NO.1560 肾是如何工作的?


你好,这里是罗胖精选。

最近我们上了一门新课,同济医院主任医师李超老师主理的《泌尿医学课》。

熟悉的同学可能都知道,咱们得到App非常重视医学课程板块的建设,我们陆续推出了:众病之王癌症的解决方案,还有糖尿病医学课高血压医学课高血脂医学课心脏医学课,还有骨科医学课乳腺医学课抑郁症医学课美容整形医学课,以及日常用药健康课程,等等。

可以说,关乎健康的核心门类,现在你都能在得到App找到一站式的解决方案。而李超老师这门新课的上线,给我们的医学课程又补足了一块重要的拼图。

今天罗胖精选分享给你的这一讲,讲的是肾脏的工作原理。关于肾脏的说法很多,但其实我们对它并不了解。接下来,让我们一起听听李超老师的科学讲解。

你好,欢迎来到《泌尿医学课》,我是李超。

上一讲我们说过,从结构上看,泌尿系统是一个串联系统,由肾脏、输尿管、膀胱和尿道这四个部位,按照从上到下的顺序连接而成。其中,肾脏负责净化血液,是泌尿系统最核心的器官。

说到肾脏,你肯定不陌生,知道正常人都有两个肾脏,一左一右,可能也见过图片,知道肾脏的形状有点儿像蚕豆。甚至有些同学还知道,肾脏的个头并不大,只有拳头大小。一个六十公斤的成年人,两个肾脏加起来大概也只有六两左右,半斤多一点。

现在问题来了,肾脏的个头这么小,它是怎么完成血液净化的重任的呢?以及,人为什么要长两个肾呢?只有从宏观上把握肾脏的特点,我们才能获得这些问题的答案。这一讲,我就来给你同步关于肾脏的三个核心认知。

肾脏的基本功能

首先,从功能上来说,肾脏是一套分流+过滤+回收的装置。

咱们知道,人体器官需要利用血液中的营养成分维持正常的功能,与此同时,它们每时每刻都在产生代谢废物。这些废物都会进入血液。当混合着营养物质、代谢废物的血液流经肾脏的时候,肾脏就会把它拦住,一点点净化——不仅要把好东西和坏东西分流,还要过滤掉血液中的废物,弃其糟粕,更要回收血液中的营养,取其精华

具体过程是这样的:

首先,当血液经过肾小体时,肾小体是肾脏的一个结构,你可以把它理解成一个网眼细密的筛子。血液流过这里时,会被分流,一分为二:红细胞、白细胞以及绝大部分蛋白质,因为个头太大,会被拦住、过不去;而那些个头比较小的物质,比如水分子、代谢废物、葡萄糖、电解质、氨基酸等,就会穿过网眼,进入肾脏。这些过滤出来的液体叫作“原尿”。肾脏每天产生的原尿非常多,能达到180升,相当于300多瓶矿泉水。

不过请注意,原尿可不是尿液,它只是尿液的前身。你应该也发现了,原尿里除了各种代谢废物要排出之外,还有葡萄糖、氨基酸呢,这些都是人体需要的好东西,不能浪费。

怎么不浪费呢?这就要说肾脏的另一个结构了——肾小管。原尿继续经过肾小管时,会被再次分流,一分为二:全部的葡萄糖、氨基酸、99%的水,以及大部分的电解质,会被识别出来,混合第一步过滤出来的红细胞、白细胞,就又形成了新鲜的血液,重新进入人体循环;而剩下的1%的水和全部的代谢废物,会被过滤出来形成尿液,一天大概是1.5~2.0升,最终排出体外。

就这样,先通过肾小体的初步筛选,再通过肾小管的细致过滤和回收利用,肾脏实现了“取血液之精华,弃血液之糟粕”的目的。

对于人体来说,过滤废物和回收营养都非常重要,共同维持人体系统的稳定。当然,如果非要做个选择,我认为,过滤废物的功能更重要一些。毕竟,如果不回收营养物质,只要你不停地吃东西,不断摄入能量,也能维持一段时间的生命;而一旦排毒功能丧失,各种器官很快就会被血液里堆积的废物毒害,丧失功能,人也就命不久矣。

因为肾脏的核心功能就是净化血液,所以过滤废物和回收营养的效率就是判断肾功能强弱的标准。像刚才说的,如果能高效过滤废物、回收营养,肾功能就强。如果过滤和回收的效率下降,原本能达到99%的,现在只有50%了,那就是“肾功能有问题”或者“肾功能受损”。至于“尿不尽”“尿无力”或者“性能力不行”,都不是判断肾功能强弱的标准,和肾脏没什么关系。

