肾小球滤过
肾小球滤过（Glomerular Filtration）是尿液生成的起始步骤，指血液流经肾小球毛细血管网时，在流体静水压的驱动下，血浆中的水和小分子溶质（如电解质、葡萄糖、游离型药物、肌酐）被动地透过滤过屏障进入肾小囊囊腔，形成原尿的过程。这是一个非选择性的物理过程（除了大分子蛋白质和血细胞外，几乎所有成分都被滤过）。其速率被称为肾小球滤过率（GFR），是评估肾脏功能及慢性肾病（CKD）分期的“金标准”。在药代动力学中，只有未与血浆蛋白结合的“游离药物”才能被滤过。
滤过屏障：精密的分子筛
血液中的物质要进入肾小囊，必须穿过三层结构组成的滤过屏障（Filtration Barrier）。
滤过屏障的三层结构
- 1. 毛细血管内皮细胞 (Endothelium)：
具有许多直径约 70-100 nm 的窗孔（Fenestrations）。它能阻挡血细胞（红细胞、白细胞、血小板），但允许所有血浆成分通过。 - 2. 基底膜 (GBM)：
主要由胶原蛋白和蛋白聚糖构成的凝胶状网格。它富含负电荷（硫酸乙酰肝素），形成电荷屏障，排斥同样带负电的血浆蛋白（如白蛋白）。 - 3. 足细胞 (Podocytes)：
位于最外层。其足突交错形成裂孔（Slit Pores），覆盖着裂孔膜（Slit Diaphragm）。这是最后一道防线，任何直径 >4 nm 的分子都难以通过。
动力学：Starling 力的平衡
推力 vs 拉力
滤过不是耗能的主动运输，而是完全由物理压力驱动的。有效滤过压（Net Filtration Pressure, NFP）决定了滤过的方向和速度。
| 力的类型 | 方向 | 数值 (mmHg) | 机制说明 |
|---|---|---|---|
| 肾小球静水压 ($P_G$) | 促进滤过 (Out) | ~ 60 | 来自心脏泵血。入球小动脉粗，出球小动脉细，维持了高压。 |
| 血浆胶体渗透压 ($\pi_G$) | 阻碍滤过 (In) | ~ 32 | 由滞留在血液中的白蛋白产生，像海绵一样吸水。 |
| 囊内静水压 ($P_B$) | 阻碍滤过 (In) | ~ 18 | 原尿本身的压力。尿路梗阻（如结石）会使此压力升高，导致滤过停止。 |
| 有效滤过压 | 净输出 | ~ 10 | 只要 > 0，尿液就在不断生成。 |
药物排泄：游离分数的博弈
在药代动力学（PK）中，肾小球滤过与肾小管分泌有本质区别：
- 蛋白结合率 ($f_u$) 的影响：
肾小球的孔径太小，白蛋白无法通过。因此，结合在白蛋白上的药物（Bound Drug）无法被滤过。只有游离型药物（Free Drug）能随水流出。
公式：$Rate_{filtration} = f_u \times GFR \times C_{plasma}$ - 对比分泌：
相比之下，肾小管分泌（主动转运）可以剥离蛋白结合的药物。因此，对于高蛋白结合率的药物，肾清除主要依赖分泌，而非滤过。
学术参考文献与权威点评
[1] Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology. 14th Edition. Elsevier. 2020.
[生理圣经]：详细阐述了 Starling 力在肾小球毛细血管中的独特平衡，以及 GFR 的自身调节机制（肌源性反馈）。
[2] KDIGO 2012 Clinical Practice Guideline for the Evaluation and Management of Chronic Kidney Disease. Kidney International.
[临床指南]：定义了利用 GFR 进行 CKD 分期的标准（G1-G5 期），确立了 eGFR 在临床药物剂量调整中的核心地位。
[3] Rowland M, Tozer TN. Clinical Pharmacokinetics and Pharmacodynamics. Lippincott.
[药理基础]：解释了为什么对于只经肾小球滤过消除的药物（如氨基糖苷类），其清除率直接等于 $f_u \times GFR$。