|
( 關鍵詞：腎小球；濾過功能；有效濾過壓；腎小球濾過率 )
循環(huán)血液經過腎小球毛細血管時，血漿中的水和小分子溶質，包括少量分子量較小的血漿蛋白，可以濾入腎小囊的囊腔而形成濾過液。用微穿刺法實驗證明，腎小球的濾過液就是血漿中的超濾液。
微穿刺法是利用顯微操縱儀將外徑6-10μm的微細玻璃插入腎小體的囊腔中。在與囊腔相接部位的近球小管內，注入石蠟油防止起濾液進入腎小管。用微細玻璃管直接抽到囊腔中的液體進行微量化學分析（圖8-2）。分析表明，除了蛋白質含量甚少之外，各種晶體物質如葡萄糖、氯化物、無機磷酸鹽、尿素、尿酸和肌酐等的濃度都與血漿中的非常接近，而且滲透壓及酸堿度也與血漿的相似，由此證明囊內液確是血漿的超濾液。
單位時間內（每分鐘）兩腎生成的超濾液量稱為腎小球濾過率（glomerular filtration rate,GFR）。據(jù)測定，體表面積為1.73m2的個體，其腎小球濾過率為125ml/min左右。照此計算，兩側腎每一晝夜從腎小球濾出的血漿總量將高達180L。此值約為體重的3倍。腎小球濾過率和腎血漿流量的比例稱為濾過分數(shù)（filtration fraction）。經測算，腎血漿流量為66ml/min，所以濾過分數(shù)為：125/660×100=19%。濾過分數(shù)表明，流經腎的血漿約有1/5幔有小球小茁到囊腔中。腎小球濾過率大小決定于濾過系數(shù)（Kf）(即濾過膜的面積及其通透性的狀態(tài))和有效濾過壓。腎小球濾過率=Kf×PUF,PUF表示有效濾過壓。
一、濾過膜及其通透性
人體兩側腎全部腎小球毛細血管總面積估計在1.5m2以上，這樣大的濾過面積有利于血漿的濾過。在正常情況下，人兩腎的全部腎小球濾過面積可以保持穩(wěn)定。但是在急性腎小球腎炎時，由于腎小球毛細血管管腔變窄或完全阻塞，以致有濾過功能的腎小球數(shù)量減少，有效濾過面積也因而減少，導致腎小球濾過率降低，結果出現(xiàn)少尿（每晝夜尿量在100-500ml之間）以致無尿（每晝夜尿量不到100ml）。
表8-1 物質的有效半徑和腎小球濾過能力的關系
| 物質 |
分子量 |
有效半徑（nm） |
濾過能力 |
| 水 |
18 |
0.10 |
1.0 |
| 鈉 |
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 |
| 血紅蛋白 |
68000 |
3.25 |
0.03 |
| 血漿白蛋白 |
69000 |
3.55 |
<0.01 |
濾過能力（filterability）值為1.0表示該物質可自由濾過，0則表示不能濾過
不同物質通過腎小球濾過膜的能力決定于被濾過物質的分子大小及其所帶的電荷。表8-1表示被濾過物質的分子量和有效半徑對濾過的影響。一般來說，有效半徑小于1.8nm的物質，如葡萄糖（分子量180）的有效半徑為0.36nm，它可以被完全濾過。有效半徑大于3.6nm的大分子物質，如血漿白蛋白（分子量約69000）則幾乎完全不能濾過。有效半徑介于葡萄糖和白蛋白之間的各種物質，隨著有效半徑的增加，它們被濾過的量逐漸降低，以上事實提示，濾過膜上存在著大小不同的孔道，小分子物質很容易通過各種大小的孔道，而有效半徑較大的物質只能通過較大的孔道，用不同有效半徑的中性右旋糖酐分子進行實驗，也清楚地說明了被濾過物質的大小對濾過的影響。有效半徑小于1.8nm的中性右旋糖酐能自由通過濾過膜，有效半徑大于3.6nm的右旋糖酐就完全不能通過。有效半徑在1.8-3.6nm的右旋糖酐，其濾過量與有效半徑成反比，即隨著有效半徑增大，濾過量就不斷減少（圖8-6）。
圖8－6 不同的有效半徑和帶不同電荷對右旋糖酐濾過能力的作用
濾過能力的值為1.0，表示自由濾過 0則不能濾過
濾過膜的通性還決定于被濾過物質所帶的電荷。用帶不同電荷的右旋糖酐進行實驗觀察到，即使有效半徑相同，帶正電荷的右旋糖酐較易被濾過，而帶負電荷的右旋糖酐則較難通過（圖8-6）。血漿白蛋白雖然其有效半徑為3.5nm，由于其帶負電荷，因此就難于通過濾過膜。
濾過膜的上述特性可由濾過膜的超微結構的特點來說明。濾過膜由三層結構組成（圖8-3）；①內層是毛細血管的內皮細胞。內皮細胞有上許多直徑50-100nm的小孔，稱為窗孔（fenestration），它可防止血細胞通過，但對血漿蛋白的濾過可能不起阻留作用。②中間層是非細胞性的基膜，是濾過膜的主要濾過屏障。基膜是由水合凝膠（hydrated gel）構成的微纖維網結構，水和部分溶質可以通過微纖維網的網孔。有人把分離的基膜經特殊染色證明有4-8nm的多角形網孔。微纖維網孔的大小可能決定著分子大小不同的溶質何者可以濾過。③外層是腎小囊的上皮細胞。上皮細胞具有足突，相互交錯的足突之間形成裂隙。裂隙上有一層濾過裂隙膜（filtration slit membrane），膜上有直徑4-14nm的孔它是濾過的最后一道屏障。通過內、中兩層的物質最后將經裂隙膜濾出，裂隙膜在超濾作用中也很重要。
濾過膜各層含有許多帶負電荷的物質，主要為糖蛋白。這些帶負電荷的物質排斥帶帶負電荷的血漿蛋白，限制它們的濾過。腎在病理情況下，濾過膜上帶負電荷的糖蛋白減少或消失，就會導致帶負電荷的血漿蛋白濾過量比正常時明顯增加，從而出現(xiàn)蛋白尿。
[1] [2] 下一頁
... |
