肾功能衰竭（Renal Failure）

肾功能衰竭 RenalFailure 主要内容 1 急性肾功能衰竭 1 急性肾功能衰竭的病因 分类 2 急性肾功能衰竭的发病机制 3 急性肾功能衰竭时机体的主要变化2 慢性肾功能衰竭 1 慢性肾功能衰竭的病因及发病机制 2 慢性肾功能不全的发展过程 3 慢性肾功能衰竭时机体的主要变化3 尿毒症 正常肾功能 1 泌尿功能 排出体内代谢废物 2 维持内环境恒定功能 包括水 电解质 酸碱平衡的调节等 3 内分泌功能 分泌肾素 前列腺素 促红细胞生成素 以及维生素D3的活化 急性肾功能衰竭 Acuterenalfailure 一 定义 肾脏的急性 实质性损伤 肾脏泌尿功能急剧下降 引起氮质血症 水 电解质酸碱平衡紊乱的一种综合征 二 病因 一 肾前性因素 1 各种原因引起的肾血流减少 休克早期 急性心力衰竭等 2 高血压晚期 肾小动脉玻璃样变 肾血管腔狭窄 肾血流减少 二 肾性因素 1 肾小球 肾间质病变 急性肾小球肾炎 狼疮性肾炎 急性肾盂肾炎 节结性多动脉炎等 2 急性肾小管坏死 Acutetubularnecrosis 是急性肾功能衰竭最常见 最重要的病因 占急性肾功能衰竭病人的45 75 1 持续肾缺血 各种休克的晚期 肾缺血时间过长 实验证明肾缺血时间少于2小时 恢复肾血流后肾功能可完全恢复 功能性肾功能衰竭 肾缺血时间超过2小时 肾小管损伤 肾缺血时间超过3小时 肾小管损伤需要2 3周才能恢复 肾缺血时间超过4小时 肾小管损伤难于恢复 器质性肾功能衰竭 2 肾毒物 包括以下几类 重金属类 如汞 砷 铅 锑 铜 铋 铀等 这类重金属在肾小管上皮细胞内与多种酶的巯基 羟基 氨基结合 影响酶的活性 药物类 如磺胺药 庆大霉素 卡那霉素 多粘菌素等 这类药物也是干扰酶活性 与DNA核苷酸成分结合 结构改变 功能受影响 磺胺药引起的过敏反应损伤肾小球滤过膜 其结晶阻塞肾小管 生物性毒物类 包括蛇毒 毒蕈 生鱼胆 血红蛋白 肌红蛋白等 这类毒物被肾小管上皮细胞吸收后 其分解产物损伤肾小管上皮细胞 有机物类 如四氯化碳 四氯乙烯 乙二醇 甲醇等可引起肾小管坏死 三 肾后性因素 各种原因引起的尿路梗阻 尿路结石 肿瘤 前列腺肿瘤 宫颈癌等压迫尿路 三 发病机制 引起急性肾功能衰竭的病因较多 不同原因的发病机制不完全相同 以下主要介绍急性肾小管坏死的发病机制 一 肾血管收缩 肾血流量减少是急性肾小管坏死的主要机制 正常人肾血流灌注压高 血流量大 1200ml 分 以维持肾小球滤过率 保证肾功能的实现 各种原因 休克 刺激交感 肾上腺髓质系统兴奋 儿茶酚胺分泌增多 肾血管收缩 肾血流量减少 肾小球滤过率降低 同时肾小管上皮细胞因缺血或肾毒物作用坏死 肾小管上皮细胞重吸收原尿中钠离子减少 流经致密斑的钠离子增多 刺激肾素分泌增加 通过肾素 血管紧张素系统作用 肾血管进一步收缩 当入球小动脉压力低于40 60mmHg时 无原尿形成 肾小球滤过率降低 同时发生肾小管上皮细胞因缺血而坏死 肾血管收缩 肾小球滤过率降低 二 肾组织细胞 血管内皮细胞 上皮细胞 损伤 肾缺血 肾组织细胞代谢障碍 能量生成减少 因能量不足细胞水肿 同时细胞内钙离子超载 一方面损伤线粒体加重能量代谢障碍 另一方面促进氧自由基的生成加重组织细胞损伤 血管内皮细胞肿胀 引起管腔狭窄 肾血流进一步减少加重肾小管缺血 肾小管上皮细胞肿胀 管腔狭窄 肾小球囊内压增高 肾小球滤过率降低 三 肾血管内凝血 持续缺血缺氧 感染 组织损伤等均可激活凝血过程 引发血管内凝血 加重肾缺血 肾小管上皮细胞因缺血坏死 