肾脏病理生理

1、肾脏病理生理学Pathophysiology of Kidney肾功效不全 Renal Insufficiency第1页第一节 概述 INTRODUCTION肾脏生理功效 排泄功效: 调整水电平衡:调整酸碱平衡:排泄废物毒物: 内分泌功效: 肾素(renin)、促红素(EPO)、PGs、活性VitD等调整血压和红细胞成熟调整钙磷代谢第2页肾功效不全(renal insufficiency ) 各种原因引发肾脏功效障碍，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效障碍病理过程。 肾功效衰竭 (renal failure)第3页肾功效不全基本发病步骤肾

2、小球滤过功效障碍 肾小球滤过率下降 肾小球滤过膜通透性改变 肾小球滤过膜面积降低肾小管功效障碍 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效障碍 肾素生成增多、RAAS代谢失衡 KKS系统障碍 EPO、1-羟化酶生成降低 第4页肾功效不全分类急性肾功效衰竭Acute renal failure慢性肾功效衰竭Chronic renal failure 尿毒症Uremia第5页第二节 急 性 肾 功 能 衰 竭(acute renal failure, ARF)一、概念 各种原因肾泌尿功效急剧内环境严重紊乱 各种原因造成肾泌尿功效在短时间内急剧减退，以致机体内环境严重紊乱而造成临床综

3、合征，表现为少尿，氮质血症、水电解质和酸碱平衡紊乱。第6页二、原因与分类1、肾前性ARF原因有效循环血量降低特点无肾实质损害为功效性肾衰尿量降低、尿钠40；去处病因，肾功效快速恢复。第7页肾前性急性肾功效衰竭(Prerenal acute renal failure)有效循环血量肾血管收缩 肾血流灌注急剧肾小球滤过率肾前性急性肾功效衰竭(功效性肾衰)第8页二、原因与分类1、肾前性ARF2、肾后性ARF原因肾以下尿路阻塞特点早期无肾实质损害，属功效性肾衰。晚期肾严重损伤。第9页尿路阻塞肾小球囊内压肾小球有效滤过压GRF少尿无尿内环境紊乱第10页二、原因与分类1、肾前性ARF2、肾后性ARF3、肾

4、性ARF特点有肾实质损害(器质性)常有急性肾小管坏死 (acute tubular necrosis，ANT)少尿型多见，尿比重低（低渗尿、等渗尿），尿钠40mmol/L, 尿肌酐/血肌酐20，祛除病因，肾功效不能快速恢复。第11页原因(1)急性肾小管坏死急性肾缺血急性肾中毒:血红蛋白和肌红蛋白阻塞肾小管体液原因: 低钾、高胆红素血症(2)急性肾实质性疾病急性肾小球肾炎急性间质性肾炎急性肾血管病 肾性ARF第12页原因与分类（pathogenesis and classification ）1 按病因分类 肾前性ARF 肾性ARF 肾后性ARF 2 按肾损害性质分类 功效性ARF器质性ARF阻

5、塞性ARF 3 按尿量改变分类： 少尿型ARF非少尿型ARF第13页（一）肾血流降低1、肾灌注压降低 三、发病机制肾血流本身调整 GFR不变BP 80160 mmHgGFR降低BP80 mmHg肾血流失去本身调整肾血管舒张或收缩肾血管收缩第14页2、肾血管收缩儿茶酚胺增加RAA系统激活PGE2产生降低 内皮素合成增加肾缺血，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+重吸收障碍致密斑Na+浓度分泌肾素；从而激活RAS使AT入球动脉收缩GFR第15页3、肾缺血-再灌注损伤：肾血管内皮细胞肿胀4、肾血管内凝血5、肾内血流重分布：肾皮质缺血第16页三、发病机制（一）肾血流降低（二

6、）肾小管阻塞管内压有效滤过压GFR球囊压见于异型输血、挤压综合征、磺胺结晶等所致ATN 和坏死脱落肾小管上皮细胞第17页三、发病机制（一）肾血流降低（二）肾小管阻塞（三）肾小管原尿返流第18页原尿返流间质水肿压迫肾小管和毛细血管GFR少尿无尿第19页三、发病机制（一）肾血流降低（二）肾小管阻塞（三）肾小管原尿返流第20页三、发病机制（一）肾血流降低（二）肾小管阻塞（三）肾小管原尿返流（四）肾细胞损伤及其机制第21页1、受损细胞种类及其特征（1）肾小管细胞：坏死性损伤、凋亡性损伤 小管破裂损伤 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，并非全部肾单位都

