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在這個影片中 我想簡單談一下腎髒
這是一幅腎髒的大圖片
我們看一下它是怎麽工作的
我想你們可以把這稱作
腎髒的最小功能等級 這就是腎元
接下來我們談一下腎髒和腎元
我想你們可能已經了解了腎髒
我們有兩個腎 我想它們最主要的功能
就是産生或者允許我們排泄廢物
但是在這個過程中 腎也幫助我們將體內的水
確切地說 是將體內的鹽或者是電解質還有血壓
維持在合適的水平
這裡我只講維持水的功能
並且腎髒也産生荷爾蒙和其它的激素
現在我暫時先不深入討論這方面的細節
我想講述的多重點是這兩方面
來理解一下腎髒的主要功能
大部分人有兩個腎
它們靠近我們的後背
在脊柱的兩側 肝髒的後面
這是腎的放大圖
如果你全屏觀看的話
腎實際上沒有圖片這麽大
這裡顯示的是腎的剖面 以便能夠看清腎髒的內部結構
只需要理解這裡的不同部分
這很重要
在我們開始討論腎髒中的功能單元
或者說是腎元時
從這裡到這裡的這片區域
這叫做腎皮質
我們討論腎髒時
你看到的有關“renal”的任何東西 都與腎髒有關
因此這裡是腎髒皮質 就是外面的部分
這片區域是腎髓質
髓質來源於“中間”這個詞
所以你可以大致認爲這是腎髒的中間部分
除了理解這些名詞的意思
我們還要知道 它們在過濾或者排泄廢物方面
確實有非常重要的作用
以及它在需要過濾血液的時候
不會排泄太多水分的能力
我曾經講過 或者
你們從其他的演講或者老師那裏聽說過
腎髒的功能單元是腎元
之所以把它稱爲功能單元
我把它放到引號裏
是因爲這裡是
這兩個過程發生的層面
腎髒的兩個主要功能是 排泄廢物
維持血液係統中的水分含量
我們可以從這幅腎髒圖片中
對腎元有一個概念
我從維基百科得到的這幅圖片
那個藝術家試圖在這裡畫一對腎元
所以一個腎元看起來像這樣
它一直延伸到髓質
然後又回到皮質
然後彙入收集導管
本質上 液體最終流進這裡的輸尿管
進入我們的膀胱 在合適的時間
我們會排泄
但是這是關於- 我猜你們可以想象出腎元的長度
腎元從這裡開始 然後再到這裡結束
所以好多個腎元一直在做上面所說的工作
但是它們特別薄
這些管 或者我可以叫做毛細管 都特別薄
一般的腎髒包含一百萬個腎元
你甚至不能說 我能在顯微鏡下
可以看見我的腎元
很難看見它們的長度
在一個腎髒裏面 有很多腎元可能塞在一起
以這種說法 讓我們研究一下
腎髒到底是怎麽過濾血液
怎麽確保不要使太多的水 或者是血液中的有用的物質
進入到尿液中
讓我在這裡畫一個腎元 像這樣開始畫
從血流開始畫
血液將會進入一條動脈中
你可以叫做動脈毛細血管
血液像這樣流進來
這個叫做輸入小動脈
你們沒有必要知道名字 但有時候可能遇見
血液進來了 然後進入這個彎曲的地方
它像這樣彎曲 這叫做腎小球
然後血液通過輸出小動脈離開
輸出只是說從這中心離開
輸入靠近中心 輸出離開中心
以後我會進一步討論 有趣的是
這時候 這裡它依舊是一個動脈
血液在這裡仍然充滿氧
一般地
當我們離開毛細管係統 像這裡的腎小球時
之後 我們通常來到靜脈係統
但是這裡仍然是動脈係統
這大概是因爲 動脈係統有更高的血壓
我們需要做的是擠壓液體
以及在這裡的腎小球裏面溶解
血液外面的液體裏的物質
因此腎小球有很多孔並且被其它的細胞包圍
這是腎小球的橫斷面圖
腎小球被這些結構包圍
這裡是細胞
所以你可以想象這裡全都是細胞
當然 實際的毛細血管都被細胞包圍著
所以這裡有細胞
當我畫這些線時
這些線實際上是由小細胞構成的
血液流到這裡有很高的血壓
這有很多孔
外面的這些細胞叫做足突狀細胞
它們過濾時有選擇作用
實際上 有五分之一的液體到這裡就結束了
然後進入這裡的區域 這叫做鮑氏囊
事實上 這整個叫做鮑氏囊
它是一個這裡有開口的球體
毛細管可以繞進這個空間
這是鮑氏囊
它是鮑氏囊內部的空間
這裡整個都有細胞
這所有的結構很明顯 也許沒有那麽明顯
它們是由細胞組成的
最終我們在裏面得到滲出液
滲出液就是擠壓出來的東西
我們不能把它叫做尿 因爲在它可以被稱作尿之前
還有很多步驟
所以現在只是滲出液 實際上
是被擠出的大約五分之一的液體
和溶解在液體中的物質
小離子 鈉 也許是像葡萄糖一樣的小分子
