病理生理学 第十四章 肾功能不全-本科

第十四章肾功能不全RenalInsufficiency概述(introduction)肾脏生理功能排泄代谢产物排酸保碱保持内环境恒定泌尿内分泌功能分泌内分泌激素灭活内分泌激素调节正常功能代谢促胃液素甲状旁腺素胰岛素促红细胞生成素1,25-二羟D3前列腺素肾素肾功能不全(renalinsufficiency)各种原因引起的肾脏泌尿功能障碍，使代谢终产物和毒性物质不能排出体外，以致产生水、电解质和酸碱平衡紊乱，并伴有肾脏内分泌功能障碍的病理过程。肾功能衰竭(renalfailure)分类急性肾功能不全慢性肾功能不全尿毒症第一节急性肾功能不全（acuterenalinsufficiency,ARI）Definition：急性肾功能不全是指各种病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。主要表现为肾小球滤过率（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。一、病因与分类（pathogenesisandclassification）acuteprerenalinsufficiencyacuteintrarenalinsufficiencyacutepostrenalinsufficiency（一）肾前性ARI（循环衰竭）由于肾灌流量急剧下降所引起的ARI(功能性)。病因：shock;bleeding;seriousburn;trauma;acuteheartfailure;seriousinfection;特点：尿少，比重高，渗透压高尿钠浓度低尿/血肌酐比值高﹥40尿蛋白（—）尿沉渣（—）甘露醇利尿，效果显著。（二）肾后性ARI（尿路阻塞）指从肾盂到尿道外口任何部位的尿路急性梗阻所引起的ARI。病因：泌尿道周围肿物压迫，结石；前列腺病变。特点：膀胱以上梗阻：双侧早期无肾实质受损；解除梗阻，肾功能恢复；长期梗阻，肾皮质萎缩。（三）肾性ARI由于肾脏器质性病变所引起的ARI（急性肾实质损伤）。病因：1、肾小球、肾间质与肾血管疾病2、急性肾小管坏死(acutetubularnecrosis,ATN)ATN是肾性急性肾功能不全最重要、最常见的一种类型，约占肾性急性肾功能不全的80％左右，狭义的急性肾功能不全即指急性肾小管坏死。ATN的病因（1）肾脏缺血和再灌注损伤（2）肾中毒外源性毒物内源性毒物金属、抗生素、肿瘤化疗药物、免疫抑制剂、造影剂、有机化合物、细菌毒素、蛇毒肌红蛋白血红蛋白尿酸特点：尿比重低，渗透压低尿钠浓度高ATN尿/血肌酐比值低尿蛋白（+）尿沉渣管型，细胞碎片甘露醇利尿，效果不明显。指标肾前性（功能性）肾性（器质性）尿比重1.0201.015尿渗透压mOsm/L500350尿钠含量mmol/L20RAAS40肾小管重吸收尿/血肌酐比值40:110:1尿蛋白(-)或微量(++)尿沉渣镜检基本正常管型、细胞碎片甘露醇利尿（提高血浆渗透压）效果明显效果不明显滤过钠排泄指数11肾前性与肾性急性肾小管坏死的比较二、发病机制关键环节：GFR↓有效滤过压=毛细血管血压－（囊内压+血浆胶渗压）（一）肾血流动力学异常1.肾血流量急剧减少（1）肾灌注压降低肾血流（renalbloodflow,RBF）自身调节:10.7Kp（80mmHg）为界限（2）肾血管收缩原因：①儿茶酚胺（catecholamine,CA）②肾素─血管紧张素系统（renin-angiotensinsystem,RAS）激活肾缺血，灌注压下降刺激球旁细胞分泌肾素；缺血、中毒→肾小管受损→原尿中Na+的重吸收障碍→致密斑Na+浓度↑→分泌肾素；从而激活RAS使ATⅡ↑→入球动脉收缩→GFR↓③内皮素与一氧化氮（NO）的产生失衡④前列腺素↓（prostaglandins,PGs）PGE2（3）肾血管阻塞①肾血管内皮细胞肿胀②血管内微血栓形成ATP不足，钠泵失活再灌注氧自由基损伤多见于败血症、休克和严重烧伤等引起的急性肾小管坏死2.