第一節
腎臟的結構與功能

一、腎臟的結構

1．腎臟的位置

腎臟俗稱“腰子”，是人體的重要器官之一。腎臟屬于實質性器官，每個人都有兩個腎，位于身體的后部，大約在腰部，左右各一，腹膜后脊柱的兩側，形狀像蠶豆或腰果。每個人出生時就有兩個功能健全的腎臟。正常腎臟位于腹膜后間隙內脊柱兩旁，包繞在腎周筋膜內。呈“八”字排列，左高右低，左腎的上端平第11胸椎，下端平第2腰椎；右腎上端平第12胸椎，下端平第3腰椎。右腎較左腎低1.5厘米，腎門凹陷處位于第1腰椎。左側12肋斜過左腎后面的中部，右側12肋斜過右腎后面的上部。腎臟位置不固定，可隨呼吸略有上下移動，其范圍不超過1個椎體；由臥位轉為站立位，腎可降1～3厘米。臨床上常將豎脊肌外側緣與第12肋之間的部位，稱為腎區（肋腰點），當腎有病變時，觸壓或叩擊該區，常有壓痛或震痛。

腎臟的上方借疏松的結締組織與腎上腺相鄰，兩者共同由腎筋膜包繞。腎臟的內下方以腎盂接輸尿管。兩腎的后方均貼近腰方肌、腰大肌。右腎上2/3接觸肝右葉，下1/3接觸結腸，內緣接十二指腸；左腎上1/3接觸胃，中1/3貼靠胰，下1/3接觸空腸，外緣上可接觸脾，下可接觸結腸（圖1－1、圖1－2）。

2．腎臟的外部結構

正常成人腎臟左右各一，形似蠶豆，豆瓣形，大小因人而異，左腎略大于右腎，男性腎大于女性，約與自己的拳頭一樣的大小。正常成年男性的腎臟平均長10～12厘米，寬5～6厘米，厚3～4厘米。平均重量為134～148克。女性腎臟的體積和重量均略小于同齡的男性。腎有內外緣、前后兩面及上下兩極。腎外側緣似弓形突出，內側緣向內凹陷之處，稱腎門。右腎蒂較左腎蒂短，腎蒂由結締組織包裹出入腎門的血管、淋巴管、神經及腎盂形成。腎筋膜分前后兩層，包繞腎和腎上腺。由于腎筋膜在腎的下方開放，當出現腎周圍的脂肪減少等情況使腎的支持力下降時，腎的移動度增大，容易向下移動，形成腎下垂或游走腎。又由于腎筋膜下端的開放，可向下通入直腸后隙，臨床上可經直腸后隙注入空氣，行腹膜后充氣造影，以顯示腎等器官的變化。

3．腎臟的內部結構

腎臟由腎實質及腎盂組成，腎實質包括皮質和髓質，腎皮質為腎實質外層，富含血管。腎皮質新鮮時呈淡紅色，由100多萬個腎單位組成。每個腎單位由腎小體和腎小管所構成。皮質深入髓質腎錐體的部分稱為腎柱，內含葉間動脈和靜脈。髓質位于腎實質內側，腎髓質新鮮時呈紅褐色，為10～20個錐體所構成。腎錐體在切面上呈三角形。錐體底部向腎凸面，尖端向腎門，錐體主要組織為集合管，錐體尖端稱腎乳頭，突入腎小盞。腎臟有7～9個腎小盞，2～3個腎小盞合成1個腎大盞，腎大盞2～3個再合成腎盂。腎盂出腎門后向下彎行，移行為輸尿管（圖1－3）。

4．腎臟的血管分布

腎蒂內結構由前向后為腎靜脈、腎動脈及腎盂；從上到下為腎動脈、腎靜脈及腎盂。在腎門處由腎動脈與腎靜脈兩支血管進出于腎組織，輸入血管稱腎動脈，輸出血管稱腎靜脈，兩支血管平行進入腎門，伸向腎組織，不斷向內分支到全腎。

