郎妙郎錢谷生(曲靖醫(yī)學(xué)高等專科學(xué)校云南曲靖655000)
?
腎臟排泄功能及調(diào)節(jié)因素的探討
郎妙郎錢谷生
(曲靖醫(yī)學(xué)高等??茖W(xué)校云南曲靖655000)
摘要:排泄是機(jī)體新陳代謝的最后一個(gè)環(huán)節(jié)。物質(zhì)代謝過程中的終產(chǎn)物經(jīng)血液循環(huán)由排泄器官排至體外的過程,則稱為排泄。人體的排泄器官主要是腎臟、肺、皮膚和消化道,而腎臟在調(diào)節(jié)水鹽代謝、維持酸堿平衡方面起至關(guān)重要的作用,值得探討和研究。
關(guān)鍵詞:腎臟 排泄功能 調(diào)節(jié)因素
腎臟是人體最重要的排泄器官之一,它在調(diào)節(jié)水鹽代謝、維持酸堿平衡方面起至關(guān)重要的作用。腎臟的排泄過程包括腎小球的濾過作用、腎小管和集合管的重吸收作用、腎小管和集合管的分泌作用、尿液的濃縮與稀釋四大環(huán)節(jié)。其功能受下列因素的作用與調(diào)節(jié):
是指血液經(jīng)腎動(dòng)脈運(yùn)輸?shù)侥I小球,分子量小于70000的終產(chǎn)物經(jīng)濾過膜進(jìn)入腎小囊內(nèi),形成原尿的過程。其結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)、有效動(dòng)力、影響及調(diào)節(jié)因素是:
1.濾過作用的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是濾過膜 濾過膜是位于血管球和腎小囊之間的薄層結(jié)構(gòu),由血管球毛細(xì)血管的有孔內(nèi)皮及其基膜、腎小囊臟層的裂孔膜三層構(gòu)成,它是原尿形成的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。左右兩側(cè)腎臟約含有200—300萬個(gè)腎單位,濾過膜的總面積可達(dá)1.5m2。
2.濾過作用的動(dòng)力是有效濾過壓 有效濾過壓是推動(dòng)原尿形成的基本動(dòng)力。它受到腎小球毛細(xì)血管血壓、血漿膠體滲透壓和腎小囊內(nèi)壓的影響。其中腎小球毛細(xì)血管血壓是促使原尿生成,血漿膠體滲透壓和腎小囊內(nèi)壓是阻礙原尿生成,二者之差便是有效濾過壓,即有效濾過壓=腎小球毛細(xì)血管血壓-(腎血漿膠體滲透壓+腎小囊內(nèi)壓)=45mmHg-(25mmHg+10mmHg)=10mmHg。有效濾過壓是反映原尿生成的重要指標(biāo)。腎小球?yàn)V過壓越大形成的原尿越多,反之則少。[1]
3.腎小球?yàn)V過率(GFR)腎小球?yàn)V過率是指單位時(shí)間內(nèi)經(jīng)兩側(cè)腎臟所形成的原尿量。正常成人約為125ml/min,它是反映腎臟功能的重要指標(biāo),其大小取決于單位時(shí)間內(nèi)的腎血流量。
4.濾過分?jǐn)?shù)(FF)是指腎小球?yàn)V過率占腎血漿流量的百分比。腎血流量約為1200ml/min,而腎血漿流量約為660ml/min。所以濾過分?jǐn)?shù)=腎小球?yàn)V過率/腎血漿流量=125ml/min:660ml/min=19%。濾過分?jǐn)?shù)是反映原尿形成的重要參考指標(biāo)。濾過分?jǐn)?shù)越大,形成的原尿越多,反之則少。[2]
5.影響腎小球?yàn)V過率的因素有:
(1)濾過膜的面積和通透性 生理情況下,濾過膜的面積和通透性會(huì)使原尿量生成較穩(wěn)定。當(dāng)腎小球腎炎時(shí),濾過膜的通透性會(huì)增大,原尿量增加,出現(xiàn)多尿,同時(shí)還會(huì)出現(xiàn)蛋白尿、膿尿、血尿和管型尿;當(dāng)腎功能不全時(shí),導(dǎo)致大量腎小球變性壞死,濾過膜的有效面積減少,原尿量減少,會(huì)出現(xiàn)少尿、無尿、甚至尿閉。
(2)有效濾過壓的改變 體循環(huán)的動(dòng)脈壓保持在80-180mmHg時(shí),尿量生成正常。當(dāng)體循環(huán)的動(dòng)脈壓下降至40-80mmHg時(shí),會(huì)導(dǎo)致腎小球毛細(xì)血管血壓降低,則使有效濾過壓下降,會(huì)出現(xiàn)少尿或無尿。當(dāng)血漿膠體滲透壓降低時(shí),則使有效濾過壓升高,會(huì)出現(xiàn)多尿,反之會(huì)出現(xiàn)少尿。當(dāng)尿路結(jié)石、結(jié)核或腫瘤時(shí),則使腎小囊內(nèi)壓升高,有效濾過壓降低,會(huì)出現(xiàn)少尿。