肾内血流重分布（1）肾皮质缺血（2）肾髓质充血皮质、髓质肾单位示意图（二）肾小管损伤1.形态学变化②远端小管腔内有大量管型形成①肾小管上皮细胞呈斑片状脱落，上皮细胞顶端膜上的刷状缘缺失或变薄；小管缺血损伤肾毒性损伤特点坏死、脱落基底膜被破坏大片状坏死基底膜完整部位肾小管各段均可受累，并非所有肾单位都有近曲小管为主，可累及所有肾单位病因持续性肾缺血肾中毒为主小管细胞受损机制①ATP产生减少原因：缺血缺氧及代谢底物缺乏;线粒体功能障碍.影响：肾小管主动重吸收功能Na+-K+ATP酶活性，细胞水肿Ca2+-ATP酶活性,细胞内Ca2+②Na+-K+ATP酶活性降低原因：ATP的生成减少肾毒物（氨基甙类抗生素）的直接影响影响：加重细胞内钠水潴留所致细胞水肿，妨碍细胞的代谢与功能③自由基(freeradical)的产生增多与清除减少④GSH减少GSH的作用：清除自由基;维持膜的正常功能;减少时，磷脂酶激活引起细胞膜结构破坏。⑤磷脂酶活性增加原因：Ca2+增加；GSH减少⑥β-整合素等跨膜蛋白急性改变，从基底膜侧再分布到顶端膜2功能损害（1）肾小管阻塞（2）原尿返流肾小管阻塞肾缺血、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↓药物结晶等管腔沉积（1）肾小管阻塞（2）原尿返流肾小管坏死基底膜断裂原尿反流至肾间质间质水肿少尿压迫管周Cap肾小管血供↓压迫肾小管肾小管阻塞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肾小管阻塞及原尿反流示意图（三）肾小球超滤系数降低（Kf）GFR=KfPKf=Lp×AKf代表Cap膜通透能力，与肾小球毛细血管壁对水的通透性（Lp）和肾小球毛细血管总面积(A)有关；ATII和ADH系膜细胞收缩AKfGFR三、急性肾功能不全的功能代谢变化少尿型和非少尿型(一)少尿型发病经过与代谢紊乱1.少尿期(oliguricphase)持续时间为7-14天；少尿：尿量400ml/d,17ml/h无尿：每日尿量在100ml以下。尿钠增高，尿渗透压和相对密度降低（1）氮质血症（azotemia）指血中尿素、肌酐、尿酸等非蛋白质含氮物质的含量增加。以尿素（urea）为主，BUN增加提示肾功能已严重受损！！！（2）代谢性酸中毒（metabolicacidosis）肾小管泌H+、NH3功能障碍固定酸排除减少、分解代谢产生固定酸增加（3）水中毒（waterintoxication）原因：肾排水↓;分解代谢↑内生水↑。影响：细胞水肿、稀释性低钠血症。（4）高钾血症*（hyperkalemia）原因：排钾↓组织分解→引起钾释放↑酸中毒→H+-K+交换↑低血钠→原尿中钠↓→远曲小管K+-Na+交换↓2.多尿期（diureticphase）特点：尿量增加，400ml/天3–5L/天；尿量的进行性增加是肾功能逐渐恢复,病情好转的信号。机制：①新生肾小管上皮细胞浓缩功能尚未恢复。②渗透性利尿③间质水肿消退，肾小管阻塞解除大量水电解质排出，易出现脱水、低血压、休克、低钠血症、低钾血症。3.恢复期（recoveryphase）特点：持续约6月–1年；尿量和尿成分基本恢复正常；肾小管功能恢复需要较长时间；少尿期越长，肾功能恢复需时越长。（二）非少尿型ARI1.概念非少尿型ARI是指患者发生进行性氮质血症并伴有其它内环境紊乱，但其尿量在发病初期并不减少，而是正常或略有增加（大约1000ml/d）。2.原因：同前3.特点GFR下降不严重(比少尿型轻），肾小管重吸收功能障碍较GFR下降明显，有浓缩障碍（尿多比重低）。病程较短，并发症少，预后较好。无明显多尿期。若治疗不及时或不当，可向少尿型转变。则病情更恶化，预后更差。四、防治原则（一）预防1.控制原发病或致病因素2.合理用药3.利尿降低肾小管内压以增加GFR（二）治疗1.