肾小球毛细血管内的血浆经滤过进入肾小囊，其间的结构称为滤过足突。滤过膜的内层是毛细血管内皮细胞，细胞上有许多直径为70~90nm的小孔，称为窗孔。小分子溶质以及小分子量的蛋白质可自由通过，但血细胞不能通过；内皮细胞表面富含唾液酸蛋白等带负电荷的糖蛋白，可阻碍带负电荷的蛋白质通过。基膜层为非细胞性结构，Ⅳ型胶原是形成基膜的基本构架。膜上有直径为2~8nm的多角形网孔，网孔的大小决定分子大小不同的溶质是否可以通过，以及带负电荷的硫酸肝素和蛋白聚糖，也是阻碍血浆蛋白滤过的一个重要屏障。滤过膜的外层是肾小囊上皮细胞，上皮细胞有很长突起，相互交错对插，在突起之间形成滤过裂隙膜，膜上有直径4~11nm的小孔，是滤过膜的最后一道屏障。足细胞裂隙膜的主要蛋白成分是nephrin，其作用是防止蛋白质的漏出。缺乏nephrin，尿中将出现蛋白质。

正常人两侧肾脏全部肾小球的总滤过面积达1.5m ²左右，且保持相对稳定。不同物质通过滤过膜的能力取决于被滤过物质分子的大小及其所带的电荷。一般来说，分子有效半径小于2.0nm的中性物质可自由滤过（如葡萄糖）；有效半径大于4.2nm的物质则不能滤过；有效半径2.0~4.2nm的各种物质随有效半径的增加，其滤过量逐渐降低。用不同有效半径的中性右旋糖酐分子进行实验，也清楚地证明滤过物质分子的大小与滤过的关系。然而，有效半径约为3.6nm的血浆清蛋白（分子量为96 000）却很难滤过，这是因清蛋白带负电荷。用带不同电荷的右旋糖酐进行实验可观察到，即使有效半径相同，带负电荷的右旋糖酐也较难通过，而带正电荷的右旋糖酐则较易通过。以上结果表明滤过膜的通透性不仅取决于滤过膜孔的大小，还取决于滤过膜所带的电荷。在病理情况下，滤过膜的面积和通透性均可发生变化，从而影响肾小球的滤过。

在肾衰患者体内积聚、并具有引起尿毒症毒性作用的物质，称为尿毒症毒素。凡被称为尿毒症毒素的物质，应符合以下标准：①该物质的化学结构、理化性质及其在体液中的浓度必须认知；②在尿毒症患者体内该物质的浓度显著高于正常；③高浓度的该物质与特异的尿毒症临床表现相关，而体内该物质浓度降至正常时则尿毒症症状、体征应同时消失；④在其浓度与尿毒症患者体内浓度相似时，动物实验或体外实验可证实该物质对细胞、组织或观察对象产生类似毒性作用。尿毒症毒素的分类有多种方法。其中最常用的分类方法，是根据尿毒症毒素分子量的大小来分类，据此可将尿毒症毒素分为小分子物质（分子量<500）、中分子物质（分子量500~10 000）和大分子物质（分子量>10 000），该分类方法目前仍然被多数学者所采用。如根据毒素是否与蛋白结合的性质不同，可将其分为“蛋白结合毒素”“非蛋结合的毒素”。长期以来人们对“蛋白结合毒素”认识不足，重视不够，而且透析治疗效果欠佳。近年，对“蛋白结合毒素”的研究得到加强，治疗效果也有改进。

①电解质和调节酸碱平衡的物质：H ⁺，钠，钾，磷，微量元素：铝、钒、砷等。②氨基酸类似物：同型半胱氨酸（Hcy），不对称二甲氨酸（ADMA）等。被修饰的氨基酸：氨甲酰化氨基酸等。③氮代谢产物：尿素、肌酐、尿酸、胍类（甲基胍、胍琥珀酸）、多胺、酚类、酚酸。④细菌代谢产物：甲胺、二甲胺、多胺（尸胺、腐胺、精胺、精脒）等。⑤晚期糖基化终产物（AGEs）：戊糖苷、NE-羧甲基赖氨酸（CML）。 ⑥脂质类：3-羧-4-甲-5-丙-2-呋喃丙酸（CMPF）等。脂质过氧化终产物（ALEs）：丙二酸乙醛赖氨酸（MDA-lyS）等。

主要为多肽类，包括甲状旁腺素、瘦素、胰高糖素、利钠激素、肾上腺髓质素、趋化抑制蛋白等。

①蛋白质类：β ₂-微球蛋白（β ₂-MG），核糖核酸酶，免疫球蛋白轻链，粒细胞抑制蛋白Ⅰ（GIP-Ⅰ）、GIP-Ⅱ，中性粒细胞脱颗粒抑制蛋白Ⅰ（DIP-Ⅰ）、DIP-Ⅱ，补体D因子等。②被修饰的蛋白质类：氨甲酰化蛋白质或多肽，终末氧化蛋白产物（AOPP），AGEs修饰的蛋白质。③脂质类：脂质氧化终产物（ALES）修饰的蛋白质。

