1、第十四章第十四章 泌尿系统病理生理学泌尿系统病理生理学 ( (I) I)概述概述 (introduction) 肾脏生理功能肾脏生理功能 排泄代谢产物排泄代谢产物 维持水电酸碱平衡维持水电酸碱平衡保持内环境恒定保持内环境恒定 泌泌尿尿 内内分分泌泌功功能能 分泌内分泌激素分泌内分泌激素 灭活内分泌激素灭活内分泌激素 调节正常功能代谢调节正常功能代谢 促胃液素促胃液素甲状旁腺素甲状旁腺素胰岛素胰岛素促红细胞生成素促红细胞生成素 1,25- 1,25-二羟二羟D3 D3 前列腺素前列腺素 肾素肾素 肾功能不全肾功能不全 (renal insufficiency) 各种原因引起的肾脏泌尿功能障碍，各
2、种原因引起的肾脏泌尿功能障碍，使代谢终产物和毒性物质不能排出体外，使代谢终产物和毒性物质不能排出体外，以致产生水、电解质和酸碱平衡紊乱，以致产生水、电解质和酸碱平衡紊乱，并伴有肾脏内分泌功能障碍的病理过程。并伴有肾脏内分泌功能障碍的病理过程。 肾功能衰竭肾功能衰竭 (renal failure) 分类分类 急性肾功能不全急性肾功能不全 慢性肾功能不全慢性肾功能不全尿毒症尿毒症第一节第一节 急性肾功能不全急性肾功能不全（acute renal insufficiency, ARI） crush syndrome lower nephron nephrosis shock kidney acute
3、 tubular necrosis (ATN) acute renal failure (ARF) acute renal insufficiency(ARI) acute kidney injury (AKI)Definition： 急性肾功能不全是指各种病因引起双侧肾急性肾功能不全是指各种病因引起双侧肾脏在短期内泌尿功能急剧降低，导致机体内脏在短期内泌尿功能急剧降低，导致机体内环境出现严重紊乱的病理过程。主要表现为环境出现严重紊乱的病理过程。主要表现为肾小球滤过率（肾小球滤过率（GFRGFR）迅速下降，尿量和尿）迅速下降，尿量和尿成分的改变、氮质血症、高钾血症和代谢性成分的改变、氮质血症、
4、高钾血症和代谢性酸中毒等。酸中毒等。 明确了诊断的时间窗。明确了诊断的时间窗。提高了提高了AKIAKI诊断的敏感性。诊断的敏感性。既包含血肌配绝对值的改变既包含血肌配绝对值的改变, , 也包含相对于年也包含相对于年龄、性别、体重指数、既往肾功能状况等差异龄、性别、体重指数、既往肾功能状况等差异的相对值的改变。的相对值的改变。尿量标准仍然是诊断尿量标准仍然是诊断AKIAKI的重要指标。的重要指标。一、病因与分类一、病因与分类（pathogenesis and classification ）acute prerenal insufficiencyacute intrarenal insuffic
5、iencyacute postrenal insufficiency（一）肾前性（一）肾前性ARI ARI （循环衰竭）（循环衰竭） 由于肾灌流量急剧下降所引起的由于肾灌流量急剧下降所引起的ARI(ARI(功能性功能性) )。 病因：病因：shock; bleeding; crush injury; serious burn; trauma; acute heart failure; serious infection; hepatorenal syndrome. 特点：特点： 尿少，比重高，渗透压高尿少，比重高，渗透压高 尿钠浓度低尿钠浓度低 尿尿/ /血肌酐比值高血肌酐比值高4040 尿蛋
