病理生理学-2015年肾衰本科

肾 功 能 不全,Renal insufficiency,正常肾脏功能Physiological Function of the Kidneys,排泌功能：排出代谢产物、药物和毒物。调节功能：调节水、电解质和酸碱平衡，保持内环境稳定。内分泌功能：分泌肾素、前列腺素、促红细胞生成素、1，25-二羟维生素D3等物质并灭活胃泌素、甲状旁腺素等。,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，多种代谢产物、药物和毒物在体内潴留，以及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,Concept of Renal insufficiency,急性肾功能衰竭 ARF,尿毒症,肾功能不全,肾衰竭,慢性肾功能衰竭 CRF,指各种病因在短时间内（数分钟至数小时）引起双侧肾脏泌尿功能急剧降低，导致机体内环境出现严重紊乱的病理过程。主要临床表现有水中毒、氮质血症、高钾血症和代谢性酸中毒。,第一节 急性肾功能衰竭,Acute Renal Failure ，ARF,少尿型ARF:少尿,无尿并伴有氮质血症非少尿形ARF:肾排泄功能障碍并伴有氮质血症GRF降低是ARF的主要机制,急性肾功能衰竭的分类,一、急性肾功能衰竭的分类和原因,Causes and Types,病 因,类 型,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,Prerenal Causes,Prerenal ARF,Intrarenal Causes,Intrarenal ARF,Postrenal Causes,Postrenal ARF,（一）、肾前性ARF,1、血容量减少,皮肤丢失（烧伤、大量出汗等）,胃肠道丢失（腹泻、呕吐）,肾脏丢失（过度利尿、糖尿病等）,出血（创伤、外科手术、产后出血等）,液体分隔（水肿、腹水等）,2、心功能障碍,心包填塞,心源性休克,充血性心力衰竭,心律紊乱,心肌梗死,3、血管容量增加,神经源性休克,败血症休克,严重感染,过敏性休克,肾灌流不足,血管容量增加,血容量减少,心功能障碍,肾小球滤过率,肾前性急性肾功能衰竭,功能性肾衰（Functional renal failure）,1、急性肾小管坏死,肾缺血和再灌注损伤,急性肾中毒,（二）、肾性ARF,重金属：砷、汞、铅、铋等,有机溶媒：四氯化碳、甲醇、氯仿等,肾毒性药物：氨基甙类抗生素、造影剂等,生物性毒素：蛇毒、蕈毒、生鱼胆等,外源性肾中毒,内源性肾中毒,溶血：不同型输血、疟疾等,横纹肌溶解症：挤压综合征、创伤等,2、肾脏本身疾患,急性肾小球肾炎,肾盂肾炎,恶性高血压,3、体液异常分布,严重的低血钾高血钙高胆红素血症,肾实质病变,肾小球滤过率,肾性急性肾功能衰竭,器质性肾衰（Parenchymal renal failure）,肾脏疾病,肾小管坏死,（三）、肾后性ARF,从肾盂到尿道口的尿路急性梗阻,输尿管内梗阻：结石、肿瘤、坏死组织,输尿管外梗阻：肿瘤、粘连、纤维化,膀胱以下梗阻：前列腺肥大、盆腔肿瘤,尿路梗阻,肾小球滤过率,肾后性急性肾功能衰竭,肾盂积水,肾小球囊内压,阻塞性肾衰（Obstructive renal failure）,二、ARF的发病机制,Mechanisms,decreased glomerular filtration rate,肾小球滤过率下降,(一)肾小球因素,1、肾血流减少（肾缺血）,Renal Ischemia,1）、肾灌注压下降,Decreased Renal Perfusion Pressure,Inferior vena cava,Adrenal gland,Kidney,Aorta,Ureter,Bladder,Urethra,sm: smooth