(3)腎血漿流量的改變 正常生理情況下,也就是體循環(huán)的動(dòng)脈血壓保持在80-180mmHg時(shí),尿量生成正常。當(dāng)劇烈運(yùn)動(dòng)或機(jī)體大失血時(shí),腎血漿流量減少。腎小球?yàn)V過率降低,會(huì)出現(xiàn)尿量減少。
6.腎小球?yàn)V過率的調(diào)節(jié)因素:包括腎血流量的三大調(diào)節(jié)方式,即
(1)腎血流量的神經(jīng)調(diào)節(jié) 腎血流量主要受交感神經(jīng)的支配,它具有明顯的縮血管作用。當(dāng)交感神經(jīng)興奮時(shí),腎入球小動(dòng)脈收縮,腎血流量減少,腎小球?yàn)V過率降低,尿量減少。當(dāng)劇烈運(yùn)動(dòng)、高溫下、大失血、缺氧和劇烈疼痛等會(huì)興奮交感神經(jīng),減少腎血流量,致使腎小球?yàn)V過率降低,尿量減少。
(2)腎血流量的體液調(diào)節(jié) 腎上腺素和去甲腎上腺素是調(diào)節(jié)腎血流量重要的體液因素。當(dāng)交感神經(jīng)興奮時(shí),腎上腺素和去甲腎上腺素釋放增多,收縮腎動(dòng)脈,減少腎血流量,腎小球?yàn)V過率降低,尿量減少;此外血管升壓素、內(nèi)皮素和血管緊張素等也能收縮血管。
(3)腎血流量的自身調(diào)節(jié) 體循環(huán)的動(dòng)脈血壓保持在80-180mmHg時(shí),通過入球小動(dòng)脈平滑肌自身的舒縮活動(dòng),調(diào)整血管口徑的粗細(xì)和阻力的大小,使腎血流量保持相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài),有利于機(jī)體在安靜狀態(tài)下泌尿功能的完成。
1.重吸收作用 腎小管和集合管完成對(duì)99%原尿的重吸收。
(1)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ) 腎小管包括近端小管、細(xì)段和遠(yuǎn)端小管,集合管包括弓形集合管和直集合管,總吸收面積約占80-100m2。
(2)小管液的概念 原尿在腎小囊內(nèi)壓的推動(dòng)下由腎小囊進(jìn)入腎小管和集合管,稱為小管液。
(3)重吸收的形式 腎小管是小管液重吸收的主要部位,其中近端小管約占65-70%。腎小管和集合管的重吸收分為主動(dòng)重吸收和被動(dòng)重吸收。葡萄糖、氨基酸、微量蛋白質(zhì)及絕大部分Na+的重吸收均是主動(dòng)重吸收,水、尿素、HCO3-和大部分Cl-的重吸收均是被動(dòng)重吸收。
(4)重吸收的部位和數(shù)量 近端小管重吸收率約占小管液的65-70%。其中葡萄糖、氨基酸和維生素100%的被重吸收,水、無機(jī)鹽大部分被重吸收,尿素、尿酸和磷酸鹽被部分重吸收;腎髓袢重吸收約占10%,主要是水和無機(jī)鹽;遠(yuǎn)曲小管重吸收約占10%,主要是水和無機(jī)鹽;集合管重吸收約占8-9%,主要是水和無機(jī)鹽。濾液中99%被重吸收入血參與血液循環(huán),被稱為必需重吸收。而近端小管對(duì)水和無機(jī)鹽的重吸收約占小管液75-80%的現(xiàn)象稱為球-管平衡現(xiàn)象,與水平衡的調(diào)節(jié)無關(guān);剩余的在血管升壓素和醛固酮等激素的作用下,被遠(yuǎn)曲小管和集合管重吸收,稱為調(diào)節(jié)性重吸收,參與尿液的濃縮與稀釋。
2.重吸收功能的影響因素
(1)小管液的溶質(zhì)濃度 小管液溶質(zhì)濃度高,重吸收作用強(qiáng),尿量少,反之則多。這是糖尿病患者之所以多尿的原因。臨床上常采用甘露醇來提高小管液的溶質(zhì)濃度,以達(dá)到利尿目的的方式,稱為滲透性利尿。
(2)球-管平衡現(xiàn)象的存在 近端小管的重吸收率約占濾過率65-70%的現(xiàn)象,稱為球-管平衡現(xiàn)象,保證尿量不致于過多或過少。
3.重吸收功能的調(diào)節(jié)因素:包括神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)兩種形式。
