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2014-02-06T05:30:47Z

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循环[[血液]]经过[[肾小球]][[毛细血管]]时，[[血浆]]中的水和小分子[[溶质]]，包括少量[[分子量]]较小的[[血浆蛋白]]，可以滤入肾小囊的囊腔而形成滤过液。用微[[穿刺]]法实验证明，肾小球的滤过液就是血浆中的[[超滤]]液。

微穿刺法是利用显微操纵仪将外径6-10μm的微细玻璃插入[[肾小体]]的囊腔中。在与囊腔相接部位的近球小管内，注入[[石蜡油]]防止起滤液进入[[肾小管]]。用微细玻璃管直接抽到囊腔中的液体进行微量化学分析（图8-2）。分析表明，除了[[蛋白质]]含量甚少之外，各种[[晶体]]物质如[[葡萄糖]]、氯化物、[[无机磷]]酸盐、[[尿素]]、[[尿酸]]和[[肌酐]]等的浓度都与血浆中的非常接近，而且[[渗透压]]及[[酸碱度]]也与血浆的相似，由此证明囊内液确是血浆的超滤液。

单位时间内（每分钟）两肾生成的超滤液量称为[[肾小球滤过率]]（glomerularfiltration rate,GFR）。据测定，体表面积为1.73m2的个体，其肾小球滤过率为125ml/min左右。照此计算，两侧肾每一昼夜从肾小球滤出的血浆总量将高达180L。此值约为体重的3倍。肾小球滤过率和[[肾血浆流量]]的比例称为[[滤过分数]]（filtration fraction）。经测算，肾血浆流量为66ml/min，所以滤过分数为：125/660×100=19%。滤过分数表明，流经肾的血浆约有1/5幔有小球小茁到囊腔中。肾小球滤过率大小决定于滤过系数（Kf）(即[[滤过膜]]的面积及其通透性的状态)和有效滤过压。肾小球滤过率=Kf×PUF,PUF表示[[有效滤过压]]。

== 一、滤过膜及其通透性==

人体两侧肾全部肾小球毛细血管总面积估计在1.5m2以上，这样大的滤过面积有利于血浆的滤过。在正常情况下，人两肾的全部肾小球滤过面积可以保持稳定。但是在[[急性肾小球肾炎]]时，由于肾小球毛细血管管腔变窄或完全阻塞，以致有滤过功能的肾小球数量减少，有效滤过面积也因而减少，导致肾小球滤过率降低，结果出现[[少尿]]（每昼夜[[尿量]]在100-500ml之间）以致[[无尿]]（每昼夜尿量不到100ml）。

表8-1 物质的有效半径和肾小球滤过能力的关系

{| class="wikitable"
|-
| | 物质
| | 分子量
| | 有效半径（nm）
| | 滤过能力
|-
| | 水
| | 18
| | 0．10
| | 1．0
|-
| | 钠
| | 23
| | 0．14
| | 1．0
|-
| | 尿素
| | 60
| | 0．16
| | 1．0
|-
| | 葡萄糖
| | 180
| | 0．36
| | 1．0
|-
| | [[蔗糖]]
| | 342
| | 0．44
| | 1．0
|-
| | [[菊粉]]
| | 5500
| | 1．48
| | 0．98
|-
| | [[肌球蛋白]]
| | 17000
| | 1．95
| | 0．75
|-
| | [[卵白蛋白]]
| | 43000
| | 2．85
| | 0．22
|-
| | [[血红蛋白]]
| | 68000
| | 3．25
| | 0．03
|-
| | 血浆[[白蛋白]]
| | 69000
| | 3．55
| | <0．01
|}

滤过能力（filterability）值为1.0表示该物质可自由滤过，0则表示不能滤过

不同物质通过肾小球滤过膜的能力决定于被滤过物质的[[分子]]大小及其所带的电荷。表8-1表示被滤过物质的分子量和有效半径对滤过的影响。一般来说，有效半径小于1.8nm的物质，如葡萄糖（分子量180）的有效半径为0.36nm，它可以被完全滤过。有效半径大于3.6nm的大分子物质，如血浆白蛋白（分子量约69000）则几乎完全不能滤过。有效半径介于葡萄糖和白蛋白之间的各种物质，随着有效半径的增加，它们被滤过的量逐渐降低，以上事实提示，滤过膜上存在着大小不同的[[孔道]]，小分子物质很容易通过各种大小的孔道，而有效半径较大的物质只能通过较大的孔道，用不同有效半径的中性[[右旋糖酐]]分子进行实验，也清楚地说明了被滤过物质的大小对滤过的影响。有效半径小于1.8nm的中性右旋糖酐能自由通过滤过膜，有效半径大于3.6nm的右旋糖酐就完全不能通过。有效半径在1.8-3.6nm的右旋糖酐，其滤过量与有效半径成反比，即随着有效半径增大，滤过量就不断减少（图8-6）。

