2014腎內科學主治醫(yī)師輔導：腎臟主要生理功能

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　　一、尿液的生成　正常人兩側腎臟血流量每分鐘1000-1200ml，其中血漿流量每分鐘約600-700ml。單位時間內腎小球濾過的血漿量稱為腎小球濾過率，正常成人每分鐘約120±15ml。兩側腎臟每日從腎小球濾過的血漿總量達150-180升。所濾過的這部分血漿稱之為原尿。原尿流經腎小管及集合管,約99%被重吸收。因此排出體外的尿液一終尿僅有1500-1800ml。

　　機體在代謝過程中所產生的代謝產物，如尿素、肌酸、尿酸、肌酸以及一些酸性物質由腎小球濾過后通過腎小管排出體外。除了由腎小球濾過外，腎小管尚可直接分泌其些代謝產物，如肌酐、氫離子、鉀離子等，以排出體外。但在排泄分泌的同時尚有重吸收過程。如對葡萄糖、小分子蛋白質、氨基酸以及碳酸氫根能全部重吸收。

　　二、調節(jié)酸堿平衡　人體在消化食物過程中及體內糖、脂肪、蛋白質代謝產物所產生大量酸性物質和少量堿性物質釋放入血液，然后排出體外。其中以酸性物質為主要排泄物。酸性物質分揮發(fā)性酸和非揮發(fā)性酸，前者指碳酸、后者包括硫酸、磷酸、乳酸、丙酮酸等。

　　腎臟調節(jié)酸堿平衡反應緩慢，但能充分調節(jié)血漿pH的變化，它的途徑是通過以下方式完成：①通過腎小管細胞對NaHCO3的重吸收，保留和維持體內必需的堿儲備。②腎小管細胞可制造NH3，并不斷擴散入腎小管腔內，與管腔內的強酸鹽負離子(CI-、SO4-2等)結合成NH4CI或(NH4)2SO4等銨鹽隨尿排出體外。③腎小管所分泌的H+，可與濾液中Na2HPO4所離解的Na+進行交換，而使NaHPO4轉變成NaH2PO4而排出體外，使之尿液酸化。

　　三、腎臟內分泌功能　腎臟能產生某些激素類的生理活性物質，主要有腎素、緩激肽、前列腺素、促紅細胞生成素1.25羥D3等。

　　(一)腎素95%以上來自腎小球旁器，后者是腎素合成、貯存、釋放場所。另有2-5%腎素來自致密斑、間質細胞和出球小動脈內皮細胞。它是一種蛋白水解酶，分子量為42000、可使肝臟產生的血管緊張素原的鏈肽水解，形成血管緊張素Ⅰ，再在肺組織轉換酶作用下，轉化為血管緊張素Ⅱ，經氨基肽酶水解，繼續(xù)轉化為血管緊張素Ⅲ。血管緊張素Ⅲ亦可由血管緊張素Ⅰ經脫氨基酶、肺轉換酶的作用而生成。該腎素—血管緊張素系統(tǒng)的效應主要是調節(jié)循環(huán)血量、血壓及水、電解質的平衡。

　　腎素的分泌受交感神經、壓力感受器和體內鈉量的調節(jié)。腎小球旁器具有α、β2腎小腺素能受體。交感神經興奮，末稍釋放兒茶酚胺，通過β2受體，激活腺苷酸環(huán)化酶，產生CAMP，促使腎素分泌。腎小球旁器本身具有壓力感受器，可感受腎小球小動脈內壓力和血容量的變化;當全身有效循環(huán)血量減少，腎內灌注壓降低，入球小動脈壓力下降，則可刺激腎小球旁器的壓力感受器，促使腎素分泌。致密斑則為腎內鈉感受器，體鈉量減少時，流經致密斑的鈉通量減少，亦可刺激腎素分泌。關于致密斑鈉通量對腎素分泌的影響，有不同看法，有人認為決定腎素分泌不是致密斑鈉通量，而是通過致密斑進入細胞內的鈉量，如速尿，可抑制腎小管對鈉的重吸收，流經致密斑的鈉通量增加，但速尿可抑制鈉進入細胞內，使細胞內鈉量減少，促進腎素分泌。此外，腎素分泌尚可受血管緊張素、醛固酮和抗利尿激素水平的反饋調節(jié)。高血鈣、高血鎂、低血鉀等亦可刺激腎素的分泌。

　　(二)緩激肽釋放酶—激肽系統(tǒng)　緩激肽是多肽類組織激素。它是由激肽釋放酶作用于血漿α2球蛋白(激肽原)而生成。激肽釋放酶90%來自近端小管細胞。腎臟中亦存在激肽酶，可使激肽失活，因此，激肽是一種起局部作用的組織激素。其主要作用：①對抗血管緊張素及交感神經興奮，使小動脈擴張。②抑制抗利尿激素(ADH)對遠端腎小管的作用，促進水、鈉排泄，從而能使血壓降低。腎臟激肽釋放酶的產生、分泌受細胞外液量、體鈉量、醛固酮、腎血流量等因素調節(jié)，其中醛固酮最為主要，它可促進激肽分泌，低血鉀可抑制醛固酮分泌，而減少激肽釋放酶，高血鉀則反之。

