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肾脏

最后更新:2020年4月29日

肾脏是人体的废物过滤和处理系统。从心脏流出的血液中,有1/3会进入肾脏进行过滤,然后再流入身体的其他组织。虽然一个人只有一个正常运转的肾脏,但肾脏是至关重要的器官;失去两个肾脏会导致废物迅速堆积,几天内就会死亡。继续滚动阅读更多内容…

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18luck新利在线娱乐网肾脏解剖

位置

肾脏是一对位于腹腔后肌壁的器官。由于身体右侧的肝脏较大,左肾的位置略高于右肾。与其他腹部器官不同,肾脏位于腹腔排列的腹膜后面,因此被认为是腹膜后器官。背部的肋骨和肌肉保护肾脏免受外部损伤。被称为肾周脂肪的脂肪组织围绕在肾脏周围,起着保护填充物的作用。

结构

肾呈豆状,各器官凸面位于外侧,凹面位于内侧。肾凹侧的压痕称为肾门,为肾动脉、肾静脉和输尿管进入肾脏提供了空间。

肾包膜周围有一层薄薄的纤维结缔组织。肾包膜提供了一个坚硬的外壳,以维持柔软的内部组织的形状。

肾包膜深层是柔软、致密的血管肾皮质.七个锥形的肾金字塔形成肾髓质,深入到肾皮质。的肾金字塔它们的基底向外指向肾皮质,它们的顶点向内指向肾的中心。

每个顶点连接到一个小花萼,一个收集尿液的小空心管。小肾盏合并形成3个较大的大肾盏,进一步合并形成肾中央的空心肾盂。肾盂在肾门处离开肾脏,尿液在肾门处流入输尿管。

血液供应

  1. 肾动脉直接从腹部分支出来主动脉并通过肾门进入肾脏。
  2. 在我们的肾脏里肾动脉分叉成肾的小传入小动脉。
  3. 每个传入小动脉携带血液进入肾皮质,在那里它分离成一束被称为肾小球的毛细血管。
  4. 血液从肾小球聚集成较小的流出小动脉,下入肾髓质。
  5. 出动脉分离成围绕肾小管的小管周毛细血管。
  6. 接下来,管周毛细血管合并形成静脉,再合并形成大静脉肾静脉
  7. 最后,肾静脉离开肾脏并与下腔静脉心脏将血液输送回心脏。

肾元

每个肾脏包含大约100万个独立的肾元,肾元是肾脏过滤血液产生尿液的微观功能单位。肾单位由两个主要部分组成:肾小体和肾小管。

负责过滤血液,我们的肾小体是由肾小球的毛细血管和肾小球包膜(又称鲍曼包膜)组成的。肾小球是一束毛细血管网络,它增加了接触血管壁的血液表面积。环绕肾小球的是肾小球囊,为杯状双层单层鳞状上皮,层与层之间有中空空间。被称为足细胞的特殊上皮细胞形成了环绕肾小球毛细血管的肾小球包膜层。足细胞与毛细血管内皮一起形成一个薄的过滤器,将尿液与流经肾小球的血液分开。肾小球囊的外层保存着与囊内血液分离的尿液。肾小管口位于肾小球囊的远端,与肾小球相对。

一系列的管称为肾小管浓缩尿液和回收非废物溶质从尿液。肾小管将尿液从肾小球囊运送到肾盂。

  1. 肾小管弯曲的第一段称为近曲小管。沿着近曲小管排列的小管细胞重新吸收了大部分最初过滤到尿液中的水和营养物质。
  2. 尿液接下来通过Henle环,Henle环是一个长而直的小管,它将尿液带入肾髓质,然后进行急转弯并返回肾皮质。
  3. Henle袢后面是远曲小管。
  4. 最后,尿液从几个肾元的远曲小管进入集尿管,集尿管携带浓缩的尿液通过肾髓质进入肾盂。
  5. 从肾盂,尿液从许多集尿管结合,流出肾脏,进入输尿管

肾脏生理学

废物的排泄

肾脏的主要功能是排泄蛋白质代谢和肌肉收缩产生的废物。的代谢膳食蛋白质产生能量,并产生有毒的氨作为废物。肝脏能够将大部分氨转化为对身体毒性较小的尿酸和尿素。同时,我们身体的肌肉使用肌酸作为能量来源,在这个过程中,产生废物肌酸酐。随着时间的推移,氨、尿酸、尿素和肌酐都会在体内积聚,需要从循环中清除以维持体内平衡。

