肾脏基本功能

K+的重吸收
肾小球滤过的K+，67%左右在近球小管重吸收 回血，而尿中的K+主要是由远曲小管和集合管分 泌的。有人认为，近球小管对K+的重吸收是一个 主动转运过程。小管液中钾浓度为4mmol/L，大 大低于细胞内K+浓度（150mmol/L）。因此在管腔 膜处K+重吸收是逆浓度梯度进行的。管腔膜K+主 动重吸收的机制尚不清楚。
物质通过小管上皮细胞的转运
主动转运是指溶质逆电化学梯度通过肾小管上皮 细胞的过程。主动转运需要消耗能量，根据主动 转运过程中能量来源的不同，分为原发性主动转 运和继发性主动转运。
肾小管与集合管的转运功能
肾小管与集合管的转运功能
近端小管中物质的转 运
Na+、CI-和水的重吸收 HCO3-重吸收与H+的分泌 K+的重吸收 葡萄糖重吸收 其他物质的重吸收和分泌
血液透析基本原理
血液透析基本原理
由Fick定律得出的几个结论（指导临床）：
透析过程的溶质传质阻力主要在血液一侧。 因此，增加血液流率，改进血液侧流动状态，有助 于降低血液侧传质阻力，既可以在不改变透析器的 情况下提高透析效率，缩短透析时间。使用高流量 透析器，由于血流速率高，则更利于缩短透析时间， 从而达到治疗目的与效果。
葡萄糖重吸收
肾小球滤过液中的葡萄糖浓度与血糖浓 度相同，但尿中几乎不含葡萄糖，这说明葡 萄糖全部被重吸收入血。微穿刺实验表明， 重吸收葡萄糖的部位仅限于近球小管，尤其 是在近球小管前半段，其他各段肾小管都没 有重吸收葡萄糖的能力。因此，如果在近球 小管以后的小管液中仍含有葡萄糖，则尿中 将出现葡萄糖。
由此可见，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。
肾小球的滤过功能
这种溶质趋于均一的弥散现象的 运动定律，遵循物理学上的Fick定律： Ji=DiA×(△Ci/△x)△x-0=DiAdCi/dx Fick定律描述了在某距离(dx)内，溶质i 的弥散通量Ji与弥散面积A及浓度 Ci 成 正比；Ji 的方向与浓度梯度方向相反， 即溶质的传递方向由高浓度方向向低 浓度方向迁移。
肾小管与集合管的转运功能
髓袢中的物质转运
近球小管液流经髓袢过程中， 约20%的Na+、CI-、和K+等物质被 进一步重吸收。 髓袢升支粗段的NaCl重吸收 在尿液稀释和浓缩机制中具有重 要意义。
肾小管与集合管的转运功能
髓袢升支 粗段继发性主 动吸收CI-的 示意图
肾小管与集合管的转运功能
远端小管和集合管中的物质转运
血液透析基本原理
血液透析基本原理
一、弥散与透析
溶质溶于溶剂形成溶液是一个溶质均匀 分散到溶剂中的过程。只要溶质在溶剂中的 浓度分布不均一，即存在浓度梯度，溶质分 子与溶剂分子的热运动就会使溶质分子在溶 剂中分散趋于均匀。这种分子热运动产生的 物质迁移现象 称为弥散（diffusion）
血液透析基本原理
血液透析基本原理
半透膜的传质阻力与膜的厚度正相关。降低透 析器空心纤维的厚度，有利于提高透析效率和缩短透 析时间。
血液中溶质i的浓度与透析液中溶质i的浓度相 差越大，即浓度梯度越大，则利于提高透析效率缩短 透析时间。 ④膜面积影响透析效率，相同条件下膜面积越 大则透析效率越高，透析时间可以缩短。
肾小球的滤过功能
滤 过 膜
肾小球的滤过功能
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，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。
肾小球的滤过功能
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。
HCO3-在血浆中以钠盐（NaHCO3） 的形式存在，滤过中的NaHCO3滤 入囊腔进入肾小管后可解离成Na+ 和HCO3-。通过Na+ -H+交换，H+由 细胞内分泌到小管液中，Na+进入 细胞内，并与细胞内的HCO3一起被 转运回血。由于小管液中的HCO3不 易通过管腔膜，它与分泌的H+结 合生成H2CO3，在碳酸酐酶作用下， H2CO2迅速分解为CO2和水。CO2是 高度脂溶性物质，能迅速通过管 腔膜进入细胞内，在碳酸酐酶作 用下，进入细胞内的CO2与H2O结 合生成H2CO3。H2CO3又解离成H+ 和HCO3。
肾小球的滤过功能
肾小球滤过作用的动力
有球 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
