医学课件肾功能不全

更多医学精品 尽在医学吧 /rayshiu (renal insufficiency) 肾的功能解剖结构示意图肾的功能解剖结构示意图 Peritubular capillary Renal tubule H2O H2O H2O Urine v 肾小球滤过 Glomerular filtration v 肾小管重吸收 Tubular reabsorption v 肾小管分泌 Tubular secretion Flow of filtrate Renal corpuscle The fundamental unit for renal filtration and resorption 尿生成过程 血浆经肾脏生成尿，是由肾小球滤过、肾小管 的重吸收和分泌三个相联系的环节实现的。 肾脏的生理功能 维持机体内环境稳定 排泄废物毒物: 调节水电平衡、酸碱平衡、血压 内分泌功能: 肾素(renin)、促红素(EPO)、PGs、 活性VitD等 肾功能 泌尿功能 内分泌功能 肾功能不全 各种原因使肾脏泌 尿功能障碍，继而 引起体内代谢紊乱 与肾内分泌功能障 碍，严重时还可使 机体各系统发生病 理变化，如高血压 、贫血、出血、骨 营养不良以及昏迷 等表现 通过泌尿排 除代谢废物 ，并维持水 、电解质和 酸碱平衡， 维持机体内 环境的恒定 肾素 PGs EPO 1，25-(OH ) 2VD3 分类 慢性 急性 尿毒症 一、肾小球滤过功能障碍 二、肾小管功能障碍 三、肾脏内分泌功能障碍 一、肾小球滤过功能障碍 1、肾血流量减少 2、肾小球有效滤过压降低 3、肾小球滤过面积减少 4、肾小球滤过膜通透性的改变 Excretion filtration, resorption and secretion, to maintain the balance in water, electrolytes, acid and alkali Endocrine renin, prostaglandins, erythropoietin, 1,25 (OH)2VitD3 Inactivation PTH, pepsin Review of normal renal function Inferior vena cava Adrenal gland Kidney Aorta Ureter Bladder Urethra Net Filtration Pressure 60 out 肾小球有效滤过压(25 mmHg)= 肾小球毛细血管血压-(囊内压-血浆胶体渗透压) 60 mmHg10 mmHg 25 mmHg GFR 二、肾小管功能障碍 1、近曲小管功能障碍：重吸收障碍 2、髓袢功能障碍：尿浓缩障碍 3、远曲小管和集合管功能障碍：排泌障碍 三、肾脏内分泌功能障碍 1、肾素-血管紧张素-醛固酮系统（renin-angiotensia- aldosterone system，RAAS) 2、促红细胞生成素（erythropoieten，EPO） 3、1，25-二羟基维生素D3（1，25-dihydroxyvitamin D,1,25-（OH）2VD3） 4、激肽释放酶-激肽-前列腺素系统（kallikrein-kinin- prostaglandin-system，KKPGS） 5、甲状旁腺激素和胃泌素 hyperthrophy of remaining nephrons Normal glomeruli, LM 390x Glomerulus from patient with unilat. kidney agenesis, LM 390x (acute renal failure， ARF) 各种原因导致 出现少尿 、氮质血症、高钾血 症、代谢性酸中毒和水中毒等综合征。 