酸则经过肾小管排泄。主要通过肾小管上皮细胞向管腔内分泌的途径来排泄代谢废物,以肾小管近端排泄为主,除排泄有机酸外,还排出许多进入体内的药物,如庆大霉素、头孢霉素等也从近端肾小管排出。
  当血液流经肾小球时,除血细胞和分子量比血红蛋白大的蛋白质外,所有物质都随水分滤至肾小囊腔内,称为原尿。原尿流经肾小管时,各类物质又被选择性重吸收回血液,其余形成尿液。其中对机体有用的物质,如葡萄糖全部重吸收,水、钠、钾、氯等大部分重吸收;对机体无用或有害的物质,如尿素、尿酸、磷酸根等只少量重吸收,肌酸酐全部不吸收。除重吸收外,肾小管和集合管还有分泌与排泄的功能,如尿中的氨,绝大部分由肾小管和集合管所分泌,故虽然一昼夜内从肾小球滤过的原尿总量可达100~200升;但每天排尿量只有1~2升,而且其成分与血浆有很大差别。
  排泄是机体物质代谢全过程中的最后一个环节,是机体最基本的生命活动之一。肾脏的基本生理功能是生成尿液,从尿中排出各种需要消除的水溶性物质。肾脏泌尿活动的生理意义,一方面是排泄上述各种新陈代谢的终产物以及进入体内的药物和异物等;一方面又调控体液的容量及其成分的排出,保留体液中各种对机体有用的营养物质和重要的电解质,如钠、钾、碳酸氢盐以及氯离子等,排出过多的水和电解质,尤其是氢离子。由于从肾脏排出的物质种类最多,数量很大,而且可随着机体的不同情况而改变尿量和尿中物质的排出量,在调节机体的水和渗透压平衡、电解质和酸碱平衡中起着重要的作用。因此,肾脏已不再被认为是单纯的排泄器官,而是机体内环境调节系统甚为重要的组成部分。此外,肾脏还能产生多种具有生物活性的物质,即兼有一些内分泌功能,例如产生促红细胞生成素、肾素、前列腺素和高活性的维生素d3等,能起到调节血压、促进红细胞生成和调节钙磷代谢等作用。故肾脏是维持人体生命和正常功能所必需的重要器官。
  肾脏如何对钠、钾、氯进行排泄及调节?
  医生对肾脏病患者的钠、钾、氯等电解质特别关注,需经常反复检查,对其进行监测。这是因为肾脏是钠、钾、氯的主要排泄场所。在体液中,钠离子是细胞外液中最主要的电解质,钾离子是细胞内液中最主要的电解质。钠、钾、氯的排泄直接关系到体内这些离子的相对平衡,对保持正常体液的渗透压、体液量以及酸碱平衡具有极为重要的意义。
  尿钠是通过肾脏的滤过和重吸收作用而后排出体外的。

  正常成人,血浆的钠离子浓度为138~145毫摩尔/升,绝大部分是以氯化钠的形式存在,其次是碳酸氢钠等。肾小球滤过率一般为180升/24小时,而每日排出的钠离子仅3~5克,99% 以上的钠离子被肾小管和集合管重吸收,其中大部分在近曲小管中重吸收,其余为髓袢升支、远曲小管和集合管重吸收。钠的排泄受以下多种因素的影响:
  1)肾小球滤过率与球管平衡。每单位时间从肾小球滤过的钠离子量,对尿钠的排出具有重要影响。近端小管重吸收钠离子的量随肾小球滤过率的变化而变化。若无球管平衡,当滤过的钠离子增加1%时,终尿中排出的钠量会增加两倍以上。
  2)肾上腺皮质激素有保钠作用,其中,以醛固酮的作用为最强,醛固酮增多可导致水钠潴留。
  3)肾动脉压或肾静脉压增加可使钠的重吸收减少。诸如以上的原因都可以影响钠的排泄。

  正常人血清钾浓度为3.5~5.5毫摩尔/升,每日从尿排出1.2~3.2克,肾脏保留钾的能力不如钠。血清钾几乎全部要从肾小球滤过,其中98%左右在近曲小管重吸收,小部分在髓袢吸收。肾脏排泄钾的因素主要有下列几个方面:
  1)钾平衡。正常人摄入钾盐增加时,尿钾排出也增加。
  2)肾小管细胞内钾的浓度。当肾小管细胞内钾离子浓度增加时,远曲小管对钾的重吸收减少,尿钾的排出增加;反之,则尿钾排出减少。
  3)远曲小管和集合管中钠离子的含量。每当远曲小管对钠的重吸收增加时,钾的分泌量即增加。
  4)醛固酮的影响。当血清钾离子浓度升高时,可促进肾上腺皮质分泌醛固酮,从而使钾排泄增加,使钾离子浓度恢复正常。这对维持正常血钾浓度具有重要意义。
  正常人血浆中氯离子的浓度约为98~108毫摩尔/升,主要存在于细胞外液,细胞内液的氯离子浓度只有1毫摩尔/升,血液中氯几乎都以氯化钠的形式存在。每日随尿滤出的氯量约为5~9 克。肾小球滤过液中的氯离子,99%在肾小管中重吸收入血,其中60%~80%在近曲小管重吸收。由于钠在近端小管主动重吸收,引起水被动重吸收,使管腔中氯、钾离子等的浓度升高,通过扩散而被动重吸收。因此,钠的主动重吸收直接关系着包括氯在内的钾、钙等离子的重吸收。凡未被重吸收的氯,主要以氯化钠形式随尿排出,小部分以氯化铵由尿排出。尿氯的排泄量,主要受摄入钠盐的影响,其次与肾小管液中的酸碱度有关,肾小管泌氢离子增加,远曲小管重吸收氯离子减少,尿中排氯增加。
  综上所述,肾脏通过钠、钾、氯等排泄的调节,保持体内钾、钠、氯的正常水平,对维持人体正常的生理功能具有重要意义。

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