肾脏病理生理学临床教学课件

肾脏病理生理学肾脏病理生理学1肾脏的主要生理功能

泌尿功能：

排出机体大部分代谢废物维持水、电解质和酸碱平衡，保持机体内环境的恒定内分泌功能：分泌肾素、促红细胞生成素、前列腺素

和生成1,25(OH)2VitD3

某些激素（如胃泌素）在肾内灭活肾脏的主要生理功能泌尿功能：内分泌功能：2一、肾功能不全概述（一）肾脏疾病发生的主要环节（原因）1．肾小球病变（Glomerulusdisease）

原发性病变：急、慢性肾小球肾炎andnephroticsyndrome；

继发性病变：狼疮肾、硬皮病等。2．肾小管坏死（Tubularnecrosis）

原发性坏死：肾毒物、大量Hb和肌红蛋白、生物毒素；

继发性坏死：长时间或严重的肾缺血。3．肾间质损害(Damageofrenalinterstitium)急、慢性间质性肾炎和急、慢性肾盂肾炎。4．肾血管病变(Diseaseofrenalbloodvessels)肾动脉硬化、动脉瘤、动脉炎和肾静脉血栓。一、肾功能不全概述2．肾小管坏死（Tubularnecr3（二）肾功能障碍的主要表现1．肾小球功能障碍（Glomerulusinsufficiency）（1）GFR降低(GFRfall)少尿、无尿

肾小球滤过膜面积减少（肾小球超滤系数下降，kf

）●

急性肾小球肾炎●

慢性肾小球肾炎肾单位进行性破坏有效肾单位数量↓GFR↓少尿或无尿肾小球EC肿胀、Fbn堆积、IC沉积肾小球cap管腔狭窄或阻断有效滤过膜面积↓kf值↓GFR↓

少尿或无尿少尿（尿量<400ml/24h）无尿（尿量<100ml/24h）（二）肾功能障碍的主要表现●慢性肾小球肾炎肾小球肾小球c4

肾小球有效滤过压降低●

肾小球cap血压↓●

血浆胶体渗透压↑有效滤过压↓

GFR↓少尿或无尿●

小球囊腔内压力↑正常肾小球有效滤过压约为3.32kPa（25mmHg）。肾小球有效滤过压=肾小球毛细管血压-（囊内压+血浆胶体渗透压）（2）肾小球滤过膜通透性改变蛋白尿【滤过膜结构】

肾小球滤过膜由毛细血管内皮细胞、基底膜、足细胞三层结构组成。

小球滤过膜上覆一层富含氨基聚糖的带负电荷层；

滤过膜实际孔径为7nm。肾小球有效滤过压降低正常肾小球有效滤过压约为3.32kP5

【滤过膜屏障功能】

（肾小球滤过膜通透性增加，一般先是电荷选择性屏障破坏，而后是孔径选择性屏障破坏，所以临床上患者可以出现选择性蛋白尿。）

孔径屏障（Permeabilitybarrier）；

电荷屏障（Electrostaticbarrier）。【滤过膜屏障功能】孔径屏障（Perme6

2．肾小管功能障碍（Renaltubularinsufficiency）

（1）尿液浓缩功能降低

表现为：多尿、低渗尿（Hyposthenuria）、等渗尿（Isosthenuria）

【Hyposthenuria】

肾脏浓缩功能障碍使尿液的渗透压最高只能达到750mmol／kg·H2O（相对密度<1.020）。

【Isosthenuria】

肾脏失去浓缩和稀释功能，尿液渗透压与血浆渗透压相同，始终在300mmol／kg·H2O（相对密度固定于1.008～1.012）。

（2）水电解质平衡紊乱（高血钾和低血钠等）（3）酸碱平衡紊乱（代谢性酸中毒）（4）肾性糖尿和肾小管性蛋白尿

2．肾小管功能障碍（Renaltubul7肾功能衰竭急性肾功能衰竭慢性肾功能衰竭尿毒症肾功能衰竭急性肾功能衰竭慢性肾功能衰竭尿毒症8急性肾功能衰竭

(acuterenalfailure,ARF)