{{图片|gmeb9fk8.gif|不同的有效半径和带不同电荷对右旋糖酐滤过能力的作用}}

图8-6　不同的有效半径和带不同电荷对右旋糖酐滤过能力的作用

滤过能力的值为1.0，表示自由滤过 0则不能滤过

滤过膜的通性还决定于被滤过物质所带的电荷。用带不同电荷的右旋糖酐进行实验观察到，即使有效半径相同，带正电荷的右旋糖酐较易被滤过，而带负电荷的右旋糖酐则较难通过（图8-6）。血浆白蛋白虽然其有效半径为3.5nm，由于其带负电荷，因此就难于通过滤过膜。

滤过膜的上述特性可由滤过膜的[[超微结构]]的特点来说明。滤过膜由三层结构组成（图8-3）；①内层是毛细血管的[[内皮细胞]]。内皮细胞有上许多直径50-100nm的小孔，称为窗孔（fenestration），它可防止[[血细胞]]通过，但对血浆蛋白的滤过可能不起阻留作用。②[[中间层]]是非[[细胞]]性的[[基膜]]，是滤过膜的主要[[滤过屏障]]。基膜是由水合[[凝胶]]（hydrated gel）构成的微[[纤维]]网结构，水和部分溶质可以通过微纤维网的网孔。有人把分离的基膜经特殊[[染色]]证明有4-8nm的多角形网孔。微纤维网孔的大小可能决定着分子大小不同的溶质何者可以滤过。③外层是肾小囊的[[上皮细胞]]。上皮细胞具有足突，相互交错的足突之间形成[[裂隙]]。裂隙上有一层滤过裂隙膜（filtration slit membrane），膜上有直径4-14nm的孔它是滤过的最后一道屏障。通过内、中两层的物质最后将经裂隙膜滤出，裂隙膜在超滤作用中也很重要。

滤过膜各层含有许多带负电荷的物质，主要为[[糖蛋白]]。这些带负电荷的物质排斥带带负电荷的血浆蛋白，限制它们的滤过。肾在[[病理]]情况下，滤过膜上带负电荷的糖蛋白减少或消失，就会导致带负电荷的血浆蛋白滤过量比正常时明显增加，从而出现[[蛋白尿]]。

== 二、有效滤过压==

肾小球滤过作用的动力是有效滤过压。像其它[[器官组织]]液生成的机制那样，肾小球有效滤过压=（肾小球毛细血管压+囊内液[[胶体渗透压]]）-（血浆胶体渗透压+肾小囊内压）（图8-7）。由于肾小囊内的滤过液中蛋白质浓度较低，其胶体渗透压可忽力略不计。因此，肾小球毛细血管[[血压]]是滤出的唯一动力，而血浆胶渗透压和囊内压则是滤出的阻力。有效滤过压=肾小球毛细血管压-（血浆胶体渗透压+肾小囊内压）。[[皮质]][[肾单位]]的[[入球小动脉]]粗而短，血流阻力较小；[[出球小动脉]]细而长，血流阻力较大。因此，肾小球德细[[血管]]血压较其它器官的毛细血管血压高。用微穿刺法没得肾小球毛细血管平均值为6.0kPa(45mmHg)(为主[[动脉]]平均压的40%左右)；用微穿法还发现，由肾小球毛血管的入球端到出球端，血压下降不多，两端的血压几乎相等。肾小囊内压与[[近曲小管]]内压力相近。囊内压为1.3kPa(10mmHg)。据测定，在[[大鼠]]的肾小球毛细血管入球端的血浆胶体渗透压约为3.3kPa(25mmHg)左右。

