內(nèi)科主治醫(yī)師考試輔導(dǎo)：腎臟主要生理功能

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　　一、尿液的生成

  　正常人兩側(cè)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(shí)間內(nèi)腎小球?yàn)V過的血漿量稱為腎小球?yàn)V過率，正常成人每分鐘約120±15ml。兩側(cè)腎臟每日從腎小球?yàn)V過的血漿總量達(dá)150-180升。所濾過的這部分血漿稱之為原尿。原尿流經(jīng)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(jī)體在代謝過程中所產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物，如尿素、肌酸、尿酸、肌酸以及一些酸性物質(zhì)由腎小球?yàn)V過后通過腎小管排出體外。除了由腎小球?yàn)V過外，腎小管尚可直接分泌其些代謝產(chǎn)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(shí)尚有重吸收過程。如對(duì)葡萄糖、小分子蛋白質(zhì)、氨基酸以及碳酸氫根能全部重吸收。

　　二、調(diào)節(jié)酸堿平衡　人體在消化食物過程中及體內(nèi)糖、脂肪、蛋白質(zhì)代謝產(chǎn)物所產(chǎn)生大量酸性物質(zhì)和少量堿性物質(zhì)釋放入血液，然后排出體外。其中以酸性物質(zhì)為主要排泄物。酸性物質(zhì)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(diào)節(jié)酸堿平衡反應(yīng)緩慢，但能充分調(diào)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(xì)胞對(duì)NaHCO3的重吸收，保留和維持體內(nèi)必需的堿儲(chǔ)備。②腎小管細(xì)胞可制造NH3，并不斷擴(kuò)散入腎小管腔內(nèi)，與管腔內(nèi)的強(qiáng)酸鹽負(fù)離子(CI-、SO4-2等)結(jié)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(jìn)行交換，而使NaHPO4轉(zhuǎn)變成NaH2PO4而排出體外，使之尿液酸化。

　　三、腎臟內(nèi)分泌功能　腎臟能產(chǎn)生某些激素類的生理活性物質(zhì)，主要有腎素、緩激肽、前列腺素、促紅細(xì)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(chǎng)所。另有2-5%腎素來自致密斑、間質(zhì)細(xì)胞和出球小動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞。它是一種蛋白水解酶，分子量為42000、可使肝臟產(chǎn)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(zhuǎn)換酶作用下，轉(zhuǎn)化為血管緊張素Ⅱ，經(jīng)氨基肽酶水解，繼續(xù)轉(zhuǎn)化為血管緊張素Ⅲ。血管緊張素Ⅲ亦可由血管緊張素Ⅰ經(jīng)脫氨基酶、肺轉(zhuǎn)換酶的作用而生成。該腎素―血管緊張素系統(tǒng)的效應(yīng)主要是調(diào)節(jié)循環(huán)血量、血壓及水、電解質(zhì)的平衡。

　　腎素的分泌受交感神經(jīng)、壓力感受器和體內(nèi)鈉量的調(diào)節(jié)。腎小球旁器具有α、β2腎小腺素能受體。交感神經(jīng)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(chǎn)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(dòng)脈內(nèi)壓力和血容量的變化;當(dāng)全身有效循環(huán)血量減少，腎內(nèi)灌注壓降低，入球小動(dòng)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(nèi)鈉感受器，體鈉量減少時(shí)，流經(jīng)致密斑的鈉通量減少，亦可刺激腎素分泌。關(guān)于致密斑鈉通量對(duì)腎素分泌的影響，有不同看法，有人認(rèn)為決定腎素分泌不是致密斑鈉通量，而是通過致密斑進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的鈉量，如速尿，可抑制腎小管對(duì)鈉的重吸收，流經(jīng)致密斑的鈉通量增加，但速尿可抑制鈉進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，使細(xì)胞內(nèi)鈉量減少，促進(jìn)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(diào)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(xì)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(duì)抗血管緊張素及交感神經(jīng)興奮，使小動(dòng)脈擴(kuò)張。②抑制抗利尿激素(ADH)對(duì)遠(yuǎn)端腎小管的作用，促進(jìn)水、鈉排泄，從而能使血壓降低。腎臟激肽釋放酶的產(chǎn)生、分泌受細(xì)胞外液量、體鈉量、醛固酮、腎血流量等因素調(diào)節(jié)，其中醛固酮最為主要，它可促進(jìn)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(gè)碳原子組成的不飽和脂肪酸，稱為前列腺烷酸，有一個(gè)環(huán)戊烷及二條脂肪酸，據(jù)其結(jié)構(gòu)的不同，PG有A、 E、F、H等多種，腎小球主要產(chǎn)生PGF1α、PGE2。腎內(nèi)PG，主要起局部作用。PG最終經(jīng)肺、肝、腎皮質(zhì)內(nèi)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(zhì)細(xì)胞內(nèi)脂肪顆粒中)，在PG合成酶作用下生成PG。PG經(jīng)環(huán)氧化酶及血栓素A2合成催化下可轉(zhuǎn)變成TXA2。PG具有很強(qiáng)的擴(kuò)血管效應(yīng)，對(duì)血壓和體液調(diào)節(jié)起重要作用，亦可刺激環(huán)磷酸腺苷的形成，對(duì)抗ADH，引起利鈉排水，使動(dòng)脈壓下降,但各種PG的生理效應(yīng)有一定差異;PGF2對(duì)血管舒張及利尿作用最強(qiáng)，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(duì)抗的物質(zhì)。腎內(nèi) PG分泌受許多因素影響，緩激肽可直接刺激腎髓質(zhì)乳頭間質(zhì)胺、血管緊張素亦可促進(jìn)PG分泌。PG因具利鈉排水、擴(kuò)血管作用，在腎臟降壓機(jī)制中占有關(guān)鍵性地位。臨床上已有應(yīng)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(nèi)激肽一前列腺素系統(tǒng)失調(diào)有關(guān)。

