章肾功能不全的病理生理机制及临床意义ppt课件

肾功能不全 renal insufficiency,肾脏的生理功能 生成尿液，排出代谢终末产物、药物、 毒物、解毒产物； 调节体内水、电解质、渗透压和酸碱平衡 分泌肾素、前列腺素（血压调节）、促红 细胞生成素、1,25-(0H)2-D3(钙磷代谢调节） 等多种生物活性物质； 灭活胃泌素、甲状旁腺素等； 参与血压调节。,肾功能不全的概念,肾脏泌尿功能严重障碍，造成:,代谢产物及毒性物质蓄积,水、电解质和酸碱平衡紊乱,肾脏内分泌功能障碍,二、肾功能不全分类,急性肾功能衰竭 Acute renal failure 慢性肾功能衰竭 Chronic renal failure,尿毒症 Uremia,第一节 肾功能不全的基本发病环节,肾小球滤过功能障碍 肾小球滤过率下降 肾小球滤过膜通透性增加 肾小管功能障碍 重吸收障碍 尿液浓缩和稀释障碍 酸碱平衡紊乱 肾脏内分泌功能障碍 肾素、内皮素生成增多 KKPGS障碍、AA代谢失衡 EPO、1-羟化酶生成减少,GFR：单位时间内两肾生成超滤液的量（125ml/min，180L/day）。 1、肾血流量减少,2、有效率过压降低 有效滤过压肾小球毛细血管压(囊内压毛细血管血浆胶体渗透压),肾小球滤过率(GFR)下降,一肾小球滤过功能障碍,尿路梗阻、肾小管阻塞、肾间质水肿,3、肾小球滤过面积减少 肾单位大量破坏,4、肾小球滤过膜通透性改变,肾球囊腔 基底膜 毛细血管腔,原因 ：膜的 炎 症 完整性 损 伤 受损 通透性。 免疫复合物 电屏障,二、肾小管的功能障碍,重吸收 Na+的重吸收 葡萄糖 氨基酸 HCO3 分泌K+、H+、有机酸,尿液浓缩稀释,1、近曲小管功能障碍,重吸收：水、葡萄糖、氨基酸、蛋白质、钠、钾、 碳酸氢盐、磷酸盐。 排泄：对氨马尿酸、酚红、青霉素、泌尿系造影 碘剂,2、髓袢功能障碍,3、远曲小管和集合管功能障碍,醛固酮：调节钠-钾、钠-氢等交换。 抗利尿激素：调节尿液的浓缩和稀释。,三、肾脏内分泌功能障碍,1、肾素-血管紧张素-醛固酮系统,2、促红细胞生成素,肾性高血压；钠水潴留。,3、1,25-(OH)2VitD3,4、激肽释放酶-激肽-前列腺素系统,5、灭活甲状旁腺激素和胃泌素,肾性贫血。,肾性骨营养不良。,肾性骨营养不良；消化性溃疡。,肾性高血压。,第一节 急性肾功能不全 acute renal insufficiency 概念： 是指肾脏功能在短时期内(数小时或数天)突然急剧下降，以致机体内环境发生严重紊乱的临床综合征。 主要表现： 氮质血症、高钾血症和代谢性酸中毒、水中毒，多数患者有少尿或无尿(有一部分患者尿量不少，称非少尿型急性肾功能衰竭)。,一、病因和分类,肾前性（功能性） 病因：肾血流量下降 特点：肾前性氮质血症 尿/血肌酐 40 尿量减少；肾小管无损伤 肾性 病因：肾实质性疾病 特点：等渗尿，比重 1.015，尿钠 高，尿检出现细胞和管型 尿/血肌酐 20 肾后性 病因：肾以下尿路梗阻 特点：突然出现无尿 肾后性氮质血症,(一) 肾前性急性肾功能衰竭 (Prerenal acute renal failure),有效循环血量,肾血管收缩,肾血流灌注急剧,肾小球损伤,肾间质疾患,(二) 肾性急性肾功能衰竭 (Intrarenal acute renal failure),肾小管坏死,(三) 肾后性急性肾功能衰竭 (Postrenal acute renal failure),见于从肾盂到尿道的尿路急性梗阻,二、少尿型急性肾功能不全的发病机制 ARF发病机制的关键是GRF。