病理生理学课件 2015年肾衰本科

肾功能不全潍坊医学院病理生理学教研室郭军堂Renalinsufficiency正常肾脏功能

PhysiologicalFunctionoftheKidneys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ConceptofRenalinsufficiency

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AcuteRenalFailure，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CausesandTypes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

PrerenalCausesPrerenalARFIntrarenalCausesIntrarenalARFPostrenalCausesPostrenalARF（一）、肾前性ARF1、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（Functionalrenalfailure）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（Parenchymalrenalfailure）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（Obstructiverenalfailure）二、ARF的发病机制Mechanismsdecreasedglomerularfiltrationrate肾小球滤过率下降(一)肾小球因素1、肾血流减少（肾缺血）RenalIschemia

1）、肾灌注压下降DecreasedRenalPerfusionPressureInferiorvenacavaAdrenal

glandKidneyAortaUreterBladderUrethra全身血压80～160mmHg50～70mmHg40mmHg肾血流自身调节肾血管sm舒缩RBF&GFR不变肾血流失去自身调节肾血管sm收缩RBF&GFR降低1/2～2/3RBF&GFR几乎为零sm:smoothmuscleRBF:Renalbloodflow

2）、肾血管收缩RenalVasoconstriction（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敏感性高肾皮质外层血流IncreaseofCatecholaminesCA:catecholamine（2）肾素-血管紧张素系统激活ActivationofRenin-angiotensinSystem(3）肾前列腺素产生减少肾缺血与肾中毒肾髓质间质细胞PGs合成肾血管痉挛收缩微血管血栓形成和阻塞DecreaseofRenalProstaglandins肾血流量减少(4）肾激肽释放酶-激肽系统障碍肾缺血与肾中毒肾激肽释放酶生成激肽肾PGs合成肾血管收缩对抗AngIIDisturbanceofRenalKallikrein—kininSystem

(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①肾血管内皮细胞肿胀②肾血管内凝血其发生与肾衰时血液流变学的变化有关⑴血液粘度增高⑵白细胞阻塞微血管⑶微血管改变血流阻力2、肾小球病变急性肾小球肾炎狼疮性肾炎Ag-Ab复合物沉积肾小球滤过膜孔径肾小球滤过膜通透性降低肾小球滤过膜面积GFR（二）、肾小管因素

TubularFactors1、肾小管阻塞肾缺血肾毒物急性肾小管坏死脱落细胞及碎片溶血、挤压综合征Hb、Mb形成管型药物结晶等管腔沉积肾小管阻塞原尿排出受阻少尿管腔内压升高GFRTubularObstruction2、肾小管原尿回漏急性肾小管坏死基底膜断裂原尿反流至肾间质少尿间质水肿间质内压压迫肾小管压迫管周Cap肾小管阻塞肾小管血供TubularBackleak（三）、肾细胞损伤及机制CellularInjuryandUnderlyingMechanisms1、受损细胞类型1）、肾小管细胞（1）、坏死性损伤（necroticlesion）

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（apoptoticlesion）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释放舒血管因子,缩血管因子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MechanismsofCellularInjury

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ATP产生Na+-K+-ATP酶活性

Ca2+-ATP酶活性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DNA损伤细胞损伤修复障碍破坏质膜完整性蛋白功能丧失自由基产生自由基清除GSH,SOD（3）磷脂酶活性增高细胞内Ca2+超载磷脂酶A2活性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FunctionalandMetabolicAlterations

（一）、少尿型ARFOliguricAcuteRenalFailure1、少尿期(OliguriaPhase)1）、尿的变化

①尿量少尿：成人＜400ml/24h无尿：成人＜100ml/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

②尿比重功能性ARF：高，常＞1.020器质性ARF：低,常固定于1.010～1.012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:1.002～1.035

③尿钠含量功能性ARF：＜20mmol/L器质性ARF：＞40mmol/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

④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功能性急性肾衰器质性急性肾衰尿比重>1.020<1.015尿渗透压mOsm/L>500<350尿钠mmol/L<20>40尿/血肌酐比>40:1<20:1尿蛋白阴性或微量＋～＋＋＋＋尿常规正常各种管型和细胞③输液速度过快2）、水中毒①少尿和无尿肾排水②分解代谢内生水表现：细胞水肿，稀释性低钠血症急性肺、脑水肿及左心衰原因：WaterIntoxication3）、高钾血症

