病理生理肾功能衰竭.ppt

肾功能衰竭,Renal Failure 上海交通大学附属第一人民医院 肾内科 包瑾芳,病例一,1.患者，男，40岁 2.“发现双下肢浮肿两月伴尿量减少”入院 3.实验室检查：24小时尿蛋白定量15g，血白蛋白16g/L，血胆固醇11mmol/L,血肌酐200umol/L，尿量500ml/d,掌握,急性肾衰的概念？不同原因引起的急性肾衰的特征？ 急性肾小管坏死的主要病因和急性肾衰的发病机制？ 急性肾小管坏死所致急性肾衰的主要机能代谢变化和临床表现？ 非少尿型急性肾衰的概念？ 慢性肾衰的发展过程、发病机制及机能代谢变化？,熟悉,肾功能衰竭概念、分类 尿毒症的概念和了解尿毒症功能代谢变化、发病机制 急性肾衰、慢性肾衰与尿毒症的防治原则,肾脏的解剖结构,肾单位（光镜下）,肾小管,球囊壁,毛细血管丛,囊腔,肾小球,肾脏基本结构：肾单位,每个肾脏由100万个肾单位组成,原尿和终尿：血液流经肾小球时，血浆被过滤到肾小球囊腔形成原尿；原尿流经肾小管和集合管时，经重吸收、分泌和排泄作用下形成终尿。 原尿：150L / 天（无大分子蛋白，其它成分与血浆基本相同） 终尿：1.5L / 天,肾单位,肾小球,肾小管,血管丛,血小囊,肾脏的正常功能,内分泌功能,排泄功能 调节功能,灭活PTH和胃泌素,前列腺素,促红细胞生成素,肾素,肾功能不全定义,Renal insufficiency定义： 当各种病因引起肾功能严重障碍时，会出现多种代谢产物、药物和毒物在体内蓄积，水、电解质和酸碱平衡紊乱，以及肾脏内分泌功能障碍，从而出现一系列症状和体征，这种临床综合征称为肾功能不全 肾功能衰竭renal falure： 是肾功能不全的晚期阶段,肾功能不全的基本发病环节, 肾小球滤过功能障碍 肾小球滤过率(GFR)降低 肾血流量减少：BP80mmHg或肾血管收缩 肾小球有效滤过压降低 肾小球有效滤过压=肾小球毛细血管血压-（囊内压+血浆胶体渗透压） 肾小球滤过面积减少,肾功能不全的基本发病环节,肾小球滤过膜通透性的改变 肾小球毛细血管内皮细胞 基底膜 肾小囊脏层上皮细胞（足细胞） 通透性：与滤过膜的结构和电荷屏障有关,肾功能不全的基本发病环节, 肾小管功能障碍 近曲小管：重吸收、排泄功能 髓袢：肾髓质高渗环境受破坏，原尿浓缩障碍 远曲小管：导致钠钾代谢障碍和酸碱平衡紊乱,肾功能不全的基本发病环节, 肾脏内分泌功能障碍 肾素分泌增多 肾素分泌受肾内入球小动脉处的牵张感受器、致密斑细胞、交感神经三方面调节 血管紧张素原 血管紧张素I 血管紧张素II 肾素 转化酶 促进血管收缩 醛固酮分泌增加 肾激肽释放酶-激肽系统功能障碍,肾功能不全的基本发病环节,前列腺素合成不足：PGE2、PGI2 1.作用于平滑肌，增加细胞内cAMP浓度，抑制结合钙转变为游离钙，从而抑制平滑肌收缩，使血管扩张；抑制交感神经末梢释放儿茶酚胺 2.抑制抗利尿激素对集合管的作用，减少集合管对水的重吸收，促进水的排泄；通过cAMP抑制近曲小管对钠的重吸收，促进钠的排出 促红细胞生成素合成减少 1,25(OH)2-D3减少,1,25(OH)2-D3,促进小肠对钙磷的吸收 在动员骨钙和使骨盐沉积方面起重要作用,紫外线 25-羟化酶 1-羟化酶 7-脱氢胆固醇 VitD3 25-(OH)VitD3 1,25-(OH) 2VitD3 皮肤） （肝微粒体） （肾线粒体）,急性肾功能衰竭（ARF）定义,是一组以短期内肾小球滤过率迅速下降为特点的临床综合征 