腎臟病理生理

1、腎臟病理生理學(xué)Pathophysiology of Kidney腎功效不全 Renal Insufficiency第1頁第一節(jié) 概述 INTRODUCTION腎臟生理功效 排泄功效: 調(diào)整水電平衡:調(diào)整酸堿平衡:排泄廢物毒物: 內(nèi)分泌功效: 腎素(renin)、促紅素(EPO)、PGs、活性VitD等調(diào)整血壓和紅細胞成熟調(diào)整鈣磷代謝第2頁腎功效不全(renal insufficiency ) 各種原因引發(fā)腎臟功效障礙，使代謝終產(chǎn)物和毒性物質(zhì)不能排出體外，以致產(chǎn)生水、電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂，并伴有腎臟內(nèi)分泌功效障礙病理過程。 腎功效衰竭 (renal failure)第3頁腎功效不全基本發(fā)病步驟腎

2、小球濾過功效障礙 腎小球濾過率下降 腎小球濾過膜通透性改變 腎小球濾過膜面積降低腎小管功效障礙 重吸收障礙 尿液濃縮和稀釋障礙 酸堿平衡紊亂腎臟內(nèi)分泌功效障礙 腎素生成增多、RAAS代謝失衡 KKS系統(tǒng)障礙 EPO、1-羥化酶生成降低 第4頁腎功效不全分類急性腎功效衰竭Acute renal failure慢性腎功效衰竭Chronic renal failure 尿毒癥Uremia第5頁第二節(jié) 急 性 腎 功 能 衰 竭(acute renal failure, ARF)一、概念 各種原因腎泌尿功效急劇內(nèi)環(huán)境嚴重紊亂 各種原因造成腎泌尿功效在短時間內(nèi)急劇減退，以致機體內(nèi)環(huán)境嚴重紊亂而造成臨床綜

3、合征，表現(xiàn)為少尿，氮質(zhì)血癥、水電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂。第6頁二、原因與分類1、腎前性ARF原因有效循環(huán)血量降低特點無腎實質(zhì)損害為功效性腎衰尿量降低、尿鈉40；去處病因，腎功效快速恢復(fù)。第7頁腎前性急性腎功效衰竭(Prerenal acute renal failure)有效循環(huán)血量腎血管收縮 腎血流灌注急劇腎小球濾過率腎前性急性腎功效衰竭(功效性腎衰)第8頁二、原因與分類1、腎前性ARF2、腎后性ARF原因腎以下尿路阻塞特點早期無腎實質(zhì)損害，屬功效性腎衰。晚期腎嚴重損傷。第9頁尿路阻塞腎小球囊內(nèi)壓腎小球有效濾過壓GRF少尿無尿內(nèi)環(huán)境紊亂第10頁二、原因與分類1、腎前性ARF2、腎后性ARF3、腎

4、性ARF特點有腎實質(zhì)損害(器質(zhì)性)常有急性腎小管壞死 (acute tubular necrosis，ANT)少尿型多見，尿比重低（低滲尿、等滲尿），尿鈉40mmol/L, 尿肌酐/血肌酐20，祛除病因，腎功效不能快速恢復(fù)。第11頁原因(1)急性腎小管壞死急性腎缺血急性腎中毒:血紅蛋白和肌紅蛋白阻塞腎小管體液原因: 低鉀、高膽紅素血癥(2)急性腎實質(zhì)性疾病急性腎小球腎炎急性間質(zhì)性腎炎急性腎血管病 腎性ARF第12頁原因與分類（pathogenesis and classification ）1 按病因分類 腎前性ARF 腎性ARF 腎后性ARF 2 按腎損害性質(zhì)分類 功效性ARF器質(zhì)性ARF阻

