病理生理学课件：肾功能不全

1、肾功能不全,Renal insufficiency,目的要求(影像）,掌握：急性肾功能衰竭的概念、病因与类型以及少尿型急性肾功能衰竭的发病经过、发生机制、少尿期的代谢紊乱；慢性肾功能衰竭的概念及对机体的影响；氮质血症、尿毒症的概念。 熟悉：非少尿型急性肾功能衰竭的主要特点；慢性肾功能衰竭的发展过程及其机制。 了解：慢性肾功能衰竭的病因；尿毒症功能代谢变化、发病机制。,目的要求(药护临本）,掌握：急性肾功能衰竭的概念、病因与类型以及少尿型急性肾功能衰竭的发病经过、发生机制、少尿期的代谢紊乱；慢性肾功能衰竭的概念及对机体的影响；氮质血症、尿毒症的概念。 熟悉：非少尿型急性肾功能衰竭的主要特点；慢性

2、肾功能衰竭的发展过程及其机制。 了解：急性肾功能衰竭的防治原则；慢性肾功能衰竭的病因；尿毒症功能代谢变化、发病机制及其防治的病理生理基础。,内容(contents),概述(introduction) 肾功能不全的基本发病环节 急性肾功能衰竭(ARF) 慢性肾功能衰竭(CRF) 尿毒症(Uremia),概述 INTRODUCTION,肾脏的生理功能 维持机体内环境稳定 排泄废物毒物: 调节水电平衡、酸碱平衡、血压 内分泌功能: 产生：肾素(renin)、促红素(EPO)、PGs、活性VitD等 灭活：PTH、胃泌素等,肾功能不全,概念 原因：肾脏疾病、肾外疾病 临床主要表现：水肿、高血压、尿变化

3、等 肾功能衰竭 分类：急性、慢性,内容(contents),概述(introduction) 肾功能不全的基本发病环节 急性肾功能衰竭(ARF) 慢性肾功能衰竭(CRF) 尿毒症(Uremia),Introduction,肾功能不全的基本发病环节 肾小球功能障碍 (glomerular dysfunction) 肾小管功能障碍 (tubular dysfunction) 内分泌功能障碍 (endocrine dysfunction）,肾单位及其功能,肾小球的滤过功能,肾小球滤过功能障碍,1.肾血流量减少,2. 肾小球有效滤过压,肾小球有效滤过压=肾小球毛细血管压-（囊内压+血浆胶渗压）,肾小球

4、毛细血管压,囊内压,肾小球滤过面积,GFR=KfPuf Kf=LpA,滤过屏障滤过膜,外层,中层,内层,肾小球滤过膜通透性改变,肾小管功能障碍发病环节,近曲小管吸收大部分物质,髓袢升支粗段吸收氯、钠,肾小管功能障碍发病环节,远曲小管在醛固酮作用下分泌氢钾氨,远曲小管和集合管在ADH作用下完成尿的浓缩与稀释,三.肾内分泌功能障碍,肾素-血管紧张素-醛固酮系统（RAAS） 肾性高血压 钠水潴留,VitD3活化不足 低钙血症 肾性骨营养不良,促红细胞生成素（EPO） 肾性贫血,激肽与PG分泌不足,引起肾性高血压 肾灭活PTH和胃泌素,引起肾性骨营养不良和消化性溃疡,内容(contents),概述(i

5、ntroduction) 肾功能不全的基本发病环节 急性肾功能衰竭(ARF) 慢性肾功能衰竭(CRF) 尿毒症(Uremia),患者，男，68岁，因浮肿、无尿入院。 入院前因上呼吸道感染多次使用庆大霉素和复方新诺明而出现浮肿，尿量进行性减少。 查体：眼睑浮肿，双下肢凹陷性水肿。 化验：尿蛋白（+），尿钠64 mmol/L，血肌酐809 ummol/L，血尿素氮16.2 mmol/L。,Clinical Example,2. 患者少尿、无尿是如何发生的？,患者少尿、无尿的原因是什么？,Questions,3. 少尿、无尿对机体有什么影响？,急 性 肾 功 能衰竭(acute renal fail

