病理生理学-肾功能不全

肾功能不全原尿肾小管集合管终尿水和溶质在醛固酮、心钠素等内分泌素调控下被选择性重吸收重吸收10-19%水分正常人尿量1500ml/d1、生成尿液正常人肾血流量约1200ml/min，经肾小球滤出的滤液（原尿）约120ml/min，肾小球滤过率（GFR）与有效滤过压、滤过面积、滤过膜通透性及肾血流量等因素有关肾脏的主要功能：肾脏的主要功能：2、调节水、电解质平衡：尿液生成过程中受神经-内分泌调节，对保持体液容量及其成分的平衡起极其重要作用3、维持酸碱平衡：肾小管各段均有泌氢功能，对调节体内酸碱平衡尤其是排泄有机酸起重要作用4、重吸收一些有用物质：葡萄糖、蛋白质、氨基酸、无机盐离子等肾脏的主要功能：5、内分泌功能：肾脏是重要的内分泌器官，能分泌多种血管活性激素或非血管活性激素肾素：血管紧张素原→血管紧张素Ⅰ→血管紧张素Ⅱ前列腺素：PGE2、PGA2扩张肾血管；PGF2缩血管促红细胞生成素：促进骨髓红系增殖分化，Hb合成↑1，25-二羟维生素D3：肾间质产生1α羟化酶，使25-羟维生素D3转化为高活性1，25-二羟维生素D3，调节钙磷代谢激肽释放酶（肾皮质）：促进激肽原生成激肽（主要为缓激肽），扩张小血管及刺激前列腺素分泌6、降解某些肽类激素的场所

胃泌素、胰岛素、胰高血糖素等在肾脏降解T11L3肾脏的体表投影肾脏的解剖结构主要结构

肾脏的解剖结构远曲小管肾小囊入球小动脉出球小动脉

肾小球毛细血管袢

髓袢粗段、细段近曲小管肾单位示意图出球小动脉入球小动脉基膜致密斑球旁细胞球外系膜细胞血管极肾小囊壁层足细胞基膜近端小管球内系膜细胞肾小囊腔尿极肾小体的结构上皮细胞基膜内皮细胞滤过膜示意图

各种病因引起肾功能严重障碍，出现水、电解质和酸碱平衡紊乱，代谢废物及毒物在体内滞留，并伴有肾脏内分泌功能障碍的病理过程称为肾功能不全。肾功能不全

概念急性肾功能不全慢性肾功能不全尿毒症

内容提要第一节急性肾功能不全（ARI）定义：

肾小球滤过率（GFR）迅速下降，尿量和尿成分的改变、氮质血症、高钾血症和代谢性酸中毒等。

各种原因引起双侧肾脏在短期内泌尿功能急剧降低、导致机体内环境出现严重紊乱的病理过程。主要表现：一、病因与分类(Causesandclassification)

病因分类肾前因素肾前性急性肾功能衰竭肾性因素肾性急性肾功能衰竭肾后因素肾后性急性肾功能衰竭肾前性肾性肾后性急性肾功能不全的分类急性肾功能不全的常见类型以肾脏低灌注为特征常见于各型休克的早期肾前性

一肾前性急性肾功能不全有效循环血量↓肾血管收缩血容量减少心泵功能障碍血管容量增加肾血流灌注量急剧↓GFR↓肾前性急性肾功能不全(功能性急性肾功能不全)

肾前性急性肾功能不全发生机制醛固酮、抗利尿激素↑心房肽↓钠水重吸收↑导致钠水潴留

少尿

二

肾后性急性肾功能不全

各种原因引起肾以下（肾盏到尿路口）的尿路梗阻所致，见于双侧输尿管结石、炎症、肿瘤、前列腺肥大等引起的尿路梗阻。临床较少见，仅占5％以下肾后性梗阻上方压力↑甚至肾盂积水尿路梗阻GFR↓肾实质受压

少尿肾小囊内压↑有效率过压↓肾后性急性肾功能不全

肾后性急性肾功能不全发生机制

由于肾实质的器质性病变引起的急性肾功能不全称为肾性急性肾功能不全，为急性肾功能不全的核心部分，是临床常见的危重病症。

三

肾性急性肾功能不全肾性

急性肾小管坏死（常见）

肾小球、肾间质与肾血管疾患

肾实质损害GFR↓肾性急性肾功能不全(器质性急性肾功能不全)

