腎單位及過濾屏障的組成

❶ 腎小球濾過的機械屏障和電學屏障是什麼

機械屏障——濾孔 ；電荷屏障——負電荷。

腎小球過濾膜從內到外有三層結構：

內層為內皮細胞層（厚約40nm），為附著在腎小球基底膜內的扁平細胞，上有無數孔徑大小不等的小孔，小孔有一層極薄的隔膜。

中層為腎小球基膜（厚約240-370nm），電鏡下從內到外分為三層，即內疏鬆層、緻密層及外疏鬆層，為控制濾過分子大小的主要部分，是機械屏障的主要部分。

外層為上皮細胞層（厚約40nm），上皮細胞又稱足細胞，其不規則突起稱足突，其間有許多狹小間隙，血液經濾膜過濾後，濾液入腎小球囊。在正常情況下，血液中絕大部分蛋白質不能濾過而保留於血液中，僅小分子物質如尿素、葡萄糖、電解質及某些小分子蛋白能濾過。

(1)腎單位及過濾屏障的組成擴展閱讀：

腎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。

❷ 腎單位的腎小體

血管球（glomerulus ）：血管球（一團蟠曲的動脈性毛細血管球）是位於腎小囊內的一團蟋曲的毛細血管，由進球小動脈從血管極處入腎小囊內，先分成4—5支，每支再支形成許多相互吻合的毛細血管袢，繼而再匯合成一條出球小動脈，從血管極處離開腎小體。電鏡下，血管球毛細血管為有孔型，孔上大多無隔膜，有利於濾過功能。每個血管袢之間在有血管系膜支持，毛細血管繼而又匯成一條出球微動脈，從血管極處離開腎小囊。因此，血管球是一種動脈性毛細血管網。由於進球微動脈管徑較出球微動脈粗，故血管球內的血壓較一般毛細血管的高，當血液流經血管球時大量水和小分子物質易於濾出管壁而入腎小囊內。電鏡下，血管球毛細血管為有孔型。孔徑50～100nm,有利於濾過功能。在內皮細胞的腔面覆有一層帶負電荷的富含唾液酸的糖蛋白（細胞衣），對血液中的物質有選擇性通透作用。內皮外面大都有基膜，但在面向血管系膜一側的內皮則無基膜，此處的內皮細胞與系膜直接接觸。
腎小球毛細血管的結構也較其它部位的毛細血管復雜，由內皮細胞、基底膜和上皮細胞組成，稱為濾過膜。 血管球基膜（The glomerular basement membrane ）：血管球基膜較厚（成人的基膜厚約330nm），位於足細胞次級突起與毛細血管內皮細胞之間或足細胞次級突起與血管系膜之間，光鏡下基膜為均質狀，PAS反應陽性。電鏡下可見基膜分三層，中層較厚而緻密，內、外層較薄而稀疏。基膜內主要含有Ⅳ型膠原蛋白、蛋白多糖和層粘連蛋白（laminin ），形成以Ⅳ型膠原蛋白為骨架的分子篩，骨架上附有的糖胺多糖是以帶負電荷的硫酸肝素為主，故基膜對濾液中的大分子物質有選擇性通透作用。
腎小體類似一個濾過器，以濾過方式形成濾液。當血液流經血管球毛細血管時，管內血壓較高，血漿內部分物質經有孔內皮、基膜和足細胞裂孔膜濾入腎小囊腔。這三層結構稱為濾過膜（filtration membrane ），或稱濾過屏障（filtration barrier ）。濾入腎小囊腔的濾液稱原尿，原尿除不含大分子的蛋白質外，其成分與血漿相似。濾過膜的三層結構分別對血漿成分具有選擇性通透作用。
一般情況下，分子量7萬以下的物質可通過濾過膜，如葡萄糖、多肽、尿素、電解質和水等；而大分子物質則不能通過或被選擇性通透，這取決於被通透物質的大小、電荷性質和分子形狀等因素。如分子量為69kD的白蛋白可少量濾過，而分子量在150～200kD的免疫球蛋白阻滯在基膜內而不能通過。毛細血管內皮表面和足細胞表面均含有帶負電荷的唾液酸糖蛋白，基膜內還有帶負電荷的硫酸肝素。這些負電荷的成分可排斥血漿內帶負電荷的物質通過濾過膜，這對防止血漿蛋白質濾出具有重要的生理意義。一些腎病患者的腎濾過膜內這些帶負電荷糖蛋白的喪失，可能是導致蛋白尿的原因之一。另外，被通透物質的分子形狀也可影響它的通透性，如橢圓形的蛋白分子比球形的蛋白分子易通過濾過膜，此乃因前者有可能以其較小的半徑處通過濾過膜孔隙。