GFR是急性肾衰的中心环节 少尿型急性 肾功能不全 非少尿型急性 肾功能不全 1急性肾小管坏死(ATN) （1）肾缺血和再灌注损伤 （2）肾毒物 （3）体液因素异常 2肾脏本身病变 凡能使有效循环血量减少，心输出量下降及引起肾 血 管收缩的因素，均会导致肾灌流不足GFR 从肾盂到尿道的尿路急性梗阻 肾前性急性肾功能衰竭的发生机制 肾前性因素 有效循环血量 血压降低 肾血流量 肾小球有效滤过压 GFR 尿量 肾灌注压肾血管收缩 ADH 醛固酮 1急性肾小管坏死(ATN) （1）肾缺血和再灌注损伤 （2）肾毒物 （3）体液因素异常 2肾脏本身病变 凡能使有效循环血量减少，心输出量下降及引起肾 血 管收缩的因素，均会导致肾灌流不足GFR 从肾盂到尿道的尿路急性梗阻 正常肾与HgCL2中毒肾皮质之比较（ 200） 正常HgCl2中毒 肾小球 肾小管 正常 中毒 正常肾与HgCL2中毒肾髓质之比较（ 200） 尿 路 梗 阻 （）肾小球因素 （二）肾小管因素 （三）肾细胞损伤及其机制 1、肾血流量减少 （1）肾灌注压下降 （2）肾血管收缩 （3）肾血管内皮细胞肿胀 （4）肾血管内凝血 （）肾小球因素 2、肾小球病变 肾灌注压下降 肾血流失去自身调节作用RBF和GFR 受全身血压影响 当动脉血压在80160mmHgRBF和GFR不变 当动脉血压在5070mmHgRBF和GFR降低1/22/3 当动脉血压在40mmHgRBF和GFR几乎为零 动脉血压在80mmHg是肾血流自身调节的分界线 肾血流量和肾小球滤过率的自身调节肾血流量和肾小球滤过率的自身调节 RPFRPF：肾血浆流量肾血浆流量GFRGFR：肾小球滤过率肾小球滤过率 8080 180180 4040 5.35.3 肾血管收缩 1）交感-肾上腺髓质系统兴奋 2）RAS激活 3）激肽和前列腺素合成减少 4）内皮素合成增加 入球小动脉收缩 GFR 肾血管内凝血(与血液流变学有关) 1）血液黏度增高 2）红细胞聚集和变形能力降低 3）血小板聚集 4）白细胞黏附、嵌顿 肾内DIC 1、肾小管阻塞 （二）肾小管因素 2、原尿回漏 肾缺血、肾中毒原尿返漏入间质 少尿 间质水肿 （1）原尿不易通过少尿 （2）肾小管腔内压有效滤过压GFR 肾缺血、肾中毒肾小管坏死管型阻塞肾小管腔 囊内压 GFR Urine flow Denuded tubular membrane Injured tubular cells Obstruction from debris and necrotic cells 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 肾小管原 尿回漏 肾小管阻塞 的损伤作用 肾缺血 肾灌注 压下降 肾血管收缩 血液 流变 学的 变化 体内儿茶酚胺 RAA 激肽释放酶-激肽 系统的作用 PGE2 其它; 腺苷、Ca2+ 血液粘度 白细胞阻塞 肾血管阻力 微血管改变 急性肾小管坏死 脱落的上皮细胞碎片 肌红蛋白 血红蛋白 基膜断裂 GFR 内皮细胞肿胀 （三）肾细胞损伤及其机制 肾小管细胞 坏死性损伤 凋亡性损伤 小管破裂性损伤:累及各段肾小管,基底膜破坏 内皮细胞 