生理学第八章第二节-肾小球的滤过功能

生理学学习的目的是通过对上述内容的了解来认识和掌握疾病本质和发生发展的规律，为疾病的诊治和预防提供理论基础。

第二节 肾小球的滤过功能

• 一、肾小球的滤过作用
  • （一）肾小球滤过液的成分
    • 肾小球滤过
      • 指血液流经肾小球毛细血管时，除蛋白质外，血浆中其余成分均能被滤过进入肾小囊腔内生成超滤液（尿生成的第一步）
    • 肾小球滤液是血浆的超滤液
      • 肾小囊内液体的成分，除蛋白质外，其余成分如葡萄糖、氯化物、无机磷酸盐、尿素、尿酸和肌酐等的浓度与血浆非常接近，渗透压及酸碱度也与血浆非常接近
        • 用微穿刺方法获取肾小囊腔超滤液（见图8-2）并进行分析。
  • （二）肾小球滤过率和滤过分数
    • 肾小球滤过率和滤过分数均可作为衡量肾功能的重要指标。
    • 肾小球滤过率（GFR）
      • 概念
        • 单位时间内（每分钟）两肾生成的超滤液量
      • 影响因素
        • 与体表面积呈一定的比例，用单位体表面积的肾小球滤过率来比较时，男性的肾小球滤过率稍高于女性，个体间差异不大
          • 据测定，体表面积为1.73m2的个体，其肾小球滤过率约为125ml/min。照此计算，24小时两侧肾脏肾小球滤过的血浆总量将高达180L
        • 运动、情绪激动、饮食、年龄、妊娠和昼夜节律等对肾小球滤过率也有影响
    • 滤过分数（FF）
      • 血液在流经肾小球时，并非所有血浆都被滤过到肾小囊内，而是仅占其中的一部分。 据测定肾血浆流量约为660ml/min，则滤过分数为（125/660）×100％＝19％。意味着血液流经肾脏时，大约有1/5的血浆经肾小球毛细血管滤出形成超滤液。
      • 概念
        • 肾小球滤过率与肾血浆流量的比值
    • 临床意义
      • 急性肾小球肾炎时，肾血浆流量变化不大，而肾小球滤过率却明显降低，因此滤过分数减小
      • 心力衰竭时，肾血浆流量明显减少，而肾小球滤过率却变化不大，因此滤过分数增大
  • （三）有效滤过压
    • 概念
      • 指促进超滤的动力与对抗超滤的阻力之间的差值
        • 肾小球毛细血管上任何一点的滤过动力可用有效滤压来表示（图8-6）。与体循环毛细血管床生成组织液的情况类似。
    • 影响因素
      • 正常条件下，肾小球滤过液蛋白质浓度极低，可以忽略不计。因此，肾小球有效滤过压＝（肾小球毛细血管静水压＋囊内液胶体渗透压）-（血浆胶体渗透压＋肾小囊内压） 。 皮质肾单位的入球小动脉口径较出球小动脉粗一倍，因此，肾小球毛细血管血压较其他器官的毛细血管血压高。用微穿刺法测得肾毛细血管血压平均值为45mmHg，约为主动脉平均压的40％。用微穿刺法还发现从肾小球毛细血管的入球端到出球端，血压下降不多。正常情况下，肾小球毛细血管静水压就等于肾小球毛细血管血压，约为45mmHg，囊内液胶体渗透压接近于0mmHg，肾小球毛细血管始端胶体渗透压约为25mmHg，肾小囊内压（有时简称囊内压）约为10mmHg，将上述数据代入公式，则肾小球入球小动脉端的有效滤过压＝（45＋0）-（25＋10）＝10mmHg 。
      • 肾小球毛细血管静水压（促使超滤液生成的力量）
      • 肾小囊内压（对抗超滤液生成的力量）
        • 当肾盂或输尿管结石、肿瘤压迫或任何原因引起输尿管阻塞时，小管液或终尿不能排出，可引起逆行性压力升高，最终导致囊内压升高，从而使有效滤过压和肾小球滤过率降低。
      • 肾小球毛细血管的血浆胶体渗透压（对抗超滤液生成的力量）
      • 肾小囊内液胶体渗透压（促使超滤液生成的力量）
    • 滤过平衡