同时肾小球滤过率降低 四 原尿回漏 肾小管上皮细胞坏死脱落 肾小管基底膜缺损 原尿漏入肾小管周围间质 同时引起肾小管周围间质水肿 压迫肾小管使肾小球滤过率降低 五 肾小管阻塞 坏死脱落的上皮细胞及磺胺结晶等阻塞肾小管管腔 使肾小球滤过率降低 四 急性肾小管坏死的分类 根据发病初期尿量的变化可分为少尿型和非少尿型两类 一 少尿型 根据病程中尿量的变化分为少尿期 多尿期和恢复期 1 少尿期 从发病的12 24小时开始 病情轻者持续3 5日 病情重者持续2 3周 持续时间越长预后越差 1 尿的变化 少尿或无尿 24小时尿量少于400ml 24小时尿量少于50 100ml 发生机制 肾血流减少 肾内DIC 肾小管阻塞 原尿回漏 低比重尿 尿比重在1 010 1 012之间 正常值为1 003 1 030 发生机制 肾小管重吸收 浓缩尿功能障碍 尿钠含量升高 是急性肾小管坏死的临床特征之一 尿钠含量高于40mmol L 正常值 20mmol L 发生机制 肾小管上皮细胞损伤 尿钠重吸收减少 尿成分的变化 尿蛋白阳性 尿中出现红细胞 白细胞 管型等 发生机制 肾小球滤膜通透性增加以及脱落的坏死上皮细胞 2 电解质代谢紊乱 高钾血症 是少尿期致死的原因 发生机制 少尿及肾小管损伤排钾减少 组织损伤释放钾 酸中毒致钾分布异常 低钠血症 少尿 水潴留 引起稀释性低钠血症 注意与低渗性脱水的比较 发生脑水肿 肺水肿 心力衰竭等 临床治疗时注意输液速度及输液量 否则会加重低钠血症 高镁血症 血镁升高达3mmol L 正常值0 75 1 25mmol L 发生机制 肾脏排镁减少 组织破坏细胞内镁释放 影响 心动过缓 血管扩张 血压下降 嗜睡 3 氮质血症 肾脏泌尿功能降低 不能有效排出尿素 尿酸 肌酐等非蛋白含氮 NPN 物质 致使血中非蛋白含氮物质增高称之 正常值25 30mg 4 代谢性酸中毒 肾小球滤过率降低固定酸排出减少及肾小管损伤 排酸保碱功能降低 组织分解代谢产物 硫酸 磷酸 有机酸 增多 2 多尿期 经历少尿期后 尿量成倍增加 是进入多尿期的标志 机制 肾血流 肾小球滤过功能恢复 肾间质水肿消退 肾小管阻塞解除 新生肾小管上皮细胞重吸收 浓缩功能不完善 渗透性利尿 多尿期肾功能未完全恢复 氮质血症 电解质紊乱 酸中毒仍存在 同时多尿又容易引起脱水 缺钾 缺钠等变化 临床治疗中需要及时针对病情变化调整治疗方案 3 恢复期 经历多尿期后进入恢复期 肾小球滤过功能及肾小管功能已基本恢复 血液各种成分基本恢复正常 病人无临床症状 但是 肾功能完全恢复需要半年 2年时间 二 非少尿型 急性肾小管坏死中有少部分病人发病初期尿量在400 1000ml之间 称为非少尿型 这类病人肾小球滤过率降低 肾小管损伤较轻 主要是浓缩功能障碍 但是可向少尿型转化 功能性和器质性肾功能衰竭的比较 慢性肾功能衰竭ChronicRenalFailure 一 定义 各种慢性肾脏疾病使肾实质破坏 经一定时间 数月 数年 残存有功能的肾单位不能充分排除体内的代谢废物和维持内环境的恒定 出现水 电解质 酸碱平衡紊乱及与肾脏分泌活性物质有关的功能障碍 二 病因 一 肾脏病变 慢性肾小球肾炎 占50 60 慢性间质性肾炎 肾盂肾炎 肾结核 肾结石晚期 二 尿路梗阻 前列腺增生 肥大 肿瘤压迫 尿道狭窄等致使尿液返流 肾盂扩张 积水 继发感染损伤肾实质 三 全身性疾病及中毒 高血压性肾小动脉硬化 全身性红斑性狼疮 铅 汞中毒 三 发病机制 肾脏储备功能强大 正常人有200万个肾单位 只有肾单位减少到4万以下时 残存有功能的肾单位不能代偿 发生肾功能衰竭 