肾性急性肾功能不全发生机制

三

肾性急性肾功能不全肾小球、肾间质与肾血管疾病

肾小球损伤急性肾小球肾炎狼疮性肾炎血管炎及血栓性微血管病肾小管间质疾病间质性肾炎严重感染、败血症、移植排异、药物过敏、恶性肿瘤浸润等双侧肾动脉栓塞血栓形成栓子、动脉粥样硬化斑块脱落

三

肾性急性肾功能不全急性肾小管坏死

肾性急性肾功能不全最重要、最常见的一种类型，约占80％左右，狭义的急性肾功能不全即指急性肾小管坏死。病因主要有两类肾脏缺血再灌注损伤肾中毒二、发病机制

(Pathogenesis)

发病机制不尽相同中心环节：GFR降低急性肾小管坏死引起的GFR降低及少尿的机制重点急性肾功能不全发病机制示意图肾血流动力学异常肾小管损伤肾血流量急剧减少肾内血流重分布肾小管阻塞原尿返漏肾灌注压降低肾血管收缩肾血管阻塞肾皮质缺血肾髓质充血GFR↓少尿肾出血肾中毒肾缺血、肾中毒急性肾小管坏死脱落细胞及碎片原尿排出受阻少尿溶血、挤压综合征Hb、Mb管腔内压升高GFR↓肾小管阻塞药物结晶等管腔沉积肾小管阻塞发生机制示意图肾小管阻塞及原尿反流示意图尿液肾小管细胞受损肾小管基底膜剥脱坏死细胞及碎片阻塞三、临床经过与功能、代谢变化

少尿型急性肾功能不全非少尿型急性肾功能不全按其尿量减少与否分为：

少尿期(oliguricstage)

多尿期(diureticstage)

恢复期(recoverystage)

(一)少尿型急性肾功能不全(Oliguricacuterenalfailure)临床过程（1）尿量及尿成分的变化少尿(<400ml/d或<17ml/h)或无尿(<100ml/d

)

尿钠增高，尿渗透压与相对密度降低

尿中可有管型、蛋白质及多种细胞尿钠﹥40mmol/L（正常<20mmol/L）（常见于急性肾小管坏死）尿渗透压<400mOsm/L尿比重<1.0151.少尿期

(oliguricstage)少尿、无尿功能性肾衰器质性肾衰尿比重>1.020<1.015尿渗透压>500mmol/L<400mmol/L尿钠含量<20mmol/L>40mmol/L尿蛋白与镜检正常蛋白(+)、RBC(+)、WBC(+)、管型(+)补液原则迅速扩容严格控制入液量补液后反应尿量↑症状改善尿量持续↓症状恶化少尿、无尿肾排水↓分解代谢↑内生水↑输液过多血容量↑水中毒

（2）水中毒1.少尿期

(oliguricstage)肺水肿、脑水肿、心功能不全

肾功能衰竭时，由于GFR降低，尿素、肌酐、尿酸等含氮的代谢产物在体内蓄积，血中非蛋白氮含量增加，称为氮质血症。

（3）氮质血症1.少尿期

(oliguricstage)肾排钾↓组织损伤、分解代谢↑

，酸中毒使钾从细胞内转移至细胞外摄入钾↑或输入库存血高钾血症可引起心脏传导阻滞、心律失常，甚至室颤、心脏停搏。高钾血症患者应密切监测血钾及心电图。

（4）高钾血症1.少尿期

(oliguricstage)首位死亡原因GFR酸性产物排出↓肾小管泌H+及泌NH3能力NaHCO3重吸收分解代谢固定酸产生代谢性酸中毒

（5）代谢性酸中毒1.少尿期

(oliguricstage)

少尿期平均持续7～14天，当有肾皮质坏死时，可持续1个月以上。持续时间越长，预后越差。2.多尿期(diureticstage)(一)少尿型急性肾功能不全(Oliguricacuterenalfailure)少尿期后，当尿量>400ml/d时提示已进入多尿期尿量增加是病情好转的标志，一般5～7天达多尿高峰，可达3～5L/d，最多可达6～10L/d。多尿的发生机制：肾功能逐渐恢复，GFR↑，肾小管重吸收功能尚未恢复，原尿不能充分浓缩。少尿期渚留的大量尿素等代谢产物使原尿渗透压增高，产生渗透性利尿肾间质水肿消退及肾小管阻塞解除使尿路通畅1周内，血中尿素氮、钾等仍高，患者仍未脱离危险期；1周后，少尿期的症状改善，易出现脱水、低钠血症、低钾血症等，且易出现感染。多尿期持续时间约2周，待血中尿素氮恢复正常，进入恢复期3.

