腎臟的結(jié)構(gòu)
(一)腎皮質(zhì)
腎皮質(zhì)是腎臟的外層部分,厚度約2 ~ 3厘米,顏色呈深紅色。腎皮質(zhì)中分布著大量的腎單位,是腎臟進(jìn)行濾過和重吸收的核心結(jié)構(gòu)。每個(gè)腎單位包括一個(gè)腎小球和一個(gè)腎小管,腎小球負(fù)責(zé)血液的濾過,而腎小管則負(fù)責(zé)重吸收和分泌。腎皮質(zhì)內(nèi)有豐富的血管網(wǎng)絡(luò),包括入球小動(dòng)脈、出球小動(dòng)脈、毛細(xì)血管網(wǎng)(腎小球的組成部分)和腎小管周圍的毛細(xì)血管,這些血管能夠確保血液迅速地流經(jīng)腎小球,實(shí)現(xiàn)高效的濾過。腎小管包括近曲小管、髓袢(分為厚段和薄段)和遠(yuǎn)曲小管,它們負(fù)責(zé)從腎小球?yàn)V過的原尿中重新吸收有用的物質(zhì),同時(shí)排出某些不需要的物質(zhì)。雖然集合管主要位于腎髓質(zhì)中,但其起點(diǎn)位于腎皮質(zhì)中,它們接收來自多個(gè)腎小管的尿液,并逐漸將其匯集到腎盞。
(二)腎髓質(zhì)
腎髓質(zhì)由1 0 ~ 1 8個(gè)腎錐體組成,尖端指向腎竇,底部與腎皮質(zhì)相接。這些錐體在腎竇內(nèi)融合,形成腎乳頭,尿液經(jīng)腎乳頭排入腎盞。腎髓質(zhì)內(nèi)的髓袢是腎小管的一部分,分為降支和升支兩段,降支在腎錐體內(nèi),升支分為厚段和薄段。髓袢參與尿液的濃縮過程,尤其是在升支的薄段,通過主動(dòng)運(yùn)輸將鈉離子和氯離子從尿液中重吸收回血液,導(dǎo)致尿液的滲透壓升高。腎髓質(zhì)周圍的凹陷區(qū)域收集來自不同腎錐體的尿液。腎盞分為腎小盞和腎大盞,最終匯合成一個(gè)更大的結(jié)構(gòu),即腎盂。直小血管是髓質(zhì)中獨(dú)特的血管結(jié)構(gòu),環(huán)繞髓袢,有助于維持髓質(zhì)的高滲透壓梯度,這是尿液濃縮的關(guān)鍵因素。
(三)腎盂
腎盂是連接腎臟和膀胱的管道,它是腎臟排出尿液的通道。腎盂是腎盞的擴(kuò)大部分,呈漏斗狀,在腎臟內(nèi)部,腎盂與腎盞相接,形成一個(gè)收集系統(tǒng),將所有腎盞中的尿液合并。腎盂的主要作用是收集從腎盞匯集來的尿液,并將其通過輸尿管傳輸至膀胱,在尿液流經(jīng)腎盂時(shí),腎盂的肌肉層會(huì)通過蠕動(dòng)運(yùn)動(dòng)推動(dòng)尿液下行。每側(cè)腎臟都有一個(gè)腎盂,通常長(zhǎng)2 5 ~ 3 0厘米,從腎臟的后內(nèi)側(cè)角開始斜向下延伸,穿過腹膜后間隙,最后在膀胱底附近開口于膀胱。在腎盂與輸尿管的交界處,存在一種名為輸尿管口括約肌的平滑肌結(jié)構(gòu),它可以自主控制尿液的流出,防止尿液逆流回腎臟。除了括約肌外,尿路還有防止尿液反流的機(jī)制。腎盂有時(shí)會(huì)成為感染(腎盂腎炎)或結(jié)石(腎結(jié)石)的部位,這會(huì)導(dǎo)致疼痛、發(fā)熱和其他癥狀,需要醫(yī)療干預(yù)。
(四)腎動(dòng)脈