临床表现为血肌酐、尿素氮升高，水、电解质和酸碱平衡紊乱，及全身各系统并发症 常伴有少尿（400ml/d），但也可以无少尿的表现,ARF 急性肾损伤（AKI）,AKI的定义：不超过3个月的肾脏结构或功能异常，包括血、尿、组织检查或影像学方面的肾损伤标志物异常 诊断标准为：肾功能在48h内突然降低，至少2次血肌酐升高的绝对值0.3mg/dl;或血肌酐较前一次升高50%;或持续6h以上尿量0.5ml/(kg.h),发病情况及预后,是较常见的临床重、危、急症 见于临床各科疾病，尤其见于外科、内科、妇产科疾病，在监护病房中高达30%。 大多数是可逆的，死亡率高达50 70%,病例二,患者，男性，65岁 “发现尿量减少一天”就诊 实验室检查：B超：双肾积水，血肌酐409umol/L，尿常规(-),病因和分类,肾前性:又称为功能性肾功能衰竭 肾实质性:又称器质性肾功能衰竭 1. 肾小球/肾间质和肾血管疾病 2. 急性肾小管坏死（acute tubular necrosis,ATN):包括肾缺血和再灌注损伤;肾中毒 肾后性:又称肾后性氮质血症,功能性肾衰和器质性肾衰（ATN）的鉴别,功能性肾衰 器质性肾衰 尿液性质 尿比重 尿渗透压 尿钠 尿肌酐/血肌酐 尿常规 治疗与反应,1.020 1.015,500mOsm/L 400mOsm/L,40mmol/L,40 20,正常 蛋白尿、管型、红细胞、白细胞,应迅速补充血容量 需严格控制补液量使肾血流恢复，GFR 量出而入,补液后 尿量迅速增多 尿量持续减少 病情明显好转 甚至使病情恶化,肾前性急性肾功能衰竭的发生机制,休克的原因（失血、失液、感染、急性心衰、 严重过敏反应）和其它（肝肾综合征） ADH 有效循环血量 Ald 血压降低 肾灌流压 肾血管收缩 肾血流量 肾小球有效滤过压 GFR 尿量,发病机制,肾血流动力学异常： 交感-肾上腺髓质系统兴奋 肾素-血管紧张素系统激活 血管内皮损伤，血管内皮源性收缩因子(如内皮素,ET)分泌增多，血管内皮源性舒张因子(如一氧化氮,NO)释放减少 肾内舒血管物质(PDI2、PGE2)合成减少，缩血管物质(TXA2)产生过多 肾毛细血管内皮细胞肿胀: ATP含量明显下降， Na+-K+-ATP酶活力下降，使细胞内Na+、Cl-浓度上升， K+浓度下降，细胞肿胀,休克 创伤 肾中毒,体 内 儿 茶 酚 胺 增 加,发病机制,肾血流动力学异常： 交感-肾上腺髓质系统兴奋 肾素-血管紧张素系统激活 血管内皮损伤，血管内皮源性收缩因子(如内皮素,ET)分泌增多，血管内皮源性舒张因子(如一氧化氮,NO)释放减少 肾内舒血管物质(PDI2、PGE2)合成减少，缩血管物质(TXA2)产生过多 肾毛细血管内皮细胞肿胀: ATP含量明显下降， Na+-K+-ATP酶活力下降，使细胞内Na+、Cl-浓度上升， K+浓度下降，细胞肿胀,近球细胞肾素分泌,有效循环血量,肾素-血管紧张素系统激活,发病机制,肾血流动力学异常： 交感-肾上腺髓质系统兴奋 肾素-血管紧张素系统激活 血管内皮损伤，血管内皮源性收缩因子(如内皮素,ET)分泌增多，血管内皮源性舒张因子(如一氧化氮,NO)释放减少 肾内舒血管物质(PDI2、PGE2)合成减少，缩血管物质(TXA2)产生过多 肾毛细血管内皮细胞肿胀: ATP含量明显下降， Na+-K+-ATP酶活力下降，使细胞内Na+、Cl-浓度上升， K+浓度下降，细胞肿胀,发病机制,肾小管损伤 肾小管阻塞 原尿回漏 管-球反馈过强，造 成肾血流及肾小球 滤过率进一步下降,肾小管阻塞证据：尿中存在管型,肾小管损伤学说,肾缺血或肾中毒 肾血管收缩 肾小管损伤 肾小球超滤 肾血流 肾小管阻塞 肾小管液 系数（kf） 反漏间质 驱赶肾小球滤液作用 肾小球滤过率 少尿,发病机制,肾小球滤过系数降低 肾小球滤过率=滤过系数（Kf）*有效滤过压 Kf代表肾小球的通透能力，与滤过膜的面积及其通透性的状态有关,发病过程及功能代谢变化,一.