恢复期(recoverystage)(一)少尿型急性肾功能不全(Oliguricacuterenalfailure)尿量和尿成分基本恢复正常；水电解质和酸碱平衡紊乱得到纠正；肾小管功能恢复要半年至一年甚至更长时间；尿浓缩功能恢复更慢；少数患者可转变为慢性肾功能不全。

无明显少尿，平均尿量在1000ml/d左右尿渗透压、相对密度低尿钠含量明显高于正常，但较少尿者低尿中细胞和管型较少氮质血症、代谢性酸中毒多无高钾血症(二)非少尿型急性肾功能不全(Nonoliguricacuterenalfailure)四、防治原则(preventionandcureprinciple)（1）预防1.控制原发病或致病因素2.合理用药3.利尿（2）治疗1.纠正水、电解质紊乱2.纠正酸中毒3.控制氮质血症4.防止感染5.合理提供营养6.血液净化疗法

血液净化疗法是抢救急性肾小管坏死最有效的措施。使患者顺利度过少尿期，降低死亡率。

通过选择合适的透析技术，将血液中各种可透析物质进行交换和排出，从而使机体内环境接近正常人，达到治疗目的。第二节慢性肾功能不全（CRI）

各种慢性肾脏疾病引起肾单位进行性、不可逆破坏，使残存的有功能的肾单位越来越少，以致不能充分排出代谢废物及维持内环境稳定，导致代谢废物和毒物在体内潴留，水、电解质和酸碱平衡紊乱及内分泌功能障碍，这一病理过程称为慢性肾功能不全。

氮质代谢产物的潴留，水、电解质、酸碱平衡失调和内分泌紊乱等全身各系统症状。主要表现一、病因(Causes)

如慢性肾小球肾炎、糖尿病肾病、系统性红斑狼疮等肾小管间质疾病：如慢性肾盂肾炎、尿酸性肾病、多囊肾、肾结核等肾血管疾病：尿路慢性梗阻：肾小球疾病：如高血压性肾小动脉硬化、结节性动脉周围炎等如肿瘤、前列腺肥大、尿路结石等慢性肾小球肾炎是引起CRI最常见的原因，约占60％左右。国内其次为肾小管间质疾病。西方发达国家糖尿病肾病是引起CRI最常见的原因，约占60％左右。其次为高血压肾损害。这两种病因在我国亦呈上升趋势二、发病过程及其机制

(processandPathogenesis)

发病过程CRI时，肾单位破坏及肾功能损害是一个缓慢的、渐进的发展过程。肾脏损害一旦发生，肾功能即呈进行性恶化。根据肾功能水平，将肾功能水平分成四期：肾功能代偿期、肾功能不全期、肾衰竭期、尿毒症期失代偿期分期血浆肌酐主要临床表现代偿期﹥50﹤178无，但肾脏储备功能减低肾功能不全期20～50186～442轻度贫血、乏力、食欲减退清除率内生肌酐肾衰竭期10～20451～707酸中毒、贫血、高磷、低钙血症、多尿、夜尿尿毒症期﹤10﹥707低蛋白血症、全身中毒症状、各脏器系统功能障碍慢性肾功能不全的发展过程与分期一般以内生肌酐清除率和血肌酐来评判肾功能水平慢性肾脏病及肾功能损害程度的分期——————————————————————CKD分期定义GFR肾功能损害程度

(ml/min/1.73m2)