腎動脈左右各一，直接起于腹主動脈，走向腎門，分支入腎。腎動脈在腎內形成兩次毛細血管：第一次在腎小球內形成動脈性毛細血管，主要機能是濾出尿液；第二次是出球動脈在腎實質內形成毛細血管網，包繞腎小管等結構，除滋養外，還有利于重吸收作用。最后合成腎靜脈，腎靜脈從腎門開始，由3～5支集合而成的粗短靜脈干，經腎動脈前方橫行向內，注入下腔靜脈。弓形靜脈、葉間靜脈、節段靜脈之間均有豐富的交通支，即使一處受到損傷，也不會引起回流障礙（圖1－4）。

腎臟血液供應豐富。正常成人安靜時每分鐘約有1200毫升的血液流經兩側的腎，占心輸出量的1/5～1/4，弓形動靜脈把腎臟分成髓質與皮質兩部分，腎血液90％分布在皮質，因此決定了腎臟主要功能在皮質。腎血液供應要經過兩次毛細血管的網。腎小球內毛細血管的血壓較高，有利于腎小球濾過。而腎小管周圍毛細血管網的血壓較低，有利于腎小管重吸收。

5．腎單位

腎單位是組成腎臟結構和功能的基本單位。每個腎單位是由腎小體和與之相連的腎小管（近端腎小管、髓襻、遠端腎小管）組成，腎小體由腎小球和腎小囊組成，是形成原尿的主要結構。人體每個腎臟有100多萬個腎單位。腎單位都在皮質部，皮質部是血管分布最豐富的場所。

每個小球外包一層由細胞組成的膜，為腎小球囊壁層，在壁層與血管球之間形成間隙腔，稱腎小囊腔，囊腔與腎小管的管腔相通。腎小球有兩個開口端，一端是血管進出處，稱血管極。另一端稱尿極，是腎小球濾過原尿流出道。

腎小體內有一個毛細血管團，稱為腎小球。腎小球是個血管球，它由腎動脈分支形成。腎小球毛細血管由三層結構組成，由內到外分別為內皮細胞層、基膜層和上皮細胞層。由于這三層細胞都分布有大小不等的濾孔和負電荷，所以腎小球毛細血管的屏障功能可以分有兩種：機械屏障——濾孔，電荷屏障——負電荷。

腎小球尿極連接的細長管子為腎小管，腎小管是曲折通道，腎小管匯成集合管。若干集合管匯合成乳頭管，尿液由此流入腎小盞（圖1－5）。

二、腎臟的功能

腎臟是一個以調節水鹽代謝、排泄代謝產物為主，兼顧部分內分泌功能的器官。

1．腎臟具有生成尿液的作用

在人體新陳代謝過程中產生多種廢物，絕大部分廢物通過腎小球濾過、腎小管的分泌，隨尿液排出體外。當血液流過腎小球時，由于壓力的關系，就濾出一種和血漿一樣但不含蛋白質的液體叫原尿。機體正常人兩側腎臟血流量每分鐘1000～1200毫升，其中血漿流量每分鐘600～700毫升。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120±15毫升。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。原尿通過腎小管時又將其中絕大部分水、全部的糖和一部分鹽重新吸收，送回血液，大部分氮不再吸回。最終排出體外的尿液——終尿僅有1500～1800毫升，約占原尿的1％。因此，原尿中的小分子物質及水分大約99％是通過流經腎小管及集合管多次重吸收的。

首先，原尿流經近曲小管時，水分和80％的鈉要被重吸收；流至U形的髓襻時，離子及水分被濃縮；最后通過遠曲小管，根據體液滲透壓的大小，將進行水分和電解質的調節，在這里才形成最后的尿液。近曲小管除了對水與鈉重吸收外，對原尿中的其他小顆粒物質（如葡萄糖、氨基酸、磷酸鹽、重碳酸鹽、鈣等）也隨著鈉的重吸收而重吸收。