腎動(dòng)脈直接起始于腹主動(dòng)脈,在腹部的右側(cè),它通常位于第1腰椎水平;在左側(cè),它起始于主動(dòng)脈弓的下方,接近第1 2胸椎水平。每側(cè)腎臟有一條主腎動(dòng)脈,進(jìn)入腎臟后,它迅速分支成多個(gè)較小的動(dòng)脈,這些次級(jí)分支進(jìn)一步分為三級(jí)和四級(jí)分支,最終形成腎小葉的動(dòng)脈網(wǎng),為腎單位供應(yīng)血液。腎動(dòng)脈壁較厚,具有彈性和肌肉層,能夠調(diào)節(jié)腎臟的血流量,這在血壓變化時(shí)尤其重要。正常情況下,雙側(cè)腎動(dòng)脈每分鐘大約供應(yīng)1 2 0 0毫升的血液,約占全身血流量的2 0 %。因?yàn)榇蟛糠盅涸诮?jīng)過腎小球毛細(xì)血管時(shí)被重新吸收回循環(huán)系統(tǒng),所以腎臟的血液濾過率約1 2 5毫升/分鐘。腎動(dòng)脈攜帶著含有氧氣和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的血液,這些物質(zhì)供給腎臟細(xì)胞進(jìn)行正常代謝并執(zhí)行濾過、重吸收、分泌等功能。同時(shí),腎動(dòng)脈也是血壓調(diào)節(jié)的關(guān)鍵部位,通過腎素-血管緊張素系統(tǒng)來調(diào)節(jié)全身的血壓。
(五)腎靜脈
腎靜脈與對(duì)應(yīng)的腎動(dòng)脈相伴行,它從每個(gè)腎臟的背側(cè)面匯出,對(duì)應(yīng)著腎動(dòng)脈的位置。與腎動(dòng)脈相似,腎靜脈在腎臟內(nèi)部也會(huì)分支成更細(xì)的靜脈,它們與腎動(dòng)脈的分支相匹配,以收集從腎單位流出的血液,這些分支最終匯合形成主腎靜脈。通常每側(cè)腎臟有一條主腎靜脈,但也可能有2 ~ 3條,有些人的腎靜脈可能呈現(xiàn)異常結(jié)構(gòu),如雙腎靜脈或異常分支。腎靜脈壁比動(dòng)脈壁薄,平滑肌和彈性組織較少,彈性較差,但能夠適應(yīng)較大的血液容量變化。腎靜脈收集來自腎臟的富含二氧化碳和代謝廢物的血液,這些血液隨后返回心臟,由右心房接收,再通過肺部進(jìn)行氣體交換,最后回到左心室,開始新的循環(huán)。腎靜脈在血壓調(diào)節(jié)和水分平衡中也起到一定作用,因?yàn)槟I臟對(duì)血液中的某些物質(zhì)(如鈉離子)進(jìn)行選擇性重吸收,影響血容量,從而影響靜脈回流和血壓。
(六)腎小球
腎小球是腎臟的基本過濾單位,它位于腎單位的開始部分,主要功能是濾過。腎小球是一團(tuán)高度毛細(xì)血管化的球狀結(jié)構(gòu),位于腎小囊內(nèi),屬于腎皮質(zhì)部分。腎小球由數(shù)十條非常細(xì)小的毛細(xì)血管組成,這些毛細(xì)血管稱為腎小球毛細(xì)血管,它們是由入球小動(dòng)脈分支形成的,然后匯集成出球小靜脈。腎小球的濾過功能主要依賴于其特殊的濾過膜。腎小球的濾過膜由三層構(gòu)成:第一層是內(nèi)皮細(xì)胞,毛細(xì)血管內(nèi)皮的孔隙允許小分子通過;第二層是基底膜,由膠原蛋白和糖蛋白等非細(xì)胞成分組成的薄膜;第三層是足細(xì)胞,這是腎小囊的一部分,足細(xì)胞間的裂隙覆蓋濾過膜的第三部分,有助于選擇性地讓某些物質(zhì)通過。血液流經(jīng)腎小球時(shí),由于血壓的作用,水、電解質(zhì)、小分子蛋白質(zhì)和其他溶質(zhì)被濾出,形成超濾液(原尿),大分子蛋白質(zhì)和紅細(xì)胞等則留在血液中。腎小球的濾過作用是腎臟排泄廢物和調(diào)節(jié)體內(nèi)液體、電解質(zhì)平衡的基礎(chǔ),也是維持血壓穩(wěn)定和酸堿平衡的重要環(huán)節(jié)。
腎臟的功能
(一)排泄廢物