　　(三)前列腺素　前列腺素(PG)是由20個碳原子組成的不飽和脂肪酸，稱為前列腺烷酸，有一個環(huán)戊烷及二條脂肪酸，據(jù)其結構的不同，PG有A、E、F、H等多種，腎小球主要產生PGF1α、PGE2。腎內PG，主要起局部作用。PG最終經肺、肝、腎皮質內PG分解酶(15羥脫氫酶)滅活。PG合成是由PG前體即花生四烯酸(在腎間質細胞內脂肪顆粒中)，在PG合成酶作用下生成PG。PG經環(huán)氧化酶及血栓素A2合成催化下可轉變成TXA2。PG具有很強的擴血管效應，對血壓和體液調節(jié)起重要作用，亦可刺激環(huán)磷酸腺苷的形成，對抗ADH，引起利鈉排水，使動脈壓下降,但各種PG的生理效應有一定差異;PGF2對血管舒張及利尿作用最強，PGA2與PGE2相似，PGF1α具縮血管作用，PGI2(又稱前列腺環(huán)素)與TXA2是相互對抗的物質。腎內PG分泌受許多因素影響，緩激肽可直接刺激腎髓質乳頭間質胺、血管緊張素亦可促進PG分泌。PG因具利鈉排水、擴血管作用，在腎臟降壓機制中占有關鍵性地位。臨床上已有應用PGA2、PGE2治療頑固性高血壓、腎臟許多疾病如Bartter/s綜合征，溶血性尿毒癥綜合征、腎功能衰竭、腎病綜合征等，與腎內激肽一前列腺素系統(tǒng)失調有關。

　　(四)促紅細胞生成素(EPO)是一種調節(jié)紅細胞生成的多肽類激素，分子量60000左右，90%由腎臟產生，約10%在肝、脾等產生。腎臟毛細血管叢、腎小球旁器、腎皮質、髓質均能產生促紅細胞因子作用于促紅細胞生成素原的產物，它是一種糖蛋白、定向與紅系祖細胞的特殊受體相結合，加速骨髓幼紅細胞成熟、釋放、并促使骨髓網織紅細胞進入循環(huán)，使紅細胞生成增加，目前已通過遺傳學工程技術可重組人紅細胞生成素(recombinant human erythopoietin,r-hu Epo),其作用與EPO相同，可使慢性腎衰貧血逆轉。EPO的合成與分泌主要受組織氧的供求比例來調節(jié)，減少氧供或增加組織需氧量，可激活腎臟腺苷酸環(huán)化酶，生成CAMP，使非活性蛋白激酶活化而促進EPO的分泌。EPO可通過反饋機制抑制EPO生成，保持機體紅細胞維持在正常水平。由于腎臟有EPO的生成與調節(jié)的雙重作用，一旦腎EPO分泌功能異常，將導致紅細胞生成的異常。

　　(五)1.25羥D3[1.25(OH)2D3]　體內生成或攝入的維生素D3需經肝內25-羥化酶的催化，形成25-羥D3，后者再經腎小管上皮細胞內線粒體中1-羥化酶的作用而形成具有高度生物活性的1.25-羥D3。其主要生理作用：①促進腸道對鈣、磷的吸收。1.25羥D3可經血液轉運至小腸粘膜上皮細胞的胞漿內與受體蛋白結合，進入細胞核，促進DNA轉錄mRNA，促使細胞合成鈣結合蛋白，1分子鈣結合蛋白可結合4分子鈣離子，促進鈣離子濃集、轉運。磷在腸道的吸收是沿腸粘膜對Ca+運轉后所形成的電化學梯度進行彌散的。②促進骨中鈣、磷吸收及骨鹽沉積。1.25-羥D3可促進破骨細胞的活動，增強甲狀旁腺素對破骨細胞敏感性，促進骨溶解，鈣從老骨中游離出;它又可促進軟骨細胞的成熟與鈣化，形成濃集鈣質顆粒軟骨細胞，促進新骨的鈣化，使骨質不斷更新。1.25-羥D3受血鈣、血磷的調節(jié)，并受甲狀旁腺素和降鈣素的控制。低血鈣、低血磷可促進1.25羥D3生成，反之則減少。甲狀旁腺素可激活腎臟1-羥化酶，促進1.25羥D3生成，降鈣素則抑制1-羥化酶，使1.25羥D3生成減少。當血鈣降低，甲狀旁腺素分泌增加。1-羥化酶活性增強，促進1.25羥D3生成，使血鈣升高;反之則血鈣降低，從而維持了血鈣相對恒定。1.25羥D3的生成還受自身反饋的調節(jié)。許多疾病可影響1.25羥D3生成，如慢性腎臟疾病，因腎器質性損害，1-羥化酶生成障礙，使得1.25羥D3生成減少，可誘發(fā)腎性佝僂病、骨營養(yǎng)不良及骨質疏松癥。

　　(六)利鈉激素的主要作用是抑制腎小管對鈉的重吸收，其來源、性質未明。

　　此外，胃泌素、胰島素、甲狀旁腺素均經腎臟滅活，腎功不全，胃泌素滅活減少，胃泌素升高，可誘發(fā)消化性潰瘍。

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