肾脏中的肾小球将这四种废物从血液中过滤出来,使我们能够以尿液的形式将它们排出体外。血液中发现的尿素约50%被肾元的小管细胞重新吸收并返回血液供应。血液中的尿素通过维持肾髓质中尿液和血液之间的渗透平衡,帮助尿液中其他更有毒的废物集中。

过滤,再吸收和分泌

  1. 当血液流经形成肾小球的毛细血管时,肾脏对血液进行过滤。血压迫使大部分血浆通过毛细血管,进入肾小球包膜。血细胞太大,无法通过毛细血管衬里,因此与一些残留的血浆一起留在毛细血管内。滤过的血浆,现在称为管状液,开始流出肾小球包膜,流入近曲小管。
  2. 与此同时,留在肾小球毛细血管内的浓缩血液进入出动脉并流向近曲小管周围的管周毛细血管。小管内衬的上皮细胞积极地从滤液中重新吸收有价值的葡萄糖分子、氨基酸和离子,并将它们沉积回血液中。这些细胞还吸收任何残留在血液中的废物(如氨和肌酐),并将这些化学物质分泌到滤液中。当这些溶质交换时,渗透压将水从稀释的低渗滤液中推回到浓缩的高渗血液中。
  3. 从近曲小管开始,管状液体进入Henle循环,在Henle循环中水和离子被重新吸收。Henle袢的降肢可渗透水,并携带滤液深入肾脏髓质。与滤液相比,小管周围髓质中的组织含有高浓度的离子和很少的水。低渗滤液和高渗髓质细胞之间的渗透压将水从滤液中推入细胞。髓质细胞将这些水回流到流经附近毛细血管的血液中。
  4. 滤液在出髓质时通过亨利环的上升部。上肢周围的组织对水不透水,但对离子透水。滤液在通过降肢后非常浓缩,所以离子很容易从滤液中扩散出来,进入上升肢的细胞。这些离子通过附近的毛细血管回流到血液中。
  5. 肾小管流出Henle循环,然后通过远曲小管和肾单位的收集管。这些小管继续重新吸收滤液中残留的少量水和离子。收集管周围的组织积极地从附近的毛细血管吸收多余的钾离子和氢离子,并将这些多余的离子作为废物分泌到滤液中。
  6. 当滤液到达收集管的末端时,几乎所有有价值的营养物质、离子和水都已返回血液供应,而废物和少量的水则留下来形成尿液。尿液从集尿管排出,并与肾盂内其他集尿管的尿液汇合。

水体内平衡

肾脏可以控制血液的容量体内水分通过改变肾元小管对水的再吸收。正常情况下,肾单位小管的小管细胞(通过渗透)重新吸收几乎所有由肾小球滤入尿液的水。

水的再吸收会导致尿液的浓缩和体内水分的保存。激素抗利尿激素(ADH)和醛固酮都增加了水的再吸收,直到几乎100%的水被肾元过滤回血液。ADH刺激在肾元的收集管中形成水通道蛋白,允许水从尿液进入小管细胞并进入血液。醛固酮的作用是增加Na+和Cl-离子的再吸收,使更多的水通过渗透进入血液。

在血液中有太多水的情况下,我们的分泌激素心房钠肽(ANP),以增加Na+和Cl-离子的排泄。尿液中Na+和Cl-浓度的增加通过渗透将水引入尿液,增加尿量。

酸/碱体内平衡

肾脏通过控制氢离子(H+)和碳酸氢盐离子(HCO3-)的排泄来调节血液的pH值。当蛋白质在肝脏中代谢时,当血液中的二氧化碳与水反应形成碳酸(H2CO3)时,氢离子会积聚。碳酸是一种弱酸,在水中部分解离形成氢离子和碳酸氢盐离子。这两种离子在肾小球的血液中被过滤掉,但肾单位的小管细胞选择性地重新吸收碳酸氢盐离子,同时将氢离子作为废物留在尿液中。当血液变得极度酸性时,小管细胞也可能主动分泌额外的氢离子到尿液中。

