医学病理生理学肾功能不全专业版

病理生理学（Pathophysiology）第十八章肾功能不全（RenalInsufficiency）人民卫生出版社病理生理学概述肾的生理功能排泄功能：代谢产物、药物、毒物调节功能：水电解质、酸碱平衡内分泌功能：肾素、EPO人民卫生出版社病理生理学概述肾功能不全（renalinsufficiency）：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的临床综合征。人民卫生出版社病理生理学肾功能不全的基本发病环节肾小球滤过功能障碍肾小球滤过率降低肾小球滤过膜通透性改变肾小管功能障碍重吸收障碍尿液浓缩和稀释障碍酸碱平衡紊乱肾脏内分泌功能障碍人民卫生出版社病理生理学急性肾衰竭Acuterenalfailure慢性肾衰竭Chronicrenalfailure尿毒症Uremia肾衰竭（renalfailure）是肾功能不全的晚期阶段人民卫生出版社病理生理学突出表现：少尿或无尿，称少尿型急性肾衰；但有少数病人尿量并不↓，称非少尿型急性肾衰。是指各种原因引起的两肾泌尿功能在短期内急剧下降，导致代谢产物在体内迅速积聚，水电解质和酸碱平衡紊乱，出现氮质血症、高钾血症和代谢性酸中毒，并由此发生的机体内环境严重紊乱的临床综合征。（acuterenalfailure,ARF）急性肾衰竭人民卫生出版社病理生理学一、病因和分类肾前性病因：肾血流量下降特点：肾前性氮质血症，肾小管无损伤尿量减少，尿比重＞1.020，尿钠＜20mmol/L，尿/血肌酐＞40肾性病因：肾实质性疾病特点：等渗尿，比重1.010尿钠＞40mmol/L，尿/血肌酐＜20尿检出现细胞和管型肾后性病因：肾以下尿路梗阻特点：突然出现无尿肾后性氮质血症人民卫生出版社病理生理学肾前性急性肾衰竭病因人民卫生出版社病理生理学肾性急性肾衰竭病因（一）肾小球、肾间质和肾血管疾病（二）急性肾小管坏死（acutetubularnecrosis，ATN）1.肾缺血和再灌注损伤人民卫生出版社病理生理学严重持续血压↓，肾出球小动脉强烈收缩→肾血流灌注↓↓→肾小管上皮细胞缺血、缺氧→上皮细胞损伤甚至坏死功能性肾衰急性肾小管坏死急性肾小管坏死2.肾中毒外源性肾毒物：如重金属（铅、汞、砷等）、药物氨基苷类（抗生素、四环素等）、生物性毒素、有机溶剂（四氯化碳、甲醇）。内源性肾毒物：血红蛋白和肌红蛋白对肾小管的阻塞及损害。如输血反应、疟疾→溶血，挤压综合征、创伤、过度运动、中暑等→横纹肌溶解。1.肾缺血和再灌注损伤人民卫生出版社病理生理学二、发病机制ARF发病机制的中心环节是GFR的降低（一）肾血管及血流动力学异常是ARF初期GFR降低和少尿的主要机制（二）肾小管损伤是ARF维持GFR持续降低和少尿的主要机制（三）肾小球滤过系数降低与ARF的GFR降低和少尿有关人民卫生出版社病理生理学交感-肾上腺髓质系统兴奋→儿茶酚胺↑肾素-血管紧张素系统激活肾内收缩及舒张因子释放失衡：内皮素↑、前列腺素↓肾灌注压降低肾血管收缩内皮细胞血