(1)神經(jīng)調(diào)節(jié) 腎小管和集合管受下丘腦釋放激素的作用,從而影響大腦皮質(zhì)的渴覺中樞,調(diào)節(jié)水鹽代謝。
(2)體液調(diào)節(jié) 腎小管和集合管的重吸收受多種激素的調(diào)節(jié)。
① 醛固酮(ALd)是由腎上腺皮質(zhì)的球狀帶分泌的肽類激素,它促進(jìn)遠(yuǎn)曲小管和集合管對(duì)Na+的重吸收增加,被稱為保鈉排鉀激素。它受RAAS和血Na+、血K+濃度的影響。劇烈運(yùn)動(dòng)、嚴(yán)重腹瀉和嘔吐后尿量減少就與它有關(guān),
② 血管升壓素(ADH)是由下丘腦視上核分泌的肽類激素,它促進(jìn)遠(yuǎn)曲小管和集合管對(duì)水的重吸收增加。血漿晶體滲透壓和循環(huán)血量影響ADH的釋放。大量飲清水尿量增多稱為水利尿。垂體后葉功能減退引起的尿崩癥與它有關(guān)。
③ 心房鈉尿肽(ANP)是由心房肌細(xì)胞分泌的肽類激素,具有
利鈉、利尿、舒張血管和降低血壓的作用。臨床上可用來治療高血壓和心功能不全患者。
④ 甲狀旁腺素(PTH)是由甲狀旁腺主細(xì)胞分泌的肽類激素,它促進(jìn)遠(yuǎn)曲小管和集合管對(duì)Ca2+的重吸收增加,增加磷酸鹽的排出量。甲狀旁腺功能亢進(jìn)和腎功能不全引起的鈣磷代謝異常與它有關(guān)。
1.H+的分泌 三大營養(yǎng)物質(zhì)經(jīng)過有氧氧化生成的CO2與H2O結(jié)合,在腎小管上皮細(xì)胞碳酸酐酶的作用下,解離成H+和HCO3-。H+與小管液中的Na+形成H+-Na+交換,它對(duì)維持機(jī)體的PH值和內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)具有很重要的意義。
2.K+的分泌 是由腎小管和集合管上皮細(xì)胞分泌的,它與小管液中的Na+形成Na+-K+交換,保證電解質(zhì)平衡。鈉是多吃多排,少吃少排,不吃不排;鉀是多吃多排,少吃少排,不吃也排。臨床外科補(bǔ)液原則之一就是見尿補(bǔ)鉀。
3.NH3的分泌 是由腎小管上皮細(xì)胞內(nèi)的谷氨酰胺和其它氨基酸產(chǎn)生后進(jìn)入小管液中的。NH3與小管液中的H+形成NH4+,隨后與Cl-結(jié)合形成NH4Cl隨尿液排出體外,保證了酸堿平衡。
4.NPN的分泌 是機(jī)體內(nèi)蛋白質(zhì)分解代謝的終產(chǎn)物(又稱非蛋白氮),包括尿素、尿酸、肌酸、肌酐和馬尿酸等,它是反映腎功能的重要指標(biāo)之一。
1.前提 腎小管和集合管對(duì)水的調(diào)節(jié)性重吸收,能改變尿液的滲透壓,形成低滲尿(稀釋尿)和高滲尿(濃縮尿)。
2.機(jī)理 腎髓袢形態(tài)結(jié)構(gòu)的完整性是逆流倍增的基礎(chǔ),它決定了腎髓質(zhì)的濃度梯度。腎髓質(zhì)高滲又是尿液濃縮和稀釋的重要條件,而腎小管和集合管對(duì)Na+、Cl-和尿素的重吸收對(duì)形成腎髓質(zhì)高滲有極其重要的作用。
3.影響因素 受血管加壓素(ADH)、醛固酮(ALd)、甲狀旁腺素(PTH)和心房鈉尿肽(ANP)因素的調(diào)節(jié)。
1.腎臟是產(chǎn)生尿液的重要器官,它調(diào)節(jié)水鹽代謝、酸堿平衡,維持機(jī)體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài),有利于機(jī)體的新陳代謝。
2.腎臟還具有內(nèi)分泌功能,它分泌腎素、前列腺素、促紅細(xì)胞生成素、內(nèi)皮素、血管降壓脂、激肽釋放酶、膽鈣化醇和血管內(nèi)皮生長因子,參與機(jī)體生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)。
3.了解腎臟的結(jié)構(gòu)、功能、影響及調(diào)節(jié)因素,對(duì)于治療腎性貧血、腎性高血壓、腎母細(xì)胞癌、腎功能不全及腎臟移植等均有指導(dǎo)意義和臨床價(jià)值,值得研究和探討。
[1]鄭超強(qiáng),《生理學(xué)》,中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)出版社,2011年11月第1版。
[2]朱文玉,《生理學(xué)》,北京醫(yī)科大學(xué)出版社,2002年2月第1版。