影响GRF的因素主要有： （一）肾小球因素 1、肾血流减少（肾缺血） （1）肾灌注压下降： 肾血压受全身血压影响，但肾血流自身调节能力强，这样GRF才能保持稳定。 80160mmHg RBF，GRF 保持稳定,当：休克、心衰、动脉硬化等。 80160mmHg RBF，GRF 保持稳定 5070 mmHg RBF，GRF降低1/22/3 40 mmHg RBF，GRF 几乎为零,（2）肾血管收缩：(入球小动脉收缩，肾血 流减少) 交感兴奋CA增加； RAS激活,AngII； 肾激肽释放酶-激肽系统的扩血管作用 减弱。 PG(PGE2，PGA2)产生， 肾 内皮素合成 ； 肾血管收缩是休克、毒物引起ARF初期发病 机制,（3）血液流变学的变化： 血液粘度，纤维蛋白原增多是血液粘度 升高的主要原因； 血细胞黏附聚集: RBC聚集、变形能； 血小板聚集；白细胞黏附、嵌塞； 、原因易致DIC。,微血管变化： a 血管口径缩小 b自动调节功能丧失 缺血加重 c肾小血管痉挛、DIC （4）肾血管内皮细胞肿胀管腔狭窄 缺氧钠泵失灵 缺血-再灌氧自由基损伤内皮,内皮细胞肿胀,血流减少,急性肾衰时,内皮细胞损伤血小板聚集,2、肾小球病变 急性肾炎、狼疮性肾炎滤过面积。 （二）肾小管因素： 1、肾小管阻塞 肾缺血、肾毒物上皮细胞坏死脱落上 皮细胞碎片、肌红蛋白、血红蛋白形成管 型阻塞肾小管肾小球囊内压GFR。,阻塞学说 坏死的肾小管上皮脱落阻塞管腔,2、原尿回漏： 肾小管上皮细胞坏死、基膜断裂原尿 反流入肾间质间质水肿压迫肾小管 及肾血管GFR。,原尿返漏学说 原尿由损伤的肾小管上皮间隙渗入细胞间质,三、肾细胞损伤及其机制 （一）受损细胞类型及特征 1、肾小管细胞： 1）坏死性损伤 （1）小管破裂性损伤(tubulorrhexic lesion)： 各段肾小管上皮细胞坏死、脱落、基膜断裂 见于：缺血、中毒。 （2）肾毒性损伤(nehyrotoxic lesion)： 肾中毒肾近球小管上皮细胞大片坏死 （基膜完整）。,2）凋亡性损伤 细胞凋亡明显，常发生在远曲小管。 小管上皮细胞损伤程度还受肾内因素影响。,（1）肾氧供特点：丰富，耐受性差。 mTAL耗氧量大，在缺氧环境。 （2）内源性因子与mTAL损伤： 腺苷直接抑制mTAL主动重吸收； 缺氧Ang、CA、加压素肾小球产 生PGE2抑制细胞自身主动转运。 NO和超氧阴离子形成毒性更强的 过氧亚硝酸损伤细胞。 舒血管因子 内皮细胞释放 缩血管因子。,（3）缺氧、中毒有协同作用。 肾缺血、中毒对肾小管细胞损伤多表 现为功能紊乱。 如，十分严重，细胞坏死或形态学改变。 2、内皮细胞： 1）内皮肿胀血管腔狭窄血流肾 血流。 2）内皮细胞受损血小板聚集与微血栓 形成肾血流减少、GFR。 3）内皮细胞窗变小KfGFR。,4）舒血管因子缩血管因子肾血管持 续收缩GFR。 3、系膜细胞： 缺血、中毒性肾损伤时释放： 1）内源性活性因子（ADH、AngII）； 2)外源性庆大霉素、腺苷、硝酸铀等； 促进系膜细胞收缩肾小球滤过面积、 KfGFR,（二）细胞损伤机制： 能量 代谢 障碍 各类细胞损伤、死亡 膜转运系统破坏 的主要机制。 1、ATP、钠钾ATP酶活性细胞内 钠水潴留、Ca2+超载及细胞水肿细胞 代谢功能障碍甚或死亡。,2、自由基产生清除脂质过氧化、共价 键结合性损伤细胞损伤。 3、GSH细胞抗氧化能力细胞膜稳定 性细胞受损。 （1）GSH过氧化物酶的底物将H2O2还原成H2O 清除自由基。 （2）与膜蛋白反应维持膜蛋白中巯基/二硫 化物正常比例确保细胞膜、线粒体膜 功能。 （3）细胞保护剂防止磷脂酶活化。,4、磷脂酶活性 (1)大量释放脂肪酸; (2)细胞骨架结构解体膜被降解; (3)脂肪酸还可分解产生PG，LTs等 血管张力 影响 血小板聚集 循环障碍。 肾小管上皮细胞的功能 5、细胞骨架结构改变 6、细胞凋亡的激活,二、发病机制,二、功能代谢变化 分为三期，少尿期、多尿期、恢复期。 (一)少尿期： 1、少尿 （1）尿量变化：少尿； 无尿。 （2）尿的变化：比重，钠含量，尿中出 现蛋白、管型，血尿。 （3）时间：816天，少数 34周。,两种急性肾衰少尿期尿液变化比较,2、氮质血症(azotemia)： 氮质血症： GFR血中NPN的含量超过 正常。 有30%功能肾单位存在，血中尿素 水平可正常（10-15mg% 。 3、代谢性酸中毒： （1）GFR体内酸性产物堆积； （2）PTH抑制CA近球小管排H+， HCO3-回收; （3）肾小管泌NH3排H+ ；,（4） 发热、感染、细胞分解代谢酸 性产物。 影响：心血管、中枢神经系统功能 , 引起高钾血症。 4、水中毒(water intoxcation)： （1）肾排水减少。 （2）ADH分泌增多。 （3）内生水增多。 影响：可发生心功不全、稀释性低钠血 症、 脑水肿、肺水肿 。,5、高钾血症： （1）、排出减少。 （2）、组织分解代谢增强，K+从细胞内释出。 （3）、酸中毒钾移到细胞外 （4）、低钠远曲小管钠钾交换 促使高血钾发生。 加重高血钾对心脏毒性。 死亡三角：低血钠、酸中毒、高血钾。 影响：使心脏传导延缓、阻滞、甚或心律失常（室颤）、心脏停搏。,（二）多尿期： 尿量400ml/d，标志进入多尿期， 尿量逐渐增多，日排尿可达35升。 持续约12周。 1、多尿机制： （1）肾血流和GFR功能恢复正常； （2）新生肾小管功能尚未完全恢复； （3）积蓄的代谢产物引起渗透性利尿。 （4）肾小管阻塞、间质水肿解除。,2、注意： （1）早期仍会发生氮质血症、高钾血症。 （2）后期易发生水电解质代谢紊乱（脱水、 低钾、低钠血症）和感染。 (三)恢复期： 一般发病后一个月左右进入恢复期。 肾功能逐渐恢复，约需数月1年。 急性肾功能不全是自限性病理过程，一旦病因去除，器官衰竭可能逆转。,非少尿型急性肾小管坏死 非少尿型ATN的患者起病时尿量超过600ml/日。 特点：症状轻、病程短、严重并发症少，预 后较好。 原因：GFR下降程度和肾小管损害程度轻。 表现： 1、尿浓缩功能的障碍尿量相对较 多、比重低、钠含量较低。 2、GFR氮质血症； 高钾血症少见。,患儿女，11月。因呕吐、腹泻伴发热9天，无尿5天入院。 9天前无诱因出现腹泻，每天34次，伴频繁呕吐，非喷射状，量较多；同时发热，体温最高41。给予口服抗生素治疗，三天后腹泻、呕吐次数减少，但体温仍在3839之间。近5天一直无尿。 体检： 呼吸60次/分，脉搏120次/分，血压85/54mmHg。 昏睡状态。双眼睑及球结膜水肿，睑结膜稍苍白，口唇干裂，咽充血，颈无抵抗；呼吸深大。 实验室检查： 便常规正常；血钾8.6mmol/L，血钠128mmol/L,氯化物100mmol/L, 血钙1.98mmol/L，血磷2.33mmol/L, 尿素氮37.12mmol/L,血肌酐804.44mol/L；血气分析：pH7.17, PCO224.5mmHg, HCO3-8.6mmol/L, SBE -18.3mmol/L；心电图：室内传导阻滞，T波高尖。