—————————————————————

1肾脏损害伴GFR正常或升高902肾脏损害伴GFR轻度下降60-89肾储备能力下降期

3中度GFR下降30-59氮质血症期

4严重GFR下降15-29肾衰竭期

5肾衰竭<15（或透析）尿毒症期—————————————————————————K/DOQI<慢性肾脏病的临床实践指南>发病机制

健存肾单位学说肾小管－间质损害矫枉失衡学说细胞因子－生长因子的作用肾小球系膜细胞、肾小球或肾小管上皮细胞表型转分化的作用发病机制健存肾单位学说慢性肾实质疾病进行性发展相当数量肾单位破坏、功能丧失残余肾单位代偿肥大功能增强肾功能衰竭残余肾单位数量↓↓维持机体正常需要发病机制肾小管－间质损害来自血液、组织液、尿液中的损伤因素部分肾小管凋亡、脱落坏死肾小管萎缩肾小管活化增殖合成多种血管活性物质、生长因子细胞因子间质中的淋巴细胞、巨噬细胞、成纤维细胞相互作用促进炎症、纤维化过程肾功能衰竭发病机制约20％的慢性肾功能不全由肾小管间质疾病所致，慢性肾小球肾炎等肾小球疾病时往往伴有肾小管间质损害。肾小管-间质病变程度是反映肾功能下降程度和判断预后的决定性因素。肾小管－间质损害发病机制矫枉失衡学说发病机制细胞因子－生长因子的作用TGFβ、白细胞介素-1、单个核细胞趋化蛋白-1、血管紧张素Ⅱ、内皮素-1等肾小球和小管间质的损伤促进细胞外基质增多CRI发病机制肾小球系膜细胞、肾小球或肾小管上皮细胞表型转分化的作用肾小球系膜细胞肾小管上皮细胞肾间质成纤细胞肾小球上皮细胞肌成纤维细胞(MyoF)某些生长因子或炎症因子的诱导下肾间质纤维化、肾小球硬化过程CRI三、功能代谢变化（一）（二）（三）（四）（五）（六）泌尿功能障碍氮质血症水、电解质和酸碱平衡紊乱肾性高血压肾性贫血与出血倾向肾性骨营养不良（一）泌尿功能障碍1.尿量的变化CRI的早、中期，主要表现为夜尿、多尿，晚期发展为少尿。夜尿夜间尿量增多，接近甚至超过白天尿量。多尿24h尿量超过2000ml。机制：原尿流速增快；渗透性利尿；肾浓缩功能降低少尿CRI晚期，健存肾单位极度减少，滤过面积太小，尿量少于400ml。（一）泌尿功能障碍2.尿渗透压的变化低渗尿CRI早期，因肾浓缩功能障碍，尿比重最高只能达到1.020，称为低渗尿。等渗尿CRI晚期，因肾浓缩与稀释功能均障碍，尿渗透压接近血浆晶体渗透压，尿相对密度固定在1.008～1.012，称为等渗尿。3.尿成分变化（一）泌尿功能障碍蛋白尿肾小球滤过膜通透性增高或∕肾小管上皮细胞功能受损，使蛋白质滤过↑而重吸收↓，出现蛋白尿。肾小管上皮损伤后果果后蛋白尿血尿、脓尿肾小球基底膜受损、破坏→红细胞、白细胞从肾小球滤过，随尿排出→血尿、脓尿（二）氮质血症CRI时，肾单位大量破坏，GFR显著降低，体内含氮代谢产物如尿素、尿酸、肌酐、多肽类等在体内蓄积，血中非蛋白氮增高。内生肌酐清除率(creatinineclearancerate,CCr)=尿肌酐浓度×每分钟尿量血肌酐浓度CCr较好地反映了肾小球滤过功能（三）水、电解质和酸碱平衡紊乱1.水钠代谢障碍水钠健存肾单位较少，肾浓缩与稀释功能障碍，对水负荷调节能力减退。水摄入量增加，发生水潴留、水肿、水中毒甚至充血性心衰水摄入量过少或伴有呕吐、腹泻，易发生血容量减少、脱水肾小管重吸收钠减少。水代谢异常可引起血钠过高或过低，钠代谢异常也常合并水代谢障碍。可能与渗透性利尿，钠泵的极性改变，利钠因子分泌增多及毒物抑制肾小管对钠的重吸收等有关2.钾代谢障碍（三）水、电解质和酸碱平衡紊乱CRI时，虽有GFR降低，但由于多尿、健存肾单位远端小管泌钾和肠道代偿性排钾增多等，可使血钾相当长时间内维持正常。厌食、呕吐、腹泻或长期利尿，出现低钾。

