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病理生理学《肾功能不全》
肾脏是人体重要的生命器官，具有诸多生理功能∶①排泄功能∶排出体内代谢产物、药物和毒物；②调节功能∶调节水、电解质和酸碱平衡，并参与血压的调控；③内分泌功能∶产生肾素、cu红细胞生成素、1，25-（OH）QD和前列腺素，灭活甲状旁腺激素和胃泌素等。 当各种病因引起肾功能严重障碍时，会出现多种代谢产物、药物和毒物在体内蓄积，水、电解质和酸碱平衡紊乱，以及肾脏内分泌功能障碍，从而出现一系列症状和体征，这种临床综合征称为肾功能不全（renal insufficiency）。肾衰竭（renal failure）是肾功能不全的晚期阶段。在临床应用中，这两者往往属同一概念而不加区别。
编辑于2022-09-28 11:38:44 广东- 《肾功能…
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肾功能不全
概述
概念
肾功能不全：各种病因引起肾功能严重障碍时，会出现多种代谢产物、 药物和毒物在体内蓄积， 水、电解质和酸碱平衡紊乱， 以及肾脏内分泌功能障碍，从而出现 一系列临床表现；包括急性肾损伤和慢性肾脏病；肾功能衰竭是晚期阶段
基本发病环节
(一) 肾小球滤过功能障碍
1. GFR ↓：肾血流量↓、肾小管有效滤过压↓、肾小球滤过面积↓
2. 肾小球滤过膜通透性↑： 炎症、损伤、IC
(二) 肾小管功能障碍
1.近曲小管功能障碍：重吸收障碍(肾性糖尿、氨基酸尿、钠水潴留和肾小管性酸中毒)、 排泄障碍(酚红、对氨马尿酸、青霉素)
2.髓袢功能障碍：肾髓质高渗环境破坏→多尿、低渗/等渗尿
3.远曲小管和集合管功能障碍： 钠、钾代谢障碍和酸碱平衡失调；肾性尿崩症
(三) 肾脏内分泌功能障碍
1. 肾素分泌↑：血压↑、钠水潴留
2. 肾激肽释放酶-激肽系统(RKKS)功能障碍： 血压↑
3. PG 合成↓： 血压↑
4. EPO 合成↓：肾性贫血
5. 1,25-(OH)2-D3 合成↓：肾性骨营养不良
6. 甲状旁腺激素和胃泌素的灭活↓：肾性骨营养不良、消化性溃疡
急性肾损伤
概述
急性肾损伤(AKI)：指各种原因在短期内 (数小时~数天) 引起双肾 泌尿功能急剧障碍， 以致机体内环境出现严重紊乱的临床综合征；临床表现为水中毒、氮质 血症、高钾血症和代谢性酸中毒 (不包括内分泌功能障碍)；这个概念概括了肾功能从微小 改变直至最终衰竭的整个过程， 是对既往急性肾衰竭 ARF)概念的扩展
分型：少尿型 (最多见)、非少尿型
分类和病因 （病因学分类）
(一) 肾前性 AKI 功能性肾功能衰竭/肾前性氮质血症
定义
指肾脏血流灌流量急剧↓所致的 AKI；肾脏无器质性改变 (可逆性)
病因
常见于各型休克早期：有效循环血量↓、肾血管强烈收缩
特点
①尿少、 比重高、渗透压高 ②尿钠浓度低 ③尿/血肌酐比值高 ④尿蛋白和尿 沉渣均为阴性 ⑤甘露醇利尿效果好
(二) 肾性 AKI 器质性肾功能衰竭
定义