,(一) 治疗原发病,(二) 对症治疗,严格控制入液量 处理高钾血症 纠正代谢性酸中毒 控制氮质血症 透析疗法,四、防治的病理生理基础,第三节 慢性肾功能不全,各种慢性肾脏疾病使肾单位发生进行性破坏，不能维持内环境稳定造成: 代谢废物潴留 水、电解质与酸碱平衡紊乱 肾内分泌功能障碍,一、慢性肾功能不全的原因 ： 慢性肾小球肾炎 、慢性肾盂肾炎； 肾小动脉硬化症、肾结核； 糖尿病、高血压肾损害； 尿路慢性梗阻。,25 50 75 100,内生肌酐清除率占正常值的%,临 床 表 现,肾功能不全（25-30%）,肾功能衰竭（20-25%）,尿毒症（20%）,无症状期,肾储备功能降低,二、慢性肾衰的发展过程图,二、慢性肾功能不全的发展过程 （一）不全代偿期： 虽有病变但通过代偿仍能维持内环境相 对稳定,不出现症状。 内生肌酐清除率正常30 血BUN、Cr在正常范围，肾功适应范围缩 小，加大负荷内环境紊乱。,( 二)不全失代偿期 内生肌酐清除率2530； 肾调节功能，正常饮食轻度NPN； 酸中毒； 多尿、夜尿； 乏力、轻度贫血、食欲。,（三）衰竭期 内生肌酐清除率2025； 氮质血症较重、BUN、Cr均； 代谢性酸中毒； 钙磷代谢紊乱、水电解质代谢紊乱； 严重贫血。,（四）尿毒症期 内生肌酐清除率20 ； 酸中毒明显； 全身性中毒症状终末期肾病。,三、发病机制,健存肾单位学说,矫枉失衡学说 肾小管细胞和间质细胞损伤假说,肾小球过度滤过学说,(一)健存肾单位学说 (Intact nephron hypothesis),慢性肾脏疾病时，部分肾单位轻度受损或保持完整功能，称为健存肾单位(intact nephron)。,健存肾单位长期 代偿性肥大和功能增强,肾小球纤维化和硬化,(二)肾小球过度滤过学说 (Glomerular hyperfiltration hypothesis),GFR,血中某物质(P),(矫枉) 浓度正常,某因子(PTH),机体损害 (失衡),(促进排泄),(三)矫枉失衡学说 (Trade-off hypothesis),（四）肾小管和间质细胞损伤假说 依据：慢性肾病，肾小管间质区损伤超过 肾小球或血管。 机制： 毒物损伤 代 谢 性 疾患 间质性肾小管炎 遗 传 性 炎细胞浸润 肾间质 肾瘢痕形成。 不同纤维化 （不对称或一侧）,肾小管-间质纤维化是慢性肾脏疾病， 发展至终末期肾衰的重要原因。,四、功能代谢变化,(一) 泌尿功能障碍,尿量,尿比重和渗透压,尿液成分,1. 尿量,2. 尿比重和渗透压,早期,尿浓缩功能障碍 稀释功能正常,低渗尿 低比重尿,尿浓缩、稀释功能均丧失,等渗尿,晚期,3. 尿液成分,蛋白尿 血尿 脓尿,(二) 氮质血症,(三) 水、电解质和酸碱平衡紊乱,1. 水代谢障碍,脱水（水的摄入限制过严）,水潴留（水摄入限制不严）,2. 钠代谢障碍,“失盐性肾”，尿钠含量高。机制:,健存肾单位原尿流速加快，重吸收； 尿中溶质，渗透性利尿； 甲基胍蓄积，抑制肾小管对钠的重吸收。,3. 钾代谢障碍,低钾血症,摄食不足 呕吐、腹泻 长期应用利尿剂,高钾血症,尿量减少 酸中毒 组织分解代谢增强,4、镁代谢障碍 CRF少尿镁排出高镁血症； 若给硫酸镁血镁。,5. 钙磷代谢障碍,矫 枉,GFR,慢性肾衰晚期,健存肾单位,PTH分泌,溶骨,血钙降低 血磷升高 1，25-（OH）2-D3生成减少 毒性物质的滞留,6.