慢性肾功能衰竭(chronic renal failure , CRF )的概念
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。
慢性肾脏病( chronic kidney disease , CKD)
CKD是指肾脏损害和(或)GFR下降<60ml/(min·1.73m2)持续3个月以上,其中肾脏损害是指肾脏结构和功能异常,包括肾脏影像学检查异常、肾脏病理形态学异常、血和(或)尿成分异常。
一、病因
1. 原发性肾脏疾病
慢性肾小球肾炎
肾小动脉硬化症
慢性肾盂肾炎
多囊肾、结石、肿瘤
2. 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
二、发病过程
目前国际公认的CKD分期依据美国肾脏病基金会制定的指南分为5期,以GFR的指标为依据的。
CKD进展到3期以后患者将逐步出现慢性肾功能不全或肾衰竭的临床表现,因此,CRF的病程呈现为缓慢而渐进的发展过程。
慢性肾脏病(CKD)分期
三、发病机制
1. 原发病的作用
各种慢性肾脏疾病和继发于全身性疾病的肾损害导致肾单位破坏使其功能丧失的机制不尽相同,有些疾病以损伤肾小球为主,有些疾病则以损害肾小管及破坏肾间质为主。
主要包括以下几个方面:
①炎症反应:如慢性肾小球肾炎、慢性肾盂肾炎、肾结核等;
②缺血:如肾小动脉硬化症、结节性动脉周围炎等;
③免疫反应:如膜性肾小球肾炎、肾毒性血清性肾炎、系统性红斑狼疮等;
④尿路梗阻:如尿路结石、前列腺肥大等;
⑤大分子沉积:如淀粉样变性等。
2. 继发性进行性肾小球硬化
继发性进行性肾小球硬化是导致继发性肾单位丧失的重要因素,其发生主要与以下机制有关:
(1)健存肾单位血流动力学的改变
慢性肾脏疾病时,部分肾单位轻度受损或保持完整功能,称为健存肾单位(intact nephron)。
健存肾单位的多少,是决定CRF发展的重要因素。
健存肾单位的过度灌注和过度滤过导致肾小球纤维化和硬化,进一步破坏健存肾单位,导致继发性肾单位丧失,从而促进肾衰竭。
肾小球过度滤过是CRF发展至尿毒症的重要原因之一。

(2)系膜细胞增殖和细胞外基质产生增多
原因 :内毒素、免疫复合物、糖基化终末产物、各种炎性介质和细胞因子
机制: 系膜细胞过度生长、细胞外基质蛋白过分积累→肾小球纤维化和硬化
3. 肾小管-间质损伤
肾小管-间质损伤的主要病理变化:肾小管肥大或萎缩;肾小管腔内细胞显著增生、堆积、堵塞管腔;间质炎症与纤维化。
其主要机制包括:
慢性肾炎;
慢性缺氧;
肾小管高代谢。
四、功能代谢变化
(一)尿的变化
1. 尿量的改变
慢性肾衰竭的早期和中期主要表现为夜尿和多尿,晚期发展成为少尿。
(1)夜尿
正常人尿量约为1500 ml/24h,夜间尿量约占1/3,一般不超过500 ml。慢性肾功能不全患者早期可出现夜间排尿增多,夜间尿量等于甚至超过白天尿量,称为夜尿。
(2)多尿
成人24小时尿量超过2000ml称为多尿(polyuria)。
CRF患者发生多尿的机制主要是由于尿液未经浓缩或浓缩不足所致,包括:
①原尿流速增快:肾血流集中在健存肾单位,使其GFR增高,原尿生成增多,流经肾小管时流速增快,与肾小管接触时间过短,肾小管来不及充分重吸收,导致尿量增多;