6、ure, ARF),概念 各种原因短期内肾泌尿功能急剧障碍内环境严重紊乱。,肾前性 肾性 肾后性,几小时几天,水中毒 氮质血症 高钾血症 代谢性酸中毒,肾前性ARF,肾后性ARF,肾性ARF,病因与类型 肾前性ARF,原因,有效循环血量减少、CO下降、 肾血管收缩,特点,无肾实质损害 为功能性肾衰,尿量减少、尿钠40 去除病因，肾功能迅速恢复,发病机制,有效循环血量,肾血流量急剧,GFR 肾小管重吸收,少尿 内环境紊乱,原因与分类 肾前性ARF 肾后性ARF,原因,肾以下尿路阻塞（肾盂到尿道口）,特点,早期无肾实质损害，属功能性肾衰。,晚期肾严重损伤。,三聚氰胺,肾以下尿路阻塞,哎哟好痛哦！,

7、发病机制,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,原因与分类 肾前性ARF 肾后性ARF 肾性ARF,特点,有肾实质损害(器质性)-常有急性肾小管坏死 (acute tubular necrosis，ATN),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 去除病因，肾功能不能迅速恢复,原因,1.急性肾小管坏死 急性肾缺血和再灌注损伤 急性肾中毒 （重金属、有机溶剂、药物、生物性） 体液因素异常：低钾、高钙、高胆红素血症 2.肾脏本身疾患 急性肾小球肾炎 急性肾盂肾炎 急性肾血管病变,肾性ARF,烧伤、休克、急性肾功能衰竭,急性

8、肾功能衰竭(acute renal failure, ARF),概念 原因与分类 发病机制（少尿的发生机制）,肾泌尿功能急剧障碍 (少尿无尿),病因,？,GFR,肾小球因素 肾血流量减少（肾缺血）GFR 肾灌注压降低 肾血管收缩 收缩血管力量 (儿茶酚胺、RAA 、内皮素、腺苷、Ca2+内流） 舒张血管力量( PGE2 、激肽）,发病机制（少尿的发生机制）,肾血流减少,肾灌注压下降同时激活交感及RAS,循环血量 等适宜刺激,肾素-血管紧张素-醛固酮系统(RAAS),Bp下降,钠+、 水重吸收,GFR,肾血流减少,肾灌流压,肾血管收缩,血压,CA RAS PGE2 ET ,肾缺血,有效循环血量减

9、少、髓攀升枝粗段受损,Bp80mmHg,Normal 内皮细胞肿胀,钠泵失灵 大量自由基产生 内皮细胞肿胀. 管腔狭窄 GFR ,肾血管内皮细胞肿胀,肾血管内凝血 血液流变学变化,粘度升高纤维蛋白原 WBC粘附、嵌塞 血小板聚集 红细胞聚集和变形能力降低,肾小球病变: 急性肾小球肾炎等，滤过面积减少 Kf=LpA GFR=KfPuf,GFR,肾血流减少,肾灌流压,肾血管收缩,血压,CA、RAS、 PGE2,肾缺血,肾血管内皮细胞肿胀,肾小球病变,肾小球因素,肾小管因素 肾小管阻塞,管内压,有效滤过压,GFR,球囊压,发病机制（少尿的发生机制）,Granular Cast:,Epithelial

10、 Casts in Urine:,WBC Cast Urine:,Red cell Casts in Urine:,What is an RBC cast?,肾小管因素 肾小管阻塞 原尿回漏,发病机制（少尿的发生机制）,Cap. : capillary,原尿返流,间质水肿,压迫肾小管 和毛细血管,GFR,少尿/无尿,发病机制（少尿的发生机制） 肾血流减少 肾小球病变 肾小管阻塞 肾小管原尿返流,肾细胞损伤及机制,受损细胞的种类及其特征 肾小管细胞： 1.坏死性损伤：小管破裂性损伤、肾毒性损伤 2.凋亡性损伤： 3.细胞功能改变：重吸收和分泌功能减弱 4.肾小管细胞损伤不均一的机制： 1）肾脏的