急性肾功能衰竭

(acuterenalfailure,9theWorldWarⅡ(1939-1945)themortalityofARFtheKoreanWar(1950-1953)100%50~90%AcuteHemodialysistheVietnamWar(1959-1975)atpresentNotchangedlittleimprovementtheincidenceofARFFluidResuscitationHelicopter1/200seriouslyinjuredcasualties1/600muchhasbeenlearnedaboutthepathogenesisofischemicandnephrotoxicARFtheWorldWarⅡthemortalityo10Acuterenalfailure(ARF)

characterizedbysuddenlossoftheabilityofthekidneystoexcretewastes,concentrateurine,conserveelectrolytes,andmaintainfluidbalance,isafrequentclinicalproblem,particularlyintheintensivecareunit,whereitisassociatedwithamortalityofbetween50%and80%.Acuterenalfailure(ARF)11急性肾功能衰竭的定义

是指各种原因在短时间内引起双侧肾脏泌尿功能急剧降低，使机体的生化内环境发生严重紊乱的病理过程。急性肾功能衰竭的定义

是指各种原因在短时间内引起双侧肾脏121）短时间：指几分钟至几小时内,起病急；2）双侧肾脏泌尿功能的障碍：肾脏有很强大的储备代偿能力，一侧肾脏足以维持机体的内环境稳定；3）肾泌尿功能障碍：GFR急剧减少和/或肾小管变性、坏死；以少尿为主要表现；4）生化内环境紊乱：氮质血症、高钾血症、代谢性酸中毒、水中毒。急性肾功能衰竭的定义1）短时间：指几分钟至几小时内,起病急；急性肾功能衰竭的定义13急性肾功能衰竭病因与分类

急性肾功能衰竭根据尿量减少的程度分为:

少尿型（成人每日尿量少于400ml）非少尿型（成人每日尿量大于400ml）急性肾功能衰竭病因与分类急性肾功能衰竭根据尿量减少的程度分14急性肾功能衰竭病因与分类

肾前性ARF(PrerenalARF)功能性ARF(FunctionalARF)有效循环血量减少引起肾血流量急剧减少

失血、失液、感染急性心衰、严重过敏反应肾血流量↓GFR↓肾前性ARF

肾血管自身调节紊乱

（血压低于60mmHg时，肾血流量可以减少到正常的30%～50%；当有效循环血量减少50%时，肾血流量可以减少90%）急性肾功能衰竭病因与分类肾前性ARF(Prerenal15急性肾功能衰竭病因与分类

肾性ARF(IntrarerenalARF)器质性ARF(ParenchymalARF)由肾脏实质病变引起急性肾小管坏死（acutetubularnecrosis，ATN）是临床上最常见、最重要的ARF类型。急性持续性肾缺血急性肾中毒肾小管阻塞肾小球肾炎急性间质性肾炎急性肾血管疾病急性肾功能衰竭病因与分类肾性ARF(Intrareren16急性肾功能衰竭病因与分类

肾后性ARF(PostrerenalARF)

因双侧性尿路梗阻引起，如尿路结石、肿瘤、前列腺疾患等。

急性肾功能衰竭病因与分类17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/血肌酐尿质治疗与反应

>1.020<1.015>500mOsm/L<350mOsm/L<20mmol/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功能性肾衰和器质性肾衰（ATN）的鉴别18功能性肾衰和器质性肾衰（ATN）的鉴别功能性肾衰和器质性肾衰（ATN）的鉴别19功能性肾衰和器质性肾衰（ATN）的鉴别thefractionalexcretionoffilteredsodium(尿钠排泄分数)FENa=[(urinesodium×plasmacreatinine)/(plasmasodium×

urinecreatinine)]<1%Exception:diuretic,glucosuria,CRF功能性肾衰和器质性肾衰（ATN）的鉴别thefractio20功能性肾衰和器质性肾衰（ATN）的鉴别thekidneyinjurymolecule-1(Kim-1)servesasahighlysensitiveandspecificurinarybiomarkerforkidneyinjury,includingvariousformsofnephrotoxicinjury,cardiacsurgery-inducedkidneyinjury,transplantrejection,andchronickidneydiseases,andmayalsobeatherapeutictargetforvariouskidneydiseases.Performanceofkidneyinjurymolecule-1vs.bloodureanitrogen,serumcreatinineandN-acetyl-b-D-glucosaminidasewithrespecttoacompositehistopathologyscorethatincludedallhistopathologygradesorgrades0–3,0–2,or0and1infourdifferentnephrotoxicantstudies功能性肾衰和器质性肾衰（ATN）的鉴别thekidney21