重新吸收的碳酸氢盐离子进入血液,在那里它们可以形成新的碳酸分子来中和氢离子。碳酸通过毛细血管分解成二氧化碳和水,让我们呼出二氧化碳。

电解液内稳态

肾脏通过控制重要电解质的排泄进入尿液来维持体内平衡。

  • 钠(Na +):钠是肌肉功能、神经元功能、血压调节和血容量调节的重要电解质。超过99%的钠离子通过肾脏被管状滤液重新吸收到血液中。钠的再吸收主要发生在近曲小管和Henle升袢。
  • 钾(K +):就像钠一样,钾是肌肉功能、神经元功能和血容量调节的重要电解质。然而,与钠离子不同的是,通过肾脏的钾离子只有大约60 - 80%被重新吸收。钾的再吸收主要发生在近曲小管和Henle升袢。
  • 氯化(Cl):氯化物是人体内最重要的阴离子(带负电荷的离子)。氯化物对调节pH值和细胞液平衡等因素至关重要,并有助于建立神经元和肌肉细胞的电势。Henle近曲小管和升袢可重新吸收肾脏滤出的约90%的氯离子。
  • 钙(Ca2 +):钙不仅是构成骨骼和牙齿的最重要的矿物质之一,也是一种重要的电解质。钙作为一种电解质,对于肌肉组织的收缩、神经元释放神经递质以及心脏心肌组织的刺激都是必不可少的。近曲小管和Henle升袢将小管滤液中的钙重新吸收到血液中。当血钙水平过低时,甲状旁腺激素会增加肾脏对钙的再吸收。
  • 镁(Mg2 +):镁离子是酶正常运作的必要电解质,这些酶与磷酸化合物如ATP一起工作,DNA和RNA。近曲小管和Henle袢重新吸收大部分通过肾脏的镁。

血压稳态

肾脏通过调节钠离子和水的排泄以及产生肾素来帮助控制体内的血压。因为血液主要是由水组成的,体内水分的增加会导致血管中血液量的增加。血容量增加意味着心脏必须比平时更用力地泵血,以将血液推入充满过量血液的血管。因此,血容量增加导致血压升高。另一方面,当身体脱水时,血液容量和血压都会下降。

肾脏能够通过重新吸收水分来维持血压,或者通过允许比正常情况下更多的水排泄到尿液中从而降低血容量和血压来控制血压。体内的钠离子通过将水引向高钠浓度的区域来帮助管理身体的渗透压。为了降低血压,肾脏可以排出额外的钠离子,把水从体内带走。相反,肾脏可能会重新吸收额外的钠离子,以帮助保留体内的水分。

最后,肾脏产生肾素酶,防止身体的血压过低。肾脏依靠一定的血压迫使血浆通过肾小球中的毛细血管。如果血压过低,肾脏细胞就会向血液中释放肾素。肾素启动了一个复杂的过程,导致肾上腺释放醛固酮激素。醛固酮刺激肾脏细胞增加钠和水的再吸收,以维持血容量和血压。

激素

肾脏通过产生激素骨化三醇和促红细胞生成素维持一个小而重要的内分泌功能。

  • 骨化三醇是体内维生素D的活性形式近曲小管的小管细胞从不活跃的维生素D分子中产生骨化三醇。此时,骨化三醇从肾脏通过血液进入肠道,在那里它增加了肠道内对食物中钙的吸收。
  • 促红细胞生成素(EPO)是一种由小管周围毛细血管细胞对缺氧(血液中的低氧水平)作出反应而产生的激素。促红细胞生成素刺激红色细胞骨髓来增加红细胞的产量。随着更多的红细胞成熟并进入血液,血液中的氧含量会增加。一旦氧水平恢复正常,管周毛细血管细胞停止产生EPO。

身体其他部位产生的几种激素有助于控制肾脏的功能。

  • 抗利尿激素(ADH)抗利尿激素也被称为抗利尿激素,是大脑下丘脑神经分泌细胞产生的一种激素。这些细胞延伸到垂体后叶,储存和释放ADH。抗利尿激素的产生受到血容量减少和血渗透压增加的刺激。ADH通过增加肾脏收集管细胞中的水通道数量来帮助身体保持水分。这些水通道允许尿液中残留的水被重新吸收到血液中,导致尿液高度浓缩。
  • 血管紧张素ⅱ是肝脏中产生的一种激素,由肾素和血管紧张素转换酶激活。一旦被激活,血管紧张素II增加了近曲小管中钠和氯离子的再吸收,导致水的再吸收增加。
  • 醛固酮肾上腺素是肾上腺皮质对血管紧张素II的反应而产生的一种激素。醛固酮与肾元收集管壁上的靶细胞结合。这些细胞重新吸收原本作为尿液排出的额外钠离子和氯离子。目标细胞也从血液中去除钾离子,并将其排出到尿液中。
  • 心钠肽(ANP)是一种由心肌细胞在心脏心房产生的激素。这些细胞在血液中钠含量高或血压升高时产生ANP。在肾脏中,ANP增加肾小球滤过率,使更多的血浆被迫进入肾小球包膜和肾小管。ANP还从肾髓质细胞中去除一些溶质,使Henle循环从滤液中重新吸收水和离子的效率降低。ANP的最终结果是,更多的钠和水最终被排泄到尿液中,血量减少,血压也降低。
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