章肾功能不全的病理生理机制及临床意义

肾功能不全renalinsufficiency 肾脏的生理功能 生成尿液 排出代谢终末产物 药物 毒物 解毒产物 调节体内水 电解质 渗透压和酸碱平衡 分泌肾素 前列腺素 血压调节 促红细胞生成素 1 25 0H 2 D3 钙磷代谢调节 等多种生物活性物质 灭活胃泌素 甲状旁腺素等 参与血压调节 肾功能不全的概念 肾脏泌尿功能严重障碍 造成 代谢产物及毒性物质蓄积 水 电解质和酸碱平衡紊乱 肾脏内分泌功能障碍 二 肾功能不全分类 急性肾功能衰竭Acuterenalfailure慢性肾功能衰竭Chronicrenalfailure 尿毒症Uremia 第一节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下降肾小球滤过膜通透性增加 肾小管功能障碍重吸收障碍尿液浓缩和稀释障碍酸碱平衡紊乱 肾脏内分泌功能障碍肾素 内皮素生成增多KKPGS障碍 AA代谢失衡EPO 1 羟化酶生成减少 GFR 单位时间内两肾生成超滤液的量 125ml min 180L day 1 肾血流量减少 2 有效率过压降低 有效滤过压 肾小球毛细血管压 囊内压 毛细血管血浆胶体渗透压 肾小球滤过率 GFR 下降 一肾小球滤过功能障碍 尿路梗阻 肾小管阻塞 肾间质水肿 3 肾小球滤过面积减少肾单位大量破坏 4 肾小球滤过膜通透性改变 肾球囊腔基底膜毛细血管腔 原因 膜的炎症完整性损伤 受损 通透性 免疫复合物电屏障 二 肾小管的功能障碍 重吸收Na 的重吸收葡萄糖氨基酸HCO3 分泌K H 有机酸 尿液浓缩稀释 1 近曲小管功能障碍 重吸收 水 葡萄糖 氨基酸 蛋白质 钠 钾 碳酸氢盐 磷酸盐 排泄 对氨马尿酸 酚红 青霉素 泌尿系造影碘剂 2 髓袢功能障碍 3 远曲小管和集合管功能障碍 醛固酮 调节钠 钾 钠 氢等交换 抗利尿激素 调节尿液的浓缩和稀释 三 肾脏内分泌功能障碍 1 肾素 血管紧张素 醛固酮系统 2 促红细胞生成素 肾性高血压 钠水潴留 3 1 25 OH 2VitD3 4 激肽释放酶 激肽 前列腺素系统 5 灭活甲状旁腺激素和胃泌素 肾性贫血 肾性骨营养不良 肾性骨营养不良 消化性溃疡 肾性高血压 第一节急性肾功能不全acuterenalinsufficiency概念 是指肾脏功能在短时期内 数小时或数天 突然急剧下降 以致机体内环境发生严重紊乱的临床综合征 主要表现 氮质血症 高钾血症和代谢性酸中毒 水中毒 多数患者有少尿或无尿 有一部分患者尿量不少 称非少尿型急性肾功能衰竭 一 病因和分类 肾前性 功能性 病因 肾血流量下降特点 肾前性氮质血症尿 血肌酐 40尿量减少 肾小管无损伤 肾性病因 肾实质性疾病特点 等渗尿 比重 1 015 尿钠高 尿检出现细胞和管型尿 血肌酐 20 肾后性病因 肾以下尿路梗阻特点 突然出现无尿肾后性氮质血症 一 肾前性急性肾功能衰竭 Prerenalacuterenalfailure 有效循环血量 肾血管收缩 肾血流灌注急剧 肾小球损伤 肾间质疾患 二 肾性急性肾功能衰竭 Intrarenalacuterenalfailure 肾小管坏死 三 肾后性急性肾功能衰竭 Postrenalacuterenalfailure 见于从肾盂到尿道的尿路急性梗阻 