機體在代謝過程中所產生的代謝產物，如尿素、肌酸、尿酸、肌酐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某些代謝產物，如肌酐、氫離子、鉀離子等。但腎小管在排泄分泌的同時尚有重吸收過程，如能將葡萄糖、小分子蛋白質、氨基酸以及碳酸氫根全部重吸收。

2．腎臟具有凈化血液的作用

腎臟是人體重要的凈化部門。人體每時每刻都在新陳代謝，在這個過程中必然會產生一些人體不需要甚至是有害的廢物，其中一小部分由胃腸道排泄外，絕大部分由腎臟排出體外，從而維持人體的正常生理活動。此外，腎臟還能把進入體內的一些有毒物質排出體外。

血液中含有各種物質，隨動脈和靜脈流至全身。血液不僅攜帶人體所需要的養分，也攜帶著需要清除的廢物和多余的水分。如果腎臟有了病，這些對人體有害物質的排泄受到影響，廢物在體內積聚，就會引起各種病癥。我們把腎臟的這種保留營養物質、排出毒素的作用形象地稱作“血篩子”。

腎臟由成千上萬個小濾網組成。血液通過動脈進入腎臟，經過小濾網后得到凈化。凈化后的血液只保留對身體有益的物質，然后再回到血液循環中。身體里的廢物和多余的水分隨血液經腎臟過濾后被清除。這種多余的水和廢物就是所謂的尿。電解質如鈉、鉀、磷、鎂、氫離子、酸根離子之類在血液和體液內總要保持一定的濃度，過多的電解質必須通過尿液排出。因此尿的成分除水外，尚有蛋白質分解產物——尿酸和尿素物質、電解質及已進入人體內而又不起作用的藥物和毒素。顯而易見，腎臟在調節體內各種物質含量時，留下有用的成分，而通過尿液排出無用或過多的成分，使血液和體液保持一定的濃度、滲透壓和酸堿度（pH值）。腎臟把血液中的廢物與人體所需要的養分分開，保證體內和血中的物質處于“平衡”狀態。

血液中的廢物和多余水分從腎臟排出形成尿，再通過輸尿管存入膀胱內，直至排出體外。正是由于腎臟的過濾功能，才能使血液中的廢物和多余水分從血液中清除并排出體外。

腎臟的凈化裝置是腎單位。腎單位中的腎小球對血液起過濾作用。腎小球將血液中的血細胞及血漿蛋白等比蛋白質分子量大的顆粒物質，與比蛋白質分子量小的小顆粒物質區別開來。小分子顆粒與水分一起濾過，這就形成原尿。原尿經過腎小管、髓襻和遠曲小管到達集合管，這時原尿才成為真正的尿液，其后經過腎盂、輸尿管流入膀胱。

3．腎臟具有調節電解質和酸堿平衡的作用

腎臟通過腎小球的濾過，腎小管的重吸收及分泌功能，排出體內多余的水分，調節電解質及酸堿平衡，維持內環境的穩定。

腎臟對體內的各種離子（電解質）具有調節作用。對鈉離子（Na^＋）的調節特點是多吃多排、少吃少排、不吃不排；對鉀離子（K^＋）是多吃多排、少吃少排、不吃照排；對氯離子（Cl^－）是伴隨Na^＋的吸收排泄，氫離子（H^＋）、氨（NH₃）的分泌過程來完成。另外腎臟還調節磷（P^3＋）、鈣（Ca^2＋）、鎂（Mg^2＋）等離子的平衡。這些電解質平衡對體液的滲透壓穩定很重要。

人體將食物消化過程中及體內糖、脂肪、蛋白質代謝時所產生的大量酸性物質和少量堿性物質釋放入血液，再控制酸性和堿性物質排出的比例，將其排出體外。其中以酸性物質為主要排泄物。近曲小管除了對水與鈉進行重吸收外，對原尿中的其他小顆粒物質，如葡萄糖、氨基酸、磷酸鹽、重碳酸鹽、鈣等，也隨著鈉的重吸收而重吸收，按人體的需要，由神經內分泌及體液因素調節其吸收量。