流正常（一）肾血管及血流动力学异常人民卫生出版社病理生理学肾毛细血管内皮细胞肿胀肾血管内凝缺氧或肾毒物→ATP↓→Na+-K+泵失灵→细胞内钠水潴留→细胞水肿内皮细胞肿胀血流减少急性肾衰时内皮细胞损伤血小板聚集（一）肾血管及血流动力学异常人民卫生出版社病理生理学（二）肾小管损伤肾小管细胞损伤包括：坏死性损伤（necroticlesion）凋亡性损伤（apoptoticlesion）人民卫生出版社病理生理学细胞损伤的发生机制：（二）肾小管损伤人民卫生出版社病理生理学ATP合成减少和离子泵失灵自由基损伤作用还原型谷胱苷肽减少磷脂酶活性增高细胞骨架结构改变细胞凋亡的激活炎性反应与白细胞浸润（二）肾小管损伤上皮细胞碎片、血红蛋白和肌红蛋白管型、磺胺结晶、尿酸盐结晶等阻塞肾小管管腔→阻塞上段管内压↑→肾小球囊内↑→GFR↓1.肾小管阻塞人民卫生出版社病理生理学（二）肾小管损伤2.肾小管原尿回漏持续肾缺血or肾毒物→肾小管上皮细胞变性、坏死、基底膜断裂→肾小管原尿从受损处漏入肾间质→尿量↓肾间质水肿压迫毛细血管→肾缺血压迫肾小管，肾小管阻塞人民卫生出版社病理生理学（二）肾小管损伤人民卫生出版社病理生理学3.管-球反馈机制失调腺苷↑A1RA2R入球动脉收缩出球动脉舒张肾小管细胞受损肾小管重吸收功能↓远曲小管致密斑处肾小管液中NaCl钠浓度持续↑入球小动脉收缩GFR↓↓管-球反馈持续激活（三）肾小球滤过系数降低三、发病过程及功能代谢变化少尿期移行期多尿期恢复期少尿或无尿低比重尿尿钠高血尿、蛋白尿、管型尿尿的改变水中毒高钾血症代谢性酸中毒氮质血症人民卫生出版社病理生理学人民卫生出版社病理生理学两种急性肾衰少尿期尿液变化比较功能性急性衰器质性急衰尿比重＞1.020＜1.015尿渗透压mmol/L＞700＜250尿钠mmol/L＜20＞40尿/血肌酐比＞40:1＜20:1尿蛋白阴性或微量＋～＋＋＋＋尿常规治疗与反应补液后正常应迅速补充血容量使肾血流恢复，GFR尿量迅速增多病情明显好转各种管型和细胞需严格控制补液量量出而入尿量持续减少甚至使病情恶化少尿期－水中毒尿的改变水中毒高钾血症代谢性酸中毒氮质血症水肿低钠血症细胞水肿少尿期移行期多尿期恢复期人民卫生出版社病理生理学少尿期－高血钾症(急性肾衰最危险的并发症)尿的改变水中毒高钾血症代谢性酸中毒氮质血症少尿期移行期多尿期恢复期尿钾排出减少细胞内钾外释摄入钾过多人民卫生出版社病理生理学少尿期－代谢性酸中毒尿的改变水中毒高钾血症代谢性酸中毒氮质血症少尿期移行期多尿期恢复期肾排酸功能降低体内固定酸生成增多人民卫生出版社病理生理学少尿期－氮质血症少尿期移行期多尿期恢复期尿的改变水中毒高钾血症代谢性酸中毒氮质血症体内氮源性代谢产物不能排出血中非蛋白氮含量增高人民卫生出版社病理生理学移行期少尿期移行期多尿期恢复期尿量＞400ml/d肾小管上皮细胞开始修复再生肾功能开始恢复，机体内环境严重紊乱仍存在人民卫生出版社病理生理学多尿期尿量可达3000ml/d或更多肾血流量和肾小球滤过率恢复肾小管的浓缩功能仍低下可出现脱水、低钠少尿期移行期多尿期恢复期人民卫生出版社病理生理学恢复期肾小管上皮修复，肾功恢复机体内环境基本恢复稳定肾功能恢复需要半年到一年时间少尿期移行期多尿期恢复期人民卫生出版社病理生理学非少尿型急性肾功能衰竭非少尿型ATN，系指患者在进行性氮质血症期内每日尿量持续在400ml以上，甚至可达1000～2000ml。