滤过膜及其通透性
(Filtration membrane and its permeability)

    肾小球的滤过膜包括三层结构：毛细血管内皮细胞层、基底膜层、肾小囊脏层上皮细胞层。这三层结构形成了肾小球的滤过屏障，尽管滤过膜具有三层结构，但比一般毛细血管的通透性大得多，据估计可多达数百倍。虽然肾小球毛细血管膜具有很高的通透性，但在正常条件下并不能滤过血浆蛋白。

    毛细血管内皮细胞层厚约30～50nm，其上有许多直径50～100nm的小孔，称为窗孔结构(fenestrae)，其表面蛋白带有负电荷，可阻止血浆中带负电荷蛋白的滤过。

    基底膜层是由胶原和蛋白聚糖原纤维细丝所组成的，厚约240～360nm，通透性大，故可滤过大量的水和小的溶质。

    肾小囊脏层上皮细胞，它们是不连续的，有许多很长的足状突起附着在基底膜上。各足状突起之间有裂隙，称为滤过裂孔(filtration slit)。可以通过肾小球滤液，在上皮细胞上也具有负电荷，对血浆蛋白的滤过起排斥作用（图9-6）。

    肾小球毛细血管膜比其他毛细血管膜要厚得多，但是它有更多的小孔，所以具有很高的通透性，由于这些小孔大小不等同时带有负电荷，故对过滤分子具有选择性，表9-2列出了分子大小对滤过的影响。滤过率(filterability) 1.0表明此物质可自由滤过，如水；滤过率为0.75则意味着和水相比只能滤过75％。电解质钠和小分子有机化合物，如葡萄糖，它们的分子量小，可以自由滤过。当分子量接近于白蛋白的分子量时，滤过率迅速下降，接近于零。

    此外肾小球对某物质的通透性与该物质所带电荷的种类也密切相关。带负电荷的分子比同等大小带正电荷的分子不容易被滤过。举例来说，血浆白蛋白分子的直径只有6nm，而肾小球滤过膜孔直径约8nm，但是白蛋白却不能被滤过。因为白蛋白带负电荷。肾小球毛细血管壁蛋白聚糖也带负电荷，因而产生静电排斥作用，不能滤过。

表9-2 分子量对肾小球滤过率的影响
物质 分子量 滤过率
水 18 1.0
钠 23 1.0
葡萄糖 180 1.0
菊粉 5 500 1.0
肌红蛋白 17 000 0.75
白蛋白 69 000 0.005

    在某些肾脏病理情况下，基底膜上负电荷减少或消失，结果带负电荷的血浆白蛋白可以被滤过，出现蛋白尿(proteinuria)或白蛋白尿(albuminuria)。

    肾小球的滤过率和滤过面积也有密切关系，正常人两肾脏肾小球的滤过面积估计为1.5m2，这样大的面积非常有利于血浆的滤过。在生理情况下，人两侧肾脏的肾小球保持恒定的开放，因而滤过面积保持相对的稳定。在肾脏病理情况下，如肾小球肾炎、肾小球毛细血管变窄或完全阻塞，行使功能的肾小球数目下降，滤过面积减少，尿量减少出现少尿或无尿。