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急性肾衰竭 (acute renal failure , ARF)(1)

2008-09-29 16:23 医学教育网
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概述

  急性肾衰竭 (acute renal failure , ARF) 是指由各种原因引起的肾功能损害,在短时间 ( 几小时至几日 ) 内出现血中氮质代谢产物积聚,水电解质和酸碱平衡失调及全身并发症,是一种严重的临床综合病征。肾功能受损的突出临床表现是尿量明显减少,观察 ARF 病人的 24 小时尿量非常重要:正常成年人尿量为 1000~2000ml/d ,若少于 400ml/d 称为少尿 (oliguria) , 少于 100ml/d 称为无尿 (anuria) .但是,仅根据尿量不能完全判断 ARF ,在非少尿型者,则可出现尿量 >800ml/d ,而血中尿素氮、肌酐呈进行性升高,提示仍存在肾衰竭。这种情况多见于手术和创伤后,容易忽略。 ARF 早期多无明显症状和体征,通常在生化检查时才发现血尿素氮和肌酐浓度明显升高。 ARF 还可能与其他器官功能障碍并存 ( 如心、肝、肺 ) 构成多器官功能障碍综合征 (MODS) .尽管大多数 ARF 是可逆的,但部分病人由于原发病重、并发症多,尤其是有多器官功能障碍者,治疗更为棘手,常可危及病人生命。

  病因和发病机制
    引起 ARF 的病因可分为三类。

  1. 肾前性由于出血、脱水、休克等病因引起血容量不足;心脏疾病、肺动脉高压、肺栓塞等所致心排出量降低;全身性疾病,如肝肾综合征、严重败血症、过敏反应和药物等引起有效血容量减少以及肾血管病变,这些均可导致肾血流的低灌注状态,使肾小球滤过率不能维持正常而引起少尿。初时,肾实质并无损害,属功能性改变;若不及时处理,可使肾血流量进行性减少,发展成为急性肾小管坏死,出现 ARF . 2. 肾后性由于尿路梗阻所致,包括双侧肾、输尿管或孤立肾、输尿管周围病变以及盆腔肿瘤压迫输尿管引起梗阻以上部位的积水。膀胱内结石、肿瘤以及前列腺增生、前列腺肿瘤和尿道狭窄等引起双侧上尿路积水,使肾功能急剧地下降。如能及时解除梗阻,肾功能可以很快恢复,但梗阻时间过长,亦会使肾实质受损害,导致 ARF . 3. 肾性主要是由肾缺血和肾毒素所造成的肾实质性病变,约 75% 发生急性肾小管坏死。临床上能使肾缺血的因素很多,如大出血、服毒性休克、血清过敏反应等。肾毒素物质有:氨基糖苷类抗生素如庆大霉素、卡那霉素、链霉素等;重金属如铋、汞、铝、砷等;其他药物如放射显影剂、阿昔洛韦、 顺铂、异环磷酰胺、环抱素 A 、两性霉素 B 等;有机溶剂如四氯化碳、乙二醇、苯、酚等;生物类毒物如蛇毒、青鱼胆、草毒等。肾缺血和肾毒素对肾的影响不能截然分开,常交叉同时作用,如大面积深度烧伤、挤压综合征、脓毒性休克等。

  应该注意的是,以肾前性和肾后性的病因所致者,早期阶段仅仅是肾功能障碍而无严重的肾实质性损害,只有原发病因未及时纠正而继续进展,才会造成 ARF . ARF 的发病机制十分复杂,涉及因素甚多,目前仍未完全阐明,但主要是涉及肾血流动力学改变和肾小管功能障碍两方面。

  1. 肾血流动力学改变在肾缺血、肾毒素等因素作用下,通过一些血管活性物质,主要是内皮素、一氧化氮、花生四烯酸代谢产物、前列腺素和血管紧张素等,使肾血液灌注下降及肾内血管收缩,肾内血液发生重新分布,髓质缺血,特别是外层髓质,呈低灌注状态, 肾小球滤过率 (GFR) 下降。 GFR 在不同平均动脉压下能自行调整,当平均动脉压下降至 60mmHg ,则 GFR 下降 50% .肾灌注压力降低仅是 ARF 的起始因素。另外氧自由基引起肾血流动力学的改变,与其种类、合成量及作用的血管部位有关。

  2. 肾小管功能障碍指各种因素所导致的肾小管上皮细胞损伤及其功能障碍。肾持续缺血或肾毒素引起肾小管上皮细胞损伤的机制有:①细胞能量代谢障碍及其所致的细胞内钙离子浓度明显增加,激活了钙依赖性酶如一氧化氮合成酶、钙依赖性细胞溶解蛋白酶、磷酸解脂酶 A 2 (PLA 2 ) 等,导致肾小管低氧性损伤;②肾内炎性介质如细胞因子、粘附因子、化学趋化因子等的合成和释放所引起的肾组织内的炎症反应;③具有细胞直接损害作用的氧自由基的产生等。此外,骨小管上皮在损伤后可诱发肾实质细胞的凋亡,引起其自然死亡。在这些综合因素的作用下,最终引起肾小管上皮细胞变性坏死和脱落,发生肾小管堵塞和滤液返漏,成为 ARF 持续存在的主要因素。