7、有近曲小管为主，可累及全部肾单位 病因 连续性肾缺血 肾中毒为主第22页损伤程度取决于：致病原因与肾内原因共同作用肾内原因：肾脏氧供特点髓袢升支粗段及降支粗段：对缺氧敏感内源性调整因子：腺苷、PGE2抑制髓袢升支粗段重吸收 NO早期保护作用，后期加重损伤 血红素氧化酶（HO）/CO有保护作用肾中毒和肾缺血相互作用1、受损细胞种类及其特征（1）肾小管细胞：坏死性损伤、凋亡性损伤第23页内皮细胞肿胀血管腔变窄，阻力增加内皮细胞坏死局部DIC肾小球内皮细胞窗变小影响超滤系数内皮细胞损伤舒血管因子降低，缩血管因子增加（3）系膜细胞损伤肾血管阻力增加滤过面积降低超滤系数（2）内皮细胞损伤1、受损细胞种类

8、及其特征（1）肾小管细胞：坏死性损伤、凋亡性损伤第24页第25页2、细胞损伤机制ATP产生降低 原因：缺血缺氧及代谢底物缺乏; 线粒体功效障碍. 影响：肾小管主动重吸收功效 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效Na+-K+ ATP酶活性降低 原因：ADP增加、酸中毒直接抑制作用 ATP生成降低 肾毒物（氨基甙类抗生素）直接影响 影响：加重细胞内钠水潴留所致细胞水肿，妨碍细胞代谢与功效，甚至死亡。第26页2、细胞损伤机制自由基 (free radical)产生增多与去除降低GSH降低 GSH作用：去除自由基；维持膜正常功效，降低时，

9、磷脂酶激活引发细胞膜结构破坏。磷脂酶活性增加 原因：Ca2+ 增加；GSH降低细胞骨架改变：细胞浆膜面积降低，肾小管上皮连续性破坏细胞凋亡第27页3、损伤细胞修复与增生机制（1）缺血缺氧基因调整反应： 基因表示调整，产物扩张血管，去除毒物（2）应激蛋白产生与激活：HSP（3）生长因子作用： EGF、TGF、IGF、FGE、PDGF等（4）细胞骨架与小管结构重建第28页第二节 急性肾功效衰竭(acute renal failure, ARF)一、概念二、原因与分类三、发病机制四、发病过程与机能代谢改变 少尿型和非少尿型第29页四、发病过程与机能代谢改变（一）少尿型ARF少尿期：连续时间为7-14

10、天； 1.尿改变：少尿、无尿 少尿：尿量400ml/d,17ml/h 无尿：每日尿量在100ml以下尿成份改变第30页尿指标 器质性 功效性 尿比重 1.020尿渗透压 500mmol/L尿钠 40mmol/L 20mmol/L尿肌苷/血肌苷 40 尿常规 蛋白、细胞、 正常管型 甘露醇利尿 差 佳功效性与器质性肾衰尿判别第31页四、发病过程与机能代谢改变（一）少尿型ARF少尿期1.尿改变2.氮质血症 指血中尿素、肌酐、尿酸等非蛋白质含氮物质含量增加。以尿素（urea）为主，BUN增加提醒肾功效已严重受损。血尿素氮血肌酐血尿酸原因：肾排泄功效障碍， 体内蛋白分解增加第32页四、发病过程与机能代

11、谢改变（一）少尿型ARF少尿期1.尿改变2.氮质血症3.水中毒原因： 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。第33页四、发病过程与机能代谢改变（一）少尿型ARF少尿期1.尿改变2.氮质血症3.水中毒4.高钾血症原因： 排钾 组织分解引发钾释放 酸中毒 H+-K+交换 低血钠原尿中钠远曲小管K+-Na+交换 输库存血或食高钾食物第34页四、发病过程与机能代谢改变（一）少尿型ARF少尿期1.尿改变2.氮质血症3.水中毒4.高钾血症5. 代谢性酸中毒 ？“死亡三角”：酸中毒、低血钠、高血钾，互为因果，形成恶性循环。第35页四、发病过程与机能代谢改变（一）少尿型A

12、RF少尿期多尿期特点：尿量增加， 400ml/天 35L/天； 水、电解质平衡紊乱，大量失水失 钠，低血压、休克、低钾。 连续约2周左右。 意义：尿量进行性增加是肾功效逐步恢复 信号，但依然有内环境紊乱 。第36页四、发病过程与机能代谢改变（一）少尿型ARF少尿期多尿期多尿机制1.肾小球滤过逐步恢复2.肾小管阻塞解除3.新生肾小管功效低4.渗透性利尿第37页四、发病过程与机能代谢改变（一）少尿型ARF少尿期多尿期恢复期特点：连续约6月1.5年； 与多尿期间无显著界限； 少尿期越长，肾功效恢复需时越长。 ARF, 可逆病理过程第38页四、发病过程与机能代谢改变（一）少尿型ARF（二）非少尿型AR