系膜细胞 肾毒性损伤:累及近球小管,基底膜完整 缺血 中毒 中毒 内皮细胞肿胀 内皮细胞受损血小板聚集、微血栓形成毛细管内凝血 内皮细胞受损舒血管因子缩血管因子 GFR Ang、ADH、 腺苷、庆大霉素、硝酸铀 系膜细胞收缩GFR 累及远端肾小管,微绒毛消失,核固缩,出现凋亡小体 小管破裂性损伤 肾毒性损伤 Normal Cell Apoptotic cell Cell undergoing apoptosis (1)肾脏氧供特点 (2)髓袢升支粗段（mTAL）及降支粗段(S3段)对缺氧敏感， 与其位于低氧环境和主动重吸收耗氧量大有关 (3)内源性调节因子与mTAL损伤： (4)肾中毒和肾缺血互相增强对肾小管损伤 腺苷 花生四烯酸(及)代谢产物 NO 血红素氧化酶(HO)一氧化碳(CO) /HO在肾小管表达不同 与ARF功能损伤有关的因素 内皮细胞血流 正常 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 （1）ATP产生及Na+-K+-ATP酶活性 （2）OFR生成清除 肾小管主动重吸收功能 Na+-K+-ATP酶活性 Ca2+-ATP酶活性 破坏膜的正常结构 抑制膜蛋白功能 减少ATP的生成 （3）还原型谷胱甘肽（GSH）减少 （4）磷脂酶活性 清除自由基，保护细胞免受损伤。 GSH膜蛋白质的巯基与二硫化物比例失调 妨碍膜的功能 GSH磷脂酶激活破坏膜结构细胞溶解 磷脂酶活性释放大量脂肪酸细胞骨架 结构解体膜降解 脂肪酸如AAPGS、LTS血管张力血小板 聚集肾小管上皮细胞损伤 （5）细胞骨架的改变 （6）细胞凋亡的激活 Na+、K+-ATP酶 Ca2+ - ATP酶 细胞内钠水潴留 胞浆内游离钙 细胞内Ca2+超载 ATP 缺血、中毒 细胞水肿 OFR生成 清除 脂质过氧化 GSH 磷脂酶活性 PGs、LTs 细胞损伤 细胞损伤的机制 细胞骨架的改变 细胞凋亡的激活 (1)缺血缺氧的基因调节反应 (2)应激蛋白的产生与激活 (3)生长因子的作用：与特异性受体结合细胞内信号转导增生、修复 (4)细胞骨架与小管结构的重建 ATP酶结构域 （高度保守） N450氨基酸残基 基因识别结构域 （可变区） 200氨基酸残基 C 蛋白酶敏感位点 HSP70结构示意图 尿量400ml/d 尿量100ml/d 少尿或无尿 低比重尿：常固定于1.0101.020之间 尿钠高： 40mmol/L 血尿、蛋白尿、管型尿 急性肾损伤 肾血管因素 细胞受损肾小球因素 肾小管因素 阻塞返漏 Kf 肾血流 GFR原尿 ATN发病机制示意图 少尿 指标 功能性ARI 器质性ARI 尿比重 1.020（） 500（） 40（） 尿肌酐/血肌酐 40：1（） 40mg/dl） 尿中肌酐浓度每分钟尿量 血浆肌酐浓度 肾功能尿素负荷 肾功能 肌酐 不敏感 与GFR平行 机制： 渗透性利尿 慢性肾功能不全 甲基胍蓄积肾小管对钠的重吸收 慢性肾功能不全的 肾为“失盐性肾”， 尿钠含量很高 尿量不减少，血钾可长期维持正常 尿量减少；摄入过多；酸中毒；感染；溶血； 保 钾利尿剂应用钾盐过多或急性并发症引起少尿 高钾血症 摄食少；呕吐腹泻；排钾利尿剂低钾血症 血钾： 正常、 机制：与尿量、钾的摄入量有关 血镁增高神经、肌肉的兴奋性 尿量减少 使用硫酸镁导泻或降压 高血 磷 低血 钙 肾功能不全 GFR 磷排出相对 血 磷 继发PTH 溶骨活动骨磷释放恶性循环血磷 血磷 维生素D代谢障碍 