以下毒素蛋白结合率高，普通血液透析难以清除。

二甲基氧间苯二酚，对苯二酚，对甲酚，苯酚。

3-醋酸吲哚，犬尿素，犬尿喹啉酸，褪黑激素，硫酸吲哚酚，喹啉酸。

四甲烯二胺，精脒，精胺。

3-脱氧葡萄糖醛，乙二醛，甲基乙二醛，果糖赖氨酸，羧甲赖氨酸，戊糖素。

瘦素，视黄醇结合蛋白。

马尿酸，对羟基马尿酸。

菊糖为外源性植物多糖，在体内不参加代谢，能自由通过肾小球，全部经肾小球滤过，肾小管不分泌也不重吸收。它是测定肾小球滤过功能理想的外源性物质。菊糖清除率（Cin）可准确反映肾小球滤过率（GFR）。此试验已成为临床检查肾小球滤过功能的标准方法。一般年轻男性（124±25）ml/（min·1.73m ²），女性（119±12）ml/（min·1.73m ²）。

GFR增加见于心排血量增多的各种情况（如高热、甲状腺功能亢进症、妊娠）、烧伤、一氧化碳中毒、高蛋白饮食、糖尿病肾病早期等。GFR降低见于休克、出血、失水、充血性心力衰竭、高血压晚期以及各种原因导致的急性或慢性肾衰竭，例如急性或慢性肾小球肾炎、肾病综合征、肾盂肾炎、肾淀粉样变性、急性肾小管病变、输尿管阻塞、多发性骨髓瘤、肾上腺皮质功能减退、肝豆状核变性、维生素D抵抗性佝偻病、慢性阻塞性肺病、肝功能衰竭等。随着年龄的递增，菊粉清除率逐年下降，代表肾脏老化的过程，一般40岁后每10年GFR下降10ml/（min·1.73m ²）。

肌酐是肌酸的代谢产物，在成人体内含肌酐约100g，其中98%存在于肌肉，每天约更新2%。人体血液中肌酐的生成可有内、外源性两种，在严格控制饮食条件和肌肉活动相对稳定的情况下，血浆肌酐的浓度和尿的排出量较恒定，仅受内源性肌酐的影响，而且肌酐大部分是从肾小球滤过、不被肾小管重吸收、肾小管排泌量很少，其清除率称为内生肌酐清除率（Ccr），与菊糖清除率接近，临床上常用Ccr来评价GFR。

患者准确留取24小时尿液测量24小时肌酐排泄量（Ucr），同时清晨空腹取静脉血测量血肌酐浓度（Scr），Ccr=Ucr/（Scr×1440）ml/min。健康成人80~120ml/min，新生儿40~65ml/min。

在现行肾小球滤过功能中肌酐清除率能较早反映肾功能的损伤，如急性肾小球肾炎。在血清肌酐和尿素两项指征尚在正常范围内时，Ccr甚至可低于正常范围的80%以下。通常来说，Ccr 60~90ml/min为肾功能轻度下降、45~59ml/min为肾功能轻中度下降、30~44ml/min为肾功能中度下降、15~30ml/min为肾功能重度下降、<15ml/min为终末期肾衰竭（详见第二篇第二章）。

临床上测量Ccr并不方便，而且高蛋白饮食、留尿不准确、尿中肌酐被分解时还导致结果的不准确。为了便于临床应用，通过血肌酐的数值计算GFR，在评价GFR方面更为精确。1976年，Cockcroft与Gault以Ccr为标准做出C-G公式：（140-年龄）×体重（kg）/（72×Scr）×（0.85女性）。由于其准确性较差，2000年，Levey等人根据1070名患者的GFR测定结果制定出MDRD公式，其公式为：GFR[ml/（min·1.73m ²）]=186×（Scr） ^-1.154×（年龄） ^-0.203×（0.742女性）。该公式是从黑人与白人中得出的结果，因此，在我国的验证中证明与真实水平有较大的差异。2006年，我国GFR协作组根据国人自己的GFR测定结果制定出适合中国人的GFR测定公式，其公式为GFR[ml/（min·1.73m ²）]=175×（Scr） ^-1.234×（年龄） ^-0.179×（0.79女性）。2012年，CKD-EPI公式颁布，其公式为：女性：血肌酐小于0.7mg/dl，GFR[ml/（min·1.73m ²）]=144×（Scr/0.7） ^-0.329×（0.993） ^年龄；血肌酐大于0.7mg/dl，GFR[ml/（min·1.73m ²）]=144×（Scr/0.7） ^-1.209×（0.993） ^年龄；男性：血肌酐小于0.9mg/dl，GFR[ml/（min·1.73m ²）]=141×（Scr/0.9） ^-0.411×（0.993） ^年龄；血肌酐大于0.7mg/dl，GFR[ml/（min·1.73m ²）]=141×（Scr/0.9） ^-1.209×（0.993） ^年龄。该公式目前在国际上广泛应用。目前CKD-EPI公式被认为是较为准确的临床估计GFR的方法，并得到广泛应用，但其用于我国慢性肾脏病人群时，准确性与我国GFR协作组颁布的公式相当。

