肾功能不全

Renal Insufficiency 肾功能不全西安交通大学医学院病理生理学科

第一节概述 (Introduction) • 肾脏的生理功能维持机体内环境稳定 • 排泄：废物、药物、毒物、过多的物质 • 调节：水、电解质、酸碱平衡、血压 • 内分泌：肾素、EPO、PGs(A, E, I)、1, 25-(OH)2D3等 • 代谢：灭活促胃液素、甲状旁腺素 (PTH)、胰岛素；氨的生成和糖异生

肾功能不全 (renal insufficency) 各种病因 —→肾泌尿功能障碍，进而出现调节、内分泌和有关代谢功能障碍。肾功能衰竭 (renal failure) 肾功能严重障碍 —→内环境严重紊乱 —→尿量与尿成份的变化，氮质血症，水、电解质、酸碱平衡紊乱，高血压、贫血、肾性骨营养不良等临床症状和体征。分类：急性肾功能不全慢性肾功能不全尿毒症

第二节急性肾功能不全 (Acute Renal Insufficiency, ARI) 肾脏功能在短时间内（数小时或数天）急剧下降 —→机体内环境严重紊乱—→氮质血症、高钾血症和代谢性酸中毒、水中毒，多数患者有少尿或无尿（部分患者尿量不少，称为非少尿型急性肾功能不全）。病理学特点：GFR↓↓、肾小管变性、坏死

一、病因和分类(causes and classification） • 肾前性急性肾功能不全 (acute prerenal insufficiency):由肾灌流量急剧下降所引起的ARI（功能性肾功能不全或肾前性氮质血症）。 • 肾性急性肾功能不全(acute intrarenal insufficiency):由肾实质病变引起的ARI（器质性肾功能衰竭）。急性肾功能不全的核心部分 • 肾后性急性肾功能不全(acute postrenal insufficiency): 由肾以下（从肾盏到尿路口）尿路梗阻所致的ARI（阻塞性肾衰、肾后性氮质血症）。

(一) 肾前性急性肾功能不全 Causes 1) 低血容量: 2) 心功能不全：CO↓↓ —→肾灌流↓ 3) 血管床容量↑↑:—→血液淤滞 4) 肝肾综合征：肾小A强烈收缩—→肾灌流↓ 5) 其他因素引起的肾血流障碍： Mechanism 有效循环血量↓、肾血管收缩―→ 肾灌流↓ ―→ GFR↓―→肾前性ARI

Clinical Features • 少尿：尿量<400 ml/d • 尿钠浓度低：<20 mmol/L • 氮质血症：血浆肌酐和尿素氮明显↑ 尿肌酐/血肌酐>40 • 恢复有效循环血量—→肾的血液供应和泌尿功能迅速恢复正常。 • 持续肾缺血—→肾小管坏死—→器质性肾功能衰竭

(二) 肾性急性肾功能不全 Causes 1) 急性肾实质性疾病: 肾小球、肾间质与肾血管疾病 2) 急性肾小管坏死(acute tubular necrosis, ATN）是肾性ARI最重要、最常见的一种类型 ①急性肾缺血:持续肾缺血 —→ATN —→器质性肾衰 ②急性肾中毒:毒素 —→ ATN 外源性毒素:药物和造影剂；化学毒素；有机毒素；生物毒素。内源性毒素:血红蛋白和肌红蛋白肾缺血和肾毒素常同时或相继发生作用

Clinical Features 分类：少尿型（多见）非少尿型：尿量可> 500 ml/d • 等渗尿 • 尿钠浓度高（>40 mmol/L） • 血尿、管型尿、蛋白尿 • 血液尿素氮和肌酐进行性↑尿肌酐/血肌酐<20

(三) 肾后性急性肾功能不全 Causes 1）膀胱以上的梗阻（肾盏、肾盂、输尿管） ——双侧完全梗阻。结石、肿瘤或者坏死组织—→输尿管内梗阻肿瘤、粘连、纤维化—→输尿管外梗阻 2）膀胱以下梗阻——前列腺肥大 Mechanism 梗阻—→肾盂积水—→肾间质压力↑ —→肾小球囊内压↑，有效滤过压↓ —→ GFR↓

