急性肾功能不全的病因及发病机制

　　为什么会得急性肾功能不全？急性肾功能不全的原因有哪些？

　　（一）急性肾功能不全发病经过

　　1、少尿期 在致病因素作用下，肾血管持续收缩，肾实质缺血，GFR极度降低。开始时肾并无形态改变，如致病因素得不到纠正，出球小动脉持续收缩，终将导致肾小管上皮细胞缺血缺氧而发生变性坏死。此外，肾毒素也可引起急性肾小官坏死（ANT）。临床表现：少尿，无尿。

　　※24h尿量＜400mI为少尿【重点】。

　　※24h尿量＜100mI为无尿【重点】。

　　由于少尿、无尿、代谢产物蓄积，面出现氮质血症，高钾血症，代谢性酸中毒和水中毒等。

　　少尿期持续8-16天，一般到第21天进入多尿期。

　　2、多尿期 当肾小管坏死得到及时而正确的治疗后，坏死的肾小管得以再生与修复，随之功能亦逐渐恢复。此期病人尿量逐渐增多，昼夜排尿3-5L。

　　多尿的机制：

　　① 新再生的肾小管上皮细胞的浓缩功能尚未恢复。

　　② ②蓄积大量的尿素，致使肾小球滤出的尿素增多，肾小管 腔内渗透压升高，引起渗透性利尿。

　　③由于肾间质水肿消退，肾小管阻塞被解除。

　　3、恢复期 一般在发病后一个月左右进入恢复期，此时尿液成分大体恢复正常，但肾功能完全恢复则需要更长时间，约3个月至1年。

　　（二） 少尿急性肾功能不全的发生机制

　　少尿发生机制的关键是GFR的降低，影响GFR降低的主要发病机制是：

　　1、肾缺血

　　★《急性肾功能不全初期肾缺血的主要机制》【重点】

　　肾缺血是ARI初期的主要发病机制。造成肾缺血主要与肾灌注压降低，肾血管收缩和肾血液流变学变化有关。

　　（1） 肾灌注压下降

　　①肾前性ARI全身血压常低于10.7kPa，使肾灌注压降低，肾小球毛细血管血压下降，导致肾小球有效滤过压下降，使 GFR降低。

　　②肾后性ARI是由于尿路梗阻引起肾小球囊内压增加，当囊内压和血浆胶体渗透压之和超过肾小球毛细血管血压时，肾小球有效滤过压也可降到零，使GFR降低。

　　肾血管收缩

　　在全身血容量降低，肾缺血时，引起肾入球小动脉收缩。入球小动脉收缩的后果是影响GFR，甚至在RBF正常的情况下也引起GFR下降，以及相应肾单位的肾小管缺血。

　　★《ARI早期肾血管收缩的机制及其影响》【重点】

　　①体内儿茶酚胺增加：休克或创伤引起的ARI，体内CA浓度急剧增加。皮质肾单位的入球动脉对CA敏感，因而皮质呈缺血改变。

　　②肾内RAS激活：

　　1）缺血时肾灌注压降低，刺激近球细胞分泌肾素。

　　2）近曲肾小管和髓襻升支受损，这些部位对Na+、Cl-重吸收减少，原尿到致密斑Na+浓度升高，刺激致密斑分泌肾素。使肾素-血管紧张素系统激活，血管紧张素Ⅱ增加，引起肾小动脉痉挛，导致GFR降低。

