從很久之前，人類就知道腎臟的重要性。這個看起來很普通的「液體閥門」，在很大程度上維繫著人體的健康。

腎臟是人體主要的排泄器官。通過尿的生成和排出，腎臟可及時將體內的代謝廢物排出體外。

但是，腎臟是如何做到這一點的呢？

如果我們只將其簡單理解為溪流匯聚般排出體外，那麼這樣的答案顯然不能滿足人們的認知。

腎臟的結構

如果我們拿到一枚腎臟，將其切開，然後就會發現這樣幾個結構。

在腎臟的最外層，有一層細膩緊緻的組織，叫做腎皮質，這裡面是腎臟的主要功能區。換句話說，腎臟的排泄源頭在這裡。

在皮質之下，有著一個個錐狀的三角區，此區被成為髓質區，是將皮質流轉下來的初始尿液匯聚的重要部位。

當初始尿液經過髓質匯聚之後，最終會通過腎盂輸送到輸尿管，而輸尿管則將尿液暫時性的儲存在膀胱，當膀胱脹大到一定程度，就可刺激大腦神經，然後人體就產生尿意，最終排出尿液。

腎臟皮質部分是尿液產生的源頭，但是，這部分的真實源頭是來源於出入腎臟的動脈。

攜帶代謝廢物的血液被腎動脈帶往腎皮質，而在皮質毛細血管處，代謝廢物會被清除，最終血液以靜脈血回輸機體。

腎單元

腎皮質是腎功能的主要區域。皮質為何會分布在腎臟的表層，是因為位於最外圍的皮質如此可以增大足夠的表面積和體積，而方便機體快速進行廢物代謝。

腎功能代謝的基本單位，被稱為腎單元，是一整套系統。它由位於頭部的腎小體和腎小管組織。

其中，腎小體又由腎小球和腎小囊組成。

而腎小管是一群彎彎曲曲的組織小管，又可因功能不同，分為近曲小管（也稱近端小管）、髓袢和遠曲小管（也稱遠端小管）。

隨著它彎彎曲曲走完之後，最終會與髓質區豐富的集合管對接，而集合管則最終連接輸尿管。

腎小球實際上是毛細血管不斷彎曲走行之後而堆積成的球狀結構，它之所以彎曲走行，實際上是因為要想細緻地過濾掉廢物顯然是一個需要功夫的事情。

但是，即便如此，腎小球濾過產生的初始尿液中，還是會有很多可以利用回收的物質，尤其是水和電解質。

所以，在腎小球之後，出現了一段長長的、彎彎曲曲的腎小管。最終目的是不想浪費任何可以被重複利用的物質。

腎小體

腎小體是一個個球狀結構，由腎小球和腎小囊構成。

來自腎動脈的血液會被以毛細血管的形式，分流至這些密密麻麻的腎小球。而腎小球實質上是彎彎曲曲的毛細血管。

毛細血管之所以彎曲走行，是為了最大限度地將血漿中的濃度較高的代謝廢物等被清理掉。

當血液流經腎小球時，在濾過壓的作用下，毛細血管中的液體就會透過血管壁，進入到血管外，而被生成的過濾液，則會進入腎小囊。

腎小囊是個高度貼合腎小球的組織結構，它可以快速地將毛細血管中的有害物質吸引出來，而由將血漿蛋白質等大分子及帶電荷的物質阻斷在原尿生成之前。

形象來講，血漿經過腎小球之後，除外血漿大分子等有用的物質不可以通過外，很多成分都會流向腎小囊。

因為血流速度很快，所以這是一個效率很高的過程，但是濾過質量卻不高。

因為在此被形成的濾過液里，含有大量可以再利用的物質，比如鈉離子、鉀離子、氯離子、鈣離子、甚至葡萄糖。

這也就在某種程度上，要求腎小囊後面的腎小管，要對產生的濾過液進行細緻詳細地篩選過程：有用的物質重新吸收再利用，沒用的物質就留在其中。

這也就是為何腎小管會如此彎彎曲曲的緣故了。

近曲小管

來自腎小囊富含氯化鈉、水和葡糖糖的濾過液，在近曲小管會被進行重吸收。

而大約70%的氯化鈉、水會在這個過程被重吸收，而幾乎全部的葡萄糖會被重吸收。

這個重吸收轉運過程主要是由細胞膜上的一些特殊通道蛋白質來完成。