6、白（尿蛋白（） 尿沉渣（尿沉渣（） 甘露醇利尿，效果显著。甘露醇利尿，效果显著。 （二）肾后性（二）肾后性ARI ARI （尿路阻塞）（尿路阻塞） 指从肾盂到尿道外口任何部位的尿路急性梗指从肾盂到尿道外口任何部位的尿路急性梗阻所引起的阻所引起的ARIARI。 病因：病因：泌尿道周围肿物压迫，结石泌尿道周围肿物压迫，结石 ；前列；前列 腺病变。腺病变。特点：特点：膀胱以上梗阻：双侧膀胱以上梗阻：双侧 早期无肾实质受损；解除梗阻，肾早期无肾实质受损；解除梗阻，肾 功能恢复；长期梗阻，肾皮质萎缩。功能恢复；长期梗阻，肾皮质萎缩。 （三）肾性（三）肾性ARI 由于肾脏器质性病变所引起的由于肾脏器质性病
7、变所引起的ARI ARI （急性（急性肾实质损伤）肾实质损伤） 。病因：病因： 1 1、肾小球、肾间质与肾血管疾病、肾小球、肾间质与肾血管疾病2、急性肾小管坏死、急性肾小管坏死(acute tubular necrosis, ATN) ATN是肾性急性肾功能不全最重要、最常见的是肾性急性肾功能不全最重要、最常见的一种类型，约占肾性急性肾功能不全的一种类型，约占肾性急性肾功能不全的80左右，狭左右，狭义的急性肾功能不全即指急性肾小管坏死义的急性肾功能不全即指急性肾小管坏死 。ATN的病因的病因 （1 1）肾脏缺血和再灌注损伤）肾脏缺血和再灌注损伤 （2 2）肾中毒）肾中毒 外源性毒物外源性毒物内
8、源性毒物内源性毒物金属、抗生素、金属、抗生素、 肿肿瘤化疗药物、免疫瘤化疗药物、免疫抑制剂、造影剂、抑制剂、造影剂、有机化合物、细菌有机化合物、细菌毒素、蛇毒毒素、蛇毒 肌红蛋白肌红蛋白血红蛋白血红蛋白尿酸尿酸 特点：特点： 尿比重低，尿比重低，滲滲透压低透压低 尿钠浓度高尿钠浓度高 尿尿/ /血肌酐比值低血肌酐比值低 尿蛋白（尿蛋白（+ +） 尿沉渣尿沉渣 管型，细胞碎片管型，细胞碎片 甘露醇利尿，效果不明显。甘露醇利尿，效果不明显。 指标指标肾前性（功能性）肾前性（功能性） 肾性（器质性）肾性（器质性）尿比重尿比重 1.020 500 350尿钠含量尿钠含量mmol/L 40尿尿/血肌酐比
9、值血肌酐比值 40:1 10 :1尿蛋白尿蛋白 (-)或微量或微量 (+)尿沉渣镜检尿沉渣镜检 基本正常基本正常 管型、细胞碎片管型、细胞碎片甘露醇利尿甘露醇利尿 效果明显效果明显 效果不明显效果不明显肾衰指数肾衰指数 1滤过钠排泄指数滤过钠排泄指数 1肾前性与肾性急性肾小管坏死的比较肾前性与肾性急性肾小管坏死的比较 二、发病机制二、发病机制 关键环节：关键环节：GFR GFR = Kf P有效滤过压有效滤过压= = 毛细血管血压（囊内压毛细血管血压（囊内压+ +血浆胶渗压）血浆胶渗压）（一）肾血流动力学异常（一）肾血流动力学异常 1. 1. 肾血流量急剧减少肾血流量急剧减少 占心输出量的占心
10、输出量的20-25%, 约约1200 mL/minCadiac OutputRenal Perfusion PressureGlomerular Hemodynamic Factors肾血管收缩肾血管收缩 原因原因： 儿茶酚胺（儿茶酚胺（catecholamine, CA） 肾素肾素血管紧张素系统（血管紧张素系统（renin-angiotensin system, RAS）激活）激活 肾缺血，灌注压下降刺激球旁细胞分泌肾素肾缺血，灌注压下降刺激球旁细胞分泌肾素； 缺血、中毒缺血、中毒肾小管受损肾小管受损分泌肾素分泌肾素； 激活激活RAS使使AT入球动脉收缩入球动脉收缩GFR 内皮素与一氧化氮（