5、塞性ARF 3 按尿量改變分類： 少尿型ARF非少尿型ARF第13頁（一）腎血流降低1、腎灌注壓降低 三、發(fā)病機制腎血流本身調(diào)整 GFR不變BP 80160 mmHgGFR降低BP80 mmHg腎血流失去本身調(diào)整腎血管舒張或收縮腎血管收縮第14頁2、腎血管收縮兒茶酚胺增加RAA系統(tǒng)激活PGE2產(chǎn)生降低 內(nèi)皮素合成增加腎缺血，灌注壓下降刺激球旁細胞分泌腎素；缺血、中毒腎小管受損原尿中Na+重吸收障礙致密斑Na+濃度分泌腎素；從而激活RAS使AT入球動脈收縮GFR第15頁3、腎缺血-再灌注損傷：腎血管內(nèi)皮細胞腫脹4、腎血管內(nèi)凝血5、腎內(nèi)血流重分布：腎皮質(zhì)缺血第16頁三、發(fā)病機制（一）腎血流降低（二

6、）腎小管阻塞管內(nèi)壓有效濾過壓GFR球囊壓見于異型輸血、擠壓綜合征、磺胺結(jié)晶等所致ATN 和壞死脫落腎小管上皮細胞第17頁三、發(fā)病機制（一）腎血流降低（二）腎小管阻塞（三）腎小管原尿返流第18頁原尿返流間質(zhì)水腫壓迫腎小管和毛細血管GFR少尿無尿第19頁三、發(fā)病機制（一）腎血流降低（二）腎小管阻塞（三）腎小管原尿返流第20頁三、發(fā)病機制（一）腎血流降低（二）腎小管阻塞（三）腎小管原尿返流（四）腎細胞損傷及其機制第21頁1、受損細胞種類及其特征（1）腎小管細胞：壞死性損傷、凋亡性損傷 小管破裂損傷 腎毒性損傷 特點壞死、脫落 基底膜被破壞大片狀壞死基底膜完整 部位腎小管各段均可受累，并非全部腎單位都

7、有近曲小管為主，可累及全部腎單位 病因 連續(xù)性腎缺血 腎中毒為主第22頁損傷程度取決于：致病原因與腎內(nèi)原因共同作用腎內(nèi)原因：腎臟氧供特點髓袢升支粗段及降支粗段：對缺氧敏感內(nèi)源性調(diào)整因子：腺苷、PGE2抑制髓袢升支粗段重吸收 NO早期保護作用，后期加重損傷 血紅素氧化酶（HO）/CO有保護作用腎中毒和腎缺血相互作用1、受損細胞種類及其特征（1）腎小管細胞：壞死性損傷、凋亡性損傷第23頁內(nèi)皮細胞腫脹血管腔變窄，阻力增加內(nèi)皮細胞壞死局部DIC腎小球內(nèi)皮細胞窗變小影響超濾系數(shù)內(nèi)皮細胞損傷舒血管因子降低，縮血管因子增加（3）系膜細胞損傷腎血管阻力增加濾過面積降低超濾系數(shù)（2）內(nèi)皮細胞損傷1、受損細胞種類

8、及其特征（1）腎小管細胞：壞死性損傷、凋亡性損傷第24頁第25頁2、細胞損傷機制ATP產(chǎn)生降低 原因：缺血缺氧及代謝底物缺乏; 線粒體功效障礙. 影響：腎小管主動重吸收功效 Na+-K+ ATP酶活性，細胞水腫 Ca2+- ATP酶活性,細胞內(nèi)Ca2+ 線粒體氧化磷酸化功效Na+-K+ ATP酶活性降低 原因：ADP增加、酸中毒直接抑制作用 ATP生成降低 腎毒物（氨基甙類抗生素）直接影響 影響：加重細胞內(nèi)鈉水潴留所致細胞水腫，妨礙細胞代謝與功效，甚至死亡。第26頁2、細胞損傷機制自由基 (free radical)產(chǎn)生增多與去除降低GSH降低 GSH作用：去除自由基；維持膜正常功效，降低時，

