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肾脏内科学【第一篇】

肾脏的结构和功能
 
(一)肾脏的形态和在人体的位置
肾脏为成对的扁豆状器官,位于腹膜后脊柱两旁浅窝中,右肾门正对第二腰推横突左侧正对第一腰椎横突,右肾由于肝脏关系比左肾略低1-2cm。正常肾脏上下移动均在1-2cm范围以内。肾脏在横膈之下,体检时,右肾下极可以在朋骨下缘及,左肾则不易扪及。临床上常将竖脊肌外侧缘与第12肋之间的部位,称为肾区(脊肋角),当有患某些肾脏病变时,触压或叩击该区,常有压痛或震痛。肾脏长10~12cm、宽5-6cm,厚34cm、重120~150g:左肾较右肾稍大,肾纵轴上端向内、下端向外,因此两肾上极相距较近,下极较远,肾纵轴与脊柱所成角度为30度左右
肾脏是实质性器官,为红褐色,可分为内、外侧两缘,前,后两面和上,下两端。肾的外侧缘隆凸,内侧缘中部凹陷,称肾门,是肾孟、血管、神经、淋巴管出人的门户。这些出入肾门的结构,被结缔组织包裹,合称肾蒂。由肾门凹向肾内,有一个较大的腔,称肾窦。肾窦由肾实质围成,窦内含有肾动脉、肾静脉淋巴管、肾小盏、肾大盏、肾孟和脂肪组织等,肾静脉在前,动脉居中,肾孟在后;若以上下论,则肾动脉在上,静脉在下

(二)肾脏的内部结构
肾脏内部的结构,可分为肾实质和肾孟两部分(图1),在肾纵切面可以看到,肾实质分内外两层:外层为皮质,内层为髓质。肾皮质新鲜时呈红褐色,由一百多万个肾单组成,每个肾单位由肾小球和肾小管所构成,部分皮质伸展至髓质锥体间,成为肾柱肾髓质新鲜时呈淡红色,为10-20个锥体构成。肾锥体在切面上呈三角形。锥体底部向肾凸面,尖端向肾门,锥体主要组织为集合管。锥体尖端称肾乳头,每一个乳头有10~2个乳头管,开口向肾小盏漏斗部,在肾窦内有肾小盏,为漏斗形的膜状小管,围绕肾乳头肾推体与肾小盏相连接。每肾有7~8个肾小盏,相邻2-3个肾小盏合成一个肾大盏每肾有2-3个肾大盏,肾大盏汇合成扁漏斗状的肾孟。肾孟出肾门后逐渐缩窄变细,移行为输尿管
11肾脏的大A.肾皮质质C孟D轴原管肾单位是肾脏结构和功能的基本单位。每个肾单位由肾小球和其下属的近端肾小

(三)肾单位的结构
管、髓袢,远端肾小管组成。肾小球的结构和功能最复杂,通过毛细血管袢的过滤形成原尿,原尿流经肾小管时,通过吸收和浓缩,将原尿改造为终尿。肾小球( glomerulus)由Bowman' capsule)是肾小管盲端凹陷而成的双层囊,两层间的狭腔称为肾小囊腔(uri相连。在血管极处,外层细胞反折延续成肾小囊内层,紧包在成簇的毛细血管祥的外面,血管球是一团盘曲成球状的毛细血管。一条入球小动脉由血管极处进入肾小球后反复分支形成互相吻合的毛细血管祥,最后又在血管极处汇成一条出球小动脉。肾小球毛细血管壁有三层结构,中间为基底膜,内侧衬以内皮细胞( endothelium),外侧被以上皮细胞( epithelium),即肾小囊内层上皮细胞,毛细血管袢之间有支持毛细血管的系膜( mesangium),系膜区域有系膜细胞( mesangial cel)和系膜基质( mesangial matrix)充填在各叶毛细血管之间,构成毛细血管祥的轴心。系膜基质是系膜细胞的产物,结构与基底膜致密层相似,但电子密度稍低,肾小囊内层上皮细胞就是通常所说的肾小球上皮细胞,又称足细胞( podocyte),其形态特殊,胞体的一部分伸出并形成足状突起,紧贴在基底膜外侧(图12),足突和足突之间有一裂隙,宽约25mn,称为裂孔(sitpore),裂孔上有厚约4~6mm的膜,称为裂孔膜( slit membrane),裂孔膜实际上是足细胞单位膜最外面的一层。正常基底膜厚约250mm,某些疾病时,其厚度可增加2倍以上。内皮细胞位于基底膜内侧,胞浆很薄且布满小孔,小孔无隔膜,孔径50~100mm通常把有孔的内皮细胞、基底膜和上皮细胞的裂孔膜三层结构称为滤过膜( filtratbrane)或滤过屏障( filtration barrier.),另外,基底膜内外疏松层,特别是外疏松层有大量主要由硫酸类肝素多糖蛋白( heparan sulfate proteoglycan)构成的负电荷位点,可阻止血中带负电荷的低分子物质通过基底膜,称之为电荷选择屏障( charge selective   
 