{{图片|gmeb9elj.gif|有效滤过示意图}}

图8-7 有效滤过示意图

在入球端，有效滤过压=6.0-(3.3+1.3)=1.4kPa。但肾小球毛细血管内的血浆胶体渗透压不是固定不变的。在血液流经肾小球毛细血管时，由于不断生成滤过液，血液中血浆蛋白浓度就会逐渐增加，血浆胶体渗透压也随之升高。因此，有效滤过压也逐渐下降。当有效滤过压下降到零时，就达到滤过平衡（filtration equilibrium），滤过便停止了（图8-8）。由此可见，不是肾小球毛细血管全段都有滤过作用，只有从入球小动脉端到滤过平衡这一段才有滤过作用。滤过平衡越靠近入球小动脉端，有效滤过的毛细血管长度就越短，有效滤过压和面积就越小，肾小球滤过率就低。相反，滤过平衡越靠近出球小动脉端，有效滤过的毛细血管长度越长，有效滤过压和滤过面积就越大，肾小球滤过率就越高。如果达不到滤过平衡，全段毛细血管都有滤过作用（图8-8）。

{{图片|gmeb9gbw.gif|肾小球毛细血管血压，胶体渗透压和囊内压对肾小球滤过率的作用}}

图8-8肾小球毛细血管血压，胶体渗透压和囊内压对肾小球滤过率的作用

== 三、影响肾小球滤过的因素==

滤过膜的通透性和滤过面积的改变对肾小球滤过功能的影响前已述。下面进一步分析肾小球毛细血管血压、血浆胶体渗透压、囊内压和肾血浆流量变化对肾小球滤过功能的影响。

=== （一）肾小球毛细血管血压===

全身[[动脉血压]]如有改变，理应影响肾小球毛细血管的血压。由于[[肾血流量]]具有[[自身调节]]机制，动脉血压变动于10.724kPa(80-45mmHg)范围内时，肾小球毛细血管血压维持稳定，人而使肾小球滤过率基本保持不变（图8-5）。但当动脉血压降到10.7kPa(80mmHg)以下时，肾小球毛细血管将相应下降，于是有效滤过压降低，肾小球滤过率也减少。当动脉血压降到5.3-6.7kPa(40-50mmHg)以下时，肾小球滤过率将降低到零，因而无尿。在[[高血压病]]晚期，入球小动脉由于硬化而缩小，肾小球毛细血管血压可明显降低，于是肾小球滤过率减少而导致少尿。

=== （二）囊内压===

在正常情况下，肾小囊内压是比较稳定的。[[肾盂]]或[[输尿管结石]]、[[肿瘤]]压迫或其他原因引起的[[输尿管]]阻塞，都可使肾盂内压显着升高。此时囊内压也将升主，致使有效滤过压降低，肾小球滤过率因此而减少。有些药物如果浓度太高，可在肾小管液的酸性班干部析出结晶；某些[[疾病]]时[[溶血]]过多，血红蛋白过可堵塞肾小管，这些情况也会导致囊内压升高而影响肾小球滤过。

=== （三）血浆胶体渗透压===

人体血浆胶渗透坟在正常情况下不会有很大变动。但若全身血浆蛋白的浓度明显降低时，血浆胶体渗透压也将降低。此时有效滤过压将升高，肾小球滤过率也随之增加。例如由[[静脉]]快速注入[[生理盐水]]时，肾小球滤过率将增加，其原因之一可能是血浆胶体渗透压的降低。

=== （四）肾血浆流量===

肾血浆流量对肾小球滤过率有很大影响，主要影响滤过平衡的位置。如果肾轿浆流量加大，肾小球毛细血管内血浆胶体渗透压的上升速度减慢，滤过平衡就靠近出球小动脉端，有效滤过压和滤过面积就增加，肾小球滤过率将随之增加。如果肾血流量进一步增加，血浆胶体渗透压上升速度就进一步减慢，肾小球毛细血管的全长都达不到滤过平衡，全长都有滤过，肾小球滤过率就进一步增加。相反，肾血浆流量减少时，血浆胶体渗透压的上升速度加快，滤过平衡就靠近入球小动脉端，有效滤过压和滤过面积就减少，肾小球滤过率将减少（图8-8）。在严重[[缺氧]]、[[中毒性休克]]等病理情况下，由于[[交感神经]]兴奋，肾血流量和肾血浆流量将显著减少，肾小球滤过率也因而显著减少。
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生理学/肾小球的滤过功能 - 版本历史

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