9、磷脂酶激活引發(fā)細胞膜結(jié)構(gòu)破壞。磷脂酶活性增加 原因：Ca2+ 增加；GSH降低細胞骨架改變：細胞漿膜面積降低，腎小管上皮連續(xù)性破壞細胞凋亡第27頁3、損傷細胞修復(fù)與增生機制（1）缺血缺氧基因調(diào)整反應(yīng)： 基因表示調(diào)整，產(chǎn)物擴張血管，去除毒物（2）應(yīng)激蛋白產(chǎn)生與激活：HSP（3）生長因子作用： EGF、TGF、IGF、FGE、PDGF等（4）細胞骨架與小管結(jié)構(gòu)重建第28頁第二節(jié) 急性腎功效衰竭(acute renal failure, ARF)一、概念二、原因與分類三、發(fā)病機制四、發(fā)病過程與機能代謝改變 少尿型和非少尿型第29頁四、發(fā)病過程與機能代謝改變（一）少尿型ARF少尿期：連續(xù)時間為7-14

10、天； 1.尿改變：少尿、無尿 少尿：尿量400ml/d,17ml/h 無尿：每日尿量在100ml以下尿成份改變第30頁尿指標(biāo) 器質(zhì)性 功效性 尿比重 1.020尿滲透壓 500mmol/L尿鈉 40mmol/L 20mmol/L尿肌苷/血肌苷 40 尿常規(guī) 蛋白、細胞、 正常管型 甘露醇利尿 差 佳功效性與器質(zhì)性腎衰尿判別第31頁四、發(fā)病過程與機能代謝改變（一）少尿型ARF少尿期1.尿改變2.氮質(zhì)血癥 指血中尿素、肌酐、尿酸等非蛋白質(zhì)含氮物質(zhì)含量增加。以尿素（urea）為主，BUN增加提醒腎功效已嚴重受損。血尿素氮血肌酐血尿酸原因：腎排泄功效障礙， 體內(nèi)蛋白分解增加第32頁四、發(fā)病過程與機能代

11、謝改變（一）少尿型ARF少尿期1.尿改變2.氮質(zhì)血癥3.水中毒原因： 腎排水； ADH分泌； 分解代謝 內(nèi)生水。影響： 細胞水腫、稀釋性低鈉血癥。第33頁四、發(fā)病過程與機能代謝改變（一）少尿型ARF少尿期1.尿改變2.氮質(zhì)血癥3.水中毒4.高鉀血癥原因： 排鉀 組織分解引發(fā)鉀釋放 酸中毒 H+-K+交換 低血鈉原尿中鈉遠曲小管K+-Na+交換 輸庫存血或食高鉀食物第34頁四、發(fā)病過程與機能代謝改變（一）少尿型ARF少尿期1.尿改變2.氮質(zhì)血癥3.水中毒4.高鉀血癥5. 代謝性酸中毒 ？“死亡三角”：酸中毒、低血鈉、高血鉀，互為因果，形成惡性循環(huán)。第35頁四、發(fā)病過程與機能代謝改變（一）少尿型A

12、RF少尿期多尿期特點：尿量增加， 400ml/天 35L/天； 水、電解質(zhì)平衡紊亂，大量失水失 鈉，低血壓、休克、低鉀。 連續(xù)約2周左右。 意義：尿量進行性增加是腎功效逐步恢復(fù) 信號，但依然有內(nèi)環(huán)境紊亂 。第36頁四、發(fā)病過程與機能代謝改變（一）少尿型ARF少尿期多尿期多尿機制1.腎小球濾過逐步恢復(fù)2.腎小管阻塞解除3.新生腎小管功效低4.滲透性利尿第37頁四、發(fā)病過程與機能代謝改變（一）少尿型ARF少尿期多尿期恢復(fù)期特點：連續(xù)約6月1.5年； 與多尿期間無顯著界限； 少尿期越長，腎功效恢復(fù)需時越長。 ARF, 可逆病理過程第38頁四、發(fā)病過程與機能代謝改變（一）少尿型ARF（二）非少尿型AR