也許是一些胺基酸
這裡面有很多種物質 但是在這裡只是給出一個概念
沒有被過濾的東西是血紅細胞
或者是較大的分子 更大一點的蛋白質
這些不會被過濾
只過濾小分子
小分子是滲出液的一部分
這些小分子出現在鮑氏囊裏
現在 腎元做的另外一項工作
鮑氏囊是腎元的開端
這只是對腎髒的一個大體的概述
我們說到我們接近動脈了
這裡是鮑氏囊
它看起來像這樣
整個腎元像這樣纏繞
它進入到髓質中 然後回來
最終進入到集尿管中
一會我會詳細地講
剛才我在這裡畫的
這是這個部分放大的版本
現在 讓我把圖像縮小一點
因爲這裡的空間快用完了
讓我縮小一下 讓動脈進來
它全部聚集在腎小球中
然後大部分血液離開了
但是血液的五分之一最終被過濾進
鮑氏囊
鮑氏囊就在這裡
我剛剛縮小了一點 這裡是滲出液
也許我可以把它弄成略帶黃色
滲出液從這一點出來
有時也叫做腎小球滲出液
因爲它是由腎小球過濾出來的
但是有時候也由
鮑氏囊裏面的足突狀細胞過濾
現在來到了近端小管
讓我畫點這樣的東西
很明顯 這不是它看起來的確切的樣子
但是可以給你一種感覺
這裡 這是近端小管
這聽起來是一個很有趣的單詞
但是“近端”是指進“靠近”
“小管”你可以想象成一個小管子
因此 近端小管是靠近開端的一段小管子
這就是叫做近端小管的原因
近端小管有兩部分
整個部分經常被叫近曲小管
因爲它是曲折纏繞的
我彎彎曲曲地畫出了近端小管
我在二維空間彎曲地畫出了近端小管
在三維空間中 近端小管也是彎曲盤繞的
事實上 它不僅有彎曲的部分
在近端小管的終端也有直的部分
所以我們把這整體叫做近端小管
這裡是曲部
這是直部 我們也不用太挑剔
腎元的這個關鍵部分
記住我們講到這裡了
現在我們講腎元的這一方面
對於那些在滲出液裏我們不想流失的物質
在這裡開始重吸收
我們不想失去葡萄糖
這是我們吃東西而辛苦賺來的提供能量的物質
我們不想失去像鈉一樣必要的物質
我們在大量的影片中可以看到 鈉是對我們有用的離子
我們不想失去胺基酸
胺基酸對於構成蛋白質和其它的東西是很有用的
因此這些都不是我們想失去的東西
因此我們開始將他們吸收回來
關於重吸收 我將會制作一整個影片
這是個積極的過程
既然我們要用ATP 這像一個總結
我們用ATP抽出鈉
這也能幫助帶來其它東西
這只是整個過程的一個提示
我們講到重吸收 想象一下發生了什麽
這裡是你近端小管的內皮細胞
事實上 它們有一點小東西突出來
因爲這個特別有趣 我打算做一個有關的完整影片
所以這裡有突出來的細胞
在細胞的另一面 是你的動脈係統
或者是毛細血管係統
我們就把這裡叫做毛細血管係統吧
它很靠近近端小管的內皮細胞
所以 這些物質特別是鈉事實上從這裡泵出
用掉一些能量
可以將這些物質抽回來一些
也許還會抽回來一些水
因此我們吸收回一些鈉 一些葡萄糖
並且我們也會吸收回來一點水
因爲我們不想失去所有的水
這都是最初在滲出液裏的水
我們失去的是即將排除的大量的尿
和大量的水 盡管我們不想失去水
所以這就是全部 我們開始吸收過程
然後我們進入亨利循環 事實上
在我看來這是腎元最有意思的部分
我們進入了亨利循環
它回來 然後回去
腎元中最長的就是亨利循環
如果看這裡的這個圖
如果我說亨利循環
我指的是這裡的整個部分
這裡你可以看到很有意思的東西
它跨過皮質的邊界
這個淡棕色的部分 和腎髓質
這裡淡紅色或者說橘黃色的部分
亨利循環跨過皮質邊界是有原因的
我把它畫在這裡
這裡是分界線
這裡是皮質 這個地方是髓質
所以亨利循環有兩個作用
一個作用是提高腎髓質的鹽分含量
這通過抽出鹽來實現
因此它主動地泵出鹽
並且在亨利循環的擧升部分完成
因此 它主動的泵出鹽:鈉 鉀 氯化物
或者是氯 確切的說 氯離子
它主動地將這裡的鹽泵出
使整個脊髓質鹽分含量提高
或者 我們可以把這叫做滲透作用
使其變成高滲的
這裡 相比穿過整個細管的滲出液
有更多的溶質
這也需要ATP來完成
所有的這些
都需要ATP來抵制濃度梯度對主動泵出的影響
因此 這裡是含鹽的 而且是有原因的
不僅僅是從滲出液中得到鹽分
盡管這是部分原因 通過使其含鹽量提高
擧升部分只對這些鹽和離子是可滲透的
對水是不滲透的
亨利循環的下降部分只對水滲透
然後會發生什麽呢?