肾脏的工作模式

说完了功能,再来看肾脏的工作模式。

我们知道,乐高是一块一块的,一堆小碎块拼起来,能组成各种模型。其实肾脏和乐高挺像的,也是一大堆最小单元的集合体。具体来说,一个肾小体加一个肾小管,就是肾脏的一个最小单元,叫作“肾单位”。而一个完整的肾脏,大约由100万个肾单位组成。两个肾脏,就是200万个肾单位。你可以理解为,200万个净化血液的微型工人。

虽然这200万个肾单位时时刻刻都在工作,但并不是满负荷开动的。“反正工人数量多,大家都不用太拼命,慢慢干、能完成任务就行”。当然,肾脏会根据工作量的多少,调整每个肾单位的工作强度——

如果今天喝水特别少,为了维持人体水平衡,肾脏会下调每个肾单位的工作量,于是产生的尿液也会变少。看起来,肾脏的压力好像变小了,但排尿一少,代谢废物的排出也减少了。时间一长,废物就会慢慢在体内堆积,不仅会毒害人体,还会引发一些疾病。同样地,过犹不及,如果每天喝水特别多,为了维持体内的水平衡,人就会不停地排尿。于是肾脏就得加大马力,让这些肾单位满负荷的投入工作。由于工作强度太大,长此以往,也会对肾单位的功能造成损害。

而通常来说,一个正常人,只要有70万个肾单位,也就是一个肾脏的2/3左右投入工作,就足以满足净化血液的日常需求,不会有问题。换句话说,人体的肾脏是有丰富的功能储备的。

丰富的储备就意味着,死掉一些肾单位是没问题的,人依然能正常生活。你可能听说过,有人摘除了一个肾,生活也和正常人没什么区别。这就得益于人体肾脏丰富的储备。只有发生肾衰竭了,绝大部分的肾单位都死了,肾脏才会失去功能,人也就危险了。

肾脏和其他系统的关系

说完了肾脏的工作模式,我们把视角再往外抽离一步,看看肾脏和人体其他系统的关系。

咱们人都有多重角色,分别承担不同的社会责任。比如我,既是一个医生,要治病救人,也是一个丈夫,要照顾妻子,又是一个父亲,要养育子女。肾脏也是这样,也拥有多重角色。除了核心的净化血液之外,还承担了很多别的任务,为人体带来了额外的增益。

比如血压,咱们都知道,主要靠心血管系统主导吧?但其实,肾脏也可以通过调节血液里水和电解质的平衡来调节血压。简单来说,当血压偏低时,就减少水的排出,少排尿,维持足够的血容量,从而达到升压的目的;而当血压偏高时,就多排水,减少血容量,从而降压。甚至在某些紧急情况下,肾脏还会直接释放激素,帮助提升血压。

再比如,肾脏还会分泌促红素,促进和加速红细胞的产生。所以如果肾脏出现了问题,人有可能发生贫血。

再有,肾脏还能帮助人体加工维生素D,促进对钙、磷等微量元素的吸收,从而维持牙齿和骨骼的健康。如果肾脏出了问题,人也可能缺乏各种微量元素。

我们常说,人体是一个有机的整体。肾脏和其他器官之间也不是单打独斗,而是互相协作,共同维持人体系统的稳定。这种彼此协作的关系,在一些特殊时刻更是体现得淋漓尽致。

我们知道,人体最重要的脏器有五个——大脑、心脏、肺脏、肝脏和肾脏,本来各司其职、各安其位。但当人遇到危险时,比如出了车祸,大出血,本来已经非常宝贵的血液就变得更加珍贵,所有器官都需要血液供应,一旦长时间得不到,器官就会衰竭、坏死。可大家都需要,怎么办呢?

这时候,肾脏会主动牺牲自己,通过减少机体给自己的供血,优先保障大脑、心脏、肺脏等其他器官的血供。想想也能理解,大脑、心脏、肺脏必须时刻运转,一刻不能停,而肾脏停个一时半会儿人也问题不大。于是,丢卒保帅,宁可让肾脏受损也要先保全这些器官。而等人体得到救治,度过了危险期,其他器官的情况稳定之后,肾脏的供血才会逐渐增加,肾功能慢慢恢复。如果肾功能长时间不能恢复,就说明人一直非常危险,很可能熬不过这一关。

临床上,面对危重病人时,普通人总是拿心跳和血压来判断病人的状态,但其实,肾功能也是重要的警示指标,可以说是判断人体能否度过危险的“晴雨表”。

好,总结一下这一讲:

1.从功能上看,肾脏不是简单的过滤血液,而是一套分流+过滤+回收的装置。取血液之精华,弃血液之糟粕。

2.从工作模式来看,肾脏就像一块一块的乐高积木,是一大堆肾单位的集合体,而且这些肾单位的储备非常丰富。

3.从和人体的关系来看,肾脏拥有多重角色。除了核心的净化血液的功能之外,还承担了很多辅助任务,为人体带来很多额外的增益。

说完了泌尿系统最核心的肾脏,下一讲,我们说一个不起眼,却同样对人体作用巨大的另类泌尿器官——肾上腺。