13、FGFR和肾小管损害程度较轻，主要是尿浓缩功效障碍 尿量在发病早期并不降低，400-1000ml/d有氮质血症并伴有其它内环境紊乱尿钠浓度较低，尿比重较高，病理性成份较少高钾血症不显著病程较短症状较轻预后很好非少尿型与少尿型可相互转化第39页五、防治标准病因学治疗ARF治疗少尿期 1.控制输液量 2.控制高血钾 3.纠正酸中毒 4.控制氮质血症 5.透析疗法第40页防治标准病因学治疗ARF治疗少尿期多尿期 1.维持水、电解质平衡2.补充营养 3.透析疗法第41页第三节 慢性肾功效衰竭(chronic renal failure，CRF)一、概念 慢性肾病肾单位进行性破坏 残余肾单位不能维持机体

14、内环境恒定出现内环境紊乱及各种机能和代谢障碍。第42页二、病因 肾疾病：慢性肾小球肾炎、糖尿病肾病、系统性红斑狼疮肾血管疾病：高血压性肾小动脉、硬化结节性动脉周围炎 尿路慢性阻塞：肿瘤、前列腺肥大、尿路结石 肾小管间质疾病：慢性肾盂肾炎、尿酸性肾病、多囊肾、肾结核、放射性肾炎 慢性肾病：1.包含肾或全身性疾病； 2.病程迟缓：数月、多年或更长。第43页病因死亡数 %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其它71.1总计587100第44页三、发展过程 分 期内生肌酐去除率(ml

15、/min)血浆肌酐(mol/L)主要临床表现 代 偿 期50178无，但肾脏贮备功效减低失代偿期失 代 偿 期肾功效不全期2050186442轻度贫血，乏力，食欲减退肾功效衰竭期1020451707酸中毒，贫血，高磷、低钙血症，多尿、夜尿尿毒症期10707低蛋白血症，全身中毒症状，各脏器系统功效障碍尿肌酐每分钟尿量血浆肌酐浓度 肌酐去除率=第45页25 50 75 100内生肌酐去除率占正常值%临床表现肾功效不全肾功效衰竭尿毒症无症状期第46页四、发病机制（一）健存肾单位学说 慢性肾脏疾病时，部分肾单位轻度受损或保持完整功效，称为健存肾单位(intact nephron)。第47页四、发病机制

16、（一）健存肾单位学说病因肾单位不停破坏健存肾单位日益肾功效代偿仍不全肾功效衰竭第48页（二）肾小球过分滤过学说健存肾单位进行性降低?健存肾单位长久过度滤过(代偿性肥大或功效增强)肾小球纤维化和硬化肾功效衰竭机制：系膜细胞过分生长 细胞外基质蛋白过分积累第49页（三）矫枉失衡学说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)第50页肾功效不全期GFR排磷血磷血钙继发性甲状旁腺功效亢进PTH 抑制磷重吸收尿磷排出 血磷维持正常第51页第52页肾功效衰竭期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

17、等)第53页（四）肾小管-肾间质损害假说 肾小管和肾间质损害，在CRF病程进展中起一定作用。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第54页五、机能代谢改变（一）泌尿功效障碍尿量改变夜尿多尿：ml/d1.残余肾单位过分滤过2.渗透性利尿3.肾浓缩功效障碍第55页慢性肾衰多数肾单位被破坏髓袢功效受损尿液浓缩障碍健存肾单位血流原尿溶质渗透性利尿原尿流速重吸收多尿CRF多尿机制第56页五、机能代谢改变（一）泌尿功效障碍尿量改变夜尿多尿少尿肾单位及GFR极度降低第57页五、机能代谢改变（一）泌尿功效障碍尿量改变尿比重和渗透压改变早期：低

18、渗尿：只能到达1.020 (正常尿相对密度为1.0011.035)晚期：等渗尿：固定在1.0081.012尿浓缩功效障碍，稀释功效正常尿浓缩、稀释功效均丧失第58页五、机能代谢改变（一）泌尿功效障碍尿量改变尿比重和渗透压改变尿成份改变蛋白、细胞、管型、血尿： 镜下血尿 新鲜尿沉渣光镜下3个RBC/HP或10万/小时尿 肉眼血尿 外观呈洗肉水样、血样、酱油样或有血凝块。第59页五、机能代谢改变（一）泌尿功效障碍（二）内环境紊乱1、氮质血症 (NPN)尿素、肌酐、尿酸 血中非蛋白氮（nonprotein nitrogen, NPN）含量大于28.6mmol/L (40mg/dl)第60页第61页血

