肾生理学

肾生理学（renal physiology、拉丁语：rēnēs、"肾"）为肾的生理学研究。这包括肾脏的所有的功能，包括葡萄糖、氨基酸，及其它小分子的再吸收；钠、钾及其它电解质的调节；体液平衡(Fluid balance)及血压调节；酸碱稳态(Acid–base homeostasis)的维持；各种激素的生成、包括红细胞生成素，及维生素D的活化。〈A WET BED〉这些助忆符号辅助了解肾脏功能的机制；符号的各个字母解释如下：A – 维持酸碱(ACID-base)平衡。W – 维持水(WATER)的平衡。E – 电解液(ELECTROLYTE)平衡。T – 毒素(TOXIN)去除。B – 血(BLOOD)压控制。E – 制造红细胞生成素(ERYTHROPOIETIN)。D – 维生素(D)代谢。许多肾生理学在研究肾单位、即肾脏的最小功能单元之水平。每个肾单位具有一组过滤元件开始于过滤血液进入肾。然后该滤液沿着肾单位长度而进行，而肾单位长度是由专门的细胞单层衬里及毛细管围绕所成的管状结构。这些衬细胞的主要功能是将由滤液进入血液的水及小分子，并及从血液进入尿液的废物分泌进而再吸收。肾的正常功能要求接受血液以及充分过滤血液。这在微观上是由数十万个称为肾小体的过滤单元所运作，每个过滤单元(肾小体)由肾小球和鲍氏囊所组成。肾功能之全面评估通常通过估算过滤速率来确定，称之为肾小球滤过率（GFR）。肾脏的功能可以分为三组：〈激素分泌〉、〈糖质新生作用〉(糖异生)，以及pH与血液成分的〈细胞外稳恒性〉。肾单位是肾脏的功能单位。人类肾脏能够从乳酸，甘油和谷氨酰胺产生葡萄糖。肾脏在人体空腹时担负大约全部糖异生作用的一半功能。通过胰岛素、儿茶酚胺及其它激素的作用来实现肾脏中葡萄糖制造的调节。肾脏的糖异生产生在肾皮质中。由于缺乏必需的酶，肾髓质（英语：Renal medulla）不能制造葡萄糖。肾脏是负责维持下列物质的平衡：身体对其pH值非常敏感。如果身体所需要的pH值在维生范围以外，蛋白质会变性且消化掉，酶也会失去其功能，如此身体就不能维持自身之运作。肾脏通过调节血浆的pH值来维持酸碱稳态（英语：Acid–base homeostasis）。因此酸及碱的损失必须平衡。酸也分为"挥发性酸"及"非挥发性酸"。 另见可滴定酸（英语：Titratable acid）。维持这种稳定平衡的主要稳态控制点即是肾排泄。肾脏通过醛固酮，抗利尿激素（ADH或加压素），心房利钠肽（ANP）及其他激素等之作用的引导进而排泄或保留钠。部分钠排泄率（英语：Fractional excretion of sodium）异常范围的显现可能意味着急性肾小管坏死，或肾小球功能障碍。肾脏执行其许多功能的能力取决于过滤、再吸收，以及分泌的三种基本功能，其总和功能称之为肾清除率（英语：Clearance (pharmacology)）或肾排泄率。亦即：尽管在泌尿系统中的排泄一词之严格的词义本身就是排尿，但是肾清除率（英语：Clearance (pharmacology)）也通常被称为肾排泄（比如，在固定的术语中之部分钠排泄率（英语：fractional sodium excretion））。血液通过肾脏的基本的功能单元肾元进行过滤。每个肾单位从一个肾小体开始，由一个封闭在鲍氏囊内的肾小球所组成。通过肾超滤（英语：ultrafiltration (renal)）过程将细胞，蛋白质和其他大分子从肾小球中过滤出来，留下类似血浆的超滤液（除了超滤液具有可忽略不计的血浆蛋白）以进入鲍氏囊腔。过滤是由斯塔林力量所驱动的。超滤液依次通过近曲小管（英语：Proximal tubule）、亨利氏环（英语：Loop of Henle）、远曲小管（英语：Distal convoluted tubule），以及一系列收集管系统（英语：Collecting duct system）进而形成尿液。肾小管再吸收（英语：Reabsorption）是将溶质及水从肾小管液中去除并再吸收之肾小管液体流物质输送到血液的过程。这过程被称为再吸收（而不是吸收），一来因为这些物质已经被吸收了一次（特别是在胃肠道（英语：Gastrointestinal tract）中）；再则因为身体从正将成为尿液的"后肾小球液体流"回收（也就是说，除非液体流物质被回收，否则很快就会流失到尿液中）。再吸收是一个二步骤的过程。开始于从主动运输或被动运输所提取的物质从小管流体进入肾间质( renal interstitium)（即围绕肾单位的结缔组织），然后将这些物质从间质输送到血液中。这些再吸收的输送过程是由斯塔林施力，扩散作用，以及主动运输所驱动。在某些情况下，再吸收是间接性的。比如：碳酸氢盐(HCO3−)不具有转运蛋白，因此其再吸收涉及在小管腔和管状上皮中的一系列反应。它开始于通过钠氢反转运输器（英语：Sodium–hydrogen antiporter）将氢离子(H+)活性分泌物输入到小管液中：再吸收的一些关键调节激素包括：两种激素主要在收集管系统(collecting duct system)里发挥其作用。管状分泌是将材料从肾小管周边微血管（英语：Peritubular capillaries）转移到肾小管腔。管状分泌主要由主动运输所引起。本然地新陈代谢只有少数物质被分泌出来。这些物质以大量过量地出现，或为天然毒物。但是，许多药物通过肾小管来分泌清除(Table of medication secernated in kidney)。一个简单估计肾功能是方法是测量pH值、尿素氮、肌酸酐，以及碱性电解质（包括钠、钾、氯化物，以及碳酸氢盐）等参数值。由于肾脏是控制这些参数值的最重要的器官，这些参数值的任何紊乱现象都可能表明肾功能受到损害。参与评估肾功能的几个正式测试法与比例值：体内水分: 细胞内液/胞液医学导航：泌尿系统解剖／生理／发育／细胞病理／酸碱／先天／肿瘤、症状／齐名、尿液手术／注射、药物（G4B）、血检、尿检