少尿型急性肾衰 少尿期 尿液变化：少尿或无尿;低比重尿; 尿钠高;血尿/蛋白尿/管型尿 水中毒 高钾血症 代谢性酸中毒 氮质血症 移行期尿量大于400ml/d，提示肾小管上皮细胞开始修复再生,ARF时水钠潴留的原因及危害,发病过程及功能代谢变化,一.少尿型急性肾衰 少尿期 尿液变化：少尿或无尿;低比重尿; 尿钠高;血尿/蛋白尿/管型尿 水中毒 高钾血症 代谢性酸中毒 氮质血症 （二）移行期 尿量大于400ml/d，提示肾小管上皮细胞开始修复再生,ARF时高钾血症产生的原因及危害,发病过程及功能代谢变化,一.少尿型急性肾衰 少尿期 尿液变化：少尿或无尿;低比重尿;尿钠高;血尿/蛋白尿/管型尿 水中毒 高钾血症 代谢性酸中毒 氮质血症 （二）移行期 尿量大于400ml/d，提示肾小管上皮细胞开始修复再生,发病过程及功能代谢变化,一.少尿型急性肾衰 少尿期 尿液变化：少尿或无尿;低比重尿;尿钠高;血尿/蛋白尿/管型尿 水中毒 高钾血症 代谢性酸中毒 氮质血症:血中尿素、肌酐、尿酸等非蛋白氮含量显著升高 移行期 尿量大于400ml/d，提示肾小管上皮细胞开始修复再生,临床表现,多尿期 尿量可达3000 5000毫升/天，持续12周 肾血流量和肾小球滤过功能渐恢复正常 肾小管上皮细胞开始再生修复，但是新生的肾小管上皮细胞功能尚不成熟 肾间质水肿消退，肾小管内管型被冲走，阻塞解除 少尿期中潴留在血中的尿素等代谢产物经肾小球大量滤出，渗透性利尿有关。 此期严重并发症为感染和电解质紊乱。 恢复期,非少尿型急性肾功能衰竭,尿量每日400ml以上，甚至10002000 肾小管部分功能还存在，以尿浓缩功能障碍为主 GFR减少足以引起氮质血症 高钾血症少见 少尿型与非少尿型可以互相转化,防治的病生基础,积极治疗原发病或控制致病因素 纠正内环境紊乱 1.纠正水和电解质紊乱 2.处理高钾血症：限制含钾丰富的食物及药物；静注葡萄糖和胰岛素，促进细胞外钾进入细胞内；缓慢静注葡萄糖酸钙，对抗高钾血症的心脏毒性作用；应用钠型阳离子交换树脂，使钠和钾在肠内交换；严重高钾血症时，应用透析疗法 3.纠正代谢性酸中毒 4.控制氮质血症 5.透析治疗,腹膜透析,腹膜透析,血液透析,血液透析,防治的病生基础,抗感染和营养支持 1.每日所需要能量为每公斤体重147KJ(35kcal),主要由碳水化合物和脂肪供应 2.蛋白质的摄入量限制为0.8g/(kg.d) 3.尽可能减少钠、钾、氯的摄入量 4.不能口服的患者静脉营养补充必需氨基酸和葡萄糖 针对发生机制用药：自由基清除剂；RAAS阻断剂；钙通道阻断剂；能量合剂；膜稳定剂等,慢性肾功能衰竭（CRF）基本概念,各种慢性肾脏疾病引起肾单位慢性进行性、不可逆性破坏，以致残存的肾单位不足以充分排除代谢废物和维持内环境稳定 表现为体内代谢产物储留，水、电解质及酸碱平衡紊乱以及内分泌功能障碍，并伴有全身各系统症状,慢性肾脏病(CKD)的定义, 肾脏损害（肾脏结构或功能异常）3个月，伴或不伴有肾小球滤过率（GFR）下降，肾脏损害是指下列两种情况之一 异常的病理改变； 出现肾脏损害的标志，包括血或尿成分的异常，以及影像学检查的异常。 