代谢性酸中毒,GFR降低，固定酸排泄障碍 继发性PTH 近曲小管泌H+ 肾小管上皮细胞产NH3减少,（四）肾性高血压,肾脏疾病,肾实质破坏,PGA2、PGE2,（五）肾性骨营养不良（肾性骨病） CRF尤其是尿毒症时，儿童出现佝偻 病，成人发生骨质软化、疏松、囊性纤维化 的骨病。,（五）肾性骨营养不良,CRF,肾性骨营养不良,（六）出血倾向,（七）肾性贫血,毒性物质抑制血小板第3因子释放、粘附、聚集功能减弱,促红细胞生成素减少 血中毒性物质蓄积 红细胞破坏增多 铁、蛋白等吸收减少 出血,第三节 尿毒症,尿毒症的概念,急、慢性肾功能衰竭发展到最严重的阶段，内源性毒性物质在体内潴留，引起一系列自体中毒症状。,发病机制-尿毒症毒素的作用 尿毒症毒素的种类和作用 PTH 胍类化合物 尿素 多胺 中分子物质 其他物质,典型病例,患者，女，35岁。患“肾小球肾炎”、反复浮肿20年，尿闭1天急诊入院。 患肾炎后反复眼睑浮肿。6年来排尿每天10余次，夜尿4-5次，2000ml/天。期间，BP19.3/13.3kPa，Hb40-70g/L，RBC1.3-1.761012/L。尿蛋白+，RBC、WBC、上皮细胞0-2/HP。3年来夜尿更明显，尿量约3000ml/天，比重1.010左右。全身骨痛并逐渐加重。近10天来尿少、浮肿加重，食欲锐减、恶心呕吐、腹痛。全身瘙痒、四肢麻木轻微抽搐。一天来尿闭，症状加重急诊入院。 T37、R20、P120、BP20/13kPa、RBC1.49 1012/L、Hb47g/L，WBC9.6 109/L，血磷1.9mmol/L，血钙1.3mmol/L。尿蛋白+，RBC10-15/Hp，WBC0-2/Hp，上皮0-2/Hp，颗粒管型2-3/LP。X线检查：双肺正常，心界略扩大，手骨质普遍性稀疏、骨质变薄。,Thank You !,机能代谢变化,神经系统：中枢神经系统尿毒症性脑病 周围神经病变 机制：毒物引起神经细胞变性； 电解质和酸碱平衡紊乱 肾性高血压,消化系统：食欲不正，厌食，恶心，呕吐或腹泻 机制：产NH3增多； 胃肠道溃疡,心血管系统：充血性心力衰竭和心律紊乱 尿毒症性心包炎,呼吸系统：深大呼吸 尿毒症性肺炎；肺水肿；纤维素性胸膜炎,免疫系统：细胞免疫异常，体液免疫正常,皮肤：皮肤瘙痒，干燥，脱屑和颜色改变，尿素霜,慢性肾功能衰竭和尿毒症防治的病理生理基础,治疗原发病 低盐饮食 消除能增加肾功能负担的诱因 有效降低高血压 抗纤维化 对症治疗。 采用腹膜和血液透析(人工肾),目前治疗尿毒症最有效的方法是什么？,肾移植,第三节 尿毒症(uremia) 概念：急性或慢性肾功能衰竭发展到严重阶段时，除代谢终末产物大量滞留，水、电解质和酸碱平衡紊乱以及肾脏内分泌功能失调外，更由于尿毒症毒素的作用，而发生全身中毒症状，出现诸多器官、系统功能紊乱的综合征。 一、尿毒症时的主要临床表现： （一）神经系统： 头昏、头痛、不安、思维不集中、记忆力减退、易激动或抑郁、表情淡漠、失眠、惊撅、昏迷(尿毒症性脑病)。,Thank You !,（二）消化系统：食欲不振、恶心、呕吐、口腔有臭味，呼出气有氨味，胃肠道出血等。 （三）心血管系统：血压增高、心力衰竭、心律紊乱、心包炎等。 （四）呼吸系统：呼吸深快、肺炎、喉炎、支气管炎、肺水肿、胸膜炎等。 （五）内分泌系统：肾素、1,25-(OH)2-D3、促红素及性激素的变化等。 （六）皮肤：特殊面容(贫血、眼睑肿胀)、皮肤搔痒、干燥、脱屑、尿素霜等。,（七）物质代谢障碍：糖耐量降低、负氮平衡、高脂血症。 （八）免疫系统功能障碍（严重感染） 二、尿毒症毒素(uremia toxin)： （一）尿素(urea)：毒性不强，但占