19、浆尿素氮（blood urea nitrogen,BUN） BUN浓度与GFR改变相关，但并非反应肾功效敏感指标。 GFR60%, BUN略升高，但仍在正常范围； GFR80%, BUN200mg/dl. 与GFR呈反比函数关系第62页第63页 血浆肌酐（plasma creatinine） 与蛋白质摄入量无关，但早期也是一个不敏感指标。 在临床上常计算肌酐去除率（creatinine clearance rate）来反应肾小球滤过率。能反应肾脏功效，尤其是仍具功效肾单位数目。 肌酐去除率=（尿肌酐每分钟尿量）/ 血浆肌酐浓度 第64页 CRF时， BUN与 Pcr(肌酐)比较 GFR BUN

20、 Pcr 120ml/min 810mg% 1.0mg% 60 1520 1.5 30 3040 4.0 15 6080 8.0 5 210 24.0第65页五、机能代谢改变（一）泌尿功效障碍（二）内环境紊乱1、氮质血症2、代谢性酸中毒早期 1. HPO42-, SO42-等尚不发生滁留 2. 肾小管泌NH3、H+障碍，NaHCO3重吸收减 少，同时伴有NaCl滞留，引发高氯性代酸。 晚期 固定酸排出降低引发正常血氯型或混合型代酸。 第66页五、机能代谢改变（一）泌尿功效障碍（二）内环境紊乱1、氮质血症2、代谢性酸中毒3、水、电解质紊乱第67页（1）水代谢失调进水水中毒进水脱水（2）钠代谢失调

21、摄入钠潴留摄入低钠血症原因过多限钠多尿肾小管重吸收功效障碍渗透性利尿 残余肾单位溶质性利尿（尿素）；残余肾单位尿流快,妨碍重吸收甲基胍蓄积 抑制肾小管对钠重吸收第68页（3）钾代谢失调早期:正常晚期:低钾血症，高钾血症晚期: 少尿 严重酸中毒 并发感染 钾盐应用过多 钾摄入过多 钾摄入过少 腹泻等高钾血症低钾血症第69页五、机能代谢改变（一）泌尿功效障碍（二）内环境紊乱（三）钙磷代谢障碍与肾性骨营养不良1、血磷主要是GFR 所致。功效不全期 GFR排磷血磷血钙继发性甲状旁腺功效亢进PTH 抑制磷重吸收尿磷排出 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

22、量骨磷释放入血肾性骨病(骨质疏松, 转移性钙化等)第70页2、血钙原因 高血磷，正常时CaP为常数 血磷从肠道排出增加，与食物中钙结合， 妨碍钙吸收； VitD代谢障碍； 高血磷刺激甲状旁腺C细胞释放降钙素， 抑制肠道吸收，引发血钙降低； 体内毒素聚集损害肠粘膜影响肠道吸收功效。影响 手足搐搦 *防止快速纠正酸中毒，以免引发搐搦。第71页3、骨营养不良发生机制1. 血钙高血磷2. PTH3. 1,25(OH)2D34. 酸中毒 是指CRF时，因为钙磷代谢障碍，继发性甲状旁腺功效亢进，VitD3活化障碍和酸中毒引发骨病，包含幼儿肾性佝偻病；成人骨软化、纤维性骨炎，骨质疏松和骨硬化，转移性钙化等。

23、儿童: 佝偻病成人: 骨软化、骨质疏松第72页GFR1,25-(OH)2D3Acidosis毒性物质肠钙吸收骨盐从容障碍骨盐溶解血P血Ca降钙素PTH肾性骨病骨CaCRF排P第73页第74页第75页第76页第77页五、机能代谢改变（一）泌尿功效障碍（二）内环境紊乱（三）钙磷代谢障碍与肾性骨营养不良（四）肾性高血压机制:1. 钠水潴留：sodium- dependent hypertension 2. RAS活动 renin-dependent hypertension 3. 肾减压物质生成肾实质病变引发高血压第78页GFR肾灌注量肾实质破坏Na,HO2排出 舒血管物质（PGE2等）肾素分泌Na,HO2潴留ATADS血容量CO外周阻力高血压肾脏疾病第79页五、机能代谢改变（一）泌尿功效障碍（二）内环境紊乱（三）钙磷代谢障碍与肾性骨营养不良（四）肾性高血压（五）肾性贫血机制: 1.肾促红素生成 2.毒物抑制RBC生成 3.毒物破坏RBC 4.出血 5.铁再利用障碍第80页五、机能代谢改变（一）泌尿功效障碍（二）内环境紊乱（三）钙磷代谢障碍与肾性骨营养不良（四）