一、肾小球的滤过功能

尿生成的第一步是血液流经肾小球的超滤过。超滤过指的是经滤过不仅可以去除血液中较大的有形成分，而且连血浆中的大分子，如蛋白质那样的高分子，亦可绝大部分滤除的滤过过程。

（一）肾小球滤过器的解剖学 肾小球滤过器由 20～40 个毛细血管袢及覆盖其上的肾球囊的内层所组成。人的肾小球毛细血管总表面面积超过1.5m2。

形态学研究表明，滤过膜是由下列三层膜所组成的：①内层是衬在肾小球毛细血管内壁的内皮细胞；②中层是非细胞性基底膜；③外层是构成肾小球囊的上皮细胞层。内皮细胞与上皮细胞层的膜厚度都约为 400×10-10m，人的基底膜厚度约为 3250×10-10。血浆滤过时，必须经过两层比较薄的和一层比较厚的膜（图 10-4）。

滤过膜的内皮细胞层，在电子显微镜下可见窗孔，孔径为 400×10-10m， 滤过膜的外层，是一些具有足突的上皮细胞，在足突之间有裂隙。中层基底膜显示网状结构，网眼可能代表滤过膜孔，决定肾小球膜的分子通透性。

肾滤过膜的通透性比肌肉毛细血管壁大 100 倍或更多些，这是因为肾滤过膜孔的总面积占毛细血管总面积的 5%～10%，而肌肉毛细血管壁孔的总面积只占毛细血管壁总面积的 0.2%，所以肾滤过膜通透性比较大。

（二）肾小球膜的分子通透性 小分子直至相当于菊粉分子大小（分子量 5500）的物质可自由地或不受限制地滤过。这些物质在滤液中的浓度与血浆中所含的浓度相同。随着分子量变大，溶质分子通过孔眼越来越受到妨碍，对血红蛋白分子（分子量 64500）仅 3%能滤过，对血浆白蛋白（分子量69000）则远低于 1%。滤过孔眼对分子透出的绝对界限分子量约为 80000。较大的蛋白质（血浆球蛋白）则不再能从肾小球滤出。按照计算，肾小球滤过器的平均孔半径为 3.5～4mμ。这个结果与基底膜的电子显微镜所见很相

符。

根据近年的研究，肾小球滤过膜对各种物质的通透性，不仅决定于滤过孔径的大小，从而对分子大小具有选择性，而且还决定于滤过膜对电荷的选择性。有人用带电荷和不带电荷的右旋糖肝，证明带正电荷的分子易于通过， 带负电荷的则不易通过。

（三）原尿是超滤液的证明 本世纪 20 年代后期发展了一种微穿刺技术，这种技术是利用直径 7～15μ的玻璃细管插入两栖类（蛙或蝾螈）或哺乳类（鼠或豚鼠）肾的肾球囊中（图 10-5），抽出囊内液加以分析。对这类囊内液的分析表明，它符合超滤液的特点：①滤液（原尿）中只含有极微量的蛋白质；②滤液（原尿）中主要含有小分子或离子，例如葡萄糖、氨基酸、尿素、肌酐、钠、钾、氯等（表 10-3），並且这些物质在原尿中的浓度和去掉有形成分及蛋白质的血浆中的浓度完全一样；③分子量小于一定限度的物质，不论其大小都以同样的速度出现于滤液中，这一点只能用滤过解释，而不能用弥散说明。

表 10-3 血浆、原尿和终尿成份比较表

成 份 血浆

原尿 终尿

（ g%) （ g%） （ g%） 浓缩倍数

K⁺ 0.02 0.02 0.15 7

NH4+ 0.001 0.001 0.040 40

Ca2+ Mg2+

（四）滤过的动力——有效滤过压 根据肾单位的结构和血液供应特点，以及肾小球内血压较高，因而在肾小球血管内与肾小球囊腔之间，有足够的压差，这种压差是血液的液体部分通过肾小球膜滤至肾球囊囊腔的动力。