　　(四)促紅細(xì)胞生成素(EPO)是一種調(diào)節(jié)紅細(xì)胞生成的多肽類激素，分子量60000左右，90%由腎臟產(chǎn)生，約10%在肝、脾等產(chǎn)生。腎臟毛細(xì)血管叢、腎小球旁器、腎皮質(zhì)、髓質(zhì)均能產(chǎn)生促紅細(xì)胞因子作用于促紅細(xì)胞生成素原的產(chǎn)物，它是一種糖蛋白、定向與紅系祖細(xì)胞的特殊受體相結(jié)合，加速骨髓幼紅細(xì)胞成熟、釋放、并促使骨髓網(wǎng)織紅細(xì)胞進(jìn)入循環(huán)，使紅細(xì)胞生成增加，目前已通過遺傳學(xué)工程技術(shù)可重組人紅細(xì)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(zhuǎn)。EPO的合成與分泌主要受組織氧的供求比例來調(diào)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(jìn)EPO的分泌。EPO可通過反饋機(jī)制抑制EPO生成，保持機(jī)體紅細(xì)胞維持在正常水平。由于腎臟有EPO的生成與調(diào)節(jié)的雙重作用，一旦腎EPO分泌功能異常，將導(dǎo)致紅細(xì)胞生成的異常。

　　(五)1.25羥D3[1.25(OH)2D3]　體內(nèi)生成或攝入的維生素D3需經(jīng)肝內(nèi)25-羥化酶的催化，形成25-羥D3，后者再經(jīng)腎小管上皮細(xì)胞內(nèi)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(jìn)腸道對(duì)鈣、磷的吸收。1.25羥D3可經(jīng)血液轉(zhuǎn)運(yùn)至小腸粘膜上皮細(xì)胞的胞漿內(nèi)與受體蛋白結(jié)合，進(jìn)入細(xì)胞核，促進(jìn)DNA轉(zhuǎn)錄mRNA，促使細(xì)胞合成鈣結(jié)合蛋白，1分子鈣結(jié)合蛋白可結(jié)合4分子鈣離子，促進(jìn)鈣離子濃集、轉(zhuǎn)運(yùn)。磷在腸道的吸收是沿腸粘膜對(duì)Ca+運(yùn)轉(zhuǎn)后所形成的電化學(xué)梯度進(jìn)行彌散的。②促進(jìn)骨中鈣、磷吸收及骨鹽沉積。1.25-羥D3可促進(jìn)破骨細(xì)胞的活動(dòng)，增強(qiáng)甲狀旁腺素對(duì)破骨細(xì)胞敏感性，促進(jìn)骨溶解，鈣從老骨中游離出;它又可促進(jìn)軟骨細(xì)胞的成熟與鈣化，形成濃集鈣質(zhì)顆粒軟骨細(xì)胞，促進(jìn)新骨的鈣化，使骨質(zhì)不斷更新。1.25-羥D3受血鈣、血磷的調(diào)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(jìn)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(jìn)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(dāng)血鈣降低，甲狀旁腺素分泌增加。1-羥化酶活性增強(qiáng)，促進(jìn)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(duì)恒定。1.25羥D3的生成還受自身反饋的調(diào)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(zhì)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(yíng)養(yǎng)不良及骨質(zhì)疏松癥。

　　(六)利鈉激素的主要作用是抑制腎小管對(duì)鈉的重吸收，其來源、性質(zhì)未明。

　　此外，胃泌素、胰島素、甲狀旁腺素均經(jīng)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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