GFR 60 mlmin- 1. 73 m- 2 3 个月，伴有或不伴有肾脏的损害。,慢性肾脏病(CKD)的分期,GFR的计算CG公式,成人 80120ml/min Ccr= (140-年龄)体重(kg) 72Scr(mg/dl) 计算过程中应注意肌酐的单位，女性按计算结果0.85,简化MDRD公式,GFR=186(Scr)-1.154 (年龄） -0.203(0.742女性) Scr为血肌酐（mg/dl），年龄以岁为单位，体重以公斤为单位 1mg/dl=88.41umol/L,CKD-EPI公式,GFR = a (serum creatinine/b)c (0.993)age a值根据性别与人种分别采用如下数值：黑人(女性 = 166 男性 = 163) 白人及其他人种(女性 = 144男性 = 141) b值根据性别不同分别采用如下数值:女性= 0.7 男性 = 0.9 c值根据年龄与血清肌酐值的大小分别采用如下数值： 女性 血清肌酐 0.7 mg/dL = -0.329 血清肌酐 0.7 mg/dL = -1.209 男性 血清肌酐 0.7 mg/dL = -0.411 血清肌酐 0.7 mg/dL = -1.209,慢性肾功能衰竭的主要病因,发达国家: 1.糖尿病肾病(USA:40%) 2.高血压肾损害(USA:33%) 3.慢性肾炎(USA:约10%)， 4.慢性间质性肾炎 5.囊性肾病变(如PKD) 6.其它: 缺血性肾病,发展中国家: 1.慢性肾炎 2.糖尿病肾病或高血压肾损害 3.间质性肾炎 4.多囊肾 5.狼疮性肾炎 6.其它 ,CRF发展过程,肾储备功能降低期（代偿期）：当内生肌酐清除率（Ccr ）30%，无临床症状，但是在感染和水钠钾负荷突然增加时会出现内环境紊乱 肾功能不全期：Ccr在25%30%，可出现多尿、夜尿、轻度氮质血症和贫血 肾功能衰竭期： Ccr在20%25%，临床表现明显 尿毒症期： Ccr小于20%，多系统功能障碍 Ccr=尿中肌酐浓度*每分钟尿量/血浆肌酐浓度,CRF的临床表现与肾功能的关系,肾功能衰竭的临床表现,无症状期,内生肌酐清除率占正常值的%,尿毒症,肾功能衰竭,肾功能不全,肾储备功能,25,50,75,100,发病机制, 原发病的作用 1.炎症反应：慢性肾小球肾炎、肾盂肾炎等 2.缺血：肾小动脉硬化症等 3.免疫反应：膜性肾病、SLE等 4.尿路梗阻 5.大分子沉积：淀粉样变等,发病机制, 继发性进行性肾小球硬化 健存肾单位血流动力学的改变： 健存肾单位假说：1960年，Bricker提出 矫往失衡学说：1972年，Bricker提出 三高学说 系膜细胞增殖和细胞外基质产生增多 肾小管-间质损伤：1.慢性炎症；2.慢性缺氧；3.肾小管高代谢 其他：蛋白尿、高血压、高脂血症、尿毒症毒素、营养不良和高血糖,尿毒症症状的发生机制-矫枉失衡,健存肾单位学说和矫枉失衡学说 肾脏实质疾病 肾单位数量下降 健存肾单位代偿性增大 健存肾单位减少 增加工作量 肾衰竭,钙磷代谢的矫枉失衡,慢性肾脏疾患 肾单位 GFR GFR VitD3 血磷 肾排磷 肾排磷 酸中毒 肾排磷 血磷、血钙 血磷 肾小管重吸收磷 PTH 血钙 （健存肾单位） 血磷、 血钙 溶骨 肾性骨营养不良 “矫正” “失衡”,肾功能进行性恶化的机制-肾小球高滤过学说,20世纪80年代由Brenner提出 