18.中南大学-病理生理学-第十八章-肾功能不全

中南大学病理生理学教研室王慷慨第十八章肾功能不全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）crushsyndromelowernephronnephrosisshockkidneyacutetubularnecrosis(ATN)acuterenalfailure(ARF)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;crushinjury;seriousburn;trauma;acuteheartfailure;seriousinfection;hepatorenalsyndrome.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，滲透压低尿钠浓度高尿/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/L2040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效果明显效果不明显肾衰指数11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）PGE2⑤肾激肽释放酶─激肽系统作用（renalkallikrein-kininssystem）其它如：腺苷↑(adenosine)细胞内Ca2+↑（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主要机制是缺血及再灌注损伤时，外髓部持续的低灌注及缺氧，使近端小管直部上皮细胞ATP耗竭所致。细胞骨架的改变是可逆性细胞损伤。（1）肾小管阻塞见于异型输血、挤压综合征、磺胺结晶等所致ATN持续性肾缺血ATN2.功能受损小管细胞受损机制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+线粒体氧化磷酸化功能②Na+-K+ATP酶活性降低原因：ADP增加的直接抑制作用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受损但未脱落的上皮细胞顶端膜表达的β-整合素与存在于脱落细胞基质蛋白片段上的β-整合素受体结合，加之脱落细胞在肾小管腔中聚集，是导致管型形成及肾小管阻塞的重要机制（2）肾小管原尿返流ATN且基底膜断裂→原尿回漏→尿量↓→间质水肿，压力↑→压迫肾小管、血管→阻塞加重、肾小管缺血加重→GFR↓,肾损害加重。（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）（3）水中毒（waterintoxication）原因：肾排水↓；ADH分泌↑；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↓“死亡三角”：酸中毒、低血钠、高血钾，互为因果，形成恶性循环。2.多尿期（diureticphase）特点：尿量增加，400ml/天3–5L/天；水、电解质平衡紊乱，大量失水失钠，低血压、休克、低钾。持续约2周左右。意义：尿量的进行性增加是肾功能逐渐恢复的信号。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3.恢复期（recoveryphase）特点：持续约6月–1年；与多尿期间无明显界限；少尿期越长，肾功能恢复需时越长。ARI,可逆的病理过程（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（400-1000ml/d）。2.原因：同前3.特点GFR下降不严重，肾小管部分功能尚存，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。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.与GFR呈反比函数关系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CRI时，BUN与Pcr(肌酐)的比较GFRBUNPcr120ml/min8—10mg%1.0mg%6015—201.53030—404.01560—808.0521024.0③血浆尿酸氮（plasmauricacidnitroge