ARF发生机制（少尿型）--肾血管

1．肾血流动力学异常特征

（1）肾血流量降低（Kidneybloodflowdown）

ARF发病机制的中心环节是GFR降低。有效循环血量↓（＜10.64kPa）

肾血流自身调节作用↓肾小球灌注压、GFR↓少尿、无尿氮质血症酸中毒

【肾血流自身调节】

动脉血压在10.7～21.3kPa（80-160mmHg）时，肾血管可以通过自身调节，使肾血流和GFR保持相对稳定。在这个范围内，随血压下降，肾血管平滑肌舒张，阻力降低，使肾血流和GFR保持不变。ARF发生机制（少尿型）--肾血管ARF发病22（2）肾内血流重分布

肾皮质缺血：皮质肾单位入球小动脉收缩皮质缺血

肾髓质充血：肾髓质充血外髓质淤血、缺氧Kf↓ARF

1．肾血流动力学异常特征

RelativehypoxiaintheoutermedullapredisposestoischemicinjuryintheS3segmentoftheproximaltubule.Thethickascendinglimbisalsolocatedinthishypoxicregionofthekidneyand,dependingontubularreabsorptivedemand,mayalsoundergoischemicinjury.Thethickascendinglimbmay,however,bemoreprotectedagainstischemicinjury,becausethisnephronsegmentpossessesmoreglycolyticmachineryforATPsynthesisthantheS3segment.（2）肾内血流重分布1．肾血流动力学异常特征Relativ23

肾血管阻塞内皮细胞肿胀、系膜细胞收缩、

DIC

血液流变学的改变（Changeofbloodrheology）血液粘度↑血流阻力↑GFR↓

ARF

白细胞贴壁阻塞微血管

肾血管收缩（Vasoconstriction）

休克、创伤、肾毒物交感-肾上腺髓质系统（+）CA↑

肾缺血RAAS激活AGTII↑

入球小动脉收缩

NO失衡肾内皮细胞受损

PGE2↓、ET↑

Kf,GFR↓ARF

（肾血管收缩是一时性的，是ARF早期尿量迅速减少的主要机制）

肾灌注压下降(Renalhypoperfusion)2.肾血流动力学异常的主要机制

肾血管阻塞内皮细胞肿24

1．肾小管损伤特征坏死性损伤，凋亡性损伤

ARF发生机制（少尿型）-肾小管Followingischemiaandreperfusion,morphologicalchangesoccurintheproximaltubules,includinglossofpolarity,lossofthebrushborder,andedistributionofintegrinsandNa+/K+-ATPasetotheapicalsurface.Calciumandreactiveoxygenspeciesmayalsohavearoleinthesemorphologicalchanges,inadditiontosubsequentcelldeathresultingfromnecrosisandapoptosis.Bothviableandnonviablecellsareshedintothetubularlumen,resultingintheformationofcastsandluminalobstructionandcontributingtothereductionintheGFR.FiguremodifiedwithpermissionfromtheNewEnglandJournalofMedicine.1．肾小管损伤特征ARF发生机制（少尿25

2．肾小管损伤机制肾小管缺血、再灌注；

ATP耗竭、氧自由基生成↑、细胞内钙超载、磷脂酶活性↑细胞骨架的完整性破坏细胞黏附↓、微绒毛脱落ARF发生机制（少尿型）-肾小管2．肾小管损伤机制ARF发生机制（少尿26EffectsofischemiaonrenaltubulesinthepathogenesisofischemicARF.cPLA2,cytosolicphospholipaseA2;HSP,heatshockprotein.FiguremodifiedwithpermissionfromtheJournalofNephrology.Effectsofischemiaonrenalt27

肾小管阻塞

肾小囊内压↑Kf↓ARF

缺血或中毒(过量Hb和肌红蛋白)上皮细胞坏死、脱落和阻塞（2）肾小管损伤效应

原尿返流

小管上皮极性改变、坏死、基底膜断裂原尿返流入间质间质水肿囊内压↑GFR↓ARF肾小管阻塞28

主要功能代谢变化和临床表现

1．少尿型急性肾功能衰竭（Oliguricacutefailure）

（1）少尿期（Oliguricphase）

少尿、无尿及尿成分变化

氮质血症（Azotemia）

GFR急剧↓含氮的代谢产物（尿素、肌酐、尿酸）体内蓄积血非蛋白氮的含量↑（＞28.6mmol/L,或＞40mg/dl）氮质血症

（轻度氮质血症对机体的影响不大，中度或重度可以引起呕吐、腹泻，甚至昏迷。）主要功能代谢变化和临床表现29

水中毒（Waterintoxication）

代谢性酸中毒（Metaboliacidosis)