特点：尿浓缩功能障碍，所以尿量没有明显减少，尿钠含量较低，尿比重也较低。尿沉渣检查细胞和管形较少。GFR减少，可以引起氮质血症，但因尿量不少，故高钾血症较为少见。机制：髓袢升枝粗段对Nacl重吸收↓→髓质高渗区不能形成。人民卫生出版社病理生理学(一)治疗原发病(二)对症治疗严格控制入液量处理高钾血症纠正代谢性酸中毒控制氮质血症透析疗法四、防治的病理生理基础人民卫生出版社病理生理学慢性肾衰竭（chronicrenalfailure，CRF）各种慢性肾脏疾病引起肾单位慢性进行性、不可逆性破坏，以致残存的肾单位不足以充分排除代谢废物和维持内环境恒定，导致水、电解质和酸碱平衡紊乱，代谢产物在体内积聚，以及肾内分泌功能障碍，并伴有一系列临床症状的病理过程。人民卫生出版社病理生理学一、病因（一）原发性肾脏疾病慢性肾小球肾炎慢性肾盂肾炎多囊肾、结石、肿瘤人民卫生出版社病理生理学一、病因（二）继发于全身性疾病的肾损害糖尿病肾病高血压性肾损害狼疮性肾炎过敏性紫癜肾炎人民卫生出版社病理生理学人民卫生出版社病理生理学肾功尿毒症能衰临肾功能衰竭的床表肾功能不全现肾功能储备降低255075100内生性肌酐清除率占正常值的百分比（%）二、发展进程失代偿期疾病肾功能障碍？肾单位进行性丧失思考题：CRI发展到一定阶段，即使原始病因已去除，有功能的肾单位仍进行性减少，病情加重，为什么?人民卫生出版社病理生理学三、发病机制CRF进行性发展有多种病理生理过程参与，这一系列过程的相互作用、共同发展，导致有功能肾单位不断减少。（一）原发病的作用（二）继发性进行性肾小球硬化人民卫生出版社病理生理学疾病肾单位受损丧失功能GFR健存肾单位代偿GFR三、发病机制（二）继发性进行性肾小球硬化1.健存肾单位血流动力学的改变“健存肾单位假说”人民卫生出版社病理生理学人民卫生出版社病理生理学肾脏病变肾单位破坏健存肾单位血流增加肾小球毛细血管血压内皮损伤基膜通透性蛋白质滤出增加肾小管沉积生长因子肾小球硬化内皮损伤血小板聚集，微血栓形成“肾小球过度滤过假说”1.健存肾单位血流动力学的改变（二）继发性进行性肾小球硬化人民卫生出版社病理生理学（二）继发性进行性肾小球硬化1.健存肾单位血流动力学的改变2.系膜细胞增殖和细胞外基质产生增多人民卫生出版社病理生理学1．慢性炎症2．慢性缺氧3．肾小管高代谢（三）肾小管间质损伤加重CRF进展的因素：蛋白尿、高血压、高脂血症等四、慢性肾功能衰竭的功能代谢变化（一）尿的变化（二）氮质血症（三）水、电解质和酸碱平衡紊乱（四）肾性骨营养不良（五）肾性高血压（六）出血倾向（七）肾性贫血人民卫生出版社病理生理学人民卫生出版社病理生理学（一）尿的变化1.