指各种原因所引起的肾实质性病变而产生的 ARF
病因
①肾小球、肾间质、肾血管疾病 ②急性肾小管坏死(ATN) (最常见)： 肾缺血和 再灌注损伤、肾中毒(外源性毒物、内源性毒物)、血红蛋白/肌红蛋白对肾小管的阻塞和损伤、传染病
特点
①尿比重低、渗透压低 ②尿钠浓度高 ③尿/血肌酐比值低 ④尿蛋白和尿沉渣 均为阳性 ⑤甘露醇利尿效果不好
(三) 肾后性 AKI 肾后性氮质血症
定义
由肾以下尿路梗阻所引起的 AKI
病因
常见于双侧输尿管结石、盆腔肿瘤、前列腺肥大等引起的尿路梗阻
特点
早期无肾实质受损
发病机制 (以ATN 引起的少尿型 AKI 为例)
(一) 肾血管及血流动力学异常→AKI 初期 GFR ↓和少尿的主要原因
1. 肾灌注压↓(<70mmHg)：自身调节不能代偿
2. 肾皮质血管收缩
(1)交感- 肾上腺髓质系统(+)：有效循环血量↓、毒物作用 (2)RAAS (+)：牵张、交感、管球反馈 (3)肾内收缩和舒张因子释放失衡： ET ↑、NO/PG ↓
3. 肾毛细血管内皮细胞肿胀
①缺血缺氧→ATP ↓→钠泵失灵； ②钙超载
4. 肾血管内凝血
(二) 肾小球滤过系数(Kf) ↓：滤过膜面积↓、通透性↓
(三) 肾小管损伤
1. 原因： ATP ↓(最关键)、钠泵失灵、自由基↑、钙超载、 GSH ↓、磷脂酶活性↑、细胞 骨架结构改变、炎性反应
2. ATN 引起 GFR ↓的机制
(1)肾小管阻塞：坏死脱落碎片+血红蛋白(异型输血) +肌红蛋白(挤压综合征) →直接阻 塞引起少尿、囊内压 ↑ 引起 GFR ↓而引起少尿 (2)原尿返漏： 基底膜断裂→原尿漏过肾小管壁入肾间质→直接引起少尿、压迫肾小管引起 囊内压↑ (3)管球反馈异常激活： 近端小管对 Na+和 Cl－重吸收↓→远曲小管致密斑处 NaCl ↑ →腺苷 ↑ →入球小动脉收缩
3. 肾小管细胞损伤的特征
(1)坏死性损伤：肾小管破裂性损伤(基底膜破坏)、肾毒性损伤(基底膜完整) (2)凋亡性损伤
分型和临床表现
(一) 少尿型 AKI
1. 少尿期 (最危重)：伴有内环境严重紊乱；持续几天到几周→持续愈久， 愈后愈差
死亡三角： 酸中毒、低血钠、高血钾互为因果、形成恶性循环
(1)尿的变化 (器质性 AKI)：少尿/无尿、低比重尿、尿钠高、血尿/蛋白尿/管型尿
(2)水中毒：尿量↓、内生水↑、治疗不当摄入水↑→水潴留、稀释性低钠血症
(3)高钾血症(最危险的变化)
①钾随尿排出减少 ②组织损伤和分解代谢增强 ③酸中毒 ④低钠血症→远曲小管的钾钠交换减少 ⑤输入库存血/食入含钾量高的食物/药物
(4)代谢性酸中毒 (进行性、不易纠正)
①GFR ↓ →酸性代谢产物在体内蓄积 ②分解代谢 ↑ → 固定酸产生 ↑ ③肾小管排酸保碱功能↓
(5)氮质血症
2. 多尿期：每日尿量>400ml
(1) 多尿的机制
①肾血流量和肾小球滤过功能逐渐恢复 ②肾小管上皮细胞开始修复再生 但新生肾小管上皮功能尚不成熟，钠水重吸收功能仍低下 ③肾间质水肿消退， 肾小管内管 型被冲走， 阻塞解除 ④少尿期中潴留在血中的尿素等经肾小球大量滤出→渗透性利尿