②渗透性利尿:健存肾单位滤出的原尿中溶质(如尿素等)含量代偿性增高,产生渗透性利尿;
③尿液浓缩功能障碍:肾小管髓袢血管少,较易受损,从而使CI主动重吸收减少,导致髓质高渗环境形成障碍,使尿液浓缩功能降低,尿量增多。
(3)少尿
CRF晚期,由于肾单位极度减少,尽管有功能的每-一个肾单位生成尿液仍多,但24小时总尿量还是少于400ml。
2. 尿渗透压的变化
(1)低渗尿
因测定方法简便,临床上常以尿比重来判定尿渗透压变化。正常尿比重为1.003 ~1.030。
CRF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。
(2)等渗尿
CRF晚期,肾浓缩功能和稀释功能均丧失,以致尿比重常固定在1.008~1.012之间,尿渗透压为260~300mmol/L,因此值接近于血浆晶体渗透压,故称为等滲尿。
3. 尿成分的变化
(1)蛋白尿
每日尿蛋白持续超过150mg称为蛋白尿。
蛋白尿的程度与肾功能受损严重程度呈正相关。
(2)血尿
尿沉渣镜检每高倍镜视野红细胞超过3个,称为血尿。
(3)管型尿
尿中管型的出现表示蛋白质在肾小管内凝固,其形成与尿液酸碱度、尿蛋白的性质和浓度以及尿量有密切关系。
(二)氮质血症
CRF时,由于肾小球滤过功能降低导致含氮的代谢终产物在体内蓄积,进而引起血中非蛋白氮含量增高,即出现氮质血症。
其中最常见的NPN包括血浆尿素氮、血浆肌酐以及血浆尿酸氮。
1. 血浆尿素氮
CRF患者血浆尿素氮(blood urea nitrogen,BUN)的浓度与GFR的变化密切相关,但不呈线性关系。
血浆BUN值还受外源性(蛋白质摄人量)与内源性(感染、肾上腺皮质激素的应用、胃肠出血等)尿素负荷的大小影响,因此,根据血浆BUN值判断肾功能变化时,应考虑这些尿素负荷的影响。
2. 血浆肌酐
血浆肌酐含量与蛋白质摄入量无关,主要与肌肉中磷酸肌酸分解产生的肌酐量和肾排泄肌酐的功能有关。
正常成人血肌酐值为44~133μmol/L,当血肌酐值>133μmol/L时,表明肾脏进入失代偿期。
临床上常同时测定血浆肌酐浓度和尿肌酐排泄率,根据计算的内生肌酐清除率(尿中肌酐浓度×每分钟尿量/血浆肌酐浓度)反映GFR。
内生肌酐清除率和肾的结构改变,如纤维性变、功能肾单位数减少等也有很大关系。因此,内生肌酐清除率与GFR的变化呈平行关系,可反映仍具有功能的肾单位数目。
3. 血浆尿酸氮
血浆尿酸氮虽有一定程度的升高,但较尿素、肌酐为轻。
(三)水、电解质和酸碱平衡紊乱
1. 水钠代谢障碍
(1)水代谢障碍
慢性肾功能不全晚期肾脏对水负荷变化的适应代偿能力下降。当摄水过多时,肾脏因无法排出多余的水分导致水潴留;
当摄水过少或失水时,肾脏不能浓缩尿液以保留水分,容易引起脱水。
(2)钠代谢障碍
水代谢紊乱可引起血钠过高或过低,而钠代谢异常也常合并水代谢障碍。
随着CRF的进展,有功能的肾单位进一步破坏,肾储钠能力降低。如果钠的摄入不足以补充肾丟失的钠,即可导致机体钠总量的减少和低钠血症。
CRF晚期,肾已丧夫调节钠的能力,常因尿钠排出减少而致血钠增高。如摄钠过多,极易导致钠、水潴留,水肿和高血压。