尿量的变化（1）夜尿：CRF早期变化（2）多尿：常见变化（＞2000ml/24h）机制：①大量肾单位被破坏后，残存肾单位代偿性血流↑，GFR↑→强迫性利尿；②原尿中溶质↑→渗透性利尿；③髓袢受损→髓质高渗环境不能形成→尿液浓缩功能减低；④肾远曲小管和集合管上皮细胞受损→对ADH反应性↓→重吸收水↓人民卫生出版社病理生理学（一）尿的变化1.尿量的变化（3）少尿：CRF晚期表现机制：单位大量破坏，肾血流极度↓→GFR↓↓→原尿形成↓→少尿。蛋白尿、血尿、脓尿及管型2.尿渗透压的变化早期肾浓缩能力减退而稀释功能正常，出现低比重尿或低渗尿。晚期肾浓缩功能和稀释功能均丧失，出现等渗尿。3.尿成分的变化（一）尿的变化人民卫生出版社病理生理学3.血浆尿酸氮（二）氮质血症1.血浆尿素氮（BUN）根据BUN值判断肾功能变化时，应考虑尿素负荷的影响。2.血浆肌酐肌酐清除率=尿中肌酐浓度×每分钟尿量/血浆肌酐浓度反映肾小球滤过率，代表仍具有功能的肾单位数目。人民卫生出版社病理生理学钠代谢障碍：“失盐性肾”严重低钠危及患者生命，而补钠易加重肾性高血压，故存在治疗矛盾。慢性肾功能不全患者为何失钠？1.水钠代谢障碍肾脏对钠水负荷的调节适应能力减弱。（三）水、电解质和酸碱平衡紊乱人民卫生出版社病理生理学2.钾代谢障碍CRF肾排钾与尿量密切相关若尿量不减少，血钾可维持正常但肾对血钾的调节功能大大降低，易出现高钾，低钾晚期发生高钾血症（三）水、电解质和酸碱平衡紊乱人民卫生出版社病理生理学3.镁代谢障碍高镁血症4.钙和磷代谢障碍（三）水、电解质和酸碱平衡紊乱人民卫生出版社病理生理学人民卫生出版社病理生理学（三）水、电解质和酸碱平衡紊乱机制：（1）肾小管排NH4+、泌H+↓：肾血流↓→肾小管产NH3原料（谷氨酰胺）供应↓或对其利用障碍→产NH3↓→排NH4+→排H+↓→Na+重吸收↓→NaHCO3重吸收↓5.代谢性酸中毒Na+水排出↑→激活R-A-A→重吸收Na+、cl-↑→AG正常型高血氯性酸中毒人民卫生出版社病理生理学（三）水、电解质和酸碱平衡紊乱（2）晚期：GFR↓↓↓→酸性代谢产物不能排出→AG增高型正常血氯谢性酸中毒5.代谢性酸中毒机制：（四）肾性骨营养不良慢性肾功能衰竭时，由于钙磷和VitD代谢障碍、继发性甲状旁腺功能亢进、慢性酸中毒和铝积聚等所引起的骨病，称肾性骨营养不良。人民卫生出版社病理生理学人民卫生出版社病理生理学,正常钙磷代谢1.钙和磷代谢障碍、继发性甲状旁腺功能亢进GFR轻度↓→肾排磷↓→血磷暂时性↑为保持血中[Ca2+]·[P]乘积常数血[Ca2+]↓→刺激甲状旁腺分泌PTH↑→抑制近曲小管重吸收磷↑→尿磷↑→血磷降至正常水平（1）血磷升高早期（GFR＞30ml/min）血磷并不明显升高（四）肾性骨营养不良人民卫生出版社病理生理学人民卫生出版社病理生理学（四）肾性骨营养不良慢性肾衰晚期：血磷↑↑GFR↓↓↓→血磷↑↑↑→血[Ca2+]↓↓→甲状旁腺功能亢进→PTH分泌↑↑肝肾功能↓→PTH降解、排出↓因为残存肾单位太少肾不能充分排磷→血磷↑↑↑PTH↑↑→骨溶解（溶骨）→骨磷释放↑从而形成恶性循环，血磷不断升高3）CRF晚期→血中毒物潴留→损伤胃肠黏膜→钙吸收↓1.