肾脏是人体的重要排泄器官，具有排泄体内代谢产物、药物、毒物和解毒产物，以及调节体内水、电解质、酸碱平衡的功能。此外，肾脏还能分泌肾素、前列腺素、促红细胞生成素、1，25-二羟维生素D₃(1，25-（OH）₂－D₃）等，借以调节机体的重要生理功能。因此肾脏又是一个多功能器官，它在维持人体内环境的稳定性中起着重要的作用。当各种病因引起肾功能严重障碍时，人体内环境就会发生紊乱，其主要表现为代谢产物在体内蓄积，水、电解质和酸碱平衡紊乱，并伴有尿量和尿质的改变以及肾脏内分泌功能障碍引起一系列病理生理变化，这就是肾功能不全（renal insufficiency）。

引起肾功能不全的原因可概括如下：

1.肾脏疾病　如急性、慢性肾小球肾炎，肾盂肾炎，肾结核，化学毒物和生物性毒物引起的急性肾小管变性、坏死，肾脏肿瘤和先天性肾脏疾病等。

2.肾外疾病如全身性血液循环障碍（休克、心力衰竭、高血压病），全身代谢障碍（如糖尿病）以及尿路疾患（尿路结石、肿瘤压迫）等。

第一节　肾功能不全的基本发病环节

各种病因引起肾功能不全的基本环节是肾小球滤过功能或/和肾小管重吸收、排泄、分泌功能障碍，以及肾脏的内分泌功能障碍。

一、肾小球滤过功能障碍

肾脏滤过功能以肾小球滤过率（glomerularfiltration rate ,GRF）来衡量，正常约为125ml/min。GFR受肾血流量、肾小球有效滤过压及肾小球滤过膜的面积和通透性等因素的影响。肾功能不全可能是下列有关肾小球滤过功能的因素发生改变的结果。

（一）肾血流量减少

正常成人两肾共重仅300g左右，但其血灌流量却高达心输出量的20～30％，即两侧肾脏的血液灌流量约为1200ml/min。其中约94%的血液流经肾皮质，6％左右的血液流经肾髓质。实验证明，当全身平均动脉压波动在10.7～24kPa(80～180mmHg)时，通过肾脏的自身调节，肾脏血液灌流量仍可维持相对恒定。但当平均动脉压低于8.0kPa(60mmHg)（例如在休克时）时，肾脏血液灌流量即明显减少，并有肾小动脉的收缩，因而可使GFR减少，并可使肾小管因缺血缺氧而发生变性、坏死，从而加重肾功能不全的发展。此外，肾脏内血流分布的异常，也可能是造成肾功能不全的重要原因。其主要表现为肾皮质血流量明显减少。而髓质血流量并不减少，甚至可以增多，这可见于休克、心力等竭等。

（二）肾小球有效滤过压降低

肾小球有效滤过压＝肾小球毛细血管血压-（肾小球囊内压＋血浆胶体渗透压）。在大量失血、脱水等原因引休克时，由于全身平均动脉压急剧下降,而肾小球毛细血管血压也随之下降，故肾小球有效滤过压降低，GFR减少。此外，肾小球入球及出球小动脉的舒缩状态，也会影响肾小球有效滤过压及滤过率。当入球小动脉舒张或出球小动脉收缩时，可提高肾小球毛细血管血压，故GFR增多；反之，当入球小动脉收缩或出球小动脉舒张时，则会降低肾小球毛细血管血压而使GRR减少。

肾小球囊内压一般比较恒定，然而在尿路梗阻，管型阻塞肾小管以及肾间质水肿压迫肾小管时，则会引起囊内压升高，肾小球有效滤过压降低，原尿形成减少。

血浆胶体渗透压与血浆白蛋白含量有关。血浆胶体渗透压的变化对肾小球有效滤过压的影响并不明显。因为血浆胶体渗透压下降后，组织间液的形成增多，可使有效循环血量减少，进而通过肾素-血管紧张素系统使肾脏入球小动脉收缩而降低肾小球毛细血管血压。可见在血浆胶体渗透压下降时，肾小球有效滤过压不会发生明显改变。在大量输入生理盐水，引起循环血量增多和血浆胶体渗透压下降时，则会造成肾小球有效滤过压及GFR增高，出现利尿效应。

（三）肾小球滤过面积减少

单个肾小球虽然很小，但成人两肾约有200万个肾单位，肾小球毛细血管总面积估计约为1.6m²，接近人体总体表面积，因而能适应每天约180L的肾小球滤过量。在病理条件下，肾小球的大量破坏，可引起肾小球滤过面积和CFR的减少，但肾脏具有较大的代偿储备功能。切除一侧肾脏使肾小球滤过面积减少50％后，健侧肾脏往往可以代偿其功能。在大鼠实验中，切除两肾的3/4后，动物仍能维持泌尿功能。但在慢性肾炎引起肾小球大量破坏后，因肾小球滤过面积极度减少，故可使GFR明显减少而导致肾功能衰竭。