　　缺血中毒→近曲小管、mTAL受损→对Na+、Cl-主动重吸收↓

　　→致密斑原尿Na+浓度↑→近球细胞分泌肾素↑→血管紧张素Ⅱ↑→肾入球动脉收缩→ GFR↓

　　③前列腺素产生减少：肾产生具有扩血管作用PGE2和PGA2减少。

　　④其它

　　3）在ARI初期，可见肾内腺苷增多，通过血管壁相应受体，收缩入球小动脉和扩张出球小动脉，使GFR下降。

　　4） ARI时肾小管细胞内CA2+增多，使肾血管收缩和肾血流量下降。

　　上述因素主要引起入球小动脉收缩，直接的影响就是导致GFR下降，甚至在RBF正常的情况下也可使GFR下降，以及相应肾单位的肾小管缺血。

　　（3）血液流变学的变化

　　①血液粘度升高：ARI时血粘度升高，引起血粘度升高的因素很复杂，其中纤维蛋白原增高可能是使血粘度升高的主要原因。全血粘度升高和入球动脉收缩引起肾小球前阻力增高，影响了肾小球毛细血管床的微循环状态，此时尽管肾灌流正常，但因肾小球毛细血管血压降低，GFR仍下降。

　　②白细胞在微血管灌注中的作用：短暂肾缺血后，白细胞阻塞微血管，增加血流阻力和降低血流量。

　　③微血管改变：在ARI时，肾微血管变化主要表现在；血管口径缩小，自动调节功能丧失与血红蛋白附壁。这些变化使肾微血管痉挛，增厚，进一步加剧肾缺血。

　　1、肾小管阻塞的损伤作用

　　在缺血性的急性肾小管坏死及异型输血、挤压综合症。磺胺结晶等引起的急性肾小管坏死时，脱落的上皮细胞碎片，肌红蛋白，血红蛋白等所形成的管型阻塞肾小管腔，从而使管腔内压升高，造成肾小球有效滤过压降低而发生少尿。

　　2、肾小管原尿反流

　　时，肾小管上皮细胞广泛坏死，基膜断裂，尿液经断裂的基膜返流到肾间质，使间质水肿，并压迫肾小管和肾小管周围的毛细血管。肾小管受压，使阻塞加重。毛细血管受压，血流更进一步减少。肾损害加重，形成恶性循环。

　　（三）少尿期急性肾功能不全的代谢紊乱

　　1、氮质血症 常用血尿素氮（BUN）作为氮质血症指标。ARI不全时，不但不能有效的排出蛋白质代谢产物，而且由于原始病因作用，组织分解增加，使其生成增多，因此血非蛋 白氮增高，发生氮质血症。BUN明显升高是ARI病情严重的一个指标。

　　2、代谢性酸中毒

　　3、水中毒 水中毒主要由于：①肾排水减少；②ADH分泌增多；③体内分解代谢增强，内生水增多，细胞水肿，急性肺水肿和脑水肿，稀释性低钠血症。

　　4、高钾血症 少尿期最危险的并发症 原因：①钾排出减少②组织分解代谢增强，钾从细胞释出；③酸中毒使钾从细胞内向细胞外转移：④低血钠时，肾小球滤液中钠减少，使远曲小管中钾与钠交换随之减少。

　　（四）肾细织细胞损伤及其机制

　　▲《肾内各种细胞受损而出现的代谢、功能以及形态结构的紊乱是ARI和GFR持续降低的基本机制》【难点】

　　1、 受损细胞

　　（1）肾小管细胞 ARI时肾小管损伤的病理特征有两种

　　①小管破裂性损伤：表现为肾小管上皮细胞坏死，脱落，基底膜也被破坏。虽然肾小管各段都可受累，但并不是每个肾单位都会出现损伤。这种损伤在肾中毒及持续性肾缺血病例均可见到。

　　② 肾毒性损伤：表现为主要损伤近曲小管，可累及所有肾单位，肾小管细胞呈大片状坏死，但基膜完整，主要见于肾中毒的病例。

　　肾缺血和肾中毒时对肾小管上皮细胞的损伤多表现为细胞功能紊乱而不是坏死。如果细胞坏死或出现形态结构的病理改变，表明损伤已十分严重。

　　（2）内皮细胞 内皮细胞受损时结构与功能异常包括：

　　①内皮细胞肿胀，血管管腔变窄，血流阻力增加，肾血流减少。髓质血管内皮细胞的肿胀引起直小血管的血流阻力增加，甚至导致外髓质淤血，缺氧以致肾小管功能、形态结构破坏，可能在ARI时对GFR的持续降低起着重要作用。