5/6肾切除后，残余肾脏存在单个肾单位三高现象三高学说 高滤过肾小球滤过率增高 高灌注血浆流量增高 高压力毛细血管跨膜压增高 肾小球高滤过是促使肾功能恶化的重要原因,肾功能进行性恶化的机制-肾小球内“三高”的后果,肾小球上皮细胞足突融合，系膜细胞和基质增生肾小球肥大，继而硬化 肾小球内皮细胞损伤，诱发血小板聚集，血栓而硬化 肾小球通透性增加，蛋白尿增加而损伤肾小管间质,肾小管损伤学说,肾缺血或肾中毒 肾血管收缩 肾小管损伤 肾小球超滤 肾血流 肾小管阻塞 肾小管液 系数（kf） 反漏间质 驱赶肾小球滤液作用 肾小球滤过率 少尿,CRF功能代谢变化,（一）尿的变化 尿量的变化：夜尿、多尿、少尿 尿渗透压的变化：低渗尿、等渗尿 尿液成分的变化：蛋白尿、血尿、管型尿 （二）氮质血症:CRF时,由于GFR下降导致含氮的代谢终产物在体内蓄积,进而引起血中非蛋白氮含量增高,称为氮质血症 血浆尿素氮 血浆肌酐 血浆尿酸氮,（三）水、电解质和酸碱平衡紊乱 水钠代谢障碍 摄水不足或失水过多时，由于肾对尿浓缩功能障碍，易致血容量降低和脱水；当摄水过多，导致水肿和水中毒 钾代谢障碍 低钾血症；高钾血症 镁代谢障碍 高镁血症，表现为恶心、呕吐、血管扩张等等 钙磷代谢障碍 低钙高磷 代谢性酸中毒,（四）肾性骨营养不良 高血磷、低血钙与继发性甲旁亢 维生素D3活化障碍 酸中毒 铝积聚 （五）肾性高血压 钠水储留 肾素分泌增多 肾性降压物质生成减少 （六）出血倾向 （七）肾性贫血,肾性骨营养不良的发生机制,慢性肾功能衰竭 1,25-(OH)2VitD3 GFR 肠钙吸收 排磷 低钙血症 高磷血症 酸中毒 骨质钙化障碍 PTH分泌 骨盐溶解 骨质脱钙 肾性骨营养不良,慢性肾功能衰竭引起高血压的机制,肾脏疾病 GFR 肾血液灌流量 肾实质破坏 钠水排出 肾素分泌 钠水潴留 Ald 血管紧张素II 肾髓质细胞 PGA2、PGE2生成 血容量 外周阻力 心输出量 高血压,尿毒症毒素,尿毒症毒素来源 正常代谢产物在体内蓄积，如尿素、胍、多胺等 外源性毒物未经机体解毒、排泄，如铝的储留 正常生理活性物质浓度持续升高，如PTH等,尿毒症毒素,分类 小分子毒素-如尿素、肌酐、胍类、胺类等 中分子毒素-分子量5005000，多为细胞和细菌的裂解产物等 大分子毒素-主要是血中浓度异常升高的某些激素，如PTH、生长激素等 常见的尿毒症毒素：PTH、胍类化合物、尿素、多胺、中分子量物质,常见尿毒症毒素,甲状旁腺激素：引起肾性骨营养不良；皮肤瘙痒；刺激胃泌素释放，刺激胃酸分泌，促使溃疡生成；周围神经损害；软组织坏死；含氮物质在血内大量蓄积；高脂血症和贫血 胍类化合物：甲基胍（毒性最强的小分子物质） 尿素 多胺 中分子量物质,尿毒症的功能代谢变化,神经系统 中枢神经系统 - 尿毒症脑病 周围神经病变 - 足部麻木，腱反射减弱或消失 消化系统：最早出现和最突出 厌食、恶心、呕吐、消化道出血 心血管系统 充血性心力衰竭、心律失常、尿毒症性心包炎 呼吸系统 呼气含有氨味；肺水肿、纤维性胸膜炎,尿毒症的功能代谢变化,免疫系统 感染，主要细胞免疫反应受到抑制 皮肤变化 瘙痒、干燥、脱屑、色素沉着。瘙痒可能与毒性物质刺激皮肤感觉神经末梢及继发性甲旁亢致皮肤钙沉积有关 物质代谢紊乱 糖代谢：葡萄糖耐量降低 蛋白质代谢：负氮平衡的体征 脂肪代谢紊乱：高脂血症,CRF防治的病理生理基础,治疗原发病 消除加重肾损伤的因素 饮食控制与营养疗法 透析疗法：血液透析；腹膜透析 肾移植,透析治疗指征,急性肺水肿； 高钾