血磷肠道磷酸根磷酸钙 肠道吸收钙 体内某些毒性物质的滞留小肠粘膜受损钙吸收 矫枉失衡矫正过度而失去平衡 肾单位 慢性肾疾患 GFR 肾排磷 血磷血钙 PTH 溶骨肾性骨营养不良血钙 肾对磷重吸收 （健存肾单位） 血磷 血钙 肾排磷 酸中毒 维生素D3 血磷 GFR 肾排磷 矫正失衡 1）GFR酸性代谢产物 2）继发性PTHCA活性被抑制泌H+和重吸收HCO3- 3）肾小管上皮细胞产NH3 泌H+ 功能代谢障碍 （1）肾素一血管紧张素系统的活动 （2） 钠水潴留 （3）肾分泌的抗高血压物质 机制： 肾素依赖性 高血压 钠依赖性高血压 PGA2、E2 肾性高血压的发生机制 肾髓质细胞 PGA2、PGE2生成 肾脏疾病 钠水潴留 肾血液灌流量 肾素分泌 血管紧张素 外周阻力 高血压 肾实质破坏 GFR 钠水排出 血容量 心输出量 机制： （l）钙磷代谢障碍和继发性甲状旁腺功能亢进 （2）维生素D3活化障碍 （3）酸中毒 幼儿的肾性佝偻病、成人的骨软化、骨质疏松和骨硬化 囊 性 纤 维 性 骨 炎 骨 质 软 化 症 机制： 血小板功能障碍 质变，非量 变 正常情况下：ADP释放血小板第三因子 凝血过程活化 慢性肾功能不全时： 1）血小板第三因子的释放凝血酶原激活物 2）血小板黏着、聚集力 机制 ： （1）促红素生成 （2）体内的毒性物质 （3）红细胞破坏速度 （4）铁的再利用障碍 （5）出血 甲基胍抑制RBC 生成或溶血、出血 严重肾功能不全抑制 RBC膜上与供能有关的 ATP酶钠泵能量供应不 足钠不能排出RBC内 高渗RBC脆性易溶 血；肾血管内纤维蛋白沉 着妨碍RBC在血管内流 动RBC破裂 铁从MPS 释放受阻 概念： 指代谢终末产物和内源性毒性物质在体 内潴留，水、电解质和酸碱平衡发生紊乱以 及某些内分泌功能失调，从而引起一系列的 自体中毒症状。 是急性和慢性肾功能不全发展到最严重的阶 段 1.甲状旁腺激素（PTH）:是引起尿毒症的主要毒素 2.胍类化合物:包括甲基胍、胍基琥珀酸 3.尿素（与其代谢产物氰酸盐有关） 4. 多胺 5.中分子毒性物质（分子量在5005000之间） 6.其它（肌酐、尿酸、酚类） 一、尿毒症毒素 （一）来源与分类 （二）常见的尿毒症毒素 PTH 骨盐溶解肾性骨营养不良 钙盐沉积皮肤和神经末梢皮肤瘙痒 胃泌素胃酸 消化道溃疡 钙进入神经轴突周围神经损伤 破坏血脑屏障钙和铝沉积在脑尿毒症痴呆 软组织坏死 蛋白质分解氮质血症 高脂血症 贫血 瓜氨酸 + 门冬氨酸 精氨酸 鸟氨酸 尿素 胍基琥珀酸 胍乙酸 肌酸 肌酐 甲基胍+ 乙酸 甲基胍+ 氨基丁酸 -二氨基戊酸 甘氨酸 门冬氨酸 产生胍基琥珀酸和甲基胍的可能途径 正常代谢途径 尿毒症时的异常代谢途径 + 二、尿毒症时的功能代谢变化及其 机制 泌尿功能障碍 水、电解质和酸碱平衡紊乱 氮质血症 贫血、出血 高血压 各系统的功能障碍和物质代谢紊乱 （）神经系统：尿毒症性脑 病 表现： 大脑抑制 早期 晚期 淡漠、疲乏 、记忆力 记忆力、判断力、定 向力、计算力障碍， 欣快感、抑郁感，妄 想、幻觉嗜睡、昏 迷 发生机制 毒性物质蓄积 神经细胞变性 电解质和酸碱平衡紊乱 肾性高血压脑血管痉挛脑缺血 缺氧、脑细胞膜通透性脑水肿 （二）消化 系统 表现：厌食恶心、呕吐、腹泻、口腔 粘膜溃疡消化道出血等 消化系统症状是尿毒症患者最早出现和最突出的症状 可能机制 尿素酶 消化道排出尿素 氨 胃粘膜炎症、溃疡 肾实质破坏胃泌素灭活； PTH胃泌素释放胃泌 