11、氧供特点与肾小管损伤 髓襻升支粗段对缺氧敏感 2）内源性调节因子与mTAL损伤 3）肾中毒和肾缺血互相增强对肾小管损伤,肾脏供氧特点,内源性调节因子,缺血: 1.腺苷 2.PGE2 3.NO和氧自由基形成大量过氧亚硝酸盐 4.HO/CO,肾细胞损伤及机制,内皮细胞：肿胀、受损、细胞窗变小、功能紊乱,肾小球滤过,肾小球毛细血管腔,鲍曼氏囊腔面,+,1.内皮细胞肿胀 2.内皮细胞受损 3.内皮窗变小 4.内皮细胞释放 舒血管因子 缩血管因子,内皮细胞受损,肾细胞损伤及机制,系膜细胞：内皮素、ANG-、ADH等系膜细胞收缩，使血管阻力增大、滤过面积、Kf ,系膜细胞受损,内源性活性因子（Ang、AD

12、H） 药物 毒物等引起系膜细胞收缩,肾细胞损伤机制 ATP ：导致钠泵失灵、钙超载 OFR: 脂质过氧化、共价键结合性损伤 GSH ：细胞抗氧化能力膜稳定性 PLA2 ：膜降解、PGs、LTs 细胞骨架结构改变 细胞凋亡的激活,线粒体死亡通路，Fas配体死亡通路,细胞增生与修复机制,缺血缺氧的基因调节反应 应激蛋白的产生与激活 生长因子的作用 细胞骨架与小管结构的重建,急 性 肾 功 能 衰竭(acute renal failure, ARF),概念 原因与分类 发病机制 发病过程与机能代谢变化,发病过程与机能代谢变化 少尿型ARF 少尿期 1.尿的变化 少尿或无尿 尿成分的变化,发病过程与机

13、能代谢变化 少尿型ARF 少尿期 1.尿的变化,2.氮质血症 血尿素氮 血肌酐 血尿酸,发病过程与机能代谢变化 少尿型ARF 少尿期 1.尿的变化 2.氮质血症,3.水中毒 4.高钾血症 5.代谢性酸中毒,发病过程与机能代谢变化 少尿型ARF 少尿期 多尿期,多尿的机制 1.肾小球滤过逐渐恢复 2.肾小管阻塞解除 3.新生肾小管功能低 4.渗透性利尿,发病过程与机能代谢变化 少尿型ARF 少尿期 多尿期 恢复期,发病过程与机能代谢变化 少尿型ARF 非少尿型ARF,GFR和肾小管损害程度较轻 病程较短症状较轻预后较好 非少尿型与少尿型可相互转化,急 性 肾 功 能 衰竭(acute renal

14、failure, ARF),概念 原因与分类 发病机制 发病过程与机能代谢变化 防治原则,防治原则 病因学治疗 ARF的治疗 少尿期 1.控制输液量 2.控制高血钾 3.纠正酸中毒 4.透析疗法,防治原则 病因学治疗 ARF的治疗 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,病例分析 某烧伤面积达14%的女性患者，24h尿量为280ml，尿相对密度为1.035,尿钠为10mmol/L。 问题：此病人是否有急性肾功能不全？如果有，是功能性还是器质性急性肾功能不全？,患者，男，68岁，因浮肿、无尿入院。 入院前因上呼吸道感染多次使用庆大霉素和复方新诺明而出现浮肿，尿量进行性

15、减少。 查体：眼睑浮肿，双下肢凹陷性水肿。 化验：尿蛋白（+），尿钠64 mmol/L，血肌酐809 ummol/L，血尿素氮16.2 mmol/L。,Clinical Example,2. 患者少尿、无尿是如何发生的？,患者少尿、无尿的原因是什么？,Questions,3. 少尿、无尿对机体有什么影响？,内容(contents),概述(introduction) 肾功能不全的基本发病环节 急性肾功能衰竭(ARF) 慢性肾功能衰竭(CRF) 尿毒症(Uremia),慢性肾功能衰竭(chronic renal failure，CRF),概念 慢性疾病肾单位进行性破坏 残存肾单位不能维持机体内环境