目前有以下几种学说 一 健存肾单位学说 该学说1960年Bricker提出intactnephronhypithesis Bricker将受损较轻或正常的肾单位称为健存肾单位 这些肾单位代偿性肥大 肾小球滤过功能 肾小管重吸收及排泌功能都增强 维持机体内环境基本稳定 适应机体需要 临床上可无症状 其持续时间相当长 只有当健存肾单位过少不足以代偿时 内环境恒定破坏发生肾功能衰竭 二 矫枉失衡学说 该学说1972年Bricker提出trade offhypothsis Brichker认为当健存肾单位越来越少时 某种物质在体内潴留 与该物质代谢有关的体液因子 激素 分泌增多 调节健存肾单位对该物质的代谢维持正常水平 该物质的代谢得到 矫正 但是此激素对其它组织产生不良影响 使内环境发生另外的 失衡 详见钙磷代谢障碍部分 三 肾小球过度滤过学说 该学说1982年BrennerandBricker提出glomerulorhyperfitrateonhypothesis 作者认为残存肾单位的肾小球毛细血管内压和血流量增加 肾小球滤过率增加 出现过度负荷 长期负荷增加导致肾小球发生纤维化和硬化 促进肾功能衰竭的发生 高蛋白饮食可引起肾小球滤过率增加 四 慢性肾功能衰竭的发展阶段 虽然慢性肾功能衰竭的病因不同 但是都是以肾小球或肾小管损害为主 临床表现也不尽相同 到肾功能衰竭晚期大量肾单位破坏 功能衰竭则是共同的发病环节 临床表现相似 慢性肾功能衰竭的发展过程是肾脏损害逐渐加重 代偿能力逐渐消耗 根据肾功能损害的程度将其发展过程分为四个阶段 内生肌酐清除率 肌酐是人体肌肉中磷酸肌酸的分解产物 24小时的分解量一般较稳定 其排泄为肾脏 血肌酐浓度取决于肾脏排泄功能 所以尿肌酐浓度与血肌酐浓度之比称内生肌酐清除率 这一指标较好的反映肾脏的功能 男性 20 80mg d kg 女性 15 21mg d kg 一 肾脏储备功能降低期 肾功能受轻 中度损伤 尚能维持内环境恒定 内生肌酐清除率为正常人的30 以上 尿素氮在正常范围 无明显症状 肾单位损失50 二 肾功能不全期 肾功能损害较重 已不能维持内环境恒定 内生肌酐清除率为正常人的25 30 轻度氮质血症 肾小管浓缩功能障碍 表现多尿 夜尿 轻度贫血 三 肾功能衰竭期 也称氮质血症期 内生肌酐清除率为正常人的20 25 严重氮质血症 血中NPN超过60mg 内环境破坏明显 出现水中毒 低钠血症 高钾血症 代谢性酸中毒 高磷低钙 贫血加重 临床表现头痛 厌食 恶心 呕吐 乏力等症状 四 尿毒症期 内生肌酐清除率在正常范围的20 以下 血中NPN高达80 100mg 严重的水 电解质 酸碱平衡紊乱 因代谢废物 毒物在体内储积 出现全身多系统的中毒症状 肾功能衰竭过程中肾功能损害的表现 五 机体机能和代谢的变化 一 尿的变化 1 多尿 夜尿 是慢性肾功能衰竭早期的临床表现 机制是健存肾单位肾小球滤过率代偿性增加 渗透性利尿 肾小管重吸收功能降低 对ADH反应性降低 晚期当肾小球滤过率降低时 可表现为少尿 正常人膀胱容量为300 400ml 当夜间肾小球滤过率增加 尿量增加超过膀胱的容量时出现夜尿 2 尿比重 渗透压的变化 早期尿比重 尿渗透压均降低 当肾脏浓缩功能丧失时 排出等渗尿 尿比重固定在1 010 3 尿成分的变化 尿中出现蛋白 血细胞以及各种管型 二 水 电解质紊乱 1 水代谢紊乱 正常人肾脏具有强大的浓缩及稀释尿的能力 慢性肾功能衰竭病人肾脏对水的调节能力降低 摄入水多时 发生水潴留 水肿 充血性心力衰竭 当限制水摄入时 发生脱水 循环衰竭 2 钾代谢紊乱 