肾小球毛细血管血压是滤过的动力，但是在肾滤过膜两侧不仅存在着滤过的动力，还存在着滤过的阻力，动力减去阻力，才是有效滤过压（图 10-6）。

因为：

滤过的动力=肾小球毛细血管血压

滤过的阻力=血浆胶体渗透压+囊内压所以：

有效滤过压=肾小球毛细血管血压-（血浆胶体渗透压+囊内压）

根据动物实验研究，对人的数据所做的估计是：肾小球毛细血管血压约为 8.65kPa（65mmHg），血浆胶体渗透压约为 3.46kPa（26mmHg）囊内压约为1.99kPa（15mmHg），那么有效滤过压=8.65-（3.46+1.99）=3.19kPa（24mmHg）。

（五）肾小球滤过率和滤过分数的概念 肾小球滤过率（GFR）是指一分钟内经两肾所生成的原尿量，每分钟约为 125ml 左右。GFR 和肾血浆流量比值的百分数叫做滤过分数（FF）。如 GFR 为 125ml，肾血浆流量（RPF） 为 660ml 分，那么

滤过分数 = 125 ×100 = 19%

660

这也就是说，流经肾脏的血浆中约五分之一成为滤液滤过到肾小球囊囊腔中去。

（六）影响肾小球滤过的因素 影响滤过的因素，实际上包括能够影响原尿的滤过量以及原尿的成分两方面。主要的影响因素有两个：一个是滤过膜的改变；另一个是有效滤过压的变化。

1. 滤过膜的改变/肾小球滤过膜的通透性，可以认为是决定滤过作用的内在因素，它在健康人体是比较稳定的，但在某些病理情况下，如肾组织缺氧或急性肾炎时，肾小球滤过膜的通透性升高，血浆蛋白可以大量滤出，因而尿中可出现蛋白质；当炎症引起滤过膜缺损时，则体积较大的红细胞可能渗出到滤液中去，这样不仅出现蛋白尿，还将出现血尿。

不仅滤过膜的通透性，而且滤过膜的面积也影响到滤过作用。正常人两侧肾脏肾小球总滤过面积约为 1.5m2。当急性肾小球肾炎时，由于上皮细胞增生、吸水肿胀，基底膜增厚，引起肾小球毛细血管腔狭窄或阻塞不通，肾小球滤过率（GFR）减少，结果出现少尿甚至无尿。

1. 有效滤过压的变化 由上述可知，决定有效滤过压的三个因素是：肾小球毛细血管血压、血浆胶体渗透压与囊内压。因此能影响这三者之一的任何因素，都可影响滤过作用。

1. 肾小球毛细血管血压的改变：如果动脉血压不变，而入球小动脉舒张（如服咖啡碱后），将使肾小球内血流量增加，球内血压升高，因而 GFR 增加，尿量增多。

全身动脉压的改变，在一定范围内的变化，由于肾脏具有自我调节的机能，一般肾小球毛细血管血压常保持不变，因此有效滤过压也不变，GFR 也保持恒定，从而不至影响尿量，但在大失血等情况下，如平均动脉压降至9.31kPa（70mmHg）或更低时，肾小球毛细血管血压亦随之降低，因此 GFR 下降，出现少尿或无尿。

1. 血浆胶体渗透压和囊内压的改变：在正常情况下：血浆胶体渗透压或囊内压变动很小。在某些病理情况下，例如慢性肾炎，因为尿中失去大量血浆蛋白，病人血浆胶体渗透压下降，有效滤过压增加，GFR 增大，因此这种病人常有多尿。在临床上，当输尿管或肾盂由于结石或肿瘤引起尿路梗阻时，梗阻上端尿集聚，压力逐渐升高，致使囊内压逐渐上升，当升至使有效滤过压接近于零时，则肾小球滤过作用几乎完全停止。