第二节 肾脏超滤液的生成
血液在流经肾小球毛细血管时，血浆中的水和小分子物质可以滤入肾小囊的囊腔生成原尿。从成分上看，除大分子蛋白质外，其余成分与血浆非常接近，其pH值与渗透压也相似；凡能自由通过滤过膜的物质，不论其分子大小，滤过的速度相等，例如右旋糖酐、葡萄糖和水的分子量分别为10 000、180、18，它们通过肾小球的速度相等，说明肾小球起着滤过作用而非扩散，原尿即为血浆的超滤液。
一、滤过膜及其通透性
正常成人两侧肾全部肾小球毛细血管总面积估计在1.5m2以上，对血浆的滤过非常有利。
滤过膜由三层结构组成：①内层是毛细血管的内皮细胞，其细胞上有许多直径50～100nm被称为窗孔的小孔，可防止血细胞通过。②中间层是非细胞性的基膜，是滤过膜的主要滤过屏障。基膜是由水合凝胶构成的微纤维网结构，有4～8nm的多角形网孔，可允许水和部分溶质通过。微纤维网孔的大小决定着溶质的滤过。③外层是肾小囊的上皮细胞。上皮细胞上相互交错的足突形成裂隙，其上覆盖一层存在有直径为4～14nm小孔的裂隙膜，为滤过的最后一道屏障。因此，滤过膜的通透性首先决定于三个因素：构成滤过膜的三层膜上的小孔的大小；通过被称为“立体障碍”的分子与膜孔之间的空间排列和几何学的关系，以及分子穿过孔壁所产生的使其运动减慢的动力，后者称为黏性拖曳。通过的分子直径愈大，其立体障碍与黏性托拽亦愈大，通透率愈低。
滤过膜的通透性还决定于它对电荷的选择性。滤过膜各层壁上含有许多带负电荷的物质，主要为异多糖的涎基以及葡萄糖胺的硫酸基团，构成滤过膜的电学屏障，使带正电荷的分子较易通过，而带负电荷的分子如血浆白蛋白则难以通过。但肾在病理情况下，滤过膜上带负电荷的糖蛋白减少或消失，导致带负电荷的血浆蛋白滤过量明显增加而出现蛋白尿。
二、肾小球的滤过
肾小球滤过作用的动力是有效滤过压。
（一）有效滤过压
由于前述正常情况下肾小囊内的超滤液中蛋白质浓度极低，其胶体渗透压可忽略不计。因此，滤过的唯一动力是肾小球毛细血管血压，而且肾小球毛细血管压比身体其他部分的毛细血管压高；血浆胶体渗透压和囊内压则是滤出的阻力，这样，肾小球有效滤过压=肾小球毛细血管血压-（血浆胶体渗透压+肾小囊内压）。
微穿刺表明，成人肾小球毛细血管血压为6.6kPa（50mmHg），入球端血浆胶体渗透压为3.3kPa（25mmHg），肾小囊内压为1.3kPa（10mmHg），所以成人入球端的肾小球有效滤过压=6.6-（2.7+1.3）=2.0kPa，血浆源源不断地经滤过膜生成原尿。在血液流经肾小球毛细血管时，由于滤过的不断进行，血浆蛋白质浓度逐渐增加，血浆胶体渗透压也随之升高；而出球端毛细血管血压则因出球小动脉口径较小、阻力较大，故变化甚小。这样，在接近出球端处，肾小球有效滤过压可下降到接近于零，滤过达到平衡，滤过即停止。可见，只有从入球小动脉端到滤过平衡这一段才有滤过作用。滤过平衡的位置愈近入球端，滤过愈少。反之，滤过平衡位置愈靠近出球端，滤过越多。如果达不到滤过平衡，则肾小球毛细血管全段均有滤过作用。
（二）评价滤过的指标
1.肾小球滤过率（glomerular filtration rate，GFR）
指每分钟两侧肾生成的超滤液量。据测定，体表面积为1.73m2（中等身材的成年人）的个体，其肾小球滤过率为125ml/min。因此，两肾每一昼夜肾小球的滤液总量（原尿量）为0.125×60×24=180L，为体重的3倍。新生儿约为成人的30%，其原因可能与新生儿滤过膜的面积与通透性较成年人低，同时入球小动脉阻力较高以及新生儿血压较低有关。早产儿的肾小球滤过率更低，3～6个月为成人的1/2，6～12个月为成人的3/4，2岁达成人水平。
2.滤过分数
指肾小球滤过率与肾血浆流量的比值。正常成人肾血浆流量为660ml/min，肾小球滤过率为125ml/min，故滤过分数为：125/660×100=19%，即流经肾的血浆约有1/5由肾小球滤出到囊腔中生成原尿。
（三）影响肾小球滤过的因素
1.肾小球滤过膜的面积与通透性
如前所述，各种原因致滤过面积减少如肾小球肾炎时滤过减少，可致少尿或无尿。滤过膜通透性增大时可出现血尿和蛋白尿。
2.有效滤过压
肾小球有效滤过压=肾小球毛细血管血压-（血浆胶体渗透压+囊内压）。①肾小球毛细血管血压：增加时滤过压升高，滤过增加，反之滤过减少，但动脉血压在10.7～24kPa（80～180mmHg）范围时肾小球毛细血管血压保持不变。②囊内压：一般情况下，囊内压比较稳定。当肾盂或输尿管结石、肿瘤压迫或其他原因致输尿管阻塞时囊内压可以升高。有些药物在肾小管酸性环境中析出结晶或溶血时的血红蛋白均可堵塞肾小管从而升高囊内压。囊内压升高，滤过减少。③血浆胶体渗秀压：降低时肾小球滤过增加，这是大量饮清水后尿量增多的原因之一。
3.肾血浆流量
肾小球毛细血管主要在近球一段实施滤过。肾血浆流量增加时，肾小球毛细血管内血浆胶体渗透压上升速度减慢，滤过平衡则靠近出球小动脉端，有效滤过压和滤过面积增加，肾小球滤过增加。反之，肾小球血浆流量减少，血浆胶渗压上升速度加快，缩短了具有滤过作用的毛细血管段，滤过减少。
（管茶香）