16、恒定出现内环境紊乱及多种机能和代谢障碍。,慢性疾病：1.包括肾或全身性疾病； 2.病程缓慢：数月、数年或更长。,慢性肾功能衰竭(chronic renal failure，CRF),概念 病因,肾疾病 慢性肾小球肾炎、慢性肾盂肾炎等 肾血管疾病: 高血压性、糖尿病性肾小动脉硬化 尿路慢性阻塞,慢性肾功能衰竭(chronic renalfailure，CRF),概念 病因 发展过程,发展过程 内生肌酐清除率 氮质血症 代偿期 30%以上 无 功能不全期 25%30% 轻中度 衰竭期 20%25% 较重 尿毒症期 20%以下 严重,25 50 75 100,内生肌酐清除率占正常值的%,临 床 表

17、现,肾功能不全,肾功能衰竭,尿毒症,无症状期,肾功能不全,肾储备功能降低,慢性肾功能衰竭(chronic renal failure，CRF),概念 病因 发展过程 发病机制,几种主要学说 健存肾单位学说,病因,肾单位不断破坏,健存肾单位日益,肾功能代偿仍衰竭,肾功能衰竭,发病机制,几种主要学说 健存肾单位学说 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),发病机制,几种主要学说 健存肾单位减少 矫枉失衡 肾小球过度滤过学说,健存肾单位过 度滤过(代偿),肾小球硬化,肾功能衰竭,发病机制,肾小球毛细血管血压增高 过度滤过,正常肾

18、单位 健存肾单位肥大,肾小球硬化,发病机制 健存肾单位减少 矫枉失衡 肾小球过度滤过 肾小管-肾间质损害,肾功能丧失的机制 原发病的作用 继发性进行性肾小球硬化 系膜细胞过度生长，细胞外基质大量积累 慢性缺氧和肾小管间质性损伤 HIF表达增加，VEGF，TGF-结缔组织生长因子等上调，使肾小管萎缩和间质纤维化,发病机制,CRF进展的独立风险因子,1.RAS激活： 引起生物活性物质基因表达因而引起细胞内信号转导,使肾小球系膜细胞肥大和增殖,导致肾小球硬化。 血管紧张素转换酶抑制剂(ACEI)和血管紧张素II受体拮抗剂(AngII RA)可提供肾脏保护作用。,CRF进展的独立风险因子,2.氧化应激

19、： 糖尿病和高血压可产生氧化应激，大量产生氧自由基，通过炎症反应导致终末器官损伤。 抗氧化剂可降低血压和改善血管内皮功能。,CRF进展的独立风险因子,3.蛋白尿：最后共同通路 蛋白大量滤过可形成管型而阻塞肾小管,对肾小管细胞和间质有损害作用。 适当和早期抗蛋白尿疗法可制止肾脏病进展,甚至逆转。,CRF进展的独立风险因子,4.醛固酮： 血浆醛固酮水平与肾功能障碍的严重程度高度相关。 醛固酮拮抗剂或肾上腺切除术可显著降低蛋白尿和肾微血管损伤的发生率,降低高血压具有肾保护作用。,慢性肾功能衰竭(chronic renal failure,CRF),概念 病因 发展过程 发病机制 机能代谢变化,机能代

20、谢变化 泌尿功能障碍 尿量的变化 夜尿 多尿 1.原尿流速快 2.渗透性利尿 3.尿浓缩功能降低 尽管尿量增多，NPN仍不断升高,机能代谢变化 泌尿功能障碍 尿量的变化 夜尿 多尿 少尿,肾单位及GFR极度减少,机能代谢变化 泌尿功能障碍 尿量的变化 尿渗透压的变化,早期：低渗尿: 尿密度1.020 （浓缩功能，稀释功能正常） 晚期：等渗尿: 尿密度固定在1.008-1.012 （浓缩功能，稀释功能）,等渗尿,机能代谢变化 泌尿功能障碍 尿量的变化 尿比重和渗透压的变化 尿成分的改变,蛋白尿、血尿、脓尿,WBC in Urine :,Urine Oxalate Crystals:,Granul