二 少尿型急性肾功能不全的发病机制ARF发病机制的关键是GRF 影响GRF的因素主要有 一 肾小球因素1 肾血流减少 肾缺血 1 肾灌注压下降 肾血压受全身血压影响 但肾血流自身调节能力强 这样GRF才能保持稳定 80 160mmHgRBF GRF保持稳定 当 休克 心衰 动脉硬化等 80 160mmHgRBF GRF保持稳定50 70mmHgRBF GRF降低1 2 2 3 40mmHgRBF GRF几乎为零 2 肾血管收缩 入球小动脉收缩 肾血流减少 交感兴奋 CA增加 RAS激活 AngII 肾激肽释放酶 激肽系统的扩血管作用减弱 PG PGE2 PGA2 产生 肾内皮素合成 肾血管收缩是休克 毒物引起ARF初期发病机制 3 血液流变学的变化 血液粘度 纤维蛋白原增多是血液粘度升高的主要原因 血细胞黏附聚集 RBC聚集 变形能 血小板聚集 白细胞黏附 嵌塞 原因易致 DIC 微血管变化 a血管口径缩小b自动调节功能丧失缺血加重c肾小血管痉挛 DIC 4 肾血管内皮细胞肿胀 管腔狭窄 缺氧 钠泵失灵 缺血 再灌 氧自由基 损伤内皮 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 2 肾小球病变急性肾炎 狼疮性肾炎 滤过面积 二 肾小管因素 1 肾小管阻塞肾缺血 肾毒物 上皮细胞坏死 脱落上皮细胞碎片 肌红蛋白 血红蛋白形成管型阻塞肾小管 肾小球囊内压 GFR 阻塞学说坏死的肾小管上皮脱落阻塞管腔 2 原尿回漏 肾小管上皮细胞坏死 基膜断裂 原尿反流入肾间质 间质水肿 压迫肾小管及肾血管 GFR 原尿返漏学说原尿由损伤的肾小管上皮间隙渗入细胞间质 三 肾细胞损伤及其机制 一 受损细胞类型及特征1 肾小管细胞 1 坏死性损伤 1 小管破裂性损伤 tubulorrhexiclesion 各段肾小管上皮细胞坏死 脱落 基膜断裂见于 缺血 中毒 2 肾毒性损伤 nehyrotoxiclesion 肾中毒 肾近球小管上皮细胞大片坏死 基膜完整 2 凋亡性损伤细胞凋亡明显 常发生在远曲小管 小管上皮细胞损伤程度还受肾内因素影响 1 肾氧供特点 丰富 耐受性差 mTAL耗氧量大 在缺氧环境 2 内源性因子与mTAL损伤 腺苷直接抑制mTAL主动重吸收 缺氧 Ang CA 加压素 肾小球产生PGE2 抑制细胞自身主动转运 NO和超氧阴离子 形成毒性更强的过氧亚硝酸 损伤细胞 舒血管因子 内皮细胞释放缩血管因子 3 缺氧 中毒有协同作用 肾缺血 中毒对肾小管细胞损伤多表现为功能紊乱 如 十分严重 细胞坏死或形态学改变 2 内皮细胞 1 内皮肿胀 血管腔狭窄 血流 肾血流 2 内皮细胞受损 血小板聚集与微血栓形成 肾血流减少 GFR 3 内皮细胞窗变小 Kf GFR 4 舒血管因子 缩血管因子 肾血管持续收缩 GFR 3 系膜细胞 缺血 中毒性肾损伤时释放 1 内源性活性因子 ADH AngII 2 外源性庆大霉素 腺苷 硝酸铀等 促进系膜细胞收缩 肾小球滤过面积 Kf GFR 二 细胞损伤机制 能量代谢障碍各类细胞损伤 死亡膜转运系统破坏的主要机制 1 ATP 钠钾ATP酶活性 细胞内钠水潴留 Ca2 超载及细胞水肿 细胞代谢功能障碍甚或死亡 2 自由基产生 清除 脂质过氧化 共价键结合性损伤 细胞损伤 3 