13、FGFR和腎小管損害程度較輕，主要是尿濃縮功效障礙 尿量在發(fā)病早期并不降低，400-1000ml/d有氮質(zhì)血癥并伴有其它內(nèi)環(huán)境紊亂尿鈉濃度較低，尿比重較高，病理性成份較少高鉀血癥不顯著病程較短癥狀較輕預(yù)后很好非少尿型與少尿型可相互轉(zhuǎn)化第39頁五、防治標(biāo)準病因?qū)W治療ARF治療少尿期 1.控制輸液量 2.控制高血鉀 3.糾正酸中毒 4.控制氮質(zhì)血癥 5.透析療法第40頁防治標(biāo)準病因?qū)W治療ARF治療少尿期多尿期 1.維持水、電解質(zhì)平衡2.補充營養(yǎng) 3.透析療法第41頁第三節(jié) 慢性腎功效衰竭(chronic renal failure，CRF)一、概念 慢性腎病腎單位進行性破壞 殘余腎單位不能維持機體

14、內(nèi)環(huán)境恒定出現(xiàn)內(nèi)環(huán)境紊亂及各種機能和代謝障礙。第42頁二、病因 腎疾病：慢性腎小球腎炎、糖尿病腎病、系統(tǒng)性紅斑狼瘡腎血管疾?。焊哐獕盒阅I小動脈、硬化結(jié)節(jié)性動脈周圍炎 尿路慢性阻塞：腫瘤、前列腺肥大、尿路結(jié)石 腎小管間質(zhì)疾?。郝阅I盂腎炎、尿酸性腎病、多囊腎、腎結(jié)核、放射性腎炎 慢性腎?。?.包含腎或全身性疾??； 2.病程遲緩：數(shù)月、多年或更長。第43頁病因死亡數(shù) %慢性腎小球腎炎37864.4慢性腎盂腎炎8714.8高血壓動脈硬化183.1腎結(jié)核294.9多囊腎162.7膠原病467.8糖尿病30.5遺傳性腎炎30.5其它71.1總計587100第44頁三、發(fā)展過程 分 期內(nèi)生肌酐去除率(ml

15、/min)血漿肌酐(mol/L)主要臨床表現(xiàn) 代 償 期50178無，但腎臟貯備功效減低失代償期失 代 償 期腎功效不全期2050186442輕度貧血，乏力，食欲減退腎功效衰竭期1020451707酸中毒，貧血，高磷、低鈣血癥，多尿、夜尿尿毒癥期10707低蛋白血癥，全身中毒癥狀，各臟器系統(tǒng)功效障礙尿肌酐每分鐘尿量血漿肌酐濃度 肌酐去除率=第45頁25 50 75 100內(nèi)生肌酐去除率占正常值%臨床表現(xiàn)腎功效不全腎功效衰竭尿毒癥無癥狀期第46頁四、發(fā)病機制（一）健存腎單位學(xué)說 慢性腎臟疾病時，部分腎單位輕度受損或保持完整功效，稱為健存腎單位(intact nephron)。第47頁四、發(fā)病機制

16、（一）健存腎單位學(xué)說病因腎單位不停破壞健存腎單位日益腎功效代償仍不全腎功效衰竭第48頁（二）腎小球過分濾過學(xué)說健存腎單位進行性降低?健存腎單位長久過度濾過(代償性肥大或功效增強)腎小球纖維化和硬化腎功效衰竭機制：系膜細胞過分生長 細胞外基質(zhì)蛋白過分積累第49頁（三）矯枉失衡學(xué)說GFR血中某物質(zhì)(P)(矯枉)濃度正常某因子(PTH)機體損害(失衡)(促進排泄)第50頁腎功效不全期GFR排磷血磷血鈣繼發(fā)性甲狀旁腺功效亢進PTH 抑制磷重吸收尿磷排出 血磷維持正常第51頁第52頁腎功效衰竭期GFR血磷PTH增加亦不能使血磷降低，加上PTH還有溶骨作用使大量骨磷釋放入血腎性骨病(骨質(zhì)疏松, 轉(zhuǎn)移性鈣化