GFR↓、小管排酸保碱↓、分解代谢↑固定酸↑代谢性酸中毒

机体内生水↑水摄入稍多水中毒

脑水肿肺水肿心衰肾排水严重障碍体内分解代谢↑少尿期GFR↓、低血钠、远曲小管泌钾↓

血钾↑

机体分解代谢↑和酸中毒

细胞内钾向细胞外转移

（酸中毒、低血钠和高血钾在ARF时形成一个“死亡三角”，并相互作用，加剧血钾增高。严重高血钾可导致室颤和心跳骤停。）

高血钾（Hyperkalemia）

威胁ARF患者生命最严重的并发症和死亡的最常见原因。水中毒（Waterintoxicati30

（2）多尿期（Diureticphase）

当每天尿量大于400ml，患者进入多尿期。

【多尿机制】

多尿期早期，GFR仍低于正常，患者体内还有氮质血症、高血钾。尿量过多常使患者发生水、电解质紊乱，患者可出现脱水、低血钾和低血钠。

新再生的肾小管上皮细胞浓缩功能尚未恢复；

少尿期体内积蓄的大量尿素被排出，导致渗透性利尿；

肾小管修复再通和间质水肿消退，导致尿量的增加。

（3）恢复期（Recoveryphase

）

从多尿期进入恢复期，约需要一个月左右，尿量逐渐恢复正常，血尿素氮和肌酐也接近正常。肾功能完全恢复需要较长的时间，约三个月至半年。（2）多尿期（Diureticphase）31

2．非少尿型（Nonoliguricacuterenalfailure）

患者不表现出少尿或无尿，平均尿量在1000ml/24h左右。

【发病机制】

（1）由于不同的肾单位受损程度不一，所以GFR↓程度不严重（2）小管的部分功能还存在，但尿液浓缩功能↓非少尿型ARF

（过去常把内环境严重紊乱作为诊断ARF标准，现用血清肌酐进行性增高判断ARF，使非少尿型诊断率增加。）肾脏病理生理学临床教学课件32慢性肾功能衰竭

（chronicrenalfailure,CRF）慢性肾功能衰竭

（chronicrenalfailure33慢性肾功能衰竭的定义由于各种肾脏疾病和（或）肾外疾病引起肾单位进行性破坏，在数月、数年或更长的时间后，以致残存的有功能的肾单位不能充分排出代谢废物和维持内环境恒定。机体逐渐出现代谢废物和毒物的潴留，水、电解质与酸碱平衡紊乱，以及肾内分泌功能障碍，并可伴有全身各系统功能受损的临床症状。慢性肾功能衰竭常导致尿毒症而死亡。慢性肾功能衰竭的定义由于各种肾脏疾病和（或）肾外疾病引起肾单34慢性肾功能衰竭

的病变特点1）缓慢发展的肾功能损害；2）泌尿功能进行性损害；3）明显的肾内分泌功能障碍。慢性肾功能衰竭

的病变特点1）缓慢发展的肾功能损害；35慢性肾功能衰竭的病因

凡能引起肾实质进行性破坏的疾患，均可引起慢性肾功能衰竭。其中以慢性肾小球肾炎为最常见，约占CRF的50%～60%。（1）肾脏疾患：慢性肾小球肾炎、慢性肾盂肾炎、肾结核、肾肿瘤、全身性红斑狼疮。（2）肾血管疾患：高血压肾小动脉硬化等。（3）尿路慢性梗阻：尿路结石、前列腺肥大等。（4）全身代谢性疾病：糖尿病肾病等。（5）其他：药物性肾损伤等。慢性肾功能衰竭的病因凡能引起肾实质进行性破坏36Chineseherbnephropathy常见的含有马兜铃的药材有马兜铃、天仙藤、青木香、寻骨风、关木通、广防已、细辛。龙胆泻肝丸”、“排石冲剂Chineseherbnephropathy常见的含有马37肾脏病理生理学临床教学课件38肾脏病理生理学临床教学课件39肾脏病理生理学临床教学课件40肾功尿毒症能衰竭肾功能衰竭的临肾功能不全床表现肾功能储备降低

255075100

内生性肌酐清除率占正常值的百分比（%）慢性肾功能衰竭的发展过程和分期

肾慢性肾功能衰竭的发展过程和分期41慢性肾功能衰竭的发展过程和分期

1.代偿期（肾储备功能降低期）适应性反应肾储备能力强大肾单位的功能性代偿与代偿性肥大肾脏的调节功能肾血流的自我调节但此期肾的适应能力减弱，肾功能处于临界状态慢性肾功能衰竭的发展