(2)多尿期早期血中尿素氮仍明显↑；后期易出现脱水、低钾血症和低钠血症
3. 恢复期
尿量逐渐恢复正常， 肾脏已经基本满足机体排泄代谢终产物和调节水、电解质和 酸碱平衡等生理需要，但肾小管功能仍未完全恢复
(二) 非少尿型 AKI
特点
①进行性氮质血症期间每日尿量持续在 500ml 以上 ②尿浓缩障碍为主→尿量不 ↓、 尿比重低而固定、尿钠含量也低、尿沉渣少 ③足以引起氮质血症但高钾血症少见、临床 症状轻微、病程短 ④发病初期尿量不减少， 也无明显多尿期
多见于肾中毒、烧伤和外科手术后(氮质血症和体内蛋白分解状态有关)
防治的病理生理基础
1. 对因治疗： 积极治疗原发病/控制致病因素
2. 对症治疗——纠正内环境紊乱：水和电解质紊乱、高钾血症、代谢性酸中毒、氮质血症、 透析治疗
3. 抗感染和营养支持
4. 针对发生机制用药： 如自由基清除剂、RAAS 阻断剂
慢性肾脏病
概述
慢性肾衰竭(CRF)：是指各种慢性肾脏疾病造成肾单位慢性、进行性、 不可逆性破坏， 以致残存肾单位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 和毒物在体内集聚、水/电解质/酸碱平衡紊乱、肾内分泌功能障碍，并伴有一系列临床症状 的病理过程。
慢性肾脏病(CKD)是指各种病因引起慢性肾脏结构损伤和功能障碍 ≥3 个月，包括 GFR 正常和不正常的病理损伤、血液/尿液成分异常和影像学检查异常， 或 不明原因的 GFR 下降＜60ml/(min· 1.73m2)≥3 个月
病因和发病过程
1. 凡能造成肾实质进行性破坏的疾患 (原发性、继发性)，均可引起 CRF；其中， 慢性肾小球肾炎是我国CKD 最常见的原因
2. 发病过程
(1)我国传统分期标准
(2)CKD 分期标准
发病机制
(一) 继发性进行性肾小球硬化
1.健存肾单位学说
(1)病变严重部分的肾单位功能丧失；而另一部分损伤较轻/未损伤的“健存”肾单位仍可保 持功能→通过加倍工作代偿→ 出现代偿性肥大、滤过功能↑ (2)当健存肾单位无法代偿时→ 肾功能不全 (3)健存肾单位的多少是决定 CKD 发展的重要因素
2.矫枉失衡学说
(1)慢性肾衰过程中，机体为矫正体内某些内环境的紊乱而进行代偿性调节；但由于代偿调 节过度而导致新的内环境失衡 (2)举例： CKD 时 PTH ↑
3.肾小球过度滤过学说
(1)健存肾单位过度灌注和过度滤过→高压力、高灌注、高滤过→牵拉系膜细胞→ECM 分泌 增加→肾小球纤维化/硬化 (2)强调肾单位被破坏后其它肾单位代偿直至失代偿的发病过程 (3)肾小球过度滤过是 CKD 发展到尿毒症的重要原因
4.肾小球系膜细胞增殖和 ECM 分泌增多
(二) 肾小管- 间质损伤
1. 细胞因子和生长因子的作用
2. 肾组织细胞表型转化：上皮- 间质转化(EMT)
3. 肾小管高代谢学说：健存肾单位重吸收和分泌也明显增强→代谢亢进 →氧自由基↑、 Na+-H+反向转运亢进、钙超载→肾小管- 间质损伤加重、肾单位进一步缺失