血液進(jìn)入腎小球后,由于高壓差,血液中的水、小分子物質(zhì)(如尿素、尿酸、葡萄糖、氨基酸等)和部分電解質(zhì)會(huì)通過濾過膜(腎小球?yàn)V過膜)進(jìn)入腎小囊,形成初級(jí)濾過液,即原尿,這個(gè)過程叫作腎小球?yàn)V過。原尿進(jìn)入腎小管后,大部分水分和有用的物質(zhì)(如葡萄糖、氨基酸、電解質(zhì)等)會(huì)被重新吸收到血液中,而不需要的廢物和多余物質(zhì)則繼續(xù)向下流動(dòng),這一過程被稱為腎小管重吸收。在腎小管和集合管的后續(xù)部分,腎臟還能主動(dòng)分泌一些物質(zhì),如氨(N H3)、氫離子(H+)、鉀離子(K+)等,進(jìn)一步調(diào)整血液中的化學(xué)成分。在集合管中,腎臟可以根據(jù)身體需要選擇性地吸收或保留水分,從而調(diào)節(jié)尿液的濃度,這使得尿液可以被濃縮或稀釋,以便最大限度地保留體內(nèi)水分。經(jīng)過這些過程,剩下的廢物和水分最終形成尿液,經(jīng)輸尿管輸送到膀胱暫時(shí)儲(chǔ)存,最終通過尿道排出體外。
(二)調(diào)節(jié)水分平衡
腎臟可以調(diào)節(jié)尿液的生成量,根據(jù)身體需要增加或減少尿量。例如,當(dāng)身體缺水時(shí),腎臟會(huì)減少尿量,以保留更多的水分;而在水分充足的情況下,腎臟則會(huì)生成更多尿液,幫助排出體內(nèi)多余的水分。腎臟通過改變尿液的滲透壓來控制體液的濃度,如果血液滲透壓過高(即體內(nèi)缺水),腎臟會(huì)減少尿液中的溶質(zhì),使尿液變淡,從而促進(jìn)體內(nèi)水分向尿液轉(zhuǎn)移,保持血液的正常滲透壓。當(dāng)血液的滲透壓升高或血容量降低時(shí),下丘腦釋放抗利尿激素(又稱血管升壓素)到血液循環(huán)中,作用于腎臟的集合管和遠(yuǎn)曲小管,增加對(duì)水的再吸收,減少尿液的產(chǎn)生,從而保持水分平衡。當(dāng)血容量下降時(shí),腎臟會(huì)分泌腎素,啟動(dòng)腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng),促使血管收縮、血壓上升,同時(shí)促進(jìn)腎小管對(duì)鈉離子的重吸收,增加尿液中水分的再吸收,從而保留體液。腎臟自身有調(diào)節(jié)血流量的能力,根據(jù)身體需要調(diào)整腎小球?yàn)V過的速率,進(jìn)而影響尿液的生成和水分的平衡。
(三)調(diào)節(jié)電解質(zhì)和酸堿平衡
腎小管能夠選擇性地重吸收血液中的一些重要離子,如鈉(N a+)、鉀(K+)、鈣(C a2 +)、磷(P3 +)和氯(C l-)等,通過調(diào)節(jié)離子的重吸收,腎臟可以維持血液中電解質(zhì)的正常濃度。對(duì)于體內(nèi)過量的離子,腎臟會(huì)將其排入尿液,避免其在體內(nèi)積累并造成危害。腎臟可以通過分泌和重吸收氫離子(H+)和碳酸氫鹽(H C O3-)來調(diào)節(jié)血液的酸堿度(p H值),在酸中毒(血液過酸)時(shí),腎臟會(huì)分泌氫離子并保留碳酸氫鹽,以中和過多的酸性物質(zhì),反之,在堿中毒(血液過堿)時(shí),腎臟會(huì)重吸收氫離子并排泄碳酸氫鹽。腎臟還會(huì)生成氨,這是一種弱堿,能夠與血液中的氫離子結(jié)合,形成無害的尿酸,有助于中和體內(nèi)的酸性負(fù)荷。腎臟可以調(diào)整尿液的酸堿度,根據(jù)需要排出酸性或堿性物質(zhì),以維持血液的酸堿平衡,這對(duì)于維持細(xì)胞功能和身體的正常生理活動(dòng)至關(guān)重要。