腎臟調節酸堿平衡反應緩慢，但能充分調節血漿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（Cl、等）結合成NH₄Cl或（NH₄）₂SO₄等銨鹽后隨尿排出體外。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Na₂HPO₄轉變成NaH₂PO₄而排出體外，使尿液酸化。

4．腎臟具有調節血壓的作用

腎小球入球小動脈血管壁上分泌一種物質——腎素，可使血管收縮并增高血壓。腎素可進一步衍化為血管緊張素及醛固酮，促使近曲小管對鈉的再吸收，并使鉀的分泌增加，最終升高血壓。當限制鈉攝入或鈉缺乏時，血漿容量減少和腎臟血液灌注壓力降低以及直立體位時，腎素從細胞中分泌出來，即具有活性，可使血漿中的血管緊張素原脫肽而成為血管緊張素Ⅰ，再經轉換酶的作用而成為血管緊張素Ⅱ，通過血管緊張素Ⅱ和醛固酮的作用，使血壓升高。同時腎臟分泌的前列腺素又具有使血壓下降的功能，前列腺素主要是通過增加腎皮質血流量，促進利尿排鈉，減少外周血管的阻力，擴張血管而達到降壓的作用。

腎臟為了保持內環境的穩定，要對水分與鈉的含量進行調節，同時，也起了調節血壓的作用。腎小球毛細血管壁上有許多細小的空隙，這些空隙可過濾水分和排泄物。過濾水分和排泄物是需要一定壓力的，腎小球內要保持相當于動脈血壓70％的壓力才能確保一定的過濾流量。

5．腎臟具有產生活性維生素D₃的作用

維生素D是飲食中的必需成分，為骨生長發育所需要，可調節鈣磷代謝。食物中維生素D無生物作用，不容易進入體內被人體所利用，必須在腎內腎小管分泌的1α－羥化酶作用下，羥化成具有活性的特殊維生素D——［1.25（OH）₂D₃］，才能被腸道吸收利用。維生素D通過促進腸道黏膜中鈣質的吸收，使其轉運到血循環中，增加血液及骨結構中鈣的成分，促進成骨作用。同時腎臟還關系到影響血液鈣質濃度的磷的代謝，通過腎小管對磷的重吸收，使血液鈣與磷的乘積達到40，間接地調節骨骼的新陳代謝。維生素D還可抑制甲狀旁腺素（PTH）的分泌。

在嚴重腎功受損時，血磷不易排出，鈣得不到吸收及利用，出現高磷低鈣，約5％尿毒癥出現腎性骨病。

6．腎臟具有生成促紅細胞生成素的作用

腎臟入球小動脈管壁上的球旁細胞能分泌一種糖蛋白激素——促紅細胞生成素，是骨髓中血紅細胞前驅的細胞因子，在正常人體內有一定的含量，可增加人體血液中紅細胞數量、提高血液含氧量，用于維持和促進正常的紅細胞代謝。促紅細胞生成素釋放入血液后，作用于骨髓，能夠促進紅系祖細胞的增殖和分化，加速幼紅細胞的增殖，促使網織紅細胞的成熟和釋放。其作用相當迅速，血液中EPO水平上升1～2天內即可觀察到紅細胞數量的迅速增加。當機體貧血或缺氧時，促紅細胞生成素的產生增多，促使骨髓加速紅細胞的生成。在腎臟患有嚴重疾病，腎單位大量減少時，促紅細胞生成素的分泌量隨之減少，導致發生貧血。腎功能衰竭發生的貧血與其產生減少有關；腎腫瘤、多囊性腎病和腎盂積水等疾病可使紅細胞生成素分泌過多，發生紅細胞增多癥。

7．腎臟具有激素的降解與滅活作用

腎臟是多種激素降解、滅活的場所，如胰島素、甲狀旁腺激素、胰高血糖素、降鈣素等多種激素，均在腎近端小管細胞降解。當腎功能不全時，這些激素的生物半衰期明顯延長，導致體內蓄積，可引起代謝紊亂。