+
肾小球的滤过功能
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）。
肾小球的滤过功能
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，膜上有直径414nm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。
肾小球的滤过功能
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。
肾小管与集合管的转运功能
一、肾小管与集合管的转运方式 肾 小 分泌： 管 上皮细胞将 重吸收： 和 本身产生的 是指物质 集 物质或血液 从肾小管 合 中的物质转 液中转运 管 运至肾小管 至血液中 的 腔 转 运
肾小管与集合管的转运功能
被动转运是指溶质顺电化学梯度通过肾小管上皮细 胞的过程。水的渗透压之差是水的转运动力。水从 渗透压低一侧通过细胞膜进入渗透压高一侧。
其他物质的重吸收和分泌
小管液中的氨基酸的重吸收与葡萄糖的重吸 收机制相同，也与Na+同向转运。但是，转运葡萄 糖的和转运氨基酸的同向转运体可能不同，也就 是说同向转运体具有特异性。此外，HPO4-2、SO4-2 的重吸收也与Na+同向转运而进行。正常时进入滤 液中的微量蛋白质则通过肾小管上皮细胞吞饮作 用而被重吸收。 体内代谢产物和进入体内的某些物质如青霉 素、酚红，大部分的利尿药等，由于与血浆中蛋 白结合而不能通过肾小球滤过，它们均在近球小 管被主动分泌到小管液中而排出体外。
在远曲小管和集合管，重吸收大约12%滤过 的Na+和CI-，分泌不同量的K+和H+，重吸收不同 量的水。水、NaCI的重吸收以及K+和H+的分泌可 根据机体的水、盐平衡状况来进行调节。如机 体缺水或缺盐时，远曲小管和集合管可增加水、 盐的重吸收；当机体水、盐过剩时，则水、盐 重吸收明显减少，水和盐从尿排出增加。因此， 远曲小管和集合管对水和盐的转运是可被调节 的。水的重吸收主要受抗利尿激素调节，而Na+ 和K+的转运主要受醛固酮调节。
血液透析基本原理
二、对流与滤过：
滤过的定义：
用一个滤过膜将血液和滤过液分开，膜两 侧有一定的压力差，血液中的水分再负压吸 引下有血液侧对流至滤过液侧，血液中一定 分子量的溶质也随着水分的传递从血液进入 滤过液。这样一个跨膜对流传质的过程，称 为滤过。
血液透析基本原理
滤过的基本原理:
血液滤过模仿肾单位的滤过重吸收原理设计， 将患者的动脉血液引入具有良好的通透性并与肾小 球滤过膜面积相当的半透膜滤过器中，当血液通过 滤器时，血浆内的水分就被滤出(类似肾小球滤过)， 以达到清除潴留于血中过多的水分和溶质的治疗目 的。
肾小球的滤过功能
肾小球的滤过功能
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，滤过便停止了。
肾小球的滤过功能
尿液的浓缩与稀释
尿液的浓缩与肾髓质梯度的建立、抗利尿激素 的分泌有密切关系。 在抗利尿激素的作用下,低渗的 小管液从外髓集合管流向内髓集合管时水分不断的重 吸收,使小管液不断浓缩而变成高渗液。直至小管液 与肾髓质的渗透浓度相近似为止,最终形成浓缩尿,其 渗透浓度可高达1200mOsm/L。 由此可见,尿液浓缩的基本条件是肾髓质渗透梯度 的建立和抗利尿素的存在。而髓袢是渗透梯度形成的 主要结构基础,髓袢愈长则浓缩功能愈强。而尿液浓 缩的程度则与抗利尿激素的分泌量有关。
肾脏基本生理功能
&
血液透析基本原理
肾脏的解剖结构
肾实质 肾 脏 尿液引 流管道
肾小盏 肾大盏 肾盂
肾皮质 肾髓质
肾锥体 肾乳头 肾柱
肾脏的解剖结构
肾大盏
肾单位
renal unit
肾的基本功能单位
肾小球
肾 单 位
肾小体 肾小囊 近端小管
近曲小管 髓袢降支粗段 髓袢降支细段 髓袢升支细段 髓袢升支粗段 远曲小管
影响肾小球滤过的因素
肾小球毛细血管血 压 囊内压 血浆胶体渗透压
肾血流量
肾小管与集合管的转运功能
人两肾每天生成的肾小球滤过液达 180L，而终尿仅为1.5L。这表明滤过液 中约99%的水被肾小管和集合管重吸收， 只有约1%被排出体外。 不仅如此，滤过液中的葡萄糖已全 部被肾小管重吸收回血；钠、尿素等被 不同程度地重吸收；肌酐、尿酸和K+等 还被肾小管分泌入管腔中。