GSH 细胞抗氧化能力 细胞膜稳定性 细胞受损 1 GSH过氧化物酶的底物将H2O2还原成H2O 清除自由基 2 与膜蛋白反应维持膜蛋白中巯基 二硫化物正常比例 确保细胞膜 线粒体膜功能 3 细胞保护剂 防止磷脂酶活化 4 磷脂酶活性 1 大量释放脂肪酸 2 细胞骨架结构解体 膜被降解 3 脂肪酸还可分解产生PG LTs等 血管张力影响血小板聚集 循环障碍 肾小管上皮细胞的功能5 细胞骨架结构改变6 细胞凋亡的激活 二 发病机制 二 功能代谢变化分为三期 少尿期 多尿期 恢复期 一 少尿期 1 少尿 1 尿量变化 少尿 无尿 2 尿的变化 比重 钠含量 尿中出现蛋白 管型 血尿 3 时间 8 16天 少数3 4周 两种急性肾衰少尿期尿液变化比较 2 氮质血症 azotemia 氮质血症 GFR 血中NPN的含量超过正常 有30 功能肾单位存在 血中尿素水平可正常 10 15mg 3 代谢性酸中毒 1 GFR 体内酸性产物堆积 2 PTH 抑制CA近球小管排H HCO3 回收 3 肾小管泌NH3 排H 4 发热 感染 细胞分解代谢 酸性产物 影响 心血管 中枢神经系统功能 引起高钾血症 4 水中毒 waterintoxcation 1 肾排水减少 2 ADH分泌增多 3 内生水增多 影响 可发生心功不全 稀释性低钠血症 脑水肿 肺水肿 5 高钾血症 1 排出减少 2 组织分解代谢增强 K 从细胞内释出 3 酸中毒 钾移到细胞外 4 低钠 远曲小管钠钾交换 促使高血钾发生 加重高血钾对心脏毒性 死亡三角 低血钠 酸中毒 高血钾 影响 使心脏传导延缓 阻滞 甚或心律失常 室颤 心脏停搏 二 多尿期 尿量 400ml d 标志进入多尿期 尿量逐渐增多 日排尿可达3 5升 持续约1 2周 1 多尿机制 1 肾血流和GFR功能恢复正常 2 新生肾小管功能尚未完全恢复 3 积蓄的代谢产物引起渗透性利尿 4 肾小管阻塞 间质水肿解除 2 注意 1 早期仍会发生氮质血症 高钾血症 2 后期易发生水电解质代谢紊乱 脱水 低钾 低钠血症 和感染 三 恢复期 一般发病后一个月左右进入恢复期 肾功能逐渐恢复 约需数月 1年 急性肾功能不全是自限性病理过程 一旦病因去除 器官衰竭可能逆转 非少尿型急性肾小管坏死非少尿型ATN的患者起病时尿量超过600ml 日 特点 症状轻 病程短 严重并发症少 预后较好 原因 GFR下降程度和肾小管损害程度轻 表现 1 尿浓缩功能的障碍 尿量相对较多 比重低 钠含量较低 2 GFR 氮质血症 高钾血症少见 患儿女 11月 因呕吐 腹泻伴发热9天 无尿5天入院 9天前无诱因出现腹泻 每天3 4次 伴频繁呕吐 非喷射状 量较多 同时发热 体温最高41 给予口服抗生素治疗 三天后腹泻 呕吐次数减少 但体温仍在38 39 之间 近5天一直无尿 体检 呼吸60次 分 脉搏120次 分 血压85 54mmHg 昏睡状态 双眼睑及球结膜水肿 睑结膜稍苍白 口唇干裂 咽充血 颈无抵抗 呼吸深大 实验室检查 便常规正常 血钾8 6mmol L 血钠128mmol L 氯化物100mmol L 血钙1 98mmol L 血磷2 33mmol L 尿素氮37 12mmol L 血肌酐804 44 mol L 血气分析 pH7 17 PCO224 5mmHg HCO3 8 