肾小球的滤过

出处：按学科分类—医药、卫生 中山大学出版社《临床人体解剖生理学》第512页（2268字）

用显微穿刺法(micropuncture)把肾小囊中的液体抽出，将它的成分与血浆的成分比较，结果发现除了大分子的蛋白质外血浆和原尿的成分及浓度基本相同，说明原尿是通过肾小球滤过而产生的。

肾小球的滤过(glomerular filtration)是指血液流经肾小球毛细血管时，血浆中的水和小分子物质在有效滤过压的推动下，通过滤过膜进到肾小囊囊腔的过程。滤入到囊腔中的液体称为原尿，也称为超滤液(ultrafiltrate)。

肾小球滤过的产生需要三个条件，即肾小球的滤过膜、有效滤过压和肾血浆流量。

(一)肾小球的滤过膜

肾小球的滤过膜(glomerular filtration membrane)是滤过的结构基础。

1．滤过膜的组成 滤过膜由肾小球毛细血管内皮细胞、基膜和肾小囊脏层上皮细胞组成，它的微细结构见第一节的“肾小体”部分。

2．滤过膜的通透性(permeability) 滤过膜的通透性是指滤过膜允许物质透过的能力。血浆中物质能否通过滤过膜，取决于被滤过物质分子的有效半径及其所带的电荷。研究表明：凡分子量小于6000，有效半径小于1．8nm的带正电荷或呈电中性的物质，如水、Na⁺、尿素、葡萄糖等，均可自由地通过滤过膜。分子量大于69000，有效半径等于或大于3．6nm的大分子物质，即使是带正电荷，由于机械屏障的作用，也难以通过。所以，一般以物质的分子量70000作为肾小球滤过的界限，分子量大于70000的物质完全不能滤过。虽然血浆白蛋白的分子量为69000，有效半径为3．5nm，但由于带负电荷，不能通过电学屏障，故原尿中几乎无蛋白质。进一步的研究发现，电学屏障的作用不如机械屏障明显，故Cl^－、HCO₃^－、HPO4^2－和SO4^2－等带负电荷的小物质也可顺利通过滤过膜。

从上述可知，分子量在6000～70000之间带正电荷或呈电中性的物质，由于有效半径逐渐增大，因而被滤过的量也逐渐减少；电学屏障的主要作用是限制带负电荷的大分子物质的滤过。两种屏障使滤过膜对血浆中物质的通过具有高度的选择性，这种选择性对原尿的成分起着决定性作用。总之，除了血细胞和大分子的血浆蛋白外，血液中的其余物质均可滤过。

3．滤过膜的面积 正常人两肾滤过膜的面积很大，约为1．5m²。这样流经肾小球的血液可以在很大的面积上滤过，形成大量的原尿。

(二)有效滤过压

有效滤过压(effective filtration pressure)是指实际推动血浆通过滤过膜进入肾小囊囊腔的力量，是肾小球滤过的动力(图11－37)。它不是一个单一的力量，而是由三个压力综合而成的。这三个压力是：

图11－37 有效滤过压示意图

(1)肾小球毛细血管血压(glomerular capillary pressure)：是促进滤过的力量。

(2)血浆胶体渗透压(plasma colloid osmotic pressure)：是对抗滤过的力量。

(3)肾小囊的囊内压(capsular pressure)：是对抗滤过的力量。

有效滤过压=肾小球毛细血管血压－(血浆胶体渗透压+囊内压)

=6．0kPa－(3．3kPa+1．3kPa)=1．4kPa

=45mmHg－(25mmHg+10mmHg)=10mmHg

这说明实际有1．4kPa(10mmHg)的力量推动肾小球毛细血管中的血浆滤入到肾小囊囊腔中，形成原尿。

(三)肾血浆流量

肾血浆流量是肾小球滤过生成原尿的原料。每分钟流经两侧肾脏的血量称为肾血流量(renal blood flow)，肾血流量很大，1200ml／min，相当于心输出量的1／5～1／4。每分钟流经两侧肾脏的血浆量称为肾血浆流量(renal plasma flow)，660ml／min。因此肾脏有足够的原料来生成原尿。两肾每分钟生成的原尿量称为肾小球滤过率(glomerular filtration rate，GFR)，正常值为125ml／min。这表明每分钟流经肾小球的血浆有125ml滤入肾小囊中形成原尿。肾小球滤过率占肾血流量的百分比称为滤过分数(filtration fraction)，正常值为19%，也就是说流经肾小球的血浆有19%滤到肾小囊中。