在成人，一晝夜兩腎可形成原尿約180L（每分鍾125ml）。若濾過膜受損害，則血漿大分子蛋白質甚至血細胞均可通過濾過膜漏出，出現蛋白尿或血尿。當系膜細胞清除了基膜內沉積物，內皮細胞和足細胞再建新的基膜後，濾過膜功能又可恢復。 腎小囊（renalcapsule）又稱Bowman囊，是腎小管起始部膨大凹陷而成的雙層囊，似杯狀，囊內有血管球。腎小囊外層（或稱腎小囊壁層）為單層扁平上皮，在腎小體的尿極處與近端小管上皮相連續，在血管極處反折為腎小囊內層（或稱腎小囊臟層），兩層上皮之間的狹窄腔隙稱腎小囊腔，與近曲小管腔相通。內層細有胞形態特殊，有許多大小不等的突起，稱為足細胞（podocyte）。足細胞體積較大，胞體凸向腎小囊腔，核染色較淺，胞質內有豐富的細胞器，在掃描電鏡下，可見從胞體伸出幾個大的初級突起，繼而再分成許多指狀的次級突起，相鄰的次級突起相互穿插成指狀相嵌，形成柵欄狀，緊貼在毛細血管基膜外面。突起之間有直徑約25nm的裂隙，稱裂孔（slitpore），孔上覆蓋一層厚4－6nm的裂孔膜（slitmembrane）。突起內含較多微絲，微絲收縮可使突起活動而改變裂孔的寬度。足細胞表面也覆有一層富含唾液酸的糖蛋白。
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。有些葯物如果濃度太高，可在腎小管液的酸性班幹部析出結晶；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。 近端小管（proximaltubule）：是腎小管中最長最粗的一段，管徑50～60μm,長約14mm,，約占腎小管總長的一半。近端小管分曲部和直部兩段。
近端小管曲部：簡稱近曲小管（proximalconvolutedtubule），位於皮質內，起於腎小體尿極，迂曲蟠行於腎小體附近。生理情況下，原尿不斷進入近曲小管內，故管腔呈擴張狀態，若因血流受阻等病變而致原尿生成減少時，管腔縮小甚至閉合。曲部管壁上皮細胞為立方形或錐體形，胞體較大，細胞分界不清，胞質嗜酸性，胞核呈球形，位於近基部。上皮細胞腔面有緊密排列的刷狀緣，細胞基部有縱紋。電鏡下可見刷狀緣由大量密集而排列整齊的微絨毛組成，每μm2約有150根，使細胞游離面的表面積大為擴大（兩腎近曲小管表面積總計可達50～60m2）。刷狀緣處有豐富的鹼性磷酸酶和ATP酶等，此酶與細胞的重吸收功能有關。微絨毛基部之間細胞膜內陷形成頂小管和頂小泡，若從血管內注入示蹤物――辣根過氧化酶，可迅速濾入原尿，繼而出現在近端小管上皮細胞的頂小管和頂小泡內，這提示小管上皮細胞可以胞飲方式重吸收原尿內的蛋白質等較大分子物質。上皮細胞的側面有許多側突，相鄰細胞的側突相互嵌合，或伸入相鄰細胞質膜內褶的空隙內，兩者構成廣泛的彎曲復雜的細胞間迷路，故光鏡下細胞分界不清。細胞基部胞膜內陷成發達的質膜內褶，內褶之間有許多縱向排列的桿狀線粒體，形成光鏡下的縱紋，側突和質膜內褶使細胞側面及基面與間質之間的物質交換面積增大。在細胞基部的質膜上有豐富的Na+、K+、ATP酶（鈉泵），可將細胞內鈉離子泵入細胞間質。近端小管直部：是曲部的延續，直行於髓放線和錐體內，其結構與曲部基本相似，但上皮細胞較矮，微絨毛、側突和質膜內褶等不如曲部發達。