临床表现
(一) 尿的变化
早期
(1)多尿：①健存肾单位原尿流速↑→来不及重吸收； ②渗透性利尿； ③髓质高渗状态破坏/对 ADH 敏感性↓→原尿浓缩障碍
(2)夜尿
(3)低渗尿：浓缩功能↓而稀释功能正常
晚期
(1)少尿
(2)等渗尿：浓缩功能和稀释功能均↓
也可出现蛋白尿、血尿、管型尿(颗粒管型最常见)
(二) 氮质血症
1. 定义： 肾功能不全时，由于 GFR ↓(或体内蛋白质分解↑)，尿素/肌酐/尿酸等含氮代谢 产物在体内蓄积，血中非蛋白氮(NPN)含量显著↑(>40mg/dl)
2. 发生机制： 肾脏排泄功能障碍、体内分解代谢↑
3. 各种 NPN 的特点
(1)血浆尿素氮(BUN)
①浓度和 GFR 变化密切相关(但不是线性关系) →不能平行反映(马后炮) ②受外源性与内源性尿素负荷大小的影响
(2)血浆肌酐(Scr)
①和 BUN 类似也在晚期才明显↑ ②但不受外源性尿素负荷大小的影响； ③内生肌酐清除率和 GFR 变化呈平行关系→临床用于判断病情的严重程度
(3)血浆尿酸氮：升高程度<BUN 和血浆肌酐
(三) 水、电解质和酸碱平衡紊乱
1. 水钠代谢障碍
(1)水代谢：脆弱的平衡
(2)钠代谢：早期→较长时间保持平衡； 进展→低钠血症(失盐性肾)；晚期→高钠血症
2. 代谢性酸中毒
(1)早期： 肾小管排酸保碱障碍→AG 正常型代谢性酸中毒
(2)晚期： GFR ↓ →固定酸↑→AG 增高型代谢性酸中毒
晚期代谢性酸中毒的发生机制： ①GFR ↓ →酸性产物滤过↓而在体内蓄积 ②继发性 PTH ↑ →抑制近端小管上皮细胞内碳酸酐酶活性→近端小管泌 H＋和重吸收 HCO3－ ↓ ③肾小管泌 NH4 ＋ ↓使 H＋排出障碍
3. 钾代谢障碍
晚期高钾血症的发生机制： ①尿量↓→排钾↓ ②长期使用保钾利尿药 ③酸中毒 ④分解代谢↑ ⑤溶血 ⑥含钾食物/药物摄入↑
低钾血症和高钾血症均可出现
4. 镁代谢障碍：晚期高镁血症
5. 物质代谢紊乱
(1)糖代谢：糖耐量下降多见
(2)蛋白质代谢：负氮平衡
(3)脂肪代谢： 高脂血症
6. 钙磷代谢障碍
(1)高磷血症
①早期：GFR ↓ → 肾脏排磷↓→血磷暂时性↑→PTH ↑ →抑制健存肾单位对磷 的重吸收、肾脏排磷↑→血磷恢复正常 ②进展： 健存肾单位明显↓→继发增多的 PTH 不 能使多余的磷充分排出→血磷明显↑；PTH ↑ →加重溶骨作用→骨磷大量入血→恶性循环 (矫枉失衡)
(2)低钙血症
①血磷↑ ②肾实质破坏→1,25-(OH)2-D3 合成↓→肠钙吸收↓ ③血磷↑→ 肠道磷酸根分泌↑→肠钙吸收↓ ④肾毒物损伤肠道→肠钙吸收↓
(3)CRF 患者低血钙但很少抽搐的原因
①酸中毒→H+ 易和血浆蛋白结合→血中结合钙趋于 解离→游离钙浓度维持 ②H+对神经肌肉的应激性具有直接抑制作用
(四) 肾性骨营养不良 /肾性骨病
定义
指 CKD 时， 由于钙磷和维生素 D 代谢障碍、继发性甲旁亢、酸中毒、铝聚集等原因所引起的骨病；包括儿童的肾性佝偻病、成人的骨质软化/纤维性骨炎/骨质疏松/骨囊性 纤维化