Clinical Features • 尿量突然减少； • 氮质血症 • 解除梗阻—→肾功能恢复； • 长期梗阻—→肾皮质萎缩—→尿毒症—→死亡。

肾血管收缩 肾血管舒张或收缩肾血流失去自身调节肾血流自身调节 RBF & GFR不变 RBF & GFR降低二、少尿型ARI的发病机制关键环节是GFR↓ （一）肾血流动力学异常ARI初期主要发病机制 1.肾灌注压降低 BP 80~180 mmHg BP<80 mmHg

2.肾血管收缩 入球动脉收缩→GFR↓ 收缩机制: a. SNS兴奋—→ CA↑ —→肾内血流重分布 b. RAS活化 —→ AngⅡ↑ c. PGs产生↓ d.肾KKS活性受抑 e. ET↑ —→肾血管收缩; —→肾系膜细胞收缩 —→Kf↓—→GFR↓

血管内皮细胞肿胀 肾内血管收缩肾血流量↓ 血管内微血栓形成 3.肾血管阻塞血管阻塞

（二）肾小球超滤系数（Kf）↓ • Kf 代表肾小球的通透能力 • Kf＝Lp×A GFR=Kf ×有效滤过压 • 肾毒物—→肾小球滤过膜面积↓ 或通透性↓ —→ Kf↓ —→ GFR↓。 • ET、AngII和ADH↑—→系膜细胞收缩—→滤过膜面积↓ —→ Kf ↓ —→ GFR↓

（三）肾小管阻塞（tubule obstruction） ①管型阻塞：管型来源于肾小管上皮细胞脱落的刷状缘、坏死脱落的上皮细胞、Tamm-Horsfall蛋白、血红蛋白、肌红蛋白等。在ARI持续期中，管型阻塞是导致GRF↓的重要因素 ②缺血、中毒 —→肾小管上皮细胞肿胀，促进阻塞发生。

(四) 原尿返流 (reflux of urine) 肾小管坏死基底膜断裂原尿弥散入肾间质间质水肿少尿压迫肾小管肾小管阻塞压迫管周Cap 肾小管血供↓

三、少尿型ARI的临床经过与代谢紊乱 1. 少尿期 (oliguric stage) : 持续7～14 天（1）尿量及尿成分的改变少尿或无尿尿钠增高，尿渗透压和比重降低尿中有管型、蛋白质及多种细胞（2）氮质血症(azotemia) 血中尿素、肌酐、尿酸等非蛋白含氮物质（NPN）含量增加 —→恶心、呕吐、腹泻、意识障碍甚至昏迷。

肾小管泌H+及泌NH3能力 GFR 分解代谢 NaHCO3 重吸收 固定酸产生 酸性产物排出↓ 代谢性酸中毒（3）代谢性酸中毒（metabolic acidosis）酸中毒—→心肌收缩性↓；血管对CA反应性↓；CNS功能障碍。

钠泵活性↓ 少尿、无尿分解代谢↑ Na+进入细胞↑ 肾排水↓ 内生水↑ 水中毒（4）水中毒（water intoxication）低血钠 —→肺水肿、脑水肿、心功能不全。

死亡三角 低血钠、酸中毒、高血钾互为因果—→恶性循环（5）高钾血症（hyperkalemia） •  尿排钾↓； • 分解代谢↑ —→钾释出↑； • 酸中毒 —→钾转移至细胞外； • 摄入富含钾的食物或输入库存血。高血钾—→心律失常（室颤）、心脏停搏少尿期的机能代谢变化可概括为:“一少四高”

多尿期的问题：易发生水、电解质负平衡（脱水、低血钾、低血钠）多尿期的问题：易发生水、电解质负平衡（脱水、低血钾、低血钠）可有严重并发症（感染、心血管功能↓等） 2. 多尿期 (diuretic stage):持续约1个月尿量进行性增多，可达3000～5000 ml/d。多尿的机制：①肾血流量和肾小球滤过功能逐渐恢复； ②间质水肿消退，肾小管阻塞解除；③新生肾小管上皮细胞浓缩功能尚不完善； ④尿素的渗透性利尿作用； 3. 恢复期 (recovery stage):持续半年～1年肾小管功能逐渐恢复，少数患者可转为CRI

