濾過作用

1.機械屏障-濾孔

濾過膜由三層結構組成(圖)

①內層是毛細血管的內皮細胞。內皮細胞有上許多直徑50-100nm的小孔，稱為窗孔(fenestration)，它可防止血細胞通過，但對血漿蛋白的濾過可能不起阻留作用。

②中間層是非細胞性的基膜，是濾過膜的主要濾過屏障。基膜是由水合凝膠(hydrated gel)構成的微纖維網結構，水和部分溶質可以通過微纖維網的網孔。有人把分離的基膜經特殊染色證明有4-8nm的多角形網孔。微纖維網孔的大小可能決定著分子大小不同的溶質何者可以濾過。

③外層是腎小囊的上皮細胞。上皮細胞具有足突，相互交錯的足突之間形成裂隙。裂隙上有一層濾過裂隙膜(filtration slit membrane)，膜上有直徑4-14nm的孔它是濾過的最後一道屏障。通過內、中兩層的物質最後將經裂隙膜濾出，裂隙膜在超濾作用中也很重要。

2.電學屏障

濾過膜各層含有許多帶負電荷的物質，主要為糖蛋白。這些帶負電荷的物質排斥帶帶負電荷的血漿蛋白，限制它們的濾過。腎在病理情況下，濾過膜上帶負電荷的糖蛋白減少或消失，就會導致帶負電荷的血漿蛋白濾過量比正常時明顯增加，從而出現蛋白尿。

人體兩側腎全部腎小球毛細血管總面積估計在1.5 以上，這樣大的濾過面積有利於血漿的濾過。在正常情況下，人兩腎的全部腎小球濾過面積可以保持穩定。但是在急性腎小球腎炎時，由於腎小球毛細血管管腔變窄或完全阻塞，以致有濾過功能的腎小球數量減少，有效濾過面積也因而減少，導致腎小球濾過率降低，結果出現少尿(每晝夜尿量在100-500ml之間)以致無尿(每晝夜尿量不到100ml)。

腎徠小球濾過作用的動力是有效濾過壓。

腎小球有效濾過壓=(腎小球毛細血管壓+囊內液膠體滲透壓)-(血漿膠體滲透壓+腎小囊內壓)(圖)。由於腎小囊內的濾過液中蛋白質濃度較低，其膠體滲透壓可忽力略不計。因此，腎小球毛細血管血壓是濾出的唯一動力，而血漿膠滲透壓和囊內壓則是濾出的阻力。有效濾過壓=腎小球毛細血管壓-(血漿膠體滲透壓+腎小囊內壓)。皮質腎單位的進球小動脈粗而短，血流阻力較小；出球小動脈細而長，血流阻力較大。因此，腎小球毛細血管血壓較其它器官的毛細血管血壓高。用微穿刺法沒得腎小球毛細血管平均值6.0kPa(45mmHg)(為主動脈平均壓的40%左右)；用微穿法還發現，由腎小球毛血管的進球端到出球端，血壓下降不多，兩端的血壓幾乎相等。腎小囊內壓與近曲小管內壓力相近。囊內壓為1.3kPa(10mmHg)。據測定，在大鼠的腎小球毛細血管進球端的血漿膠體滲透壓約為3.3kPa(25mmHg)左右。

在進球端，有效濾過壓=6.0-(3.3+1.3)=1.4kPa。但腎小球毛細血管內的血漿膠體滲透壓不是固定不變的。在血液流經腎小球毛細血管時，由於不斷生成濾過液，血液中血漿蛋白濃度就會逐漸增加，血漿膠體滲透壓也隨之升高。因此，有效濾過壓也逐漸下降。當有效濾過壓下降到零時，就達到濾過平衡(filtration equilibrium)，濾過便停止了(圖)。由此可見，不是腎小球毛細血管全段都有濾過作用，只有從進球小動脈端到濾過平衡這一段才有濾過作用。濾過平衡越靠近進球小動脈端，有效濾過的毛細血管長度就越短，有效濾過壓和面積就越小，腎小球濾過率就低。相反，濾過平衡越靠近出球小動脈端，有效濾過的毛細血管長度越長，有效濾過壓和濾過面積就越大，腎小球濾過率就越高。如果達不到濾過平衡，全段毛細血管都有濾過作用(圖)。

濾過膜的通透性和濾過面積的改變對腎小球濾過功能的影響前已述。下面進一步分析腎小球毛細血管血壓、血漿膠體滲透壓、囊內壓和腎血漿流量變化對腎小球濾過功能的影響

全身動脈血壓如有改變，理應影響腎小球毛細血管的血壓。由於腎血流量具有自身調節機制，動脈血壓變動於10.7?/24kPa(80-45mmHg)範圍內時，腎小球毛細血管血壓維持穩定，從而使腎小球濾過率基本保持不變(圖8-5)。但當動脈血壓降到10.7kPa(80mmHg)以下時，腎小球毛細血管將相應下降，於是有效濾過壓降低，腎小球濾過率也減少。當動脈血壓降到5.3-6.7kPa(40-50mmHg)以下時，腎小球濾過率將降低到零，因而無尿。在高血壓病晚期，進球小動脈由於硬化而縮小，腎小球毛細血管血壓可明顯降低，於是腎小球濾過率減少而導致少尿。

在正常情況下，腎小囊內壓是比較穩定的。腎盂或輸尿管結石、腫瘤壓迫或其他原因引起的輸尿管阻塞，都可使腎盂內壓顯著升高。此時囊內壓也將升主，致使有效濾過壓降低，腎小球濾過率因此而減少。有些藥物如果濃度太高，可在腎小管液的酸性析出結晶；某些疾病時溶血過多，血紅蛋白過可堵塞腎小管，這些情況也會導致囊內壓升高而影響腎小球濾過。

人體血漿膠滲透墳在正常情況下不會有很大變動。但若全身血漿蛋白的濃度明顯降低時，血漿膠體滲透壓也將降低。此時有效濾過壓將升高，腎小球濾過率隨之增加。例如由靜脈快速注入生理鹽水時，腎小球濾過率將增加，其原因之一可能是血漿膠體滲透壓的降低。

腎血漿流量對腎小球濾過率有很大影響，主要影響濾過平衡的位置。如果腎血漿流量加大，腎小球毛細血管內血漿膠體滲透壓的上升速度減慢，濾過平衡就靠近出球小動脈端，有效濾過壓和濾過面積就增加，腎小球濾過率將隨之增加。如果腎血流量進一步增加，血漿膠體滲透壓上升速度就進一步減慢，腎小球毛細血管的全長都達不到濾過平衡，全長都有濾過，腎小球濾過率就進一步增加。相反，腎血漿流量減少時，血漿膠體滲透壓的上升速度加快，濾過平衡就靠近進球小動脈端，有效濾過壓和濾過面積就減少，腎小球濾過率將減少(圖8-8)。在嚴重缺氧、中毒性休克等病理情況下，由於交感神經興奮，腎血流量和腎血漿流量將顯著減少，腎小球濾過率也因而顯著減少。