muscle RBF: Renal blood flow,2）、肾血管收缩,Renal Vasoconstriction,（1）交感肾上腺髓质系统兴奋,休克或创伤,交感-肾上腺髓质系统兴奋,血儿茶酚胺(CA),皮质肾单位入球小动脉对CA敏感性高,Increase of Catecholamines,CA: catecholamine,（2）肾素-血管紧张素系统激活,Activation of Renin-angiotensin System,(3）肾前列腺素产生减少,肾缺血与肾中毒,肾血管痉挛收缩,微血管血栓形成和阻塞,Decrease of Renal Prostaglandins,肾血流量减少,(4）肾激肽释放酶-激肽系统障碍,Disturbance of Renal Kallikreinkinin System,(5) 内皮素合成增加,肾缺血-再灌注,氧自由基,损伤血管内皮细胞,内皮肿胀,管腔狭窄甚至阻塞,肾缺血缺氧,“钠泵”障碍,3)、肾血管阻塞肾血管内皮细胞肿胀,肾血管内凝血,其发生与肾衰时血液流变学的变化有关,2、肾小球病变,（二）、肾小管因素 Tubular Factors,1、肾 小 管 阻 塞,Tubular Obstruction,2、肾小管原尿回漏,Tubular Backleak,（三）、肾细胞损伤及机制,Cellular Injury and Underlying Mechanisms,1、受 损 细 胞类型,1）、肾小管细胞（1）、坏死性损伤（necrotic lesion）,小管破裂性损伤：持续缺血表现为肾小管上皮细胞坏死，脱落，基底膜受损，病变累及肾小管各段。,肾毒性损伤：肾中毒累及近球小管，上皮细胞呈大片状坏死，但基底膜完整。,（2）、凋亡性坏死（apoptotic lesion）,见于肾中毒和肾缺血主要发生在远端肾小管表现为微绒毛消失，细胞核染色质边集，核断裂，出现凋亡小体,2）、内皮细胞,内皮细胞肿胀，管腔狭窄，血流阻力增加,内皮细胞受损导致血小板聚集和微血栓形成,内皮细胞窗变小，超滤系数（Kf）,肾缺血和肾中毒时系膜细胞收缩，使肾小球血管阻力滤过面积和Kf降低GFR持续。,3)、系膜细胞,2、细胞损伤的机制,Mechanisms of Cellular Injury,细胞能量代谢障碍和膜转运系统破坏,（1）ATP产生减少和离子泵失灵,肾缺血与肾中毒,细胞内钙超载,细胞内钠水潴留,抑制Mito功能,细胞水肿,Mito: mitochondrion,（2）自由基产生增多与清除减少,脂质过氧化,肾缺血与缺血再灌注,细胞蛋白氧化,D N A 损伤,细胞损伤修复障碍,破坏质膜完整性,蛋白功能丧失,（3）磷脂酶活性增高,细胞内Ca2+超载,分解磷脂膜细胞骨架解体,GSH缺乏,肾缺血,三、机能与代谢变化,Functional and Metabolic Alterations,（ 一）、少尿型ARF,Oliguric Acute Renal Failure,1、少 尿 期(Oliguria Phase),1）、尿的变化,尿量,少尿：成人400 ml/24h,无尿：成人100 ml/24h,机制：功能性ARF时,肾缺血使GFR下降,器质性ARF时,肾小管阻塞及原尿回漏等,尿比重,功能性ARF：高，常1.020,器质性ARF：低,常固定于1.0101.012,机制：功能性ARF时,肾小管水重吸收,器质性ARF时,肾小管坏死,浓缩稀释功能,正常尿比重:1.0021.035,尿钠含量,功能性ARF：20 mmol/L,器质性ARF：40 mmol/L,器质性ARF时,肾小管坏死, Na+重吸收障碍,机制：功能性ARF时,肾小管Na+重吸收,尿蛋白与镜检,器质性ARF：蛋白+、RBC+、WBC+、管型+,功能性ARF：正常,机制：器质性ARF时,肾小球滤过功能障碍, 