慢性肾功能衰竭病人肾脏对钾代谢调节能力降低 1 低钾血症 钾摄入减少 使用排钾利尿剂 呕吐 腹泻丧失消化液 2 高钾血症 少尿 尿钾排出减少 使用保钾利尿剂 酸中毒 组织损伤引起钾分布异常 3 钠代谢紊乱 慢性肾功能衰竭病人肾脏对钠代谢调节能力降低 当钠摄入多于排出时导致钠水潴留 血容量增加 发生水肿 当钠摄入少于排出时导致低钠血症 血容量减少 4 钙磷代谢障碍 1 高磷 慢性肾功能衰竭病人肾脏排磷减少 血磷升高 抑制肾组织细胞内1 羟化酶活性 维生素D3活化障碍 肠道吸收钙减少 血钙降低 刺激甲状旁腺激素 PTH 分泌增加 PTH一方面促进骨钙游离以补充血钙 另一方面促进肾脏排磷 使血磷升高得以纠正 但是 当肾小球滤过率低于30ml 分时 超过PTH的代偿能力 血磷升高 2 低钙 维生素D3活化障碍 肠道吸收钙减少 同时血磷升高 通过肠粘膜排泌到肠腔 与钙离子结合成磷酸钙盐形式排出体外 进一步影响肠道吸收钙 PTH分泌增多 骨钙游离 发生骨软化 骨纤维化 纤维性骨炎以及病理性骨折等 并发酸中毒时血中游离钙增多可掩盖低钙血症 一旦纠正酸中毒即表现低钙的临床表现 钙磷代谢调节 PTH 降钙素 1 25 OH 2VD3 血钙 血磷 维生素 活化 3 肝微粒体25羟化酶 2 NADPH 25 OH VD3 肾细胞线粒体 1 a羟化酶 1 25 OH 2VD3 1 25 OH 2VD3在钙磷代谢中的调节作用 血钙恢复 血磷恢复 三 氮质血症 肾小球滤过率降低 血中尿素 肌酐 尿酸等非蛋白含氮物质增多发生氮质血症 四 代谢性酸中毒 固定酸排出减少 肾小管上皮细胞排酸保碱能力降低所致 五 肾性高血压 1 钠 水潴留 2 肾素 血管紧张素系统与激肽 前列腺素系统失衡 激肽具有扩张肾小动脉 增加肾血流量 促进水 钠排出的作用 肾实质受损时 皮质近曲小管细胞释放激肽释放酶减少 激肽生成减少 六 肾性贫血 出血倾向 肾组织细胞产生释放的促红细胞生成素 Epo 减少 骨髓红细胞分化 血红蛋白合成等均减少 同时毒性物质潴留抑制骨髓造血功能 促进红细胞破坏 发生贫血 毒性物质不仅损伤血小板还抑制血小板的粘附 聚集功能 导致出血倾向 五 尿毒症 急 慢性肾功能衰竭病人均可发生尿毒症 病人除了表现水 电解质 酸碱平衡紊乱 代谢障碍进一步加重外 还出现毒性物质引起的自身中毒症状 称尿毒症 尿毒症病人 集全身各系统症状于一身 一 尿毒症的发生机制 目前认为尿毒症的发生与下列物质有关 1 甲状旁腺激素 几乎所有尿毒症病人PTH分泌增多 减少PTH后病人的症状和体征有所减轻 其毒性作用如下 1 引起肾性骨营养不良 2 神经毒性 引起中枢神经和周围神经的损害 破坏血脑屏障 促使钙进入脑组织 减慢神经冲动的传导速度 3 抑制红细胞生成并增加其渗透性和脆性 抑制血小板聚集 引起贫血和出血 4 抑制白细胞迁移 抑制中性粒细胞吞噬 抑制B淋巴细胞增殖和抗体形成 易发生感染 5 引发皮肤瘙痒 6 刺激胃泌素释放 胃酸分泌 促进溃疡形成 7 促进蛋白质分解 加重氮质血症 8 损伤心肌 9 引发高脂血症 胆固醇和甘油三酯水平增高 2 胍类化合物 胍类化合物是体内某些氨基酸 精氨酸 的代谢产物 正常时精氨酸主要在体内通过鸟氨酸循环不断生成尿素 胍乙酸和肌酐 肾功能衰竭晚期 精氨酸通过另一途径转变为甲基胍和胍基琥珀酸 见教材P241图 甲基胍是胍类化合物中毒性最强的小分子毒素 动物实验证实 甲基胍可使受试动物体重减轻 血尿素氮浓度增加 红细胞寿命缩短 呕吐 腹泻 便血 运动失调 痉挛 嗜睡 心室传导阻滞等十分类似人类尿毒症的表现 胍基琥珀酸的毒性较甲基胍弱 