四、非少尿型ARI（non-oliguric ARI） 1.概念：进行性氮质血症或伴其它内环境紊乱，但尿量在发病初期正常或略有增加。 2.表现：肾小球滤过率↓，肾小管浓缩功能↓↓—→尿量不减少，尿钠较少尿型低、尿比重↓。 3.特点:发病率和死亡率低。

五、防治原则（Treatment principles of ARI） 病因学防治：鉴别功能性和器质性ARI功能性 —→充分扩容；器质性 —→量出而入，宁少勿多支持疗法：少尿期防止高钾、低钠；多尿期防止脱水和电介质紊乱；抗感染透析治疗：抢救ARF最有效措施原则：早期透析、预防透析

第三节慢性肾功能不全 （chronic renal insufficiency, CRI）慢性肾脏疾病进行性、不可逆性破坏肾单位 —→肾功能逐渐减退 —→代谢废物储留，水、电解质与酸碱平衡紊乱以及某些内分泌功能异常。

一、病因（Etiology） • 肾小球疾病 • 肾小管间质疾病 • 肾血管疾病 • 尿路梗阻慢性肾小球肾炎>慢性间质性肾炎>肾小动脉硬化 (中国) 糖尿病性肾病>高血压肾损害>慢性肾小球肾炎（欧美）

二、发病过程（clinical course of CRF） 1.肾功能不全代偿期:内生肌酐清除率在正常的30％以上；内环境基本稳定；肾功能储备降低 2.肾功能不全期：内生肌酐清除率在正常的25％～30％；轻度氮质血症和酸中毒；多尿、夜尿；乏力、轻度贫血、食欲↓

3.肾功能衰竭期内生肌酐清除率20％～25％；较严重氮质血症、酸中毒和水电解质紊乱；多尿、夜尿明显；严重贫血、钙磷代谢紊乱；3.肾功能衰竭期内生肌酐清除率20％～25％；较严重氮质血症、酸中毒和水电解质紊乱；多尿、夜尿明显；严重贫血、钙磷代谢紊乱；尿毒症的部分中毒症状 4.尿毒症期内生肌酐清除率在20％以下；明显的水、电解质、酸碱平衡紊乱；全身性严重中毒症状

三、发病机制（Pathogenesis of CRF） （一）健存肾单位进行性减少慢性肾脏疾病—→肾单位进行性、不可逆性破环——→健存肾单位减少。（二）矫枉失衡 CRI—→代谢废物储留—→机体相应的矫正措施和反应—→促进代谢废物排泄；矫正反应 —→新的不平衡—→新的症状—→加重病情的进展。（三）肾小管–间质损害　约20%的慢性肾功能不全系由肾小管间质疾病所致。

四、功能代谢变化（Manifestations of CRI） (一) 泌尿功能障碍 1.尿量的变化： (1) 夜尿：夜间尿量>750 ml（水代谢紊乱最早的表现） (2) 多尿： >2000 ml/d （NPN仍不断升高！） (3) 少尿：肾单位极度↓ —→<400 ml/d 2.尿渗透压的变化： (1) 低渗尿 —→尿比重<1.020 (2) 等渗尿 —→尿比重固定在1.008~1.012

3.尿成分的改变: (1) 蛋白尿 (proteinuria) (2) 血尿和脓尿 (二)体液和电解质代谢紊乱 1.水平衡失调（disorders of water metabolim）机体调节体内水平衡的能力↓ 摄入过多 —→水潴留、水肿、水中毒、心力衰竭；摄入不足或伴失水 —→血容量↓、脱水—→GFR ↓ —→肾功恶化。

2.钠代谢失调 (disorders of sodium metabolism) 肾小管重吸收钠能力↓----“失盐肾” • 肾小管对ALD反应性↓，钠重吸收↓ • BUN/Cr↑ —→渗透性利尿 • 甲基胍等毒物抑制肾小管对钠的重吸收肾保钠↓+限盐+多尿 —→低钠血症—→有效循环血量↓—→ GFR↓—→肾功恶化钠摄入过多 —→钠水潴留、水肿、高血压、心力衰竭