  脱落的粘膜、细胞碎片、 Tamm-Horsfall 蛋白均可在缺血后引起肾小管堵塞。严重挤压伤或溶血后产生的血红蛋白、肌红蛋白亦可导致肾小管堵塞。堵塞部位近端肾小管腔内压随之上升,继而肾小囊内压升高。肾小球滤过压接近或等于零时,肾小球即停止滤过。肾小管上皮细胞损伤后坏死、脱落,肾小管壁出现缺损区,小管管腔与肾问质直接相通,致使原尿液返流扩散至肾间质,引起肾间质水肿,压迫肾单位,加重肾缺血,使肾小球滤过率更低。 3. 肾缺血 - 再灌注损伤肾缺血、缺氧导致细胞产生一系列代谢改变,最初为与缺血程度相关的细胞内 ATP 减少;若缺血时间延长, ATP 迅速降解为 ADP 和 AM . AMP 可进一步分解成核苷 ( 腺苷和肌苷 ) 等,弥散到细胞外,导致 ATP 合成原料的不足。若缺血时间更长,可造成线粒体功能不可逆的丧失,导致 ATP 的再生受损。细胞内 ATP 减少使各种依赖于 ATP 能量的离子转运发生障碍,细胞损害的酶被激活及细胞骨架蛋白破坏。这些因素导致细胞水肿、细胞内钙离子浓度升高、细胞内酸中毒及细胞损害,最终引起细胞功能障碍和死亡。

  4. 非少尿型急性肾衰竭 (nonoliguric acute renal failure)

  非少尿型急性肾衰竭的发病机制目前仍不很清楚,有认为可能代表了肾小管损伤的一种较轻类型。由于肾小管上皮细胞变性坏死、肾小管堵塞等仅发生于部分的肾小管,而有些肾单位血流灌注量并不减少,血管并无明显收缩和血管阻力不高,此时就会出现非少尿型急性肾衰竭。

  病理改变肉眼见肾脏体积增大,质软,切面肾皮质苍白,缺血,髓质呈暗红色。镜下见肾小管上皮变平,有些呈混浊肿胀、变性、脱落,管腔内有管型及渗出物。肾中毒引起者,上皮细胞的变性、坏死集中在近曲小管,其下的基膜保护完整;肾缺血所致者,上皮细胞呈灶性坏死,分散在肾小管各段中,其下的基膜往往断裂、溃破、肾间质内可见小园形细胞浸润及水肿,有一部分死于急性肾小管坏死的患者肾脏,在光学显微镜下肾小管的形态并无改变,故肾小管坏死的命名,是不很恰当的,但这些病例,在电子显微镜下,有时仍可见到有肾小管上皮细胞的线粒体变形,内质网消失,微纤毛脱落,有些部位基膜也有微裂口。肾小球和肾小动脉一般无改变,只有发生播散性血管内凝血时,才会见到肾小球毛细血管中有纤维素性血栓。到病期的第5-6天,坏死的肾小管上皮细胞开始新生。若基膜完整,则新生的上皮细胞很快覆盖在基膜上,使肾小管形态恢复正常。但基膜有破坏者,则上皮细胞多不能再生,缺损处由结缔组织代替。

  临床表现

  临床上急性肾衰竭有少尿型 ARF 和非少尿型 ARF ,而少尿型 ARF 的临床病程分为两个不同的时期, 即少尿 ( 或无尿 ) 期和多尿期,与 ARF 在病理上有肾小管坏死和修复两 阶段相关。

  ( 一 ) 少尿 ( 或无尿 ) 期此期是整个病程的主要阶段,一般为 7~14 天,最长可达 1 个月以上。少尿期越长,病情愈重。

  1. 水、电解质和酸碱平衡失调(1) 水中毒:

  体内水分大量积蓄,若不严格限制水、钠的摄入,再加体内本身每 24 小时的内生水可达 450~500ml ,极易造成水中毒。严重时可发生高血压、心力衰竭、肺水肿及脑水肿,表现为恶心、呕吐、头晕、心悸、呼吸困难、浮肿、嗜睡以及昏迷等症状。水中毒是 ARF 的主要死因之一。

  (2) 高钾血症 (hyperkalemia) :

  正常人 90% 的钾离子经肾排泄。少尿或无尿时,钾离子排出受限,特别是有严重挤压伤、烧伤或感染时,组织分解代谢增加,钾由细胞内释放到细胞外液,血钾可迅速升高达危险水平。血钾升高的病人有时可无特征性临床表现,待影响心功能后才出现心律失常,甚至心跳骤停。因此必须严密观察血钾及心电图改变。血钾升高的心电图表现为 QT 间期缩短及 T 波高尖;当血钾升高至 6.5mmol/L 以上,可出现 QRS 波增宽、 P-R 间期延长和 P 波降低。对于高钾血症必须紧急处理,否则有引起心室纤颤或心跳骤停的可能。高钾血症是少尿期最重要的电解质紊乱,是 ARF 死亡的常见原因之一。