胱抑素C（CysC）是一种半胱氨酸蛋白酶抑制剂，也被称为γ-微量蛋白及γ-后球蛋白，广泛存在于各种组织的有核细胞和体液中，是一种低分子量、碱性非糖化蛋白质，相对分子质量为13.3kD，由122个氨基酸残基组成，可由机体所有有核细胞产生，产生速率恒定。循环中的CysC仅经肾小球滤过而被清除，是一种反映肾小球滤过率变化的内源性标志物，并在近曲小管重吸收，但重吸收后被完全代谢分解，不返回血液。因此，其血中浓度由肾小球滤过决定，而不依赖任何外来因素，如性别、年龄、饮食的影响，是一种反映肾小球滤过率变化的理想同源性标志物。

正是由于CysC对于肾功能测定的稳定性。CKD-EPI协作组在2013年制订出基于CysC和Scr的GFR计算公式。该公式见表1-2-3-1。

机体代谢不断产生氢离子，使体液变为酸性，肾脏通过排泌氢离子与铵离子和重吸收碳酸氢根来维持体内的酸碱平衡。肾小管酸化功能检查即包括对其碳酸氢离子（ ）重吸收功能的检查及可滴定酸及铵排泌功能的检查。尿酸化功能试验应与血气分析及阴离子间隙检测同时进行。近、远端肾小球酸中毒均为阴离子间隙正常的代谢性酸中毒。其中远端肾小管酸中毒尿中可滴定酸和（或）铵含量减少尿pH>5.5；近端肾小管酸中毒尿中 增多，但尿pH仍可<5.5（此时远端肾小管排泌可滴定酸及铵仍正常，故尿pH仍可降至5.5以下）。

尿比重测量用于估计肾脏的浓缩功能，但精确度差，受影响因素多。其测定值仅供参考。尿比重高低由尿液中溶解的溶质的分子量、摩尔浓度和摩尔体积决定。尿比重是指在4℃下与同体积的水的重量之比。是尿液中所含溶质浓度的指标。

每100ml尿含1g尿蛋白或葡萄糖时可分别使尿比重增加0.003和0.004，测量时应注意矫正。从理论上讲，尿液温度较比重计所标温度（标准温度15℃）升或降至3℃，则尿比重应加或减0.001。

成人：1.015~1.025，晨尿大于1.020；新生儿：1.002~1.004。

肾功能正常时，尿比重的高低与饮水量有关，依赖肾脏的浓缩和稀释功能。增高见于脱水、糖尿病、急性肾炎等；降低见于尿崩症、慢性肾炎和慢性肾功能不全等。

尿渗透压为尿常规化验项目之一。亦称尿渗量，是反映单位容积尿中溶质分子和离子的颗粒数。正常人血浆渗量为280~310mOsm/（kg·H ₂O），正常人的尿渗量/血浆渗量比值为（3~4.5）∶1，这个指标同样用于评价肾脏的浓缩稀释功能。尿渗量在300mOsm/（kg·H ₂O）时称为等渗尿；高于血浆渗量表示尿液已经被浓缩，称为高渗尿；低于血浆渗量表示尿液已被稀释，此时的尿液称为低渗尿。在禁止饮水12小时后，尿渗量应该大于850mOsm/（kg·H ₂O），如低于此值表明肾脏浓缩功能不好。同样条件下尿渗量/血浆渗量比值应该大于3∶1，肾脏浓缩稀释功能发生障碍时其比值可能降低到1∶1，或更低。慢性肾盂肾炎、多囊肾、急性或慢性间质性肾炎、急性肾小管坏死、慢性肾炎损伤到肾小管和肾间质时尿渗量可以降低。

尿排泄分数=[（尿中物质×血肌酐）/（血中物质×尿肌酐）]×100%。其意义在于反映肾脏对某种物质的相对排泄能力。

例如对高尿酸血症的鉴别诊断，如果尿酸排泄增加、排泄分数增加则说明高尿酸血症并非肾功能下降所致。

慢性肾功能下降时，尿磷排泄总量下降，导致磷潴留和高磷血症。但受到增高的甲状旁腺激素的影响，其肾脏排泄分数可能是增加的。

氨基酸、糖的排泄分数与近端肾小管重吸收功能有关，其排泄分数增加代表近端肾小管回吸收功能不全。