第一节
肾脏的结构与功能

一、肾脏的结构

1．肾脏的位置

肾脏俗称“腰子”，是人体的重要器官之一。肾脏属于实质性器官，每个人都有两个肾，位于身体的后部，大约在腰部，左右各一，腹膜后脊柱的两侧，形状像蚕豆或腰果。每个人出生时就有两个功能健全的肾脏。正常肾脏位于腹膜后间隙内脊柱两旁，包绕在肾周筋膜内。呈“八”字排列，左高右低，左肾的上端平第11胸椎，下端平第2腰椎；右肾上端平第12胸椎，下端平第3腰椎。右肾较左肾低1.5厘米，肾门凹陷处位于第1腰椎。左侧12肋斜过左肾后面的中部，右侧12肋斜过右肾后面的上部。肾脏位置不固定，可随呼吸略有上下移动，其范围不超过1个椎体；由卧位转为站立位，肾可降1～3厘米。临床上常将竖脊肌外侧缘与第12肋之间的部位，称为肾区（肋腰点），当肾有病变时，触压或叩击该区，常有压痛或震痛。

肾脏的上方借疏松的结缔组织与肾上腺相邻，两者共同由肾筋膜包绕。肾脏的内下方以肾盂接输尿管。两肾的后方均贴近腰方肌、腰大肌。右肾上2/3接触肝右叶，下1/3接触结肠，内缘接十二指肠；左肾上1/3接触胃，中1/3贴靠胰，下1/3接触空肠，外缘上可接触脾，下可接触结肠（图1－1、图1－2）。

2．肾脏的外部结构

正常成人肾脏左右各一，形似蚕豆，豆瓣形，大小因人而异，左肾略大于右肾，男性肾大于女性，约与自己的拳头一样的大小。正常成年男性的肾脏平均长10～12厘米，宽5～6厘米，厚3～4厘米。平均重量为134～148克。女性肾脏的体积和重量均略小于同龄的男性。肾有内外缘、前后两面及上下两极。肾外侧缘似弓形突出，内侧缘向内凹陷之处，称肾门。右肾蒂较左肾蒂短，肾蒂由结缔组织包裹出入肾门的血管、淋巴管、神经及肾盂形成。肾筋膜分前后两层，包绕肾和肾上腺。由于肾筋膜在肾的下方开放，当出现肾周围的脂肪减少等情况使肾的支持力下降时，肾的移动度增大，容易向下移动，形成肾下垂或游走肾。又由于肾筋膜下端的开放，可向下通入直肠后隙，临床上可经直肠后隙注入空气，行腹膜后充气造影，以显示肾等器官的变化。

3．肾脏的内部结构

肾脏由肾实质及肾盂组成，肾实质包括皮质和髓质，肾皮质为肾实质外层，富含血管。肾皮质新鲜时呈淡红色，由100多万个肾单位组成。每个肾单位由肾小体和肾小管所构成。皮质深入髓质肾锥体的部分称为肾柱，内含叶间动脉和静脉。髓质位于肾实质内侧，肾髓质新鲜时呈红褐色，为10～20个锥体所构成。肾锥体在切面上呈三角形。锥体底部向肾凸面，尖端向肾门，锥体主要组织为集合管，锥体尖端称肾乳头，突入肾小盏。肾脏有7～9个肾小盏，2～3个肾小盏合成1个肾大盏，肾大盏2～3个再合成肾盂。肾盂出肾门后向下弯行，移行为输尿管（图1－3）。

4．肾脏的血管分布

肾蒂内结构由前向后为肾静脉、肾动脉及肾盂；从上到下为肾动脉、肾静脉及肾盂。在肾门处由肾动脉与肾静脉两支血管进出于肾组织，输入血管称肾动脉，输出血管称肾静脉，两支血管平行进入肾门，伸向肾组织，不断向内分支到全肾。

