腎臟主要由腎單位組成，每個腎臟有100萬個左右的腎單位。腎單位包括腎小體及其相應的腎小管，腎小體位於腎皮質，腎小管位於腎髓質。
腎小體由腎小球及腎小囊組成，腎小球是由人球小動脈分出的5～8個分支組成的一團毛細血管網。在這些毛細血管之間有少量的系膜組織充填著，系膜組織由系膜基質和少量系膜細胞組成。腎小球毛細血管壁分3層：內層是內皮細胞、中層為基膜、外層是上皮細胞，這3層合在一起稱為“腎小球濾過膜”，它完成腎臟的重要生理功能。
在腎小球的人球小動脈和出球小動脈之間有一重要的特殊結構統稱為“腎小球旁器”，後者主要由球旁細胞和緻密斑組成。球旁細胞的胞漿內含有分泌顆粒，免疫熒光證明這些顆粒中含有腎素，人體90％以上的腎素是由球旁細胞分泌的。當腎缺血、腎小動脈內壓下降時就能刺激腎素分泌，故球旁細胞又稱 “壓力感受細胞”。
緻密斑是由遠端小管上皮細胞演變而來，胞漿內含小顆粒，可感受遠曲小管內液的容量和鈉離子濃度的變化，故又稱“鈉敏細胞”，它可調節球旁細胞分泌腎素。
腎小管可分為近端小管(包括近曲小管和髓袢降支粗段)、髓袢細段、遠端小管(包括髓袢升支粗段和遠曲小管)三部分。近端小管能重吸收腎小球濾過液(原尿)中幾乎全部葡萄糖、氨基酸和蛋白質，以及65％的Na+、85％的水和50％的尿素等，還能向管腔分泌H’、氨、肌酐、馬尿酸等，是重吸收原尿中大量有用物質和分泌排出某些廢物的重要部分。
髓袢升支粗段是尿稀釋的關鍵部 位，該段上皮細胞對NaCl主動重吸收而不伴有水的重吸收，從而使該段小管液成為低滲液，使尿稀釋成為可能。遠曲小管的功能是繼續重吸收水和Na，並向管腔分泌K+、H+和氨，對維持血液的酸鹼平衡起重要作用。醛固酮能促進該段上皮細胞重吸收 Na’，排出K+;抗利尿激素能提高其對水的重吸收，使尿液濃縮、尿量減少。
腎臟的主要生理功能是生成尿液，並藉此排洩人體代謝終產物及某些廢物、毒物，同時經重吸收保留有用物質，調節水、電解質和酸鹼平衡。另外，腎臟尚可分泌一些重要的內分泌激素(如腎素、促紅細胞生成素、前列腺素等)，同時也是胰島素、胃泌素、甲狀旁腺素等激素的滅活場所。
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