素胃酸溃疡 常死于充血性心力衰竭、心律 紊乱 机制：钠水潴留心力衰竭、肺水肿 晚期可发生尿毒症性心包炎 （三）心血管系统 尿毒症毒性物质心包尿毒症性心包炎 高血压、贫血、血管硬化；高血钾 、低血钙、酸中毒、高脂血症 加重 （四）呼吸系 统 临床表现： 尿毒症 酸中毒 呼吸加深加快 严重呼吸中枢兴 奋性潮式呼吸 、kussmaul呼吸 严重 肺水肿、纤维蛋白性胸膜炎、 肺钙化 各种原因肺 毛细血管通透 性肺水肿 磷酸钙在肺 组织内沉积 肺钙化 尿素纤 维蛋白性 胸膜炎 氨 味 尿素 唾液酶 氨 （五）免疫系统 主要表现为：细胞免疫反应明显受到抑制，而 体液免疫反应正常或稍减弱 功能低下 严重感染 毒性物质抑制淋 巴细胞分化、成熟 或对其有毒性作用 （六）皮肤 变化 面色苍白或呈黄褐色贫血或黑色素所致 皮肤瘙痒继发性甲状旁腺功能亢进所致 形成尿素霜体液内高浓度尿素所致 细小的带白 色结晶堵塞 汗腺 （七）代谢紊乱 糖代谢蛋白质代谢脂肪代谢 外周组 织对胰 岛素反 应降低 负氮平衡 和低白蛋 白血症 高脂血症 （八）内分泌系 统 激素 临临床表现现 增加 减少 催乳激素 黄体生成素 胃泌素 醛醛固酮酮 胰高血糖素 甲状旁腺激素 1，25-（OH）2D3 促红细红细 胞生成素 睾丸酮酮 泌乳 男子乳房女性化 溃疡溃疡 高血压压 葡萄糖耐量降低 骨质质疏松 骨软软化症（佝偻偻病） 贫贫血 性欲减退 改变 三、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 （二）防止加重肾负荷的因素 （三）透析疗法：血液透析（人工肾） 腹膜透析 （四）肾移植（最根本的方法） 1、 ARF时细胞增生与修复的机制 2、急性肾功能不全少尿期的代谢特点及机制 3、非少尿型肾功能不全与少尿型肾功能不全的不同 4、慢性肾功能不全泌尿功能改变特点及机制 5、慢性肾功能不全水电解质有那些改变 6、慢性肾功能不全钙磷代谢障碍特点及机制 7、肾性高血压、肾性贫血、肾性骨营养不良的发生机制 8、慢性肾功能不全出血倾向的机制 9、尿毒症毒素有哪些 10、ARF时细胞损伤的机制 11、 ARF时引起肾血流量减少的因素有哪些 12、名词解释：急性肾功能不全、慢性肾功能不全、尿毒症 患者,男，68岁，因浮肿、无尿入院。 入院前因上呼吸道感染多次使用庆大霉素和 复方新诺明而出现浮肿，尿量进行性减少。 查体：眼睑浮肿，双下肢可凹性水肿。 化验：尿蛋白（+），尿比重1.015，尿钠 64 mmol/L，血肌酐809 ummol/L，尿素氮 16.2 mmol/L。 Clinical Example 2. 患者少尿、无尿的机制是什么？ 1. 患者治疗后出现少尿、无尿和 水肿等的原因是什么？ Questions 3. 少尿、无尿对机体有什么影响？ 典型病例典型病例 患者，女，患者，女，3535岁。患岁。患“ “肾小球肾炎肾小球肾炎” ”、反复浮肿、反复浮肿2020年，尿闭年，尿闭1 1天急天急 诊入院。诊入院。 患肾炎后反复眼睑浮肿。患肾炎后反复眼睑浮肿。6 6年来排尿每天年来排尿每天1010余次，夜尿余次，夜尿4-54-5次，次， 2000ml/2000ml/天。期间，天。期间，BP19.3/13.3kPaBP19.3/13.3kPa，Hb40-70g/LHb40-70g/L，RBC1.3-RBC1.3- 1.761.76 101012 12/L /L。尿蛋白尿蛋白+ +， ，RBCRBC、WBCWBC、上皮细胞上皮细