泌尿系统由肾脏、输尿管、膀胱和尿道组成。其中肾脏是人体主要的排泄器官,以形成尿液的方式排出体内的代谢废物,对人体的水盐代谢和离子平衡起调节作用,维持机体内环境的稳定。此外,肾还具有内分泌作用,分泌肾素、促红细胞生成素、前列腺素、1,25-二羟胆钙化醇等生物活性物质,参与血压调节、红细胞生成和钙的代谢。
肾单位是肾脏的基本结构和功能单位,由肾小体和与之相连的肾小管组成。每个肾脏约有150万个肾单位,它们与集合管共同行使泌尿功能。肾脏的代偿功能很强,部分肾单位损伤引起的功能丧失可由其他肾单位予以代偿。
肾小体,也称肾小球,位于皮质迷路和肾柱内,由血管球和肾小囊组成。血管球由盘曲的毛细血管组成。一条入球微动脉由血管极进入肾小囊内,分成4~5个初级分支,每支再分出袢状的毛细血管,毛细血管又相互吻合成网,毛细血管之间由系膜支持。初级分支及其所属分支构成血管球的小叶或节段。近血管极处毛细血管汇合,形成出球微动脉离开肾小囊。肾小球毛细血管壁由内至外分为3层:①内皮细胞,衬覆于毛细血管内层,其上布满直径约50~100nm的窗孔,血浆内大小分子物质均可以自由通过,其游离面的细胞衣富含带负电荷的唾液酸。②肾小球基膜,为一连续半透膜,厚约300nm,中间为致密层,内外两层为疏松层。基膜主要成分为Ⅳ型胶原和一些糖蛋白如层连蛋白、纤维连接蛋白、多聚阴离子多糖蛋白等,共同形成孔径为4~8nm的分子筛,是肾小球滤过的主要机械屏障。基膜沿小叶外周分布,并非环绕毛细血管腔一周,而是在接触毛细血管的系膜区时反折,包绕相邻的毛细血管。故毛细血管腔近系膜侧缺乏基膜,由内皮细胞与系膜直接相邻。③脏层上皮细胞,紧贴于基底膜外侧,也是构成肾小囊内层的上皮细胞,其胞质伸展出许多足状突起,故又称为足细胞。相邻足突之间有约20~30nm的间隙,称为裂孔,其上覆有薄膜,为裂孔膜(图8-1)。以上3层结构共同构成肾小球滤过膜,亦称滤过屏障(图8-2)。肾小球滤过膜具有“有选择的”通透性。这是因为滤过膜各层的孔隙只允许一定大小的物质通过,这种限制作用称为“大小选择屏障”。一般情况下,只有分子量7万以下的小分子物质可以通过滤过膜,而当滤过膜受到损害时,大分子蛋白质甚至血细胞均可漏出,因此出现蛋白尿和血尿。另外,滤过膜所带电荷对其通透性也有很大影响,称为滤过膜的“电荷选择屏障”。正常状态时肾小球基膜的多聚阴离子蛋白多糖、脏层上皮细胞胞膜及内皮细胞膜的唾液酸糖蛋白均带有大量负电荷,有效地阻止血中阴离子物质的滤过,如白蛋白,当损伤等因素使滤过膜上负电荷减少或消失时,白蛋白滤过即会增加而出现蛋白尿。
图8-1 肾小球小叶模式
1.内皮细胞;2.基底膜;3.足突细胞;4.系膜细胞
图8-2 肾小球滤过膜电镜
1.基底膜;2.系膜细胞;3.足突细胞;4.内皮细胞
肾小球系膜由系膜细胞及其分泌的系膜基质组成,连接于血管球毛细血管之间,构成毛细血管小叶的轴心。系膜细胞还具有收缩功能,能调节肾小球毛细血管血流;有吞噬功能,吞噬和清除不能从基底膜滤过而进入系膜的大分子物质;并可合成和分泌多种细胞因子,参与肾小球的炎症和损伤修复。系膜增生是肾小球肾炎最常见的病理改变。
肾小囊是肾小管起始部膨大凹陷形成的双层囊,外层为单层扁平上皮,在肾小体的尿极处与近曲小管上皮相连续。内层为肾小球毛细血管丛外被覆的脏层上皮细胞,两者之间的腔隙称为肾小囊,在肾小球尿极处与近曲小管相通。
肾小管分为近曲小管、髓袢和远曲小管,有重吸收原尿成分和排泄等作用。
泌尿系统的疾病种类很多,常见的类型有:炎症、肿瘤、尿路梗阻、先天性畸形、血管性疾病等。本章主要介绍肾小球肾炎、肾盂肾炎、肾及膀胱的常见肿瘤。
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