纠正水、电解质紊乱①持“量出为入”的原则。②预防和处理高钾血症。2.纠正酸中毒3.控制氮质血症4.防治感染5.合理提供营养6.血液净化疗法第二节慢性肾功能不全(ChronicRenalInsufficiency,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以及内分泌功能障碍，这一病理过程称为CRI。概述一、病因①肾小球疾病②肾小管间质疾病③肾血管疾病④尿路慢性梗阻慢性肾小球肾炎糖尿病肾病系统性红斑狼疮慢性肾盂肾炎尿酸性肾病多囊肾肾结核放射性肾炎高血压性肾小动脉硬化、结节性动脉周围炎肿瘤前列腺肥大尿路结石病因死亡数%慢性肾小球肾炎37864.4慢性肾盂肾炎8714.8高血压动脉硬化183.1肾结核294.9多囊肾162.7胶原病467.8糖尿病30.5遗传性肾炎30.5其他71.1总计587100二、发病过程及机制（一）发病过程分期内生肌酐清除率(ml/min)血浆肌酐(µmol/L)主要临床表现代偿期＞50＜178无，但肾脏储备功能减低失代偿期失代偿期肾功能不全期20～50186～442轻度贫血，乏力，食欲减退肾功能衰竭期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（二）发病机制1.健存肾单位进行性减少肾脏疾病持续破坏肾单位健存肾单位代偿性肥大肾单位进行性减少肾功能代偿期早期健存肾单位血流动力学变化晚期肾小球硬化肾功能失代偿2.肾小管–间质损害尿蛋白炎症介质细胞因子补体血管活性物质趋化因子生长因子细胞因子肾小管肥大萎缩间质炎症纤维化肾小管管腔堵塞3.矫枉失衡(trade-off)矫枉失衡是指机体在对肾小球滤过率降低的适应过程中，因代偿不全而发生的新的失衡，这种失衡使机体进一步受到损害，可出现内分泌功能紊乱等变化。典型的是钙磷代谢紊乱和肾性骨病。功能不全期GFR排磷血磷↑血钙继发性甲状旁腺功能亢进PTH抑制磷的重吸收尿磷排出↑血磷维持正常衰竭期GFR血磷PTH增加亦不能使血磷降低，加上PTH还有溶骨作用使大量骨磷释放入血肾性骨病(骨质疏松,转移性钙化等)三、功能代谢变化（一）氮质血症（azotemia）血中非蛋白氮（nonproteinnitrogen,NPN）含量大于28.6mmol/L(40mg/dl)，包括尿素、尿酸、肌酐。BUN与GFR呈反比函数关系常用指标：①血浆尿素氮（bloodureanitrogen,BUN）BUN的浓度与GFR的变化相关，但并非反映肾功能的敏感指标！GFR↓≤60%,BUN略升高，但仍在正常范围；GFR↓≥80%,BUN↑↑＞200mg/dl.②血浆肌酐（plasmacreatinine）与蛋白质的摄入量无关，但早期也是一个不敏感的指标。在临床上常计算肌酐清除率（creatinineclearancerate）来反映肾小球滤过率。能反映肾脏功能，尤其是仍具功能的肾单位的数目。肌酐清除率=（尿肌酐×每分钟尿量）/血浆肌酐浓度（二）泌尿功能障碍1.尿量的变化（1）夜尿（nocturia）（2）多尿（polyuria）尿量大于2000ml/天机制：代偿性血量↑→GFR↑；溶质性利尿；髓质高渗环境破坏→浓缩功能↓（慢性肾盂肾炎)（3)少尿尿量低于400ml/天。残存肾单位太少2.尿渗透压的变化（2）等渗尿：固定在1.008～1.012（1）低渗尿：只能达到1.020(正常尿相对密度为1.001～1.035)3.尿成分的改变（1）蛋白尿（proteinuria）（2）血尿和脓尿血尿：镜下血尿新鲜尿沉渣光镜下3个RBC/HP或＞10万/小时尿肉眼血尿外观呈洗肉水样、血样、酱油样或有血凝块。（三）代谢性酸中毒（metabolicacidosis）原因:早期1.HPO42-,SO42-等尚不发生滁留2.肾小管泌NH3、H+障碍，NaHCO3重吸收减少晚期固定酸排出减少。（四)电解质紊乱1.Na+肾保钠功能↓→Na