因爲擧升部分主動地吸收進鹽
如果這裡是含鹽的
當水逆電流到下降循環時將會發生什麽呢?
這裡是高滲透的
水將會流動
使濃縮物達到平衡
我之前講過這個 它竟然像被施了魔法一樣沒有發生
因爲這裡是高滲的 所以水的含鹽量將更高
這裡只對水有滲透性
現在 在亨利循環的下降部分
水將會離開薄膜
這是水分重吸收的主要部分
有的時候我會想 我們爲什麽不用ATP
來抽出水呢?
答案是 沒有容易的方法來實現這個
生物係統很擅長用ATP來輸運離子
但是它卻不能輸運水
蛋白質很難對水這種物質發生作用
所以解決方法是通過抽出離子和水
來使這裡含鹽量升高
如果你把這裡做成只對水滲透 水將會自然流出來
所以這是一種從出去的滲出液中
重吸收水的主要機制
這就是
這部分很長 給水流出時間排出去的原因
並且也水是完美的流出來
漂亮的進入含鹽的部分的原因
然後 我們離開亨利循環
然後 腎元的講解基本結束了
然後 我們進入另外一個彎曲纏繞的細管
你甚至可以猜出這彎曲細管的名字了
如果這是近端小管 這一個是遠端小管
事實上 讓我的圖正確一點的話
它實際上很靠近鮑氏囊
讓我們用另外一種顏色畫
遠曲小管實際上
相當接近鮑氏囊
又一次 我讓它們在兩維空間中彎曲
實際上在三維空間中也是彎曲的
它沒有這麽長 但是我不得不這麽畫
因爲我想要它到達那一點的位置
這叫做遠端 遠端是稍遠的地方
它纏繞著 並且它是一個管子
所以 這裡是遠曲小管
在這裡 我們有更多的再吸收過程:
鈣 更多的鈉的重吸收
我們只是吸收回更多
我們在第一個地方不想失去的東西
有關重吸收 我們有很多的東西可以討論
但是這裡只是概述
我們依然重吸收回一些水
但是 然後在這裡這個末端 我們的滲出液已經被處理了
很多水已經被取出
現在液體更加濃縮了
我們已經吸收了很多我們想要的鹽和電解質
我們已經吸收了葡萄糖和很多胺基酸
我們已經收回了我們想要的東西
所以 這裡主要就是廢棄物和水
我們已經不需要了 然後這些廢棄物被倒入集尿管
你可以把這裡看做是腎髒的垃圾導槽
衆多的腎元都向這裡傾倒廢棄物
因此 這裡也許是另一個腎元的遠端小管
這裡是一個集尿管
集尿管是一條收集所有腎元副産品的管子
有趣的是 集尿管再一次
進入了髓質
它又一次進入到髓質和含鹽的部分
因此 如果我們討論集尿管
也許 集尿管又回到了髓質中
收集不同腎元中所有的滲出液
因爲它通過髓質中含鹽量很高的點之後又回來
我們實際上有一種荷爾蒙叫做抗利尿激素
可以決定集尿管的滲透能力
如果它使得集尿管滲透能力強
當進入髓質的時候 更多的水離開了
因爲這裡鹽分高 所以如果這裡是可滲透的 水將會離開
水滲透出來了 同時使得滲出液變成了
現在我們可以把它稱作尿了
更加濃縮 剩下的水更少了
它一直在收集 收集 收集 直到這裡結束
然後它離開腎髒
通過輸尿管進入膀胱
希望這裡講的對你有幫助
我想這裡最精致的事情是
我們怎麽重吸收水 以及怎麽- 實際上
在我看來 那是亨利循環中最精致的部分