肾动脉左右各一，直接起于腹主动脉，走向肾门，分支入肾。肾动脉在肾内形成两次毛细血管：第一次在肾小球内形成动脉性毛细血管，主要机能是滤出尿液；第二次是出球动脉在肾实质内形成毛细血管网，包绕肾小管等结构，除滋养外，还有利于重吸收作用。最后合成肾静脉，肾静脉从肾门开始，由3～5支集合而成的粗短静脉干，经肾动脉前方横行向内，注入下腔静脉。弓形静脉、叶间静脉、节段静脉之间均有丰富的交通支，即使一处受到损伤，也不会引起回流障碍（图1－4）。

肾脏血液供应丰富。正常成人安静时每分钟约有1200毫升的血液流经两侧的肾，占心输出量的1/5～1/4，弓形动静脉把肾脏分成髓质与皮质两部分，肾血液90％分布在皮质，因此决定了肾脏主要功能在皮质。肾血液供应要经过两次毛细血管的网。肾小球内毛细血管的血压较高，有利于肾小球滤过。而肾小管周围毛细血管网的血压较低，有利于肾小管重吸收。

5．肾单位

肾单位是组成肾脏结构和功能的基本单位。每个肾单位是由肾小体和与之相连的肾小管（近端肾小管、髓襻、远端肾小管）组成，肾小体由肾小球和肾小囊组成，是形成原尿的主要结构。人体每个肾脏有100多万个肾单位。肾单位都在皮质部，皮质部是血管分布最丰富的场所。

每个小球外包一层由细胞组成的膜，为肾小球囊壁层，在壁层与血管球之间形成间隙腔，称肾小囊腔，囊腔与肾小管的管腔相通。肾小球有两个开口端，一端是血管进出处，称血管极。另一端称尿极，是肾小球滤过原尿流出道。

肾小体内有一个毛细血管团，称为肾小球。肾小球是个血管球，它由肾动脉分支形成。肾小球毛细血管由三层结构组成，由内到外分别为内皮细胞层、基膜层和上皮细胞层。由于这三层细胞都分布有大小不等的滤孔和负电荷，所以肾小球毛细血管的屏障功能可以分有两种：机械屏障——滤孔，电荷屏障——负电荷。

肾小球尿极连接的细长管子为肾小管，肾小管是曲折通道，肾小管汇成集合管。若干集合管汇合成乳头管，尿液由此流入肾小盏（图1－5）。

二、肾脏的功能

肾脏是一个以调节水盐代谢、排泄代谢产物为主，兼顾部分内分泌功能的器官。

1．肾脏具有生成尿液的作用

在人体新陈代谢过程中产生多种废物，绝大部分废物通过肾小球滤过、肾小管的分泌，随尿液排出体外。当血液流过肾小球时，由于压力的关系，就滤出一种和血浆一样但不含蛋白质的液体叫原尿。机体正常人两侧肾脏血流量每分钟1000～1200毫升，其中血浆流量每分钟600～700毫升。单位时间内肾小球滤过的血浆量称为肾小球滤过率，正常成人每分钟120±15毫升。两侧肾脏每日从肾小球滤过的血浆总量达150～180升。所滤过的这部分血浆称之为原尿。原尿通过肾小管时又将其中绝大部分水、全部的糖和一部分盐重新吸收，送回血液，大部分氮不再吸回。最终排出体外的尿液——终尿仅有1500～1800毫升，约占原尿的1％。因此，原尿中的小分子物质及水分大约99％是通过流经肾小管及集合管多次重吸收的。

首先，原尿流经近曲小管时，水分和80％的钠要被重吸收；流至U形的髓襻时，离子及水分被浓缩；最后通过远曲小管，根据体液渗透压的大小，将进行水分和电解质的调节，在这里才形成最后的尿液。近曲小管除了对水与钠重吸收外，对原尿中的其他小颗粒物质（如葡萄糖、氨基酸、磷酸盐、重碳酸盐、钙等）也随着钠的重吸收而重吸收。

机体在代谢过程中所产生的代谢产物，如尿素、肌酸、尿酸、肌酐以及一些酸性物质由肾小球滤过后通过肾小管排出体外。除了由肾小球滤过外，肾小管尚可直接分泌某些代谢产物，如肌酐、氢离子、钾离子等。但肾小管在排泄分泌的同时尚有重吸收过程，如能将葡萄糖、小分子蛋白质、氨基酸以及碳酸氢根全部重吸收。