17、等)第53頁（四）腎小管-腎間質(zhì)損害假說 腎小管和腎間質(zhì)損害，在CRF病程進展中起一定作用。尿蛋白炎癥介質(zhì)細胞因子補體血管活性物質(zhì)趨化因子生長因子細胞因子 腎小管肥大萎縮間質(zhì)炎癥纖維化腎小管管腔堵塞第54頁五、機能代謝改變（一）泌尿功效障礙尿量改變夜尿多尿：ml/d1.殘余腎單位過分濾過2.滲透性利尿3.腎濃縮功效障礙第55頁慢性腎衰多數(shù)腎單位被破壞髓袢功效受損尿液濃縮障礙健存腎單位血流原尿溶質(zhì)滲透性利尿原尿流速重吸收多尿CRF多尿機制第56頁五、機能代謝改變（一）泌尿功效障礙尿量改變夜尿多尿少尿腎單位及GFR極度降低第57頁五、機能代謝改變（一）泌尿功效障礙尿量改變尿比重和滲透壓改變早期：低

18、滲尿：只能到達1.020 (正常尿相對密度為1.0011.035)晚期：等滲尿：固定在1.0081.012尿濃縮功效障礙，稀釋功效正常尿濃縮、稀釋功效均喪失第58頁五、機能代謝改變（一）泌尿功效障礙尿量改變尿比重和滲透壓改變尿成份改變蛋白、細胞、管型、血尿： 鏡下血尿 新鮮尿沉渣光鏡下3個RBC/HP或10萬/小時尿 肉眼血尿 外觀呈洗肉水樣、血樣、醬油樣或有血凝塊。第59頁五、機能代謝改變（一）泌尿功效障礙（二）內(nèi)環(huán)境紊亂1、氮質(zhì)血癥 (NPN)尿素、肌酐、尿酸 血中非蛋白氮（nonprotein nitrogen, NPN）含量大于28.6mmol/L (40mg/dl)第60頁第61頁血

19、漿尿素氮（blood urea nitrogen,BUN） BUN濃度與GFR改變相關(guān)，但并非反應(yīng)腎功效敏感指標(biāo)。 GFR60%, BUN略升高，但仍在正常范圍； GFR80%, BUN200mg/dl. 與GFR呈反比函數(shù)關(guān)系第62頁第63頁 血漿肌酐（plasma creatinine） 與蛋白質(zhì)攝入量無關(guān)，但早期也是一個不敏感指標(biāo)。 在臨床上常計算肌酐去除率（creatinine clearance rate）來反應(yīng)腎小球濾過率。能反應(yīng)腎臟功效，尤其是仍具功效腎單位數(shù)目。 肌酐去除率=（尿肌酐每分鐘尿量）/ 血漿肌酐濃度 第64頁 CRF時， BUN與 Pcr(肌酐)比較 GFR BUN

20、 Pcr 120ml/min 810mg% 1.0mg% 60 1520 1.5 30 3040 4.0 15 6080 8.0 5 210 24.0第65頁五、機能代謝改變（一）泌尿功效障礙（二）內(nèi)環(huán)境紊亂1、氮質(zhì)血癥2、代謝性酸中毒早期 1. HPO42-, SO42-等尚不發(fā)生滁留 2. 腎小管泌NH3、H+障礙，NaHCO3重吸收減 少，同時伴有NaCl滯留，引發(fā)高氯性代酸。 晚期 固定酸排出降低引發(fā)正常血氯型或混合型代酸。 第66頁五、機能代謝改變（一）泌尿功效障礙（二）內(nèi)環(huán)境紊亂1、氮質(zhì)血癥2、代謝性酸中毒3、水、電解質(zhì)紊亂第67頁（1）水代謝失調(diào)進水水中毒進水脫水（2）鈉代謝失調(diào)