6mmol L SBE 18 3mmol L 心电图 室内传导阻滞 T波高尖 一 治疗原发病 二 对症治疗 严格控制入液量处理高钾血症纠正代谢性酸中毒控制氮质血症透析疗法 四 防治的病理生理基础 第三节慢性肾功能不全 各种慢性肾脏疾病使肾单位发生进行性破坏 不能维持内环境稳定造成 代谢废物潴留水 电解质与酸碱平衡紊乱肾内分泌功能障碍 一 慢性肾功能不全的原因 慢性肾小球肾炎 慢性肾盂肾炎 肾小动脉硬化症 肾结核 糖尿病 高血压肾损害 尿路慢性梗阻 255075100 内生肌酐清除率占正常值的 临床表现 肾功能不全 25 30 肾功能衰竭 20 25 尿毒症 20 无症状期 肾储备功能降低 二 慢性肾衰的发展过程图 二 慢性肾功能不全的发展过程 一 不全代偿期 虽有病变但通过代偿仍能维持内环境相对稳定 不出现症状 内生肌酐清除率 正常30 血BUN Cr在正常范围 肾功适应范围缩小 加大负荷 内环境紊乱 二 不全失代偿期内生肌酐清除率25 30 肾调节功能 正常饮食 轻度NPN 酸中毒 多尿 夜尿 乏力 轻度贫血 食欲 三 衰竭期内生肌酐清除率20 25 氮质血症较重 BUN Cr均 代谢性酸中毒 钙磷代谢紊乱 水电解质代谢紊乱 严重贫血 四 尿毒症期内生肌酐清除率 20 酸中毒明显 全身性中毒症状 终末期肾病 三 发病机制 健存肾单位学说 矫枉失衡学说肾小管细胞和间质细胞损伤假说 肾小球过度滤过学说 一 健存肾单位学说 Intactnephronhypothesis 慢性肾脏疾病时 部分肾单位轻度受损或保持完整功能 称为健存肾单位 intactnephron 健存肾单位长期代偿性肥大和功能增强 肾小球纤维化和硬化 二 肾小球过度滤过学说 Glomerularhyperfiltrationhypothesis GFR 血中某物质 P 矫枉 浓度正常 某因子 PTH 机体损害 失衡 促进排泄 三 矫枉失衡学说 Trade offhypothesis 四 肾小管和间质细胞损伤假说依据 慢性肾病 肾小管间质区损伤超过肾小球或血管 机制 毒物损伤代谢性疾患 间质性肾小管炎 遗传性炎细胞浸润肾间质 肾瘢痕形成 不同纤维化 不对称或一侧 肾小管 间质纤维化是慢性肾脏疾病 发展至终末期肾衰的重要原因 四 功能代谢变化 一 泌尿功能障碍 尿量 尿比重和渗透压 尿液成分 1 尿量 2 尿比重和渗透压 早期 尿浓缩功能障碍稀释功能正常 低渗尿低比重尿 尿浓缩 稀释功能均丧失 等渗尿 晚期 3 尿液成分 蛋白尿血尿脓尿 二 氮质血症 三 水 电解质和酸碱平衡紊乱 1 水代谢障碍 脱水 水的摄入限制过严 水潴留 水摄入限制不严 2 钠代谢障碍 失盐性肾 尿钠含量高 机制 健存肾单位原尿流速加快 重吸收 尿中溶质 渗透性利尿 甲基胍蓄积 抑制肾小管对钠的重吸收 3 钾代谢障碍 低钾血症 摄食不足 呕吐 腹泻 长期应用利尿剂 高钾血症 尿量减少 酸中毒 组织分解代谢增强 4 镁代谢障碍CRF 少尿 镁排出 高镁血症 若给硫酸镁 血镁 5 钙磷代谢障碍 矫枉 GFR 慢性肾衰晚期 健存肾单位 PTH分泌 溶骨 血钙降低 血磷升高 1 25 OH 2 D3生成减少 毒性物质的滞留 6 代谢性酸中毒 GFR降低 固定酸排泄障碍继发性PTH 近曲小管泌H 肾小管上皮细胞产NH3减少 四 肾性高血压 