      • 肾小球毛细血管不同部位的有效滤过压并不相同，靠近入球小动脉端，有效滤过压越高，这主要是因为肾小球毛细血管内的血浆胶体渗透压在不断改变，当毛细血管血液从入球小动脉端流向出球小动脉端时，由于不断生成超滤液，血浆中蛋白质浓度便逐渐升高，使滤过的阻力逐渐增大，因而有效滤过压就逐渐减小。当滤过阻力等于滤过动力时，有效滤过压降为零，称为滤过平衡，此时滤过便停止（图8-7）。由此可见，肾小球毛细血管只有在入球小动脉端到出现滤过平衡处才能滤过。
      • 滤过平衡处距入球小动脉端越近，能滤过形成超滤液的毛细血管越短，总有效滤过面积越小，肾小球滤过率越低
      • 滤过平衡点越靠近出球小动脉端，能够滤过的毛细血管越长，总有效滤过面积越大，肾小球滤过率就越高
• 二、影响肾小球滤过的因素
  • （一）肾小球毛细血管滤过系数（Kf）
    • 概念
      • 指在单位有效滤过压的驱动下，单位时间内通过滤过膜的滤液量
    • 影响因素
      • Kf是滤过膜的有效通透系数（k）和滤过面积（s）的乘积。
      • 滤过膜的有效通透系数（k）
      • 滤过面积（s）
    • 肾小球毛细血管间的系膜细胞具有收缩能力，可调节滤过膜的面积和有效通透系数，而系膜细胞的收缩与舒张则受到体内一些缩血管或舒血管物质的调节
      • 在发生某些疾病时，急性肾小球肾炎，肾小球毛细血管腔变窄或阻塞，有滤过功能的肾小球数量减少，肾小球滤过率降低，可导致少尿甚至无尿。
  • （二）有效滤过压
    • 1.肾小球毛细血管血压
      • 正常条件下肾小球毛细血管血压约为45mmHg
      • 肾小球毛细血管血压的变化是生理状态下调节GFR的主要方式
        • 全身动脉血压在70～180mmHg范围内波动时，由于肾血流量存在自身调节机制，肾血流量保持相对稳定，GFR不会受大的影响。但超出这一范围动脉血压升高或降低，肾小球毛细血管血压可发生相应变化，肾小球滤过率也会随之变化。当动脉血压降至40～50mmHg以下，GFR可降至零，将导致无尿。高血压病晚期，因入球动脉发生器质性病变而狭窄时，亦可使肾小球毛细血管血压明显降低，引起肾小球滤过率减少而导致少尿，甚至无尿。当入球小动脉收缩，入球小动脉阻力增加，则肾小球毛细血管血压降低，GFR减少。当出球小动脉中度收缩时，出球小动脉阻力增加，从而使肾小球毛细血管血压升高，GFR轻度增加。
        • 肾小球毛细血管血压升高时GFR增加
        • 肾小球毛细血管血压降低时GFR则减小
    • 2.囊内压
      • 正常情况下囊内压一般比较稳定，约10mmHg
      • 肾盂或输尿管结石肿瘤压迫或任何原因引起输尿管阻塞时，小管液或终尿不能排出，可引起逆行性压力升高，最终导致囊内压升高，使有效滤过压和肾小球滤过率降低
    • 3.血浆胶体渗透压
      • 正常情况下，血浆胶体渗透压不会发生大幅度波动
      • 血浆蛋白减少，使血浆胶体渗透压降低，有效滤过压和肾小球滤过率增加
        • 但在临床上观察到，血浆蛋白浓度显著降低时尿量并不明显增多，可能因为此时肾小球滤过膜的通透性也有所降低，且体循环毛细血管床组织液生成增多 ，因而在肝、肾疾病引起低蛋白血症的患者，常出现腹水或组织水肿。
        • 静脉快速输入大量生理盐水使血浆蛋白被稀释
        • 病理情况下肝功能严重受损，血浆蛋白合成减少
        • 肾小球毛细血管通透性增大，大量血浆蛋白从尿中丢失等
  • （三）肾血浆流量
    • 肾血浆流量对肾小球滤过率的影响是通过改变滤过平衡点而非有效滤过压实现的
      • 肾交感神经强烈兴奋引起入球小动脉阻力明显增加时（如剧烈运动大失血缺氧和中毒性休克等），肾血流量和肾血浆流量明显减少，肾小球滤过率也显著降低。
      • 肾血浆流量增大时，肾小球毛细血管中血浆胶体渗透压上升的速度减缓，滤过平衡点向出球小动脉端移动，甚至不出现滤过平衡的情况
        • 即有效滤过面积增大，故肾小球滤过率增加
      • 肾血浆流量减少时，滤过平衡点则靠近入球小动脉端，即有效滤过面积减小，故肾小球滤过率减少