11、内皮素与一氧化氮（NO）的产生失衡）的产生失衡 前列腺素前列腺素（prostaglandins, PGs）PGE2 肾激肽释放酶肾激肽释放酶激肽系统作用激肽系统作用 （renal kallikrein-kinins system） 肾血管阻塞肾血管阻塞 肾血管内皮细胞肿胀肾血管内皮细胞肿胀 血管内微血栓形成血管内微血栓形成 ATP不足，钠泵失活再灌注氧自由基损伤再灌注氧自由基损伤肾血流（肾血流（renal blood flow, RBF）自身调节）自身调节: 80 mmHg 170 mmHg2.2.肾内血流重分布肾内血流重分布 （1 1）肾皮质缺血）肾皮质缺血 （2 2）肾髓质充血）肾髓质充血
12、 皮质、髓质肾单位示意图皮质、髓质肾单位示意图（二）肾小管损伤（二）肾小管损伤 1. 1. 形态学变化形态学变化 远端小管腔内有大量管型形成远端小管腔内有大量管型形成 肾小管上皮细胞呈斑片状脱落，肾小管上皮细胞呈斑片状脱落， 上皮上皮 细胞顶端膜上的刷状缘缺失或变薄；细胞顶端膜上的刷状缘缺失或变薄； 什么是管型？什么是管型？在一定条件下，肾脏滤出的蛋白质以及细胞或在一定条件下，肾脏滤出的蛋白质以及细胞或碎片在肾小管（远曲）、集合管中凝固后，可碎片在肾小管（远曲）、集合管中凝固后，可形成圆柱形蛋白聚体而随尿液排出，称为管型。形成圆柱形蛋白聚体而随尿液排出，称为管型。尿中出现多量管型表示肾实质有病
13、理性变化。尿中出现多量管型表示肾实质有病理性变化。透明管型透明管型红细胞管型红细胞管型上皮细胞管型上皮细胞管型颗粒管型颗粒管型白细胞管型白细胞管型细菌管型细菌管型真菌管型真菌管型脂肪管型脂肪管型蜡状管型蜡状管型 小管缺血损伤小管缺血损伤 肾毒性损伤肾毒性损伤 特特 点点坏死、脱落坏死、脱落 基底膜被破坏基底膜被破坏大片状坏死大片状坏死基底膜完整基底膜完整 部部 位位肾小管各段均可肾小管各段均可受累，并非所有受累，并非所有肾单位都有肾单位都有近曲小管为主，近曲小管为主，可累及所有肾单可累及所有肾单位位 病病 因因 持续性肾缺血持续性肾缺血 肾中毒为主肾中毒为主细胞损伤的机制细胞损伤的机制（1 1
14、） 肾小管阻塞肾小管阻塞 见于异型输血、挤压综合征、磺胺结晶等见于异型输血、挤压综合征、磺胺结晶等 所致所致ATNATN 持续性肾缺血持续性肾缺血ATNATN 2. 2. 功能受损功能受损 （2 2） 肾小管原尿返流肾小管原尿返流 ATN且基底膜断裂且基底膜断裂原尿回漏原尿回漏尿量尿量间质水肿，压力间质水肿，压力压迫肾小管、血管压迫肾小管、血管阻塞加重、肾小管缺血加重阻塞加重、肾小管缺血加重GFR,肾损害肾损害加重。加重。（三）肾小球超滤系数降低（三）肾小球超滤系数降低（Kf） GFR = Kf P Kf = LpA Kf代表代表Cap膜通透能力，与肾小球毛细血膜通透能力，与肾小球毛细血管壁对
15、水的通透性（管壁对水的通透性（Lp）和肾小球毛细血管）和肾小球毛细血管总面积总面积(A)有关；有关； ATII 和和 ADH 系膜细胞收缩系膜细胞收缩 A Kf GFR 髓质充血髓质充血三、急性肾功能不全的功能代谢变化三、急性肾功能不全的功能代谢变化少尿型和非少尿型少尿型和非少尿型( (一一) ) 少尿型发病经过与代谢紊乱少尿型发病经过与代谢紊乱1. 1. 少尿期少尿期 ( (oliguric phase) ) 持续时间为持续时间为7-14天；天； 少尿：尿量少尿：尿量400ml/d,17ml/h 无尿：每日尿量在无尿：每日尿量在100ml以下。以下。 尿钠增高，尿渗透压和相对密度降低尿钠增高
16、，尿渗透压和相对密度降低（1） 氮质血症（氮质血症（azotemia） 指血中尿素、肌酐、尿酸等非蛋白质含氮物指血中尿素、肌酐、尿酸等非蛋白质含氮物质的含量增加。以尿素（质的含量增加。以尿素（urea）为主，）为主，BUN增增加提示肾功能已严重受损。加提示肾功能已严重受损。（2）代谢性酸中毒（）代谢性酸中毒（metabolic acidosis）（3）水中毒（）水中毒（water intoxication） 原因：原因： 肾排水肾排水； 分解代谢分解代谢 内生水内生水。 影响：影响： 细胞水肿、稀释性低钠血症。细胞水肿、稀释性低钠血症。 （4）高钾血症）高钾血症*（hyperkalemia）原