肾脏疾病 肾实质破坏 PGA2 PGE2 五 肾性骨营养不良 肾性骨病 CRF尤其是尿毒症时 儿童出现佝偻病 成人发生骨质软化 疏松 囊性纤维化的骨病 五 肾性骨营养不良 CRF 肾性骨营养不良 六 出血倾向 七 肾性贫血 毒性物质抑制血小板第3因子释放 粘附 聚集功能减弱 促红细胞生成素减少血中毒性物质蓄积红细胞破坏增多铁 蛋白等吸收减少出血 第三节尿毒症 尿毒症的概念 急 慢性肾功能衰竭发展到最严重的阶段 内源性毒性物质在体内潴留 引起一系列自体中毒症状 发病机制 尿毒症毒素的作用尿毒症毒素的种类和作用PTH胍类化合物尿素多胺中分子物质其他物质 典型病例 患者 女 35岁 患 肾小球肾炎 反复浮肿20年 尿闭1天急诊入院 患肾炎后反复眼睑浮肿 6年来排尿每天10余次 夜尿4 5次 2000ml 天 期间 BP19 3 13 3kPa Hb40 70g L RBC1 3 1 76 1012 L 尿蛋白 RBC WBC 上皮细胞0 2 HP 3年来夜尿更明显 尿量约3000ml 天 比重1 010左右 全身骨痛并逐渐加重 近10天来尿少 浮肿加重 食欲锐减 恶心呕吐 腹痛 全身瘙痒 四肢麻木轻微抽搐 一天来尿闭 症状加重急诊入院 T37 R20 P120 BP20 13kPa RBC1 49 1012 L Hb47g L WBC9 6 109 L 血磷1 9mmol L 血钙1 3mmol L 尿蛋白 RBC10 15 Hp WBC0 2 Hp 上皮0 2 Hp 颗粒管型2 3 LP X线检查 双肺正常 心界略扩大 手骨质普遍性稀疏 骨质变薄 ThankYou 机能代谢变化 神经系统 中枢神经系统 尿毒症性脑病周围神经病变机制 毒物引起神经细胞变性 电解质和酸碱平衡紊乱肾性高血压 消化系统 食欲不正 厌食 恶心 呕吐或腹泻机制 产NH3增多 胃肠道溃疡 心血管系统 充血性心力衰竭和心律紊乱尿毒症性心包炎 呼吸系统 深大呼吸尿毒症性肺炎 肺水肿 纤维素性胸膜炎 免疫系统 细胞免疫异常 体液免疫正常 皮肤 皮肤瘙痒 干燥 脱屑和颜色改变 尿素霜 慢性肾功能衰竭和尿毒症防治的病理生理基础 治疗原发病低盐饮食消除能增加肾功能负担的诱因有效降低高血压抗纤维化对症治疗 采用腹膜和血液透析 人工肾 目前治疗尿毒症最有效的方法是什么 肾移植 第三节尿毒症 uremia 概念 急性或慢性肾功能衰竭发展到严重阶段时 除代谢终末产物大量滞留 水 电解质和酸碱平衡紊乱以及肾脏内分泌功能失调外 更由于尿毒症毒素的作用 而发生全身中毒症状 出现诸多器官 系统功能紊乱的综合征 一 尿毒症时的主要临床表现 一 神经系统 头昏 头痛 不安 思维不集中 记忆力减退 易激动或抑郁 表情淡漠 失眠 惊撅 昏迷 尿毒症性脑病 ThankYou 二 消化系统 食欲不振 恶心 呕吐 口腔有臭味 呼出气有氨味 胃肠道出血等 三 心血管系统 血压增高 心力衰竭 心律紊乱 心包炎等 四 呼吸系统 呼吸深快 肺炎 喉炎 支气管炎 肺水肿 胸膜炎等 五 内分泌系统 肾素 1 25 OH 2 D3 促红素及性激素的变化等 六 皮肤 特殊面容 贫血 眼睑肿胀 皮肤搔痒 干燥 脱屑 尿素霜等 七 物质代谢障碍 糖耐量降低 负氮平衡 高脂血症 八 免疫系统功能障碍 严重感染 二 尿毒症毒素 uremiatoxin 一 尿