钙和磷代谢障碍、继发性甲状旁腺功能亢进（2）血钙↓1）血磷↑→[Ca2+]·[P]乘积常数不变→血钙↓2）血磷↑→磷酸根从肠道排出↑，与食物中钙结合成磷酸钙→钙吸收↓（四）肾性骨营养不良人民卫生出版社病理生理学PTH↑↑↑→骨溶解、骨质脱钙→骨软化、骨质疏松、佝偻病[Ca2+]·[P]乘积＞70→转移性钙化（骨质硬化、软组织钙盐沉积）1.钙和磷代谢障碍、继发性甲状旁腺功能亢进（四）肾性骨营养不良人民卫生出版社病理生理学（四）肾性骨营养不良人民卫生出版社病理生理学慢性肾脏疾患肾单位↓GFR↓GFR↓↓VitD3血磷↓肾排磷↓肾排磷↓↓酸中毒肾排磷↑血磷↑、血钙↓血磷↑↑ 肾小管重吸收磷↓PTH↑血钙↓↓（健存肾单位）血钙↑溶骨肾性骨营养不良“矫正”“失衡”“矫枉失衡”1.钙和磷代谢障碍、继发性甲状旁腺功能亢进2.VitD代谢障碍CRF时，肾单位受损，1,25-(OH)2-D3形成↓骨盐沉着障碍、骨质软化抑制肠吸收钙→血钙↓→PTH↑成骨细胞合成较多的纤维组织，沉积在骨髓腔中→纤维性骨炎；溶骨作用→骨质软化（四）肾性骨营养不良人民卫生出版社病理生理学3.酸中毒H+↑→骨盐溶解进行缓冲→骨质脱钙干扰1,25-(OH)2-D3合成干扰肠吸收钙磷佝瘘病、骨质软化等骨营养不良症状（四）肾性骨营养不良4.铝积聚人民卫生出版社病理生理学人民卫生出版社病理生理学慢性肾衰血磷酸中毒1,25-(OH)2-D3骨钙化障碍肾性骨营养不良肠Ca2+吸收骨盐溶解骨Ca2+低钙血症PTH肾性骨营养不良发生机制人民卫生出版社病理生理学肾脏疾病肾血流减少肾素血管紧张素外周阻力增加高血压钠水排出减少钠水潴留血容量增加心输出量增加GFR降低肾实质破坏肾髓质PGA2E2减少（五）肾性高血压人民卫生出版社病理生理学出血是因为血小板质的变化，而非数量减少所引起。血小板功能异常的表现是：（1）血小板的黏附性降低；（2）血小板在ADP作用下的聚集功能减退；（3）血小板第三因子释放受抑。（六）出血倾向人民卫生出版社病理生理学发生机制：（1）促红细胞生成素减少；（2）血液中毒性物质的潴留抑制RBC合成；（3）铁和叶酸不足；（4）红细胞破坏增加；（5）出血。（七）肾性贫血概念：肾功能衰竭最严重阶段，肾脏泌尿功能严重障碍终末代谢产物和内源性毒物严重潴留水、电解质和酸碱平衡严重紊乱某些内分泌功能失调一系列自体中毒症状尿毒症（uremia）人民卫生出版社病理生理学一、尿毒症毒素人民卫生出版社病理生理学毒性物质蓄积在尿毒症的发病中起着重要作用。比较公认的几种尿毒症毒素：（一）甲状旁腺激素（PTH）（二）胍类化合物（三）中分子量毒素（四）尿素（五）胺类（六）其他：肌酐、尿酸、酚类等。PTH能引起尿毒症的大部分症状和体征：1.可引起肾性骨营养不良；2.可引起皮肤瘙痒；3.可刺激胃泌素释放，促使溃疡生成；4.