图1-1-2肾小球的超微结构
二、肾脏的功能
肾脏有三大基本功能:①生成尿液、排泄代谢产物;②维持体液平衡及体内酸碱平衡D内分泌功能,分泌肾素、前列腺素、红细胞生成素、活性VitD3等。
一)生成尿液、排泄代谢产物
机体在新陈代谢过程中产生多种废物,绝大部分废物通过肾小球血滤过肾小管的分泌,随尿液排出体外,例如蛋白质代谢过程中产生的含氮废物通过肾脏清除,主要方式为肾小球的滤过作用。维持内环境稳态必须使上述化合物处于低浓度水平,因此需要超滤出大量液体以排出一定绝对量的物质,肾小球每日滤过1801液体(原尿),可满足这一需求。溶质进入尿液的另一种方式为肾小管的分泌作用。有机酸(如尿酸)及有机碱(如肌图)通过该途径排出,肾小管的分泌作用是清除与蛋白质结合物质的主要途径。许多药物包括抗生素、利尿剂等经过这一途径被排出体外。
(二)维持体液平衡及体内酸碱平衡
肾脏通过肾小球的滤过,肾小管的重吸收及分泌功能,排出体内多余的水分,调节酸碱平衡,维持内环境的稳定,常见的酸碱、电解质紊乱涉及钠、钾、水及酸碱平衡。此外肾脏还同时调节其他电解质的平衡。肾脏通过肾小球超滤作用中对钙的重吸收调节其平衡。滤过的钙离子(约占60%)在近曲小管与钠离子一同被重吸收,因此,影响近曲小管重吸收分数的因素也与钙离子的排泄密切相关。PTH作用于皮质的髓祥升支粗段及远曲小管,促进钙的重吸收。低钙情况下,血清PTH浓度升高,此时肾脏对滤过的钙离子的重吸收作用达到最大。相应的,血清钙浓度升高时,PTH受到抑制,肾小管对钙的重吸收减少,镁离子的重吸收也发生于近曲小管,比例小于钠离子。其中,绝大多数重吸收在亨氏袢完成。近曲小管重吸收分数的下降(细胞外液容量增加所致)及亨氏袢对氯化钠吸收的下降(利尿剂所致)可引起镁离子的排泄。镁离子经肾脏丢失是低镁血症的常见原因,而高镁血症几乎全部见于肾小球滤过率(GFR)严重减退的患者。
三)内分泌功能
1.分泌肾素、前列腺素、激肽:肾脏通过肾素血管紧张素醛固酮系统和激肽释放酶激肽前列腺素系统来调节血压
肾素-血管紧张素醛固酮系统( renin-angiotensin aldosterone system,RAAS):肾素是一种蛋白水解酶,主要由肾脏近球细胞合成、贮存,全身平均动脉压降低、脱水,肾动脉第一周的
狭窄、低钠血建,交感神经兴奋等,可通过对入球小动脉壁牵张感受器、致密斑(肾内钠感受器)及直接作用于近球细胞3受体,引起肾素释放增多。肾素可将肝细胞生成的血管紧张素原( angiotensinogen)分解成为血管紧张素I( angiotensin I,AngD);Angl在转化酶(肺脏)的作用下形成血管紧张素Ⅱ(Ang),肾脏通过RAAS参与调节循环血量、血压和水、钠代谢,某些肾脏疾病(如肾小球肾炎,肾小动脉硬化症等)可出现RAS活性增强,形成肾性高血压:醛固酮分泌增多可出现钠水潴留
激肽释放酶激肽前列腺素系统( kallikrein-kinin prostaglandin-system,KPGs)肾脏(尤其近曲小管细胞)富含激肽释放酶,可作用于血浆a球蛋白(激肽原)而生成缓激肽。肾脏激肽释放酶的产生,受细胞外液量、体钠量、醛固酮、肾血流量等调节,其中醛固酮最主要,它可促进激肽分泌。前列腺素(PG)是由20个碳原子组成的不饱和脂肪酸,有BGA、E、F、H等多种,肾髓质间质细胞主要合成前列腺素E2、A2和F2a。缓激肽、Ang可促进PG分泌。激肱、PGE和PGA2均可扩张血管、降低外周阻力和促进肾小管钠水排出,因此,慢性肾功能不全时, KKPGS活性下降是引起肾性高血压的因素之一
分泌促红细胞生成素,刺激骨髓造血:促红细胞生成素( erythropoietin,EPO)90%由肾脏产生,是一种多肽类激素,与受体结合,可加速骨髓造血干细胞和原红细胞的分化成熟,促进网织红细胞释放入血和加速血红蛋白合成。组织氧供减少或需氧增加,可激活肾脏腺苷酸环化酶,生成cAMP,进而激活蛋白激酶,促进EPO分泌,使红细胞生成增加3.活化VitD、调节钙磷代谢:维生素D2本身并无生物学活性。肾皮质细胞(肾小管上皮细胞)线粒体含有10羟化酶系,可将由肝脏生成的25(0H)D2羟化成1,25(OH)2D3,低血钙,低血磷和甲状旁腺素可激活肾脏1a羟化酶,而降钙素则相反1,25(OHD2D是维生素D2的活化形式,其主要生理作用包括:①促进肠道对钙磷的吸收,其经血液转运至小肠黏膜上皮细胞,与胞浆内受体蛋白结合,加快DNA转录mRNA使细胞合成钙结合蛋白,进而促进肠黏膜对C的吸收和运转;磷则随Ca2吸收所形成的电化学梯度进行弥散:②促进骨骼钙磷代谢通过激活破骨细胞和成骨细胞,促进骨盐溶解和钙化
(李航)

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