肾小管上皮细胞坏死脱落,两种急性肾衰少尿期尿液变化比较,输液速度过快,2）、水中毒,少尿和无尿,表现：细胞水肿，稀释性低钠血症,急性肺、脑水肿及左心衰,原因：,Water Intoxication,3）、高钾血症,尿排钾减少,组织损伤和分解代谢增强酸中毒,Hyperkalemia,低钠血症，远曲小管钠钾交换减少,摄入含钾食物、药物输入大量库存血,4）、代谢性酸中毒,Metabolic Acidosis,5）、氮质血症,含氮代谢产物如尿素、肌酐、尿酸等在体内蓄积，使血中非蛋白氮含量显著升高，称为氮质血症,机制：肾排泌功能障碍及蛋白质分解代谢增强,Azotemia,2、多 尿 期(Diuresis Phase),标志：尿量400 ml/24h,肾血流量和肾功能逐渐恢复，GFR增加,肾小管阻塞解除，间质水肿消退,新生肾小管上皮细胞浓缩功能尚不完善,3、恢 复 期,尿量、NPN含量基本恢复正常,水、电解质、酸碱平衡紊乱得到纠正,肾小管浓缩功能完全恢复需较长时间,Recovery Phase,（二）、非少尿型ARF,Nonoliguric Acute Renal Failure,约1/5的ARF患者在发病初期尿量无明显减少，每日尿量在4001000 ml左右，称为非少尿型ARF。,无明显少尿进行性氮质血症尿比重低而固定，尿钠含量低多无高钾血症,主 要 特 点,四、防治原则,Management Principles,控制原发病或致病因素:抗感染、抗休克避免使用对肾脏有损害作用的药物利尿:降低肾小管内压以增加GFR,（一）预防,（二）治疗,纠正水和电解质紊乱纠正代谢性酸中毒控制氮质血症 防治感染合理提供营养 透析疗法：最有效,第二节 慢性肾功能衰竭,Chronic Renal Failure，CRF,慢性肾功能衰竭的定义,各种慢性肾脏疾病，引起肾单位进行性、不可逆破坏，以致残存有功能肾单位越来越少，不足以充分排出代谢废物和维持内环境稳定，导致代谢废物和毒物潴留，水、电解质和酸碱平衡紊乱以及内分泌功能障碍，这一病理过程称为慢性肾功能衰竭,慢性肾小球肾炎、糖尿病肾病、狼疮肾病等,肾小球疾病,肾血管疾患,高血压、糖尿病性肾小动脉硬化症等,尿路慢性梗阻,尿路结石、肿瘤、前列腺肥大等,肾小管间质疾病,慢性肾盂肾炎、多囊肾、肾结核、尿酸性肾病等,一、CRF的原因,二、慢性肾功能衰竭的发展过程,Clinical Course,25 50 75 100,内生肌酐清除率占正常值的%,临床表现,肾功能不全,肾功能衰竭,尿毒症,无症状期,肾储备功能降低,慢性肾衰的发展过程,1、受损肾单位不超过50%2、内生肌酐清除率超过正常值的30%3、无氮质血症4、无临床症状,肾储备功能降低期,Stage of Decreased Renal Reserve,（一）、代偿期,Compensation Phase,1、受损肾单位约为75%2、内生肌酐清除率降至正常值的25%30%3、轻度氮质血症和贫血,肾功能不全期,Stage of Renal Insufficiency,（二）、失代偿期,Noncompensation Phase,1、受损肾单位约为90%2、内生肌酐清除率降至正常值的20%25%3、较重的氮质血症4、夜尿、严重贫血、水与电解质及酸碱平衡紊乱,（三）、肾功能衰竭期,Stage of Renal Failure,1、内生肌酐清除率降至正常值20%以下2、严重的氮质血症3、严重全身中毒症状4、明显水、电解质与酸碱平衡紊乱,（四）、 尿 毒 症 期,Stage of Uremia,三、CRF的发 病 机 制,Pathogenesis,（一）、健存肾单位学说,在慢性肾功能衰竭发病过程中，肾单位不断遭受严重破坏，完整的肾单位逐渐减少，肾功能只能由那些未受损的健存肾单位来完成，加强代偿，维持机体内环境稳定。当疾病发展使健存肾单位日益减少到不能维持正常泌尿功能时，机体内环境发生紊乱，即出现慢性肾功能衰竭。