近端小管的上述結構特點使其具有良好的吸收功能，它是原尿重吸收的主要場所，原尿中幾乎全部葡萄糖、氨基酸和蛋白質以及大部分水、離子和尿素等均在此重吸收。此外，近端小管還向腔內分泌氫離子、氨、肌酐和馬尿酸等，還能轉運和排出血液中的酚紅和青黴素等葯物。臨床利用馬尿酸或酚紅排泄試驗，來檢測近端小管的功能狀態。 遠端小管（distaltubule）：包括遠端小管直部和曲部。 管腔較大而規則，管壁上皮細胞呈立方形，細胞體積較近端小管的小，著色淺，細胞分界較清楚，核位於中央，游離面無刷狀緣，基部縱紋較明顯。其曲部又稱近曲小管，位於皮質迷路內，於腎小體附近高度蟠曲。電鏡下，其腔面有大量密集規則排列的微絨毛，即光鏡下的刷狀緣，細胞側面除有連接復合體外，還有許多側突，相鄰細胞從側突相互交錯，故使細胞界限不清。細胞基底部有發達的質膜內褶，內褶之間的胞質內有大量縱行排列的基底縱紋，近曲小管的微絨毛。側突和質膜內褶等結構與其功能密切相關。近端小管的功能主要是重吸收。
遠端小管直部：經錐體和髓放線上行至皮質，是髓袢升支的重要組成部分。管徑約30μm,長約9mm.電鏡下，細胞表面有少量短而小的微絨毛，基部質膜內褶發達，長的內褶可伸達細胞頂部，質膜的內褶間的線粒體細長，基部質膜上有豐富的Na+、K+-ATP酶，能主動向間質轉運Na+，細胞膜還可能有一種呈凝狀不通透水的酸性糖蛋白，致使水不能通過，因此造成從腎錐體底至腎乳頭的間質內的滲透壓逐步增高，有利於集合小系對水的重吸收。
遠端小管曲部：簡稱遠曲小管（distalconvolutedtubule）位於皮質內，直徑35～45μm，長4.6～5.2mm，其超微結構與直部相似，但質膜內褶和線粒體不如直部發達。遠曲小管是離子交換的重要部位，細胞有吸收水、Na+和排出K+、H+、NH3等作用，對維持體液的酸鹼平衡起重要作用。腎上腺皮質分泌的醛固酮能促進此段重吸收Na+，排出K+，垂體後葉抗利尿激素能促進此段對水的重吸收，使尿液濃縮，尿量減少。 （一）近端小管 在近端小管前半段重吸收的關鍵動力是上皮細胞基側膜上的鈉泵。由於鈉泵的作用，Na+被泵出至細胞間隙，使細胞內Na+濃度降低、細胞內帶負電位。小管液中的Na+則順電化學梯度進入腎小管壁上皮細胞被重吸收。當小管液流經近端小管後半段時，Cl-通過細胞旁路（即緊密連接）而被動重吸收。由於Cl-被動重吸收是生電性的，使小管液中正離子相對較多，管腔內帶正電，管腔外帶負電，在電位差推動下，Na+順電位梯度通過細胞旁路而被動重吸收。因此，在近端小管的後半段NaCl的重吸收都是被動的。 可見，近端小管對NaCl的重吸收包括前半段的跨細胞途徑的主動重吸收和後半段經細胞旁路的被動重吸收過程，前者約佔NaCl重吸收的2/3，後者佔1/3。水的重吸收是被動的，伴隨Na+、HC03-、葡萄糖和Cl-等物質的重吸收在滲透壓的作用下，進入細胞間隙和毛細血管。
（二）遠端小管和集合管 遠端小管和集合管對NaCl和水的重吸收可根據機體的水、鹽平衡狀況進行調節，水的重吸收占水重吸收量的20%～30%，主要受抗利尿激素調節，而Na+和K+的轉運主要受醛固酮調節。在遠端小管後段和集合管里含有兩類細胞，即主細胞和閏細胞。主細胞重吸收Na+和水，分泌K+。小管液中Na+順電化梯度通過管腔膜上的Na+通道進入細胞，然後由鈉泵泵至細胞間液而被重吸收。閏細胞則主要分泌H+。

❸ 濾過屏障的組成是什麼

由於腎小球毛細血管壁的內皮細胞、基膜和腎小囊足細胞的裂孔膜三層結構組成的濾過屏障稱為濾過膜。腎小球濾過膜具有三層結構，由內到外為：內皮細胞，基底膜和腎小球囊的臟層上皮細胞（足細胞）。內皮細胞間有小孔，大小約為500～1，000A.小的溶質和水容易通過這種小孔。

基底膜為連續無孔的緻密結構、厚度為3200～3400A，表面覆有膠狀物，膠狀物的成分似以粘多糖為主，帶負電荷。

(3)腎單位及過濾屏障的組成擴展閱讀

腎小囊」是「腎單位」的一個組成部分，兩者可分而不可離。血液通過「腎動脈」進入腎臟，再經過「進球小動脈」進入腎小球。

在「有效濾過壓」的推動下，血液中除了蛋白和血細胞等大分子物質以外，其它全部成份通過「腎小球濾過膜」進入腎小囊，形成原尿。這一過程在生理學上稱為「腎小球的濾過作用」。 腎小囊向外移行形成「腎小管」