21、攝入鈉潴留攝入低鈉血癥原因過多限鈉多尿腎小管重吸收功效障礙滲透性利尿 殘余腎單位溶質(zhì)性利尿（尿素）；殘余腎單位尿流快,妨礙重吸收甲基胍蓄積 抑制腎小管對鈉重吸收第68頁（3）鉀代謝失調(diào)早期:正常晚期:低鉀血癥，高鉀血癥晚期: 少尿 嚴重酸中毒 并發(fā)感染 鉀鹽應(yīng)用過多 鉀攝入過多 鉀攝入過少 腹瀉等高鉀血癥低鉀血癥第69頁五、機能代謝改變（一）泌尿功效障礙（二）內(nèi)環(huán)境紊亂（三）鈣磷代謝障礙與腎性骨營養(yǎng)不良1、血磷主要是GFR 所致。功效不全期 GFR排磷血磷血鈣繼發(fā)性甲狀旁腺功效亢進PTH 抑制磷重吸收尿磷排出 血磷維持正常衰竭期 GFR血磷PTH增加亦不能使血磷降低，加上PTH還有溶骨作用使大

22、量骨磷釋放入血腎性骨病(骨質(zhì)疏松, 轉(zhuǎn)移性鈣化等)第70頁2、血鈣原因 高血磷，正常時CaP為常數(shù) 血磷從腸道排出增加，與食物中鈣結(jié)合， 妨礙鈣吸收； VitD代謝障礙； 高血磷刺激甲狀旁腺C細胞釋放降鈣素， 抑制腸道吸收，引發(fā)血鈣降低； 體內(nèi)毒素聚集損害腸粘膜影響腸道吸收功效。影響 手足搐搦 *防止快速糾正酸中毒，以免引發(fā)搐搦。第71頁3、骨營養(yǎng)不良發(fā)生機制1. 血鈣高血磷2. PTH3. 1,25(OH)2D34. 酸中毒 是指CRF時，因為鈣磷代謝障礙，繼發(fā)性甲狀旁腺功效亢進，VitD3活化障礙和酸中毒引發(fā)骨病，包含幼兒腎性佝僂病；成人骨軟化、纖維性骨炎，骨質(zhì)疏松和骨硬化，轉(zhuǎn)移性鈣化等。

23、兒童: 佝僂病成人: 骨軟化、骨質(zhì)疏松第72頁GFR1,25-(OH)2D3Acidosis毒性物質(zhì)腸鈣吸收骨鹽從容障礙骨鹽溶解血P血Ca降鈣素PTH腎性骨病骨CaCRF排P第73頁第74頁第75頁第76頁第77頁五、機能代謝改變（一）泌尿功效障礙（二）內(nèi)環(huán)境紊亂（三）鈣磷代謝障礙與腎性骨營養(yǎng)不良（四）腎性高血壓機制:1. 鈉水潴留：sodium- dependent hypertension 2. RAS活動 renin-dependent hypertension 3. 腎減壓物質(zhì)生成腎實質(zhì)病變引發(fā)高血壓第78頁GFR腎灌注量腎實質(zhì)破壞Na,HO2排出 舒血管物質(zhì)（PGE2等）腎素分泌Na,HO2潴留ATADS血容量CO外周阻力高血壓腎臟疾病第79頁五、機能代謝改變（一）泌尿功效障礙（二）內(nèi)環(huán)境紊亂（三）鈣磷代謝障礙與腎性骨營養(yǎng)不良（四）腎性高血壓（五）腎性貧血機制: 1.腎促紅素生成 2.毒物抑制RBC生成 3.毒物破壞RBC 4.出血 5.鐵再利用障礙第80頁五、機能代謝改變（一）泌尿功效障礙（二）內(nèi)環(huán)境紊亂（三）鈣磷代謝障礙與腎性骨營養(yǎng)不良（四）