,Intact Nephron Hypothesis,慢性肾疾患代偿期，健存肾单位代偿性肥大，肾小球滤过、肾小管重吸收和分泌功能加强，内环境基本稳定。,（二）、矫枉失衡学说,机体在对肾小球滤过率降低的适应过程中出现新的失衡，使机体进一步受到损害。,Trade-off Hypothesis,失 衡,矫 枉,健存肾单位的肾小球毛细血管血压和血流量增加，肾小球滤过率代偿性增加。长期高灌注高滤过将导致肾小球纤维化和硬化。,（三）、肾小球过度滤过学说,Glomerular Hyperfiltration Hypothesis,四、机能与代谢变化,Functional and Metabolic Alterations,（一）泌尿功能障碍,少尿、无尿oliguria,anuria,1. 尿量urine volume,夜尿nocturia,多尿polyuria, 夜尿（nocturia）,慢性肾功能不全患者早期，夜间排尿增多，甚至超过白天尿量，称为夜尿。,(2)多尿（polyuria）,原尿流速快,渗透性利尿,尿浓缩能力降低,机制：,Urine volume2000 ml/24h,健存肾单位极度减少使终尿总量明显减少。,机制：主要发生在CRF晚期,(3)少尿（ oliguria ）,Urine volume 400 ml/24h,2. 尿比重和渗透压,3. 尿液成分urine components,蛋白尿 血尿 脓尿,（二）氮质血症,早期：非蛋白氮升高不明显,晚期：严重氮质血症，以尿素增多为主,Azotemia,严重程度主要与GRF,外源性及内源性尿素负荷的大小有关,（三）水、电解质及酸碱平衡紊乱,1. 水 代 谢 紊 乱,进水不足致脱水,机制：,Water，Electrolytes and Acid-base Disturbances,Water Imbalance,进水过量致水潴留,健存肾单位尿流速快，钠重吸收减少渗透性利尿使近曲小管水钠重吸收减少甲基胍蓄积，抑制肾小管钠重吸收,2. 钠 代 谢 紊 乱,“失盐性肾”，尿钠含量很高,机制：,Sodium Imbalance,3.钾代谢紊乱,Potassium Imbalance, 钙磷代谢紊乱,Disturbances of Calcium & Phosphate Metabolism,高血磷(hyperphosphatemia),低血钙(hypocalcemia),肾性骨营养不良(renal osteodystrophy), 高 血 磷,血磷,Hyperphosphatemia,CRF早期,血游离钙,CRF晚期,GFR,PTH已不能使磷充分排出,尿磷,PTH溶骨,骨磷释放,PTH: parathyroid hormone, 低 血 钙,Hypocalcemia,血磷升高刺激甲状旁腺细胞分泌降钙素,1,25-(OH) 2D 3生成减少，肠钙吸收减少,毒物滞留使小肠粘膜受损，钙吸收减少,血磷过高经肠排出，与钙结合妨碍钙吸收,CRF早期，肾小管上皮细胞分泌NH3障碍引起H+分泌减少，NaHCO3-重吸收也减少，HC03-从尿液丢失增多，此时，血Cl-增高，AG正常；当GFR10ml/min时，磷酸、硫酸和有机酸难以经肾排出，血中固定酸增多，此时，AG增高，血Cl-正常。,5. 代谢性酸中毒,Metabolic Acidosis,（四）肾性高血压,Renal Hypertension,1.钠水潴留2.肾素-血管紧张素系统活动增强3.肾分泌的抗高血压物质减少,（五）肾性骨营养不良,Renal Osteodystrophy,指CRF时由于钙、磷及维生素D等代谢 障碍所致的骨骼病变，又称肾性骨病。 儿童：肾性佝偻病 成人：骨质软化、纤维性骨炎、骨质疏松，骨囊性纤维化，骨硬化及转移性钙化等,CRF晚期,肾性骨营养不良,酸中毒,骨盐溶解,VitD代谢障碍,骨盐沉着障碍,发病机制,1.EPO生产减少