病理生理學/慢性腎衰竭

各種慢性腎疾病引起腎單位進行性、不可逆破壞，殘存的腎單位不能充分排出代謝廢物及維持內環境穩定，出現代謝廢物和毒物在體內瀦留，水、電解質紊亂和酸鹼平衡失調以及分泌功能障礙的病理過程稱為慢性腎衰竭（chronic renal failure, CRF）。

病因

凡能引起腎實質慢性破壞的疾患均能導致慢性腎衰竭。

• 按其解剖部位可分為：
  • 腎小球疾病：慢性腎小球腎炎、慢性腎盂腎炎。
  • 腎小管間質疾病：糖尿病腎病、高血壓腎病，結核、SLE
  • 腎血管疾病
  • 尿路慢性梗阻

發病過程及其發生機制

發病過程

腎性腎衰竭時，腎單位的破壞及腎功能損害是一個緩慢的、漸進性的發展過程，腎損害一旦發生，腎功能即呈進行性惡化。
為了能夠更早期地發現、診斷和治療腎病，美國腎臟基金會（National Kidney Foundation, NKF）所屬的「腎病預後質量倡議」（Kidney Disease Outcome Quality Initiative, K/DOQI）工作組於2002年編寫了《慢性腎臟病臨床實踐指南》，提出慢性腎疾病（chronic kidney disease, CDK）的概念，並確定CDK的定義和分期標準。

發生機制

健存腎單位進行性減少

慢性遷延的腎疾患使部分單位結構破壞，功能喪失，其功能由殘留下來的損傷較輕或正常腎單位（健存腎單位）來承擔，健存腎單位通過增加腎小球濾過和腎小管重吸收與分泌功能來進行代償，並發生代償性肥大；隨着腎單位的進行性、不可逆破壞，健存腎單位數量越來越少。當腎組織破壞到一定程度時，健存腎單位發生代償性血流動力學變化，入球小動脈和出球小動脈阻力下降，且前者阻力下降更為顯著，由此引起健存腎單位的高灌注、高壓力與高濾過，使腎小動脈壁增厚和毛細血管壁張力增加，引起內皮細胞損害及繫膜細胞和基質增生，導致腎小球硬化，使健存腎單位進一步減少，腎功能進一步惡化。

腎小管間質損害

腎小管間質損害是多種病理因素綜合作用的結果，來自血液、組織液和尿液中的多種損傷因素（如尿蛋白、細胞因子和補體成分等）使部分腎小管上皮細胞凋亡甚至壞死脫落，引起腎小管萎縮，也可使非致死性損傷的腎小管上皮細胞活化而發生增殖，併合成多種血管活性物質、趨化因子、生長因子和細胞因子，它們與間質中中的淋巴細胞、巨噬細胞及成纖維細胞相互作用，促進炎症和纖維化過程。腎小管間質的損害將使腎功能進一步惡化，並使腎單位的損害持續發展。

矯枉失衡（trade-off）

慢性腎衰竭時，機體內環境失衡並非完全由於腎排泄減少所致，也可能是機體為了矯正某些內環境紊亂而引起的新的內環境失衡，導致機體進行性損害。

功能與代謝變化

泌尿功能障礙

尿量的變化

慢性腎衰竭的早、中期，主要表現為夜尿、多尿，晚期發展成少尿。

夜尿

夜間尿量增多，接近甚至超過白天尿量，稱為夜尿（nocturia）。正常人每日尿量約為1500ml，夜間尿量僅占⅓，慢性腎衰竭早期即有夜尿，其發生機制尚不清楚。

多尿

成人24h尿量超過2500ml，稱為多尿（polyuria）。

• 慢性腎衰竭時多尿的發生機制包括：
  • 原尿流速增快
  • 滲透性利尿
  • 腎濃縮功能降低

水、電解質紊亂和酸鹼平衡失調

水鈉代謝障礙

慢性腎衰竭時，由於健存腎單位數量少以及腎濃縮與稀釋功能障礙，腎對水負荷的調節能力減退。當水的攝入量增加時，可因不能相應增加排泄而發生水瀦留、水腫、水中毒甚至充血性心力衰竭;若攝入過少或伴有嘔吐、腹瀉引起體液丟失，則易發生血容量減少、脫水等，若血流量持續減少，則將進一步減少腎血流量，使腎功能進一步惡化。

腎性骨營養不良

腎性骨營養不良（renal osteodystrophy, ROP）又稱腎性骨病，包括兒童的腎性佝僂病和成人的骨軟化、纖維性骨炎、骨硬化及骨質疏鬆等，是慢性腎疾病的常見併發症之一。

• 發生機制與下列因素有關：
  • 高磷低鈣血症與繼發性甲狀旁腺機能亢進：
    • 在慢性腎功能衰竭早期，由於腎單位破壞和腎小球濾過率降低，腎排磷減少，血磷暫時性升高並引起低鈣血症，後者又可引起甲狀旁腺機能亢進，使PTH分泌增多。PTH可抑制健存腎單位腎小管對磷的重吸收使腎臟排磷增多，血磷又可恢復正常。因此，慢性腎功能衰竭患者可以在很長一段時間內不發生血磷升高。但隨着病情進展，腎小球濾過率和血磷的濾過進一步減少，此時由於健存腎單位太少，繼發性PTH分泌增多已不能維持磷的充分排出，出現血磷顯著升高，形成惡性循環。
    • 同時，由於PTH的溶骨作用，增加了骨質脫鈣，從而引起腎性骨營養不良。
    • 慢性腎功能衰竭時出現低鈣血症，其原因是：
      • 血液中鈣磷濃度之間有一定關係，當血磷濃度升高時，血鈣濃度就會降低；
      • 由於腎實質破壞，1，25-（OH）2VD3生成不足，腸鈣吸收減少；
      • 血磷升高時，腸道磷酸根分泌增多，磷酸根可在腸內與食物中的鈣結合形成難溶解的磷酸鈣，從而妨礙腸鈣的吸收。血鈣降低可使骨質鈣化障礙，導致腎性骨營養不良。
  • 維生素D3活化障礙：1，25-（OH）2VD3具有促進腸鈣吸收和骨鹽沉積的作用。慢性腎功能衰竭時，由於25-（OH）VD3活化成1，25-（OH）2VD3能力降低，使活性維生素D3670生成減少，導致腸鈣吸收減少，出現低鈣血症和骨質鈣化障礙，從而出現腎性骨營養不良。
  • 酸中毒：慢性腎功能衰竭時多伴有持續的代謝性酸中毒。酸中毒可使骨動員加強，促進骨鹽溶解，引起骨質脫鈣，導致腎性骨營養不良。
  • 鋁性骨病：指鋁代謝異常在骨中沉積引起的一系列骨組織學改變。鋁是體內的微量元素，正常時攝入人體的鋁主要由腎臟排出。腎衰病人易發生鋁中毒，腎衰時鋁的主要來源是血液透析時的透析液，鋁可跨膜轉移到血中使血鋁升高。鋁不僅沉積於腎基質，也可沉積於成骨細胞671線粒體內，抑制成骨細胞增生和膠原蛋白合成，抑制羥磷灰石結晶形成，阻礙骨礦化作用。另外，鋁性骨病的發生也與鋁在甲狀旁腺中的聚積有關。