2．肾脏具有净化血液的作用

肾脏是人体重要的净化部门。人体每时每刻都在新陈代谢，在这个过程中必然会产生一些人体不需要甚至是有害的废物，其中一小部分由胃肠道排泄外，绝大部分由肾脏排出体外，从而维持人体的正常生理活动。此外，肾脏还能把进入体内的一些有毒物质排出体外。

血液中含有各种物质，随动脉和静脉流至全身。血液不仅携带人体所需要的养分，也携带着需要清除的废物和多余的水分。如果肾脏有了病，这些对人体有害物质的排泄受到影响，废物在体内积聚，就会引起各种病症。我们把肾脏的这种保留营养物质、排出毒素的作用形象地称作“血筛子”。

肾脏由成千上万个小滤网组成。血液通过动脉进入肾脏，经过小滤网后得到净化。净化后的血液只保留对身体有益的物质，然后再回到血液循环中。身体里的废物和多余的水分随血液经肾脏过滤后被清除。这种多余的水和废物就是所谓的尿。电解质如钠、钾、磷、镁、氢离子、酸根离子之类在血液和体液内总要保持一定的浓度，过多的电解质必须通过尿液排出。因此尿的成分除水外，尚有蛋白质分解产物——尿酸和尿素物质、电解质及已进入人体内而又不起作用的药物和毒素。显而易见，肾脏在调节体内各种物质含量时，留下有用的成分，而通过尿液排出无用或过多的成分，使血液和体液保持一定的浓度、渗透压和酸碱度（pH值）。肾脏把血液中的废物与人体所需要的养分分开，保证体内和血中的物质处于“平衡”状态。

血液中的废物和多余水分从肾脏排出形成尿，再通过输尿管存入膀胱内，直至排出体外。正是由于肾脏的过滤功能，才能使血液中的废物和多余水分从血液中清除并排出体外。

肾脏的净化装置是肾单位。肾单位中的肾小球对血液起过滤作用。肾小球将血液中的血细胞及血浆蛋白等比蛋白质分子量大的颗粒物质，与比蛋白质分子量小的小颗粒物质区别开来。小分子颗粒与水分一起滤过，这就形成原尿。原尿经过肾小管、髓襻和远曲小管到达集合管，这时原尿才成为真正的尿液，其后经过肾盂、输尿管流入膀胱。

3．肾脏具有调节电解质和酸碱平衡的作用

肾脏通过肾小球的滤过，肾小管的重吸收及分泌功能，排出体内多余的水分，调节电解质及酸碱平衡，维持内环境的稳定。

肾脏对体内的各种离子（电解质）具有调节作用。对钠离子（Na^＋）的调节特点是多吃多排、少吃少排、不吃不排；对钾离子（K^＋）是多吃多排、少吃少排、不吃照排；对氯离子（Cl^－）是伴随Na^＋的吸收排泄，氢离子（H^＋）、氨（NH₃）的分泌过程来完成。另外肾脏还调节磷（P^3＋）、钙（Ca^2＋）、镁（Mg^2＋）等离子的平衡。这些电解质平衡对体液的渗透压稳定很重要。

人体将食物消化过程中及体内糖、脂肪、蛋白质代谢时所产生的大量酸性物质和少量碱性物质释放入血液，再控制酸性和碱性物质排出的比例，将其排出体外。其中以酸性物质为主要排泄物。近曲小管除了对水与钠进行重吸收外，对原尿中的其他小颗粒物质，如葡萄糖、氨基酸、磷酸盐、重碳酸盐、钙等，也随着钠的重吸收而重吸收，按人体的需要，由神经内分泌及体液因素调节其吸收量。