17、因：原因： 排钾排钾 组织分解组织分解引起钾释放引起钾释放 酸中毒酸中毒 H+-K+交换交换 低血钠低血钠原尿中钠原尿中钠远曲小管远曲小管K+-Na+ 交换交换 “死亡三角死亡三角”：酸中毒、低血钠、高血钾，互为酸中毒、低血钠、高血钾，互为因果，形成恶性循环。因果，形成恶性循环。 2. 多尿期多尿期 （diuretic phase） 特点：特点：尿量增加，尿量增加， 400 ml/天天 35 L/天；天； 水、电解质平衡紊乱，大量失水失水、电解质平衡紊乱，大量失水失 钠，低血压、休克、低钾。钠，低血压、休克、低钾。 持续约持续约2周左右。周左右。 意义：意义：尿量的进行性增加是肾功能逐渐恢复尿
18、量的进行性增加是肾功能逐渐恢复 的信号。的信号。 机制：机制： 新生肾小管上皮细胞浓缩功能尚未恢复。 渗透性利尿 间质水肿消退，肾小管阻塞解除3. 恢复期（恢复期（recovery phase） 特点：特点：持续约持续约6 6月月1 1年；年； 与多尿期间无明显界限；与多尿期间无明显界限； 少尿期越长，肾功能恢复需时越长。少尿期越长，肾功能恢复需时越长。 ARI, ARI, 可逆的病理过程可逆的病理过程（二）（二） 非少尿型非少尿型ARI1. 概念概念 非少尿型非少尿型ARI是指患者发生进行性氮质是指患者发生进行性氮质血症并伴有其它内环境紊乱，但其尿量在血症并伴有其它内环境紊乱，但其尿量在发病
19、初期并不减少，而是正常或略有增加发病初期并不减少，而是正常或略有增加（400-1000ml/d）。）。2. 原因：原因： 同前同前 3. 3. 特点特点 GFR GFR下降不严重，肾小管部分功能尚存，下降不严重，肾小管部分功能尚存，有浓缩障碍（尿多比重低）。有浓缩障碍（尿多比重低）。 病程较短，病程较短， 并并发症少，预后较好。无明显多尿期。发症少，预后较好。无明显多尿期。 若治疗不及时或不当，可向少尿型转变。若治疗不及时或不当，可向少尿型转变。则病情更恶化，预后更差。则病情更恶化，预后更差。毛细血管密度毛细血管密度持续降低持续降低血流量血流量减少减少慢性缺氧慢性缺氧Na排泌减少排泌减少高血压
20、高血压免疫反应免疫反应巨噬细胞巨噬细胞慢性激活慢性激活细胞因子释放细胞因子释放（IL-13, TGF- )肾小管肾小管增殖缺陷增殖缺陷小管细胞周期小管细胞周期停滞于停滞于G2/M期期促纤维化生长因子促纤维化生长因子增多增多小管细胞凋亡，老化小管细胞凋亡，老化纤维化纤维化缺血性缺血性AKIAKI肾小管上皮细胞的异常修复肾小管上皮细胞的异常修复（纤维化）的机制（纤维化）的机制缺血性缺血性AKIAKI肾小管上皮肾小管上皮细胞的异常细胞的异常修复修复（纤维化）（纤维化）的分子机制的分子机制后果：后果：慢性肾脏疾病慢性肾脏疾病（CKDCKD）四、防治原则四、防治原则（一）预防（一）预防 1. 1.控制原发病或致病因素控制原发病或致病因素 2.2.合理用药合理用药 3.利尿利尿 降低肾小管内压以增加降低肾小管内压以增加GFR （二）治疗（二）治疗1. 1.纠正水、电解质紊乱纠正水、电解质紊乱 持持“量出为入量出为入”的原则。的原则。 预防和处理高钾血症。预防和处理高钾血症。 2.2.纠正酸中毒纠正酸中毒 3.3.控制氮质血症控制氮质血症 4.4.防治感染防治感染5.5.合理提供营养合理提供营养 6.6.血液净化疗法血液净化疗法
