尿液濃縮是上天賜給人類的恩惠: 當我們水喝多時小便就多(因為尿液稀釋),水喝少時小便就少(因為尿液濃縮),但是腎臟也為尿液濃縮付出了代價。
第一個代價是高張的髓質: 每ㄧ個腎臟有ㄧ百萬個腎元,其中 90%是皮質腎元(亨利氏環只進入到外髓質),只有10%是旁髓質腎元(亨利氏環深入到內髓質),這些腎元的亨利氏環粗上行支會吸收鹽但是不能吸水,再加上亨利氏環的下行支與上行支(以及直血管)所形成的對流 (countercurrent)作用,造成高張的腎髓質: 滲透壓由外髓質的 300 mOsm/kg上升到內髓質的 800-1200 mOsm/kg。
第二個代價是低氧的髓質: 腎臟的重量佔不到體重的 1%,腎血流量卻佔了心輸出量的 23% (以重量而言,腎臟是全身血流量最大的器官),但是其中只有 10%進入髓質(傍髓質腎元),而亨利氏環髓質粗上行支吸收鹽是主動運輸(需要能量與氧氣,能量來自Na-K-ATPase,而腎臟消耗氧氣主要是用於腎小管的主動運輸),再加上腎絲球的入球與出球小動脈以及髓質直血管的逆行(對流)性分佈造成動靜脈分流 (shunt),和直血管的慢速血流(有助於增加髓質的張力),以上種種現象造成髓質的氧氣分壓只有 5-25 mmHg (皮質的氧氣分壓有 50 mmHg),因此低血壓或缺氧的時候腎臟很容易受傷(急性腎損傷)。
凡事都有代價,尿液濃縮的代價是腎髓質的細胞隨時都生活在高張與低氧的環境中 ,這就是腎臟的智慧: 在惡劣的環境中默默工作。
第一個代價是高張的髓質: 每ㄧ個腎臟有ㄧ百萬個腎元,其中 90%是皮質腎元(亨利氏環只進入到外髓質),只有10%是旁髓質腎元(亨利氏環深入到內髓質),這些腎元的亨利氏環粗上行支會吸收鹽但是不能吸水,再加上亨利氏環的下行支與上行支(以及直血管)所形成的對流 (countercurrent)作用,造成高張的腎髓質: 滲透壓由外髓質的 300 mOsm/kg上升到內髓質的 800-1200 mOsm/kg。
第二個代價是低氧的髓質: 腎臟的重量佔不到體重的 1%,腎血流量卻佔了心輸出量的 23% (以重量而言,腎臟是全身血流量最大的器官),但是其中只有 10%進入髓質(傍髓質腎元),而亨利氏環髓質粗上行支吸收鹽是主動運輸(需要能量與氧氣,能量來自Na-K-ATPase,而腎臟消耗氧氣主要是用於腎小管的主動運輸),再加上腎絲球的入球與出球小動脈以及髓質直血管的逆行(對流)性分佈造成動靜脈分流 (shunt),和直血管的慢速血流(有助於增加髓質的張力),以上種種現象造成髓質的氧氣分壓只有 5-25 mmHg (皮質的氧氣分壓有 50 mmHg),因此低血壓或缺氧的時候腎臟很容易受傷(急性腎損傷)。
凡事都有代價,尿液濃縮的代價是腎髓質的細胞隨時都生活在高張與低氧的環境中 ,這就是腎臟的智慧: 在惡劣的環境中默默工作。