21、ar Cast:,机能代谢变化 泌尿功能障碍 内环境紊乱,氮质血症 (NPN) 尿素、肌酐、尿酸,机能代谢变化 泌尿功能障碍 内环境紊乱,氮质血症 (NPN) 尿素、肌酐、尿酸,内生肌酐清除率,机能代谢变化 泌尿功能障碍 内环境紊乱 氮质血症 代谢性酸中毒,早期:肾小管泌酸保碱功能障碍.AG正常 晚期：GRF，固定酸排泄障碍，AG,机能代谢变化 泌尿功能障碍 内环境紊乱 氮质血症 代谢性酸中毒 水、电解质紊乱,1.水代谢失调 进水水中毒 进水脱水 2.钠代谢失调CRF的肾为“失盐性肾” 渗透性利尿、甲基胍抑制重吸收Na+ 摄入钠潴留 摄入低钠血症 3.钾代谢失调肾排K+固定，与摄入量无关 早期

22、:正常（醛固酮 、肾小管上皮钠泵） 低钾血症、高钾血症(晚期) 4.镁代谢障碍：高镁血症,机能代谢变化 泌尿功能障碍 内环境紊乱 钙磷代谢障碍与肾性骨营养不良,血磷主要是GFR 所致。 血钙主要是肠道吸收钙减少所致。 CaP=常数， 1,25-(OH)2D3, 肠道中磷酸钙形成， 肠粘膜损伤。,骨营养不良 儿童: 佝偻病 成人: 骨软化、骨质疏松,发生机制,1. 高血磷、低血钙、继发性甲状旁腺功能亢进 2. 1,25(OH)2D3 3. 酸中毒,骨质疏松,一个老年妇女的佝偻形象,肾性骨营养不良,骨囊肿形成,骨囊肿形成,纤维性骨炎,骨膜下骨吸收,关节周围炎,骨软化,肾性骨营养不良时动脉钙化 肾性

23、骨营养不良时肺组织钙化,肾性骨营养不良时指关节的钙结节形成,机能代谢变化 泌尿功能障碍 内环境紊乱 钙磷代谢障碍与肾性骨营养不良 肾性高血压,机制: 1. 钠水潴留-钠依赖性高血压 2. RAS活动-肾素依赖性高血压 3. 肾减压物质生成-PGA2,PGE2,Ang1-7等 ,机能代谢变化 泌尿功能障碍 内环境紊乱 钙磷代谢障碍与肾性骨营养不良 肾性高血压 肾性贫血,机制: 1.肾促红素生成 2.毒物抑制骨髓造血 3.造血原料吸收或利用障碍 4.毒物破坏RBC 5.出血,机能代谢变化 泌尿功能障碍 内环境紊乱 钙磷代谢障碍与肾性骨营养不良 肾性高血压 肾性贫血 出血倾向,主要是血小板功能抑制：

24、 血小板3因子的释放受抑制 粘附聚集功能减弱,内容(contents),概述(introduction) 肾功能不全的基本发病环节 急性肾功能衰竭(ARF) 慢性肾功能衰竭(CRF) 尿毒症(Uremia),尿毒症 (uremia),概念 急、慢性肾能衰竭的严重阶段，水、电解质和酸碱平衡紊乱和内分泌功能失调等内环境严重紊乱以及内源性毒性物质蓄积引起的自体中毒症状。,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 胺类 中分子毒素 其它,异位钙化(角膜边缘),血管钙化,尿毒症 (uremia),概念 发病机制 机能代谢变化,各系统功能障碍和物质代谢紊乱 集各系统症状

25、于一身,尿毒症对机体的影响,尿毒症对机体的影响,尿毒症 (uremia),概念 发病机制 机能代谢变化 防治原则,目前治疗尿毒症最有效的方法是什么？,肾移植,防治原则 防治原发病 防止肾过度负荷 透析疗法 肾移植,透析疗法,病例分析 女，36岁，体重50kg，因烧伤入院。烧伤面积85%（度占60%），并有严重呼吸道烧伤。入院时神志清楚，但表情淡漠，呼吸困难，血压10.0/7.3kPa(75/55mmHg)，并有血红蛋白尿。 实验室检查：Hb 152g/L,RBC 5.131012/L，pH 7.312, HCO3-15.1mmol/L,PaCO27.33kPa(55mmHg), K+4.2mmol/L,Na+135mmol/L,Cl-101mmol/L。 立即气管切开，给氧，静脉输液及其他急救