2. 钾代谢障碍
在慢性肾功能不全早期,由于尿量不减少,血钾可维持正常。
但是CRF时,机体对钾代谢平衡的调节适应能力减弱,在内源性或外源性钾负荷剧烈变化的情况下可出现钾代谢失衡。
低钾血症见于:①厌食而摄钾不足;②呕吐、腹泻使钾丢失过多;③长期应用排钾利尿剂,使尿钾排出增多。
晚期可发生高钾血症,机制为:①晚期因尿量减少而排钾减少;②长期应用保钾类利尿剂;③酸中毒;④感染等使分解代谢增强;⑤溶血;⑥含钾饮食或药物摄入过多。
3. 镁代谢障碍
CRF晚期由于尿量减少,镁排出障碍,引起高镁血症。
4.钙磷代谢障碍
低钙血症;
高磷血症。
5. 代谢性酸中毒
CRF患者发生代谢性酸中毒的机制主要包括:
①肾小管排NH4+减少:CRF早期,肾小管上皮细胞产NH4+减少,泌NH4+减少使H+排出障碍;
②GFR降低:当GFR降至10ml/min以下时,硫酸、磷酸等酸性产物滤过减少而在体内蓄积,血中固定酸增多;
③肾小管重吸收HCO3-减少:继发性PTH分泌增多可抑制近曲小管上皮细胞碳酸酐酶活性,使近曲小管泌H+和重吸收HCO3-减少。
酸中毒除对神经和心血管系统有抑制作用外,尚可影响体内许多代谢酶的活性,并可导致细胞内钾外逸和骨盐溶解。
(四)肾性骨营养不良
慢性肾功能衰竭时,由于钙磷和维生素D代谢障碍、继发性甲状旁腺功能亢进、慢性酸中毒等所引起的骨病,称肾性骨营养不良。
发病机制如下:
1. 继发性甲状旁腺功能亢进
CRF时,由于高磷血症和低钙血症可导致继发性甲状旁腺功能亢进,血中PTH水平升高。

2. 维生素D3活化障碍
CRF时,由于1,25-(OH)2D3活化成1,25-(OH)2D3能力降低,使活性维生素D3生成减少,导致骨盐沉着障碍而引起骨软化症;
同时,肠吸收钙减少,使血钙降低,从而导致骨质钙化障碍,并加重继发性甲状旁腺功能亢进而引起骨质疏松和纤维性骨炎。
3. 酸中毒
CRF时,多伴有持续的代谢性酸中毒,可通过以下机制促进肾性骨营养不良的发生:
①由于体液中[H+]持续升高,于是动员骨盐来缓冲,促进骨盐溶解;
②酸中毒干扰1,25-(OH)2D3的合成;
③酸中毒干扰肠吸收钙。
4. 铝积聚
慢性肾衰竭时,由于肾脏排铝功能减弱,此时患者又长期血液透析以及口服用于结合肠道内磷的药物(如氢氧化铝、碳酸铝凝胶等),铝被吸收并在体内潴留发生铝积聚。

肾性骨营养不良发生机制
(五)肾性高血压
因肾实质病变引起的高血压称为肾性高血压( renal hypertension) ,为继发性高血压中最常见的一
种类型。
慢性肾衰患者伴发高血压的机制主要与下列因素有关:
1. 钠水潴留
2. 肾素分泌增多
3. 肾脏降压物质生成减少

(六)出血倾向
CRF患者常伴有出血倾向,表现为皮下淤斑和黏膜出血,如鼻出血、胃肠道出血等。
这主要是由于体内蓄积的毒性物质(如尿素、胍类酚类化合物等)抑制血小板的功能所致。
血小板功能异常的表现是:
血小板的黏附性降低;
血小板在ADP作用下的聚集功能减退;
血小板第三因子释放受抑。
(七)肾性贫血
CRF患者大多伴有贫血,且贫血程度与肾功能损害程度往往一致。
发生机制:
促红细胞生成素减少
血液中毒性物质的潴留抑制RBC合成
铁和叶酸不足
红细胞破坏增加
出血