近曲小管細胞靠近血漿一側上，有一些被稱為鈉鉀離子泵的蛋白質。它可以將細胞內的3個鈉離子泵出細胞外，同時又從細胞外泵入2個鉀離子。

如此就造成了細胞內的鈉離子濃度較細胞外偏低。而在靠近管腔側細胞膜表面，存在著多種與鈉離子藕聯的蛋白質轉運體。

因為此前鈉鉀離子泵的功勞，細胞內鈉離子濃度偏低，此時管腔側的蛋白質轉運體就開始運轉。

比如鈉-氫離子轉運體，在從濾過液中吸收一個鈉離子之後，同時向濾過液中排入一個氫離子，鈉離子就可以進入細胞內了。

而又藉助血漿側的鈉鉀離子泵，細胞內的鈉離子又被泵出，最終進入血漿，如此鈉離子就被重吸收了。

而葡萄糖的吸收，是和鈉離子藕聯在一起的。

在鈉離子-葡萄糖藕聯轉運體的作用下，原尿（濾過液）中的鈉離子連同葡萄糖可一起被吸收入細胞外。

而在血漿側，葡萄糖又回被運出細胞，如此葡糖糖也被吸收了。

而水的重吸收，則是伴隨離子濃度變化和進行的。

因為水分子可以自由出入細胞內外，不需要蛋白質轉運（一般不需要），所以，水可通過血漿側的鈉離子濃度的升高，最終通過自由擴散，進入血漿。

而氯離子等其他離子的吸收，其過程也大致類似。實際上，細胞間隙間也可以重吸收鈉離子、氯離子等，但是，這個不是最主要的重吸收過程。

髓袢

原尿在經過近曲小管的大致重吸收之後，髓袢則開始了「捕捉落網之魚」的過程。葡萄糖基本上已經在近曲小管被吸收了。

但是，還剩下一些離子、水等有待重新吸收。比如約20%的NaCl和15%的水是在髓袢被重吸收的。

髓袢根據形態，分為降支和升支，其中，降支等部位鈉泵的活性很低，所以一般對鈉離子不通透，但是對水通透性較高。而升支對水不通透，卻對鈉離子、氯離子等很通透。

髓袢的這種特點，導致髓袢上的滲透壓呈現出下圖中的變化趨勢。最終有助於，在降支和升支產生不同的重吸收流程。

遠曲小管和集合管

經過上兩步驟的重吸收，其實原尿（濾過液）的可利用的物質，基本上被重吸收的差不多了。

只有約12%的鈉離子和氯離子，在遠曲小管和集合管被重吸收。

在遠曲小管後端和集合管上皮上，存在著鈉-鉀逆向轉運蛋白和鈉-氯通向轉運蛋白。

在前者的作用下，一個鈉離子被吸收進入細胞和一個鉀離子會被排入原尿中。

而後者則是同時將鈉離子和氯離子轉入細胞中，而同樣藉助另一側的鈉鉀泵，鈉離子最終被重吸收。

而水的吸收則主要與集合管上的水孔蛋白AQP2有關。AQP2蛋白可通過插入上皮細胞頂端膜來調節上皮細胞對水的通透性。

實際上，遠曲小管和集合管此時的鈉離子、水的重吸收是受到機體調節的。

比如，大腦通過分泌醛固酮作用於鈉離子泵，進而調節鈉離子的重吸收。而水的重吸收則受到血管升壓素(ADH)的調節，ADH可以作用AQP2蛋白，調控其插入上皮的多少。

當我們機體缺水時，大腦分泌ADH，作用於遠曲小管和集合管上皮，最終AQP2蛋白插入增多，重吸收水增加，尿量減少，甚至無尿。而當我們飲水過多，大腦分泌ADH減少，AQP2插入更少，水的重吸收減少，尿量增加。

當原尿經過遠曲小管和集合管重吸收、濃縮和稀釋後，終尿就產生了。而它則會被帶往輸尿管，然後進入膀胱。最終等待尿意來襲，來一場酣暢淋漓地釋放！

結語

由上可知，腎臟作為人體的主要排泄器官，它在清除代謝物時的重要性不言而喻。但是，即便是看起來毫不起眼「腰子」，卻承載著如此巨大的功能。

值得一提的是，我們平時維持正常生活所需，往往只用到了腎臟的一部分工作。腎臟擁有很大的儲備功能，當遇到突發情況時，它可以應對得當。

此外，腎臟不僅是排泄器官，它還是內分泌器官。比如，腎上腺素、糖皮質激素等都是由腎臟分泌。

而你有沒有感謝你的腎呢？