①尿排钾减少②组织损伤和分解代谢增强酸中毒Hyperkalemia③低钠血症，远曲小管钠钾交换减少④摄入含钾食物、药物输入大量库存血4）、代谢性酸中毒③组织分解代谢固定酸产生②肾小管排氢泌氨NaHCO3重吸收①GFR下降，酸性产物排出MetabolicAcidosis5）、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Azotemia2、多尿期(DiuresisPhase)标志：尿量＞400ml/24h⑴肾血流量和肾功能逐渐恢复，GFR增加⑵肾小管阻塞解除，间质水肿消退⑶新生肾小管上皮细胞浓缩功能尚不完善渗透性利尿⑷肾小球滤过尿素等原尿渗透压3、恢复期⑴尿量、NPN含量基本恢复正常⑵水、电解质、酸碱平衡紊乱得到纠正⑶肾小管浓缩功能完全恢复需较长时间RecoveryPhase

（二）、非少尿型ARFNonoliguricAcuteRenalFailure

约1/5的ARF患者在发病初期尿量无明显减少，每日尿量在400～1000ml左右，称为非少尿型ARF。①无明显少尿②进行性氮质血症③尿比重低而固定，尿钠含量低④多无高钾血症主要特点四、防治原则ManagementPrinciples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ChronicRenalFailure，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其他71.1总计587100二、慢性肾功能衰竭的发展过程ClinicalCourse255075100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StageofDecreasedRenalReserve（一）、代偿期CompensationPhase1、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StageofRenalInsufficiency（二）、失代偿期NoncompensationPhase1、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StageofRenalFailure1、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StageofUremia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。IntactNephronHypothesis

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-offHypothesis失衡矫枉GFR↓排磷↓血磷↑低钙血症PTH分泌↑重吸收磷↓尿磷↑血磷正常溶骨↑骨质脱钙骨磷释放

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GlomerularHyperfiltrationHypothesis四、机能与代谢变化FunctionalandMetabolicAlterations（一）泌尿功能障碍少尿、无尿oliguria,anuria1.

尿量urinevolume夜尿nocturia多尿polyuria⑴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）①原尿流速快②渗透性利尿③尿浓缩能力降低机制：Urinevolume＞2000ml/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）Urinevolume＜

400ml/24h2.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尿浓缩、稀释功能均丧失晚期等渗尿低渗尿:最高仍＜1.020等渗尿:固定于1.008～1.012

正常:1.002～1.0353.

尿液成分urinecomponents

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，ElectrolytesandAcid-baseDisturbancesWaterImbalance肾浓缩和稀释功能障碍,水代谢调节能力降低。进水过量致水潴留⑴健存肾单位尿流速快，钠重吸收减少⑵渗透性利尿使近曲小管水钠重吸收减少⑶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：SodiumImbalance3.钾代谢紊乱PotassiumImbalance①摄入不足②呕吐腹泻失钾③长期排钾利尿剂⑴低钾血症Hypokalemia①尿少而摄入多②代谢性酸中毒③组织分解代谢增强④长期留钾利尿剂⑵高钾血症Hyperkalemia⒋钙磷代谢紊乱DisturbancesofCalcium&PhosphateMetabolism高血磷(hyperphosphatemia)低血钙(hypocalcemia)肾性骨营养不良(renalosteodystrophy)

⑴高血磷血磷HyperphosphatemiaCRF早期血磷血游离钙GFR尿磷PTH近曲小管磷重吸收尿磷血磷正常CRF晚期GFRPTH已不能使磷充分排出尿磷PTH溶骨骨磷释放PTH:parathyroidhormone⑵低血钙Hypocalcemia①血磷升高刺激甲状旁腺细胞分泌降钙素②1,25-(OH)2D3生成减少，肠钙吸收减少④毒物滞留使小肠粘膜受损，钙吸收减少③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GFR<10ml/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MetabolicAcidosis（四）肾性高血压RenalHypertension肾脏疾病GFR↓↓血容量↑心输出量↑钠水排出↓高血压肾血流量↓肾素分泌↑血管紧张素Ⅱ↑外周阻力↑肾实质破坏PGA2↓PGE2↓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RenalOsteodystrophy

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