病理生理学/慢性肾衰竭

各种慢性肾疾病引起肾单位进行性、不可逆破坏，残存的肾单位不能充分排出代谢废物及维持内环境稳定，出现代谢废物和毒物在体内潴留，水、电解质紊乱和酸碱平衡失调以及分泌功能障碍的病理过程称为慢性肾衰竭（chronic renal failure, CRF）。

病因

凡能引起肾实质慢性破坏的疾患均能导致慢性肾衰竭。

• 按其解剖部位可分为：
  • 肾小球疾病：慢性肾小球肾炎、慢性肾盂肾炎。
  • 肾小管间质疾病：糖尿病肾病、高血压肾病，结核、SLE
  • 肾血管疾病
  • 尿路慢性梗阻

发病过程及其发生机制

发病过程

肾性肾衰竭时，肾单位的破坏及肾功能损害是一个缓慢的、渐进性的发展过程，肾损害一旦发生，肾功能即呈进行性恶化。
为了能够更早期地发现、诊断和治疗肾病，美国肾脏基金会（National Kidney Foundation, NKF）所属的“肾病预后质量倡议”（Kidney Disease Outcome Quality Initiative, K/DOQI）工作组于2002年编写了《慢性肾脏病临床实践指南》，提出慢性肾疾病（chronic kidney disease, CDK）的概念，并确定CDK的定义和分期标准。

发生机制

健存肾单位进行性减少

慢性迁延的肾疾患使部分单位结构破坏，功能丧失，其功能由残留下来的损伤较轻或正常肾单位（健存肾单位）来承担，健存肾单位通过增加肾小球滤过和肾小管重吸收与分泌功能来进行代偿，并发生代偿性肥大；随着肾单位的进行性、不可逆破坏，健存肾单位数量越来越少。当肾组织破坏到一定程度时，健存肾单位发生代偿性血流动力学变化，入球小动脉和出球小动脉阻力下降，且前者阻力下降更为显著，由此引起健存肾单位的高灌注、高压力与高滤过，使肾小动脉壁增厚和毛细血管壁张力增加，引起内皮细胞损害及系膜细胞和基质增生，导致肾小球硬化，使健存肾单位进一步减少，肾功能进一步恶化。

肾小管间质损害

肾小管间质损害是多种病理因素综合作用的结果，来自血液、组织液和尿液中的多种损伤因素（如尿蛋白、细胞因子和补体成分等）使部分肾小管上皮细胞凋亡甚至坏死脱落，引起肾小管萎缩，也可使非致死性损伤的肾小管上皮细胞活化而发生增殖，并合成多种血管活性物质、趋化因子、生长因子和细胞因子，它们与间质中中的淋巴细胞、巨噬细胞及成纤维细胞相互作用，促进炎症和纤维化过程。肾小管间质的损害将使肾功能进一步恶化，并使肾单位的损害持续发展。

矫枉失衡（trade-off）

慢性肾衰竭时，机体内环境失衡并非完全由于肾排泄减少所致，也可能是机体为了矫正某些内环境紊乱而引起的新的内环境失衡，导致机体进行性损害。

功能与代谢变化

泌尿功能障碍

尿量的变化

慢性肾衰竭的早、中期，主要表现为夜尿、多尿，晚期发展成少尿。

夜尿

夜间尿量增多，接近甚至超过白天尿量，称为夜尿（nocturia）。正常人每日尿量约为1500ml，夜间尿量仅占⅓，慢性肾衰竭早期即有夜尿，其发生机制尚不清楚。

多尿

成人24h尿量超过2500ml，称为多尿（polyuria）。

• 慢性肾衰竭时多尿的发生机制包括：
  • 原尿流速增快
  • 渗透性利尿
  • 肾浓缩功能降低

水、电解质紊乱和酸碱平衡失调

水钠代谢障碍

慢性肾衰竭时，由于健存肾单位数量少以及肾浓缩与稀释功能障碍，肾对水负荷的调节能力减退。当水的摄入量增加时，可因不能相应增加排泄而发生水潴留、水肿、水中毒甚至充血性心力衰竭;若摄入过少或伴有呕吐、腹泻引起体液丢失，则易发生血容量减少、脱水等，若血流量持续减少，则将进一步减少肾血流量，使肾功能进一步恶化。

肾性骨营养不良

肾性骨营养不良（renal osteodystrophy, ROP）又称肾性骨病，包括儿童的肾性佝偻病和成人的骨软化、纤维性骨炎、骨硬化及骨质疏松等，是慢性肾疾病的常见并发症之一。

• 发生机制与下列因素有关：
  • 高磷低钙血症与继发性甲状旁腺机能亢进：
    • 在慢性肾功能衰竭早期，由于肾单位破坏和肾小球滤过率降低，肾排磷减少，血磷暂时性升高并引起低钙血症，后者又可引起甲状旁腺机能亢进，使PTH分泌增多。PTH可抑制健存肾单位肾小管对磷的重吸收使肾脏排磷增多，血磷又可恢复正常。因此，慢性肾功能衰竭患者可以在很长一段时间内不发生血磷升高。但随着病情进展，肾小球滤过率和血磷的滤过进一步减少，此时由于健存肾单位太少，继发性PTH分泌增多已不能维持磷的充分排出，出现血磷显著升高，形成恶性循环。
    • 同时，由于PTH的溶骨作用，增加了骨质脱钙，从而引起肾性骨营养不良。
    • 慢性肾功能衰竭时出现低钙血症，其原因是：
      • 血液中钙磷浓度之间有一定关系，当血磷浓度升高时，血钙浓度就会降低；
      • 由于肾实质破坏，1，25-（OH）2VD3生成不足，肠钙吸收减少；
      • 血磷升高时，肠道磷酸根分泌增多，磷酸根可在肠内与食物中的钙结合形成难溶解的磷酸钙，从而妨碍肠钙的吸收。血钙降低可使骨质钙化障碍，导致肾性骨营养不良。
  • 维生素D3活化障碍：1，25-（OH）2VD3具有促进肠钙吸收和骨盐沉积的作用。慢性肾功能衰竭时，由于25-（OH）VD3活化成1，25-（OH）2VD3能力降低，使活性维生素D3670生成减少，导致肠钙吸收减少，出现低钙血症和骨质钙化障碍，从而出现肾性骨营养不良。
  • 酸中毒：慢性肾功能衰竭时多伴有持续的代谢性酸中毒。酸中毒可使骨动员加强，促进骨盐溶解，引起骨质脱钙，导致肾性骨营养不良。
  • 铝性骨病：指铝代谢异常在骨中沉积引起的一系列骨组织学改变。铝是体内的微量元素，正常时摄入人体的铝主要由肾脏排出。肾衰病人易发生铝中毒，肾衰时铝的主要来源是血液透析时的透析液，铝可跨膜转移到血中使血铝升高。铝不仅沉积于肾基质，也可沉积于成骨细胞671线粒体内，抑制成骨细胞增生和胶原蛋白合成，抑制羟磷灰石结晶形成，阻碍骨矿化作用。另外，铝性骨病的发生也与铝在甲状旁腺中的聚积有关。