　　②内皮细胞受损激发血小板聚集与微血栓形成以及毛细血管内凝血。肾小球毛细血管内的血栓形成，纤维蛋白沉积具有促进GFR减少的作用。

　　③肾小球内皮细胞窗变小，甚至减少也可直接影响肾小球超滤系数（kf）使GFR降低。

　　④内皮细胞释放舒血管因子减少，而释放缩血管因子增多均可加强肾血管的持续收缩，使GFR降低。

　　（3）系膜细胞：

　　缺血或中毒性肾损伤时有许多内源性及外源性的活性因子释放如ATⅡ，ADH等，这些物质多数可引起系膜细胞收缩。庆大霉素，腺苷，硝酸铀等毒物也可直接导致肾小球血管阻力增加及肾小球滤过面积改变和kf降低，从而促进GFR持续降低。

　　▲2、肾组织细胞损伤的机制【难点】

　　（1）ATP产生减少：缺血时因缺氧及代谢底物缺乏而导致ATP产生减少，缺血及酸中毒引起的线粒体功能障碍也可导致ATP生成障碍。

　　①ATP减少不仅减弱肾小管的主动重吸收功能，而且由于Na+-K+-ATP酶的活性减弱，细胞内Na+、H2O潴留，发生细胞水肿。

　　②CA2+-ATP酶活性减弱，使肌浆网摄取CA2+受限及细胞内钙泵出减少，引起细胞浆内游离钙增加。

　　③随着细胞水肿的发生，细胞膜通透性改变，大量CA2+涌入细胞内，形成细胞内钙超载。细胞内游离CA2+增加又可妨碍线粒体的氧化磷酸化功能，使ATP生成更加减少，从而形成恶性循环最终导致细胞死亡。

　　④由于缺氧时大量增加的ATP可由线粒体进入胞浆并直接抑制Na+-K+-ATP酶的活性，而且肾毒物也可直接使Na+-K+-ATP酶活性减弱，这更加重了细胞内Na+、水潴留及细胞水肿，妨碍细胞的代谢与功能。

　　（2）自由基产生增多与清除减少：肾缺血与缺血后再灌注均可使自由基的产生增多。由于缺血引起内源性自由基清除系统代谢底物，SOD等缺乏而使自由基的清除减少，组织与细胞内自由基增加。此外，有些毒物亦可促进自由基的产生，肾毒性免疫性损伤时白细胞可释放大量的自由基。自由基在组织与细胞内增高可引起各种细胞损伤。

　　（3）还原型谷胱甘肽（GSH）减少：肾缺血及肾中毒时，肾组织中GSH显著减少，使细胞抗氧化与过氧化的能力减弱，从而CA2+浓度明显升高以及GSH显著降低的情况下，磷脂酶A2（PLA2）活性增高，因而不仅大量释放脂肪酶，而且使细胞骨架结构解体，各种膜被降解。大量的脂肪酸如AA，还可分解产生PGS，LTS等产物，从而影响血管张力，血小板聚集以及肾小管上皮细胞的功能。

　　三、非少尿型急性肾功能不全

　　非少尿型ARI虽然尿量不减少甚至增多，因GFR降低同样发生氮质血症并伴有代谢性酸中毒等内环境紊乱。 由于 GFR下降程度不严重，肾小管部分功能还存在，但有尿浓缩功能障碍，所以尿量较多，尿钠含量较低，尿相对密度也较低。尿沉渣检查时细胞和管型较少。总体来看，非少尿型ARI肾功能障碍比少尿型ARI为轻，病程相对较短，严重并发生症少，预后较好。

　　少尿型和非少尿型可以相互转化：少尿型ARI经利尿、脱水治疗有可能转化为非少尿型ARI，表示病情好转，预后较好。非少尿型ARI可因治疗不及时或措施不当而转化为少尿型ARI，表示病情恶化，预后较差。