可抑制脑组织的转酮醇酶活性 影响脑细胞功能 引发脑部病变 胍基琥珀酸和甲基胍的生成途径 3 尿素 尿素是蛋白质代谢的主要终末产物 实验证明 高浓度尿素 107 1mmol L 可引起厌食 头痛 恶心 呕吐 糖耐量降低和出血倾向等症状 近年已证实 尿素的毒性作用与其代谢产物氰酸盐有关 氰酸盐能与蛋白质的氨基端结合 将蛋白质修饰为氨基甲酰衍生物 后者可破坏细胞或酶的活性 突触膜蛋白发生氨基甲酰化后 高级神经中枢的整合功能受损 发生疲乏 头痛 嗜睡等症状 4 胺类化合物 胺类化合物包括脂肪族胺 芳香族胺和多胺 脂肪族胺如甲胺 氨基乙醇等不仅可引起肌痉挛 扑翼样震颤和溶血 还可抑制某些酶活性 芳香族胺如苯丙胺 酪胺 抑制脑组织氧化作用 琥珀酸氧化过程以及谷氨酸脱羧酶 多巴脱羧酶的活性 多胺如精胺 腐氨和尸胺 与蛋白质和细胞均有高度亲和力 与尿毒症患者的厌食 恶心 呕吐和蛋白尿有关 多胺还能促进红细胞溶解 抑制促红细胞生成素的生成 抑制Na K ATP酶和Mg ATP酶活性 增加微血管的通透性 促进尿毒症患者肺水肿 腹水和脑水肿的发生 5 酚类化合物 酚类化合物如甲酚 4 羟基苯丙酸等可引起神经系统损害 抑制ATP酶活性和肝 脑细胞的活性 动物实验证明 酚类化合物可引起动物昏迷 抑制血小板3因子活性和血小板聚集 可能是引起出血的原因之一 6 中分子物质 中分子物质是指分子量为500 5000的一类物质 包括正常代谢产物 细胞代谢紊乱产生的多肽 机体细胞或细菌的裂解产物等 目前其化学本质未被确定 高浓度的中分子物质可能与周围神经及中枢神经病变 红细胞生成受抑制 胰岛素与脂蛋白酶活性降低 血小板功能受损 细胞免疫功能低下 性功能障碍和内分泌腺萎缩等有关 二 机体的功能和代谢变化 1 神经系统 尿毒症患者常出现神经 精神症状 发生率在80 以上 神经系统的症状是尿毒症最主要的症状 表现为尿毒症性脑病和周围神经病变 1 尿毒症性脑病 其临床表现有表情淡漠 疲乏 头痛 头晕和记忆力减退 病情加重时出现记忆力 判断力 定向力和计算能力障碍 并出现呆滞 幻觉 共济失调和意志障碍 最后出现谵妄 惊厥 嗜睡或昏迷等 甚至死亡 尿毒症性脑病的发生可能与下列因素有关 某些毒物 胍类化合物 甲状旁腺激素等 蓄积 抑制Na K ATP酶活性 能量代谢障碍 脑细胞膜通透性增加 发生脑水肿 肾性高血压所致的脑血管痉挛加重脑缺血缺氧 电解质和酸碱平衡紊乱 低钠血症 高镁血症 酸中毒等 2 周围神经病变 周围神经病变常为多发性的周围神经功能普遍丧失 其特征是由远端向近端发展 先上肢后下肢 先感觉功能障碍后运动功能障碍 最后发展为混合性的神经功能丧失 患者常有感觉异常 疼痛 灼痛 瘙痒和痛觉过敏 夜间更为明显 运动消失 固患者常活动下肢 称之为不安腿综合征 restlesslegssyndrome 进而发展为肢体无力 步态不稳 腱反射减弱或消失 甚至麻痹 周围神经病变的可能发生机制 胍基琥珀酸 甲状旁腺激素等抑制神经组织中的转酮醇酶 使髓鞘发生变性 低钠血症可引起神经系统的脱髓鞘病变 高镁血症时 神经冲动传导速度减慢 2 心血管系统 80 以上的尿毒症患者有心血管损害 50 的尿毒症患者死于心力衰竭和心律失常 心力衰竭是尿毒症患者常见的并发症 临床表现为水肿的出现或加重 血压升高 呼吸困难 肝淤血肿大 颈静脉充盈等 尿毒症晚期患者可出现尿毒症性心包炎 发生率40 50 为纤维素性 表现发热 心前区疼痛 胸骨后压迫感 刺痛 低血压 心包摩擦音及心界扩大 3 呼吸系统 由于免疫功能低下 患者常发生肺部感染 并因此而死亡 因尿素经唾