3. 钾代谢失调（disorders of potassium metabolism） CRF只要尿量不减少，血钾可保持正常 • 进食↓、呕吐腹泻 —→低血钾 • 摄钾↑、释放钾↑、排出↓—→高血钾 • CRF晚期 —→血钾↑（少尿、代酸、组织高分解状态） 4. 钙磷代谢障碍（calcium-phosphate metabolism dysfunction）

Plasma phosphate concentration↑ a) GFR↓ —→排磷↓ —→血磷↑; PTH↑ —→肾小管重吸收磷↓ —→血磷维持正常 b)肾衰竭 —→ PTH↑不能使磷充分排出—→血磷↑↑； c) PTH↑ —→溶骨↑ —→骨磷释放↑ Plasma calcium concentration↓ a)血磷↑—→血钙↓；—→磷从肠道排出↑—→钙吸收↓ —→刺激降钙素分泌—→肠钙吸收↓ b) 1, 25-二羟D3↓ —→肠粘膜、肾小管钙吸收↓ c)毒性物质滞留 —→小肠粘膜对钙吸收↓ d)厌食、呕吐—→钙摄入不足

（三）代谢性酸中毒（metabolic acidosis） 早期：肾小管泌H+、 NH3障碍—→HCO3-重吸收↓ 晚期：GFR↓↓ —→酸性产物↑ （四）氮质血症（azotemia）尿素氮↑，血浆肌酐↑；肌酐清除率↓ （五）肾性骨营养不良 (renal osteodystrophy ) 即肾性骨病，指CRF时伴随的骨骼系统异常（肾性佝偻病、骨质疏松或骨硬化、骨外软组织钙化）。

1,25-(OH) 2D3↓ GFR↓ 代谢性酸中毒骨质钙化障碍肠道吸收钙↓ 排磷↓ 血钙↓ 血磷↑ 骨质脱钙 PTH分泌↑ 溶骨↑ 肾性骨营养不良肾性骨营养不良的发生机制 CRF

（六) 肾性高血压 (renal hypertension) a)钠水潴留 —→血容量↑—→BP↑(容量依赖型高血压) b) RAS —→BP ↑(肾素依赖型高血压) c)肾合成PGs、激肽↓ —→BP ↑ (七) 肾性贫血（renal anemia)最常见并发症 EPO生成↓ 毒性物质抑制骨髓造血红细胞破坏↑ 铁、叶酸缺乏或者再利用障碍出血（八）出血倾向（ bleeding ）血小板功能异常为主要原因

第四节尿毒症（ uremia） 肾功能不全的严重阶段，除水、电解质、酸碱平衡紊乱和肾脏内分泌功能失调外，更由于内源性毒物堆积 —→自体中毒症状并呈进行性衰竭。　一、发病机制：代谢产物及内源性毒物堆积，特别是尿毒症毒素(尿素、胍类、胺类、酚类、PTH等)的作用。

二、功能代谢变化 2.心血管系统：BP↑、心力衰竭、心律失常、心包炎 1.神经系统：尿毒症性脑病、周围神经功能障碍 3.呼吸系统：呼出气有氨味，严重酸中毒—→深大呼吸；可并发肺水肿、肺炎、胸膜炎、肺钙化。 4.消化系统：食欲↓ 、恶心、呕吐、腹泻、出血、溃疡 5.内分泌系统：EPO↓、胰岛素抵抗、垂体功能失调 6.皮肤变化：皮肤干燥瘙痒、尿素霜 7.免疫系统：免疫缺陷—→易感染、肿瘤发生率高 8.物质代谢障碍：糖耐量↓；低蛋白血症；高脂血症

三、防治原则 • 去除病因 • 饮食疗法：低蛋白饮食；必需氨基酸；低磷饮食和补钙 • 纠正水、电解质、酸碱平衡紊乱 • 透析 • 肾移植

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