  (3) 高镁血症 (hypennagnesemia) :

  正常情况下, 60% 镁由粪便排泄, 40% 由尿液排泄。在 ARF 时,血镁与血钾呈平行改变,因此高钾血症的病人必然也伴有高镁血症。心电图表现为 P-R 间期延长, QRS 波增宽, T 波增高。高血镁可引起神经肌肉传导障碍,出现低血压、呼吸抑制、 麻术、肌力减弱、昏迷甚至心脏停跳。

  (4) 高磷血症 (hyperphosphatemia) 和低钙血症 (hypocaleemia) :

  ARF 时会发生血磷升高,有 60%~80% 的磷转向肠道排泄,并与钙结成不溶解的磷酸钙,影响钙的吸收,出现低钙血症。血钙过低会引起肌抽搐,并加重高血钾对心肌的毒性作用。

  (5) 低钠血症 (hyponatremia) :

  主要由 ARF 时水过多所致;此外还有以下情况可能产生低钠血症:呕吐、腹泻、大量出汗等引起钠过多丢失;代谢障碍使“钠泵”效应下降,细胞内钠不能泵出,细胞外液钠含量下降;肾小管功能障碍,钠再吸收减少等。

  (6) 低氯血症 (hypochloridemia) :

  由于氯和钠是在相同的比例下丢失,低钠血症常伴低氯血症。若频繁呕吐,大量胃液丧失,氯化物丢失更多。

  (7) 酸中毒 (acidosis) :

  代谢性酸中毒 (metabolic acidosis) 是 ARF 少尿期的主要病理生理改变之一。因缺氧而使无氧代谢增加,无机磷酸盐等非挥发性酸性代谢产物排泄障碍,加之肾小管损害以及丢失碱基和钠盐,分泌 H + 及其与 NH 3 结合的功能减退,导致体内酸性代谢产物的积聚和血 HCO 3 - 浓度下降,产生代谢性酸中毒并加重高锦血症。临床表现为呼吸深而快,呼气带有酮味,面部潮红,并可出现胸闷、气急、软弱、嗜睡及神志不清或昏迷,严重时血压下降、心律失常,甚至出现,心脏停跳。

  2. 蛋白质代谢产物积聚蛋白质的代谢产物不能经肾排泄,含氮物质积聚于血中,称氮质血症 (amtemia) .如同时伴有发热、感染、损伤,则蛋白质分解代谢增加,血中尿素氮和肌酐升高更快,预后差。氮质血症时,血内其他毒性物质如酚、胍等亦增加,终形成尿毒症 (uremia) .临床表现为恶心、呕吐、头痛、烦躁、倦怠无力、意识模糊,甚至昏迷。

  3. 全身并发症由于 ARF 所致的一系列病理生理改变以及尿毒症毒素在体内的蓄积,可以引起全身各系统的中毒症状。尿少及体液过多,导致高血压、心力衰竭、肺水肿、脑水肿;毒素滞留,电解质紊乱、酸中毒引起各种心律紊乱和心肌病变;亦可出现尿毒症肺炎、脑病。由于血小板质量下降、各种凝血因子减少,毛细血管脆性增加,有出血倾向。常有皮下、口腔粘膜、牙龈及胃肠道出血,以及 DIC .( 二 ) 多尿期在少尿或无尿后的 7~14 天,如 24 小时内尿量增加至 400ml 以上,即为多尿期开始。一般历时约 14 天,尿量每日可达 3000ml 以上。在开始的第 1 周,由于肾小管上皮细胞功能尚未完全恢复,虽尿量明显增加,但血尿素氮、肌酐和血钾仍继续上升,尿毒症症状并未改善,此为早期多尿阶段。当肾功能进一步恢复、尿量大幅度增加后,则又可出现低血钾、低血钾、低血钙、低血镁和脱水现象,此时病人仍然处于氮质血症及水电解质失衡状态。且体质虚弱,很容易发生感染,病人并未脱离危险,可因低血钾或感染而死亡。待血尿素氮、肌酐开始下降时,则病情好转,即进入后期多尿。多尿期的尿量增加有三种形式:突然增加、逐步增加和缓慢增加。后者在尿量增加一段时期后若停滞不增,提示肾有难以恢复的损害,预后差。多尿期后,病人常需数月后才能恢复正常,少数病人最终遗留不同程度的肾结构和功能缺陷。

  非少尿型急性肾衰竭 24 小时尿量为 800ml 以上,但血肌酐呈进行性升高,与少尿型比较,其升高幅度较低。临床表现轻,进程缓慢,严重的水、电解质和酸碱平衡紊乱、胃肠道出血和神经系统症状均少见,感染发生率亦较低。需要透析治疗者少,预后较好,但临床上仍须重视此型肾衰竭。

  (三)恢复期尿量逐渐恢复正常,3-12个月肾功能逐渐复原,大部分患者肾功能可恢复到正常水平,只有少数患者转为慢性肾功能衰竭。

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