发生机制
(1)钙磷代谢障碍和继发性甲旁亢： 高血磷、低血钙
(2)1,25-(OH)2-D3 活化障碍
①骨盐沉着障碍→骨软化 ②骨质钙化障碍→骨质疏松、纤维 性骨炎 ③肠道钙重吸收↓
(3)酸中毒
①促进骨盐溶解 ②干扰 1,25-(OH)2-D3 合成 ③干扰肠钙吸收
(4)铝聚集
肾脏排铝↓/服用铝剂→①直接抑制骨盐沉着→骨软化；②抑制成骨细胞功能→ 再生障碍性骨病
(五) 肾性高血压
定义
由肾实质病变引起的高血压； 是继发性高血压最常见的类型
发生机制
(1)钠水潴留/钠依赖性高血压
①血容量↑→心肌收缩力↑→CO ↑ →BP ↑ ②动脉系统灌 注压↑→反射性引起血管收缩→TPR ↑ ③长时间血管容量扩张引起血管壁增厚
(2)RAAS 活性↑/肾素依赖性高血压：多种肾脏疾病→肾血液循环障碍→RAAS (+) →Ang Ⅱ↑、 ADS ↑
(3)肾脏分泌的抗高血压物质(如 PGE2 ) ↓： 肾实质遭破坏
(六) 肾性贫血和出血倾向
1. 肾性贫血的发生机制
①EPO 生成↓(主要原因) ②血液中蓄积毒性物质→抑制骨髓造 血功能、抑制血小板功能 ③RBC 破坏↑：血液中蓄积的毒物、ATP 不足、PTH 增加脆性、 肾血管纤维蛋白使得 RBC 机械性受损 ④造血原料↓：肾毒物抑制肠道对铁和叶酸的吸收； ⑤失血
2. 出血倾向
由于血小板质的变化，而不是量的变化
防治的病理生理基础
1. 积极治疗原发病
2. 饮食控制和营养疗法——非透析治疗的最基本措施
3. 防止并发症
4. 透析疗法
尿毒症
概念
尿毒症：指 AKI 、CKD 发展到最终阶段，由于肾单位的大量破坏，除有水、电解 质、酸碱平衡紊乱及某些内分泌功能障碍外， 代谢产物和毒性物质也在体内大量潴留，从而 引起一系列自体中毒症状的综合征
尿毒症毒素
定义
指终末期肾病时所有体内潴留并具有毒性作用的物质
来源
①正常代谢产物在体内的蓄积 ②正常生理活性物质浓度持续性↑ ③外源性毒物 未经机体解毒和排泄 ④毒物经机体代谢又产生新的毒物
特点
①在尿毒症患者血浆内， 该物质可进行实验鉴定和特异性定量测定 ②血浆中该物 质浓度升高，并与尿毒症症状具有相关性 ③动物或体外实验证实该物质可引起尿毒症相似 变化 ④若血浆内该物质浓度降低， 则尿毒症症状随之减轻
举例
小分子毒素：尿素和尿酸、多胺和酚类、 甲基胍(毒性最强的小分子物质) 中分子毒素 大分子毒素：PTH
功能代谢变化
神经系统
(1)尿毒症性脑病：不安、思维不集中、记忆力↓、失明、嗜睡、昏迷
(2)周围神经病变：足部麻木、腱反射减弱、远侧肌肉麻痹
心血管系统 (最常见并发症和死因)：充血性心力衰竭、心律失常、尿毒症性心包炎
呼吸系统： 呼吸加深加快(酸中毒)、呼出气有尿臭味；严重可出现肺水肿、纤维素性胸 膜炎、肺钙化
消化系统(最早、最突出)：厌食、恶心呕吐、腹泻、口腔黏膜溃疡、消化道出血
免疫系统： 极易发生感染
皮肤变化： 皮肤瘙痒、干燥、脱屑、色素沉着、尿素霜
防治的病理生理基础
1. 治疗原发病、去除诱因
2. 透析疗法
3. 肾移植(最根本)