尿液,是怎樣煉成的?先科普一下腎臟的微觀結構

尿液,是怎樣煉成的?先科普一下腎臟的微觀結構

科普作者:

陳舟醫生

引言:

水是生命之源,我們每天都會透過飲水和吃東西來攝入水分。在經歷了人體生命奇幻之旅後,水有很大一部分會透過腎臟變為尿液,最終又迴歸大自然的懷抱。人體內的水分是怎樣一步步變為尿液的呢?今天透過一篇科普小文呈現給大家:

1.先科普一下腎臟的微觀結構

在講尿液的生成之前,不得不先和大家說一下鮮為人知的腎單位,腎單位是腎臟發揮功能的最基本單位,具體包括腎小體和腎小管,腎小體又由腎小球和腎小囊組成,當然腎小管也可以繼續細分下去。

每顆腎臟約有100萬個腎單位,數量還是相當巨大的,不過,腎單位不能再生,通常年過40之後,每年數量約減少1%,如果按照這個估算,腎臟的理論壽命可達140年。

尿液的生成具體是由腎單位和集合管聯合完成的。如果把尿液比作一個產品,腎臟就是製造產品的工廠,腎單位就是具體幹活的工人,集合管就是最終收集產品的傳送帶。

尿液,是怎樣煉成的?先科普一下腎臟的微觀結構

(非常感謝插畫師ZYL為我的科普小文畫的插畫,非常贊!)

2.尿液的生成

要想把尿液是怎樣生成的這事講清楚,實在不容易,讓我們再次進入到腎臟內部的微觀世界中,如圖所示:

尿液,是怎樣煉成的?先科普一下腎臟的微觀結構

我們先找到“血液”兩個字,血液透過腎動脈流入腎臟血管網:首先,經過入球小動脈來到腎小球,血液流經腎小球時,血液裡的水分、電解質和小分子有機物會從腎小球過濾出來,形成腎小球濾過液(又叫做“原尿”),之後原尿進入到腎小囊,這僅僅是形成尿液的第一步。原尿的成分比較特殊,它沒有血液中的血細胞、大分子蛋白質,僅含有水分、葡萄糖、無機鹽、氨基酸、尿酸、尿素等物質。

第二步:原尿由腎小囊收集後,再依次流入到腎小管和集合管,行進劇烈的濃縮和稀釋,在這裡葡萄糖和蛋白質等營養物質全部被重吸收到血液中,與此同時,99%的水分也被重吸收,鈉、鈣和尿素等物質部分被重吸收,還有就是伴有氫、鉀、肌酐等物質的分泌,最終形成尿液(又叫做“終尿”)。

終尿與原尿相比,發生了量與質的飛躍。量的變化體現在:兩顆腎臟每天可形成原尿180升,什麼概念,相當於18大桶飲用水,而最終的尿液只有1-2升;質的變化體現在:原尿的中的葡萄糖和蛋白質等營養物質全部被重吸收,終尿幾乎全部是新陳代謝的廢物垃圾。

如果想更進一步讀懂腎臟的解剖結構和尿液生成機制,建議讀讀人衛出版的《生理學》。

3.尿液的運輸

集合管收集到尿液後,接下來的事情,就是考慮怎麼運輸尿液的問題了。

尿液的運輸主要是靠輸尿管,它上接腎盂,下連膀胱,終尿形成之後,腎臟的腎盞、腎盂會收集生成的尿液,彙集到輸尿管口,源源不斷的經輸尿管向下流入膀胱。

需要說明的是,輸尿管是一對細長的中空管道,管徑0。5~0。7釐米,全長25~35釐米,值得一提是,輸尿管還有令人討厭的3個生理狹窄,這些狹窄便是結石、血塊等常常停留的部位,容易形成輸尿管梗阻、腎積水等問題(瞭解了這些你應該可以知道,腎結石超過多大肯定排不出來,還有就是為啥容易堵在輸尿管了吧。也正因如此:一般結石小於0。7釐米容易自己出來,大於0。7釐米就有點懸了)。

4.尿液的儲存與排出

雖然尿液是24小時連續不斷生成的,但我們排尿是可以控制次數的。原因就在於膀胱有一定容量可以暫時儲存尿液,一般膀胱有300ml就會有尿意,尿液再增多,膀胱內壓力隨之增加,膀胱壁上的牽張感受器會感知尿脹的厲害,將衝動傳到骶髓的排尿反射初級中樞,同時,尿脹的衝動繼續想上傳到腦幹和大腦皮層的排尿反射的高階中樞,產生想排尿的慾望。

尿液,是怎樣煉成的?先科普一下腎臟的微觀結構

排尿欲有了之後,還得看有沒有合適的排尿地點。如果天時地利人和,大腦會發出排尿指令,引起逼尿肌收縮,尿道內括約肌鬆弛,於是尿液進入到尿道,排出體外,可成“一瀉千里”之大事。

值得一提的是:排尿時,尿液對尿道刺激可進一步反射性地促進排尿中樞的活動,同時,腹肌和膈肌也會收縮產生一定腹壓,直到把膀胱內的尿液全部排完為止,一系列動作堪稱完美。

參考文獻:Uptodate,2019

尿液,是怎樣煉成的?先科普一下腎臟的微觀結構

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