肾脏调节酸碱平衡反应缓慢，但能充分调节血浆pH的变化，它的途径是通过以下方式完成：①通过肾小管细胞对NaHCO₃的重吸收，保留和维持体内必需的碱储备。②肾小管细胞可制造NH₃，并不断扩散入肾小管腔内，与管腔内的强酸盐负离子（Cl、等）结合成NH₄Cl或（NH₄）₂SO₄等铵盐后随尿排出体外。③肾小管所分泌的H^＋，可与滤液中Na₂HPO₄所离解的Na^＋进行交换，而使Na₂HPO₄转变成NaH₂PO₄而排出体外，使尿液酸化。

4．肾脏具有调节血压的作用

肾小球入球小动脉血管壁上分泌一种物质——肾素，可使血管收缩并增高血压。肾素可进一步衍化为血管紧张素及醛固酮，促使近曲小管对钠的再吸收，并使钾的分泌增加，最终升高血压。当限制钠摄入或钠缺乏时，血浆容量减少和肾脏血液灌注压力降低以及直立体位时，肾素从细胞中分泌出来，即具有活性，可使血浆中的血管紧张素原脱肽而成为血管紧张素Ⅰ，再经转换酶的作用而成为血管紧张素Ⅱ，通过血管紧张素Ⅱ和醛固酮的作用，使血压升高。同时肾脏分泌的前列腺素又具有使血压下降的功能，前列腺素主要是通过增加肾皮质血流量，促进利尿排钠，减少外周血管的阻力，扩张血管而达到降压的作用。

肾脏为了保持内环境的稳定，要对水分与钠的含量进行调节，同时，也起了调节血压的作用。肾小球毛细血管壁上有许多细小的空隙，这些空隙可过滤水分和排泄物。过滤水分和排泄物是需要一定压力的，肾小球内要保持相当于动脉血压70％的压力才能确保一定的过滤流量。

5．肾脏具有产生活性维生素D₃的作用

维生素D是饮食中的必需成分，为骨生长发育所需要，可调节钙磷代谢。食物中维生素D无生物作用，不容易进入体内被人体所利用，必须在肾内肾小管分泌的1α－羟化酶作用下，羟化成具有活性的特殊维生素D——［1.25（OH）₂D₃］，才能被肠道吸收利用。维生素D通过促进肠道黏膜中钙质的吸收，使其转运到血循环中，增加血液及骨结构中钙的成分，促进成骨作用。同时肾脏还关系到影响血液钙质浓度的磷的代谢，通过肾小管对磷的重吸收，使血液钙与磷的乘积达到40，间接地调节骨骼的新陈代谢。维生素D还可抑制甲状旁腺素（PTH）的分泌。

在严重肾功受损时，血磷不易排出，钙得不到吸收及利用，出现高磷低钙，约5％尿毒症出现肾性骨病。

6．肾脏具有生成促红细胞生成素的作用

肾脏入球小动脉管壁上的球旁细胞能分泌一种糖蛋白激素——促红细胞生成素，是骨髓中血红细胞前驱的细胞因子，在正常人体内有一定的含量，可增加人体血液中红细胞数量、提高血液含氧量，用于维持和促进正常的红细胞代谢。促红细胞生成素释放入血液后，作用于骨髓，能够促进红系祖细胞的增殖和分化，加速幼红细胞的增殖，促使网织红细胞的成熟和释放。其作用相当迅速，血液中EPO水平上升1～2天内即可观察到红细胞数量的迅速增加。当机体贫血或缺氧时，促红细胞生成素的产生增多，促使骨髓加速红细胞的生成。在肾脏患有严重疾病，肾单位大量减少时，促红细胞生成素的分泌量随之减少，导致发生贫血。肾功能衰竭发生的贫血与其产生减少有关；肾肿瘤、多囊性肾病和肾盂积水等疾病可使红细胞生成素分泌过多，发生红细胞增多症。

7．肾脏具有激素的降解与灭活作用

肾脏是多种激素降解、灭活的场所，如胰岛素、甲状旁腺激素、胰高血糖素、降钙素等多种激素，均在肾近端小管细胞降解。当肾功能不全时，这些激素的生物半衰期明显延长，导致体内蓄积，可引起代谢紊乱。