腎生成的超濾液

① 知識寶典-腎臟生理學2-腎小球的濾過功能

腎臟是機體最重要的排泄器官，通過尿的生成和排出，腎臟能夠排出機體代謝終產物、進入機體過剩的物質和異物，調節水、電解質和酸鹼平衡，調節動脈血壓等，從而維持機體內環境的穩態。腎臟也是一個內分泌器官，能夠分泌腎素（參與動脈血壓調節）、促紅細胞生成素（促進紅細胞的生成）及1α-羥化酶（將25-羥維生素D3轉化為1, 25-二羥維生素D3，後者參與調節血鈣水平）等。

尿生成包括三個基本過程：①血液經腎小球毛細血管濾過形成超濾液（濾過）；②超濾液被腎小管和集合管選擇性重吸收到血液（重吸收）；③腎小管和集合管的分泌，最後形成終尿（分泌）。

腎小球的濾過功能是尿生成的第一步，血液流經腎小球毛細血管時，除蛋白質外，血漿中其餘成分均能被濾過進入腎小囊腔內生成超濾液。腎小球毛細血管網相當於一個過濾器，血液流經時，血細胞和蛋白質被阻擋留在血管內。腎小球毛細血管與腎小囊之間存在一道濾過膜，濾過膜由三層結構組成，分別為：細胞上有許多直徑為70～100nm的小孔，稱為窗孔；中間層：毛細血管基膜；外層：具有足突的腎小囊臟層上皮細胞層，又稱足細胞。不同物質通過濾過膜的能力取決於濾過物質分子的大小及其所帶的電荷。

濾過膜的通透性不僅取決於濾過膜孔的大小（小通大阻），還取決於濾過膜所帶的電荷（正通負阻）。血液流經腎小球毛細血管時，要想發生濾過，除了濾過膜提供的孔隙，還需要濾過動力，即有效濾過壓。生理學上用有效濾過壓來表示毛細血管任何一點的濾過動力。有效濾過壓等於腎小球毛細血管壓減去血漿膠體滲透壓和腎小囊內壓之和。

在濾過膜提供的通透性及有效濾過壓作用下，血液從毛細血管濾過進入腎小囊形成超濾液（原尿）。腎小球的濾過功能的量化指標為腎小球濾過率，單位時間內（每分鍾）兩腎生成的超濾液量稱為腎小球濾過率（glomerular filtration rate，GFR）。正常情況下，GFR約為125ml/min。濾過分數（filtration fraction，FF）是指腎小球濾過率與腎血漿流量的比值，即被腎小球濾過的腎血漿流量的部分。據測定腎血漿流量約為 660ml/min，則濾過分數為（125/660）×100%＝19%。

影響腎小球濾過的因素包括腎小球毛細血管濾過系數、有效濾過壓和腎血漿流量。腎小球毛細血管濾過系數是指在單位有效濾過壓的驅動下，單位時間內通過濾過膜的濾液量。腎小球毛細血管濾過系數受濾過膜的有效通透系數和濾過面積的影響。腎小球毛細血管濾過系數的變化能夠影響腎小球濾過率。有效濾過壓的大小取決於腎小球毛細血管血壓、囊內壓和血漿膠體滲透壓。腎血漿流量對腎小球濾過率的影響是通過改變濾過平衡點而非有效濾過壓實現的。當腎血漿流量增大時，腎小球濾過率增加；反之，當腎血漿流量減少時，腎小球濾過率減少。

② 什麼是超濾液

循環血液經過腎小球毛細血管時，血漿中的水和小分子溶質，包括少量分子量較小的血漿蛋白，可以濾入腎小囊的囊腔而形成濾過液。這種濾過液就是超濾液。

尿液首先在腎臟，通過腎小球濾過，形成超濾液，人體每天正常生成的超濾液可以達到180升。超濾液進入腎小管後，稱為小管液，那麼腎小管和集合管可以把人體大部分的水分和各種溶質重吸收回血液，稱之為重吸收。

除此以外，腎小管和集合管還有分泌的功能，可以將某些物質分泌入小管腔內，稱為分泌。經過腎小管和集合管的重吸收和分泌，人體正常每天生成的尿液只有1.5升。

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超濾技術：

超濾是一種加壓膜分離技術，即在一定的壓力下，使小分子溶質和溶劑穿過一定孔徑的特製的薄膜，而使大分子溶質不能透過，留在膜的一邊，從而使大分子物質得到了部分的純化。超濾原理也是一種膜分離過程原理.

超濾利用一種壓力活性膜，在外界推動力(壓力)作用下截留水中膠體、顆粒和分子量相對較高的物質，而水和小的溶質顆粒透過膜的分離過程。通過膜表面的微孔篩選可截留分子量為3x10000—1x10000的物質。當被處理水藉助於外界壓力的作用以一定的流速通過膜表面時.

水分子和分子量小於300—500的溶質透過膜，而大於膜孔的微粒、大分子等由於篩分作用被截留，從而使水得到凈化。也就是說，當水通過超濾膜後，可將水中含有的大部分膠體硅除去，同時可去除大量的有機物等。

超濾原理並不復雜。在超濾過程中，由於被截留的雜質在膜表面上不斷積累，會產生濃差極化現象，當膜面溶質濃度達到某一極限時即生成凝膠層，使膜的透水量急劇下降，這使得超濾的應用受到一定程度的限制。

為此，需通過試驗進行研究，以確定最佳的工藝和運行條件，最大限度地減輕濃差極化的影響，使超濾成為一種可靠的反滲透預處理方法。

超濾是一種膜分離技術，(UItrafil-tration 簡稱UF)。能夠將溶液凈化，分離或者濃縮。超濾是介於微濾與納濾之間，且三者之間無明顯的分界線。一般來說，超濾膜的孔徑在0.05 um–1 nm之間，操作壓力為0.1–0.5 Mpa。

主要用於截留去除水中的懸浮物、膠體、微粒、細菌和病毒等大分子物質。超濾膜根據膜材料，可分為有機膜和無機膜。按膜的外型，又可分為：平板式、管式、毛細管式、中空纖維和多孔式。目前家用超濾凈水器，多以中空膜為主。

超濾膜的工作以篩分機理為主，以工作壓力和膜的孔徑大小來進行水的凈化處理。以中空纖維為例。

以進水方式可分為外壓式：原水從膜絲外進入，凈水從膜絲內製取。反之則為內壓式。內壓式的工作壓力較外壓式要低。超濾膜在飲用水深度處理，工業用超純水和溶液濃縮分離等許多領域中，得到了廣泛應用。

參考資料資料：網路-原尿

參考資料資料：網路-超濾技術