血浆PTH持久异常增高，可造成周围神经损害，PTH还能破坏血脑屏障的完整性；（一）甲状旁腺激素（PTH）一、尿毒症毒素人民卫生出版社病理生理学PTH能引起尿毒症的大部分症状和体征：5.软组织坏死，甲状旁腺次全切除后方能治愈；6.PTH可增加蛋白质的分解代谢，从而使含氮物质在血内大量蓄积；7.PTH还可引起高脂血症与贫血等。（一）甲状旁腺激素（PTH）一、尿毒症毒素人民卫生出版社病理生理学（二）胍类化合物尿毒症时胍类化合物生成增多的可能途径人民卫生出版社病理生理学（二）胍类化合物甲基胍是毒性最强的小分子物质。给狗注入大量甲基胍后，可出现血尿素氮增加、红细胞寿命缩短、痉挛、嗜睡、心室传导阻滞等十分类似人类尿毒症的表现。在体外，甲基胍可抑制氧化磷酸化过程。胍基琥珀酸的毒性比甲基胍弱，它能抑制脑组织的转酮醇酶的活性，可影响脑细胞功能，引起脑病变。人民卫生出版社病理生理学高浓度中分子量毒素可引起周围神经病变、中枢神经病变，抑制红细胞生长，降低胰岛素与脂蛋白酶活性，血小板功能受损，细胞免疫功能低下，性功能障碍和内分泌腺萎缩等。中分子量毒素是指分子量在0.5～5KD的一类物质。它包括正常代谢产物，细胞代谢紊乱产生的多肽，细菌或细胞碎裂产物等。（三）中分子量毒素人民卫生出版社病理生理学尿素的毒性作用与其代谢产物即氰酸盐有关，氰酸盐与蛋白质作用后产生氨基甲酰衍生物，可抑制酶的活性。突轴膜蛋白发生氨基甲酰化后，高级神经中枢的整合功能可受损，产生疲乏、头痛、嗜睡等症状。（四）尿素尿素是体内最主要的含氮代谢产物。人民卫生出版社病理生理学尿毒症时，除泌尿功能障碍，水、电解质和酸碱平衡紊乱，以及贫血、出血、高血压等进一步加重外，还出现全身各系统的功能障碍和物质代谢紊乱。人民卫生出版社病理生理学二、尿毒症时的功能代谢变化及其发病机制（一）神经系统1.中枢功能障碍（尿毒症性脑病）（1）能量代谢障碍（2）毒性物质蓄积→脑水肿（3）高血压，脑血管痉挛→脑缺血2.外周神经病变（感觉异常，运动障碍）毒性物质引起髓鞘变性所致人民卫生出版社病理生理学人民卫生出版社病理生理学（二）心血管系统CRF晚期（尿毒症）心律紊乱心衰尿毒症性心包炎高钾干扰钙内流心肌兴奋-收缩藕联障碍酸中毒肌浆网释钙障碍肾性高血压压力负荷增加代谢毒物潴留纤维蛋白性心包炎人民卫生出版社病理生理学（三）呼吸系统呼吸抑制肺通气PaCO2呼吸兴奋PaCO2尿毒症心衰肺静脉回流受阻代谢毒物潴留肺泡毛细血管膜通透性高血磷与钙结合潮式呼吸肺水肿肺钙化人民卫生出版社病理生理学（四）消化系统氮质血症尿素弥散至消化道氨尿素酶胃肠黏膜产生炎症溃疡肾脏疾病肾实质破坏胃泌素灭活PTH胃泌素胃酸分泌（五）内分泌系统（六）皮肤变化（七）免疫系统（八）代谢障碍二、尿毒症时的功能代谢变化及其发病机制人民卫生出版社病理生理学人民卫生出版社病理生理学慢性肾功能衰竭和尿毒症防治的病理生理基础治疗原发病低盐饮食消除能增加肾功能负担的诱因有效降低高血压对症治疗采用腹膜和血液透析（人工肾）肾移植肾移植是治疗尿毒症最根本的方法EnjoyPathophysiology!还可以吧