晚期，GFR降至10mL∕min以下时，出现高钾血症。3.钙、磷代谢障碍（三）水、电解质和酸碱平衡紊乱高血磷肾功能减退早期→血磷升高→血钙降低→PTH分泌→减少肾小管磷重吸收→血钙磷恢复正常→PTH增高GFR<25ml/min时，PTH增高不能使磷充分排出→血磷增高PTH增高→溶骨活性↑→骨骼磷酸盐释放↑→血磷增高→PTH增高→恶性循环（三）水、电解质和酸碱平衡紊乱低血钙血磷增高1,25(OH)2D3减少肠黏膜受损，影响钙吸收血钙减低的原因：3.钙、磷代谢障碍4.代谢性酸中毒（三）水、电解质和酸碱平衡紊乱GFR<10ml/min酸性产物排出↓肾小管泌H+及泌NH3能力NaHCO3重吸收分解代谢固定酸产生代谢性酸中毒（四）肾性高血压肾脏疾病引起的高血压，称肾性高血压慢性肾小球肾炎引起的CRI，高血压发生率为90％糖尿病肾病引起的CRI，高血压发生率几乎为100％（四）肾性高血压发生机制RAS活性↑外周阻力↑钠水潴留血管容量↑心输出量↑扩血管物质↓血管收缩高血压（五）肾性贫血与出血倾向1.肾性贫血97％的CRI患者有贫血，且出现较早发生机制促红细胞生成素减少红细胞生存期缩短骨髓造血功能受抑制出血2.出血倾向主要血小板数量减少血小板功能障碍出血鼻出血、牙龈出血、消化道出血、皮下瘀斑（五）肾性贫血与出血倾向（六）肾性骨营养不良CRI时，由于钙磷及维生素D等代谢障碍所致的骨骼病变肾性佝偻病骨软化纤维性骨炎骨硬化骨质疏松转移性钙化儿童成人发生机制钙磷代谢障碍及继发性甲状旁腺功能亢进维生素D代谢障碍酸中毒（六）肾性骨营养不良（六）肾性骨营养不良第三节尿毒症（uremia）

急慢性肾功能不全发展到严重阶段，除存在水、电解质、酸碱平衡紊乱及内分泌功能失调外，还有代谢产物和内源性毒物在体内蓄积，从而引起一系列自体中毒症状（一）（二）（三）功能代谢变化发病机制防治原则（一）功能代谢变化1.物质代谢紊乱脂质代谢异常蛋白质与氨基酸代谢异常糖代谢异常脂质代谢异常甘油三酯极低密度脂蛋白低密度脂蛋白脂蛋白a主要表现：高密度脂蛋白多不饱和脂肪酸肾小球小管间质脂质和脂蛋白沉积系膜细胞增殖细胞外基质积聚单核巨噬细胞浸润肾小球肥大硬化加速肾功能恶化高脂血症1.物质代谢紊乱1.物质代谢紊乱蛋白质与氨基酸代谢异常蛋白质合成↓分解↑蛋白尿使蛋白质丢失↑厌食、低蛋白饮食→摄入↓负氮平衡低蛋白血症尿毒症必需氨基酸↓非必需氨基酸↑组氨酸、酪氨酸↓消瘦、恶病质促进水肿发生1.物质代谢紊乱糖代谢异常尿毒症患者约50％～70％有糖耐量降低。患者血中胰高血糖素、生长激素均增高，部分患者血中胰岛素也增高，外周组织对胰岛素的敏感性降低。血液透析或肾移植可显著提高外周组织对胰岛素的敏感性，使糖耐量恢复正常（一）功能代谢变化2.各系统器官功能障碍消化系统神经系统心血管系统呼吸系统皮肤改变免疫系统内分泌系统2.各系统器官功能障碍消化系统表现为厌食、恶心、呕吐、腹泻口腔溃疡及消化道出血等消化系统症状最早最突出其发生可能与经消化道排出的尿素增多有关2.各系统器官功能障碍神经系统其发生可能与尿毒症毒素的作用、能量代谢障碍、Na＋-K＋-ATP酶活性抑制、高血压、酸中毒等有关尿毒症性脑病：周围神经系统功能障碍：表现为痛觉障碍，以痛觉降低为主，其发生可能与尿毒症毒素的作用有关，治疗主要为充分透析2.各系统器官功能障碍心血管系统尿毒症患者最重要的死亡原因之一主要表现：充血性心力衰竭心律失常动脉粥样硬化心包炎2.各系统器官功能障碍呼吸系统尿毒症时酸中毒引起呼吸加深加快，严重时可抑制呼吸中枢，出现大而深的呼吸甚至潮式呼吸。肺部并发症包括：肺水肿肺炎胸膜炎肺钙化2.各系统器官功能障碍皮肤改变主要表现：面色苍白或黄褐色皮肤干燥眼皮肿胀“尿素霜”皮肤瘙痒2.各系统器官功能障碍免疫系统突出表现为细胞免疫功能低下：迟发变态反应及淋巴细胞转化实验反应减弱中性粒细胞吞噬和杀菌能力低下恶性肿瘤发生率增高严重感染体液免疫也可降低2.各系统器官功能障碍内分泌系统促胃液素催乳素PTH胰高血糖素黄体生成素促甲状腺素醛固酮降钙素促红素1