（四）肾小球滤过膜的通透性改变

肾小球滤过膜具有三层结构，由内到外为：内皮细胞，基底膜和肾小球囊的脏层上皮细胞(足细胞)。内皮细胞间有小孔，大小约为500～1，000A。小的溶质和水容易通过这种小孔。基底膜为连续无孔的致密结构、厚度为3200～3400A，表面覆有胶状物，胶状物的成分似以粘多糖为主，带负电荷。肾小球囊的脏层上皮细胞（足细胞）具有相互交叉的足突，足突之间有细长的缝隙，宽约100～400A，长200～900A，上覆有一层薄膜，此薄膜富含粘多糖并带负电荷。过去认为肾小球滤过膜小孔的大小是决定其通透性的因素，而小孔只允许相当于或小于白蛋白分子量大小（约68，000）的分子滤过，因而滤过的蛋白质主要为白蛋白以及其他低分子量蛋白如溶菌酶（分子量14，000）、β₂-微球蛋白（分子量11，800）及胰岛素等。这些滤过的蛋白质绝大部分又都在近曲小管被重吸收。当炎症、缺氧等因素使肾小球滤过膜通透性增高时，滤过的蛋白质就增多并可出现蛋白尿。但是近年发现，某一物质能否经肾小球滤过，不仅取决于该物质的分子量，而且还和物质所带的电荷有关。因为肾小球滤过膜表面覆盖一层带负电荷的粘多糖，所以带负电荷的分子如白蛋白因受静电排斥作用，正常时滤过极少。只有在病理情况下，滤过膜表面粘多糖减少或消失时，才会出现蛋白尿。抗原-抗体复合物沉积于基底膜时，可引起基底膜中分子聚合物结构的改变，从而使其通透性增高。这也是肾炎时出现蛋白尿的原因之一。肾小球滤过襄上皮细胞的间隙变宽时，也会增加肾小球滤过膜的通透性。肾小球滤过膜的通透性增高是引起蛋白尿的重要原因。

二、肾小管功能障碍

肾小管具有重吸收、分泌和排泄的功能。在肾缺血、缺氧、感染及毒物作用下，可以发生肾小管上皮细胞变性甚至坏死，从而导致泌尿功能障碍。此外，在醛固酮、抗利尿激素（antidiuretic hormone, ADH）利钠激素及甲状旁腺激素作用下，也会发生肾小管的功能改变。

由于肾小管各段的结构和功能不同，故各段受损时所出现的功能障碍亦各异。

（一）近曲小管功能障碍

肾小球滤液中60～70％的钠以等渗形式由近曲小管主动重吸收；同时，近曲小管上皮细胞内分泌H⁺以利碳酸氢钠的重吸收。此外，葡萄糖、氨基酸、磷酸盐、尿酸、蛋白质、钾盐等经肾小球滤过后，绝大部分也由近曲小管重吸收。因此近曲小管重吸收功能障碍时，可引起肾小管性酸中毒（renal tubular acidosis）。此外，近曲小管具有排泄功能，能排泄对氨马尿酸、酚红、青霉素以及某些用于泌尿系造影的碘剂等。近曲小管排泄功能障碍时，上述物质随尿排出也就减少。

（二）髓袢功能障碍

髓袢重吸收的钠约占肾小球液中钠含量的10～20％。当原尿流经髓袢升支粗段及其相邻部分的远曲小管（称为远曲小管稀释段）时，Na⁺被肾小管上皮细胞主动重吸收，而Cl^-则属于继发性的主动重吸收。由于此处肾小管上皮细胞对水的通透性低，因此原尿逐渐转变为低渗，而髓质则呈高渗状态，且越到髓质深部，高渗程度越高。此高渗状态是造成尿液浓缩的重要生理条件。高渗状态的形成，还与尿素由内髓集合髓质间质有关。髓袢功能障碍可致钠、水平衡失调。慢性肾盂肾炎使肾髓质高渗状态破坏时，可出现多尿、低渗尿和等渗尿。

（三）远曲小管和集合管*功能障碍

这两部分重吸收的钠占肾小球滤液中钠含量的8～10％。远曲小管在醛固酮的作用下，具有重吸收Na⁺和分泌H⁺、K⁺和NH₃的功能。远曲小管功能障碍可导致钠、钾代谢障碍和酸碱平衡紊乱。远曲小管和集合管在髓质高渗区受ADH的调节而完成肾脏对尿浓缩与稀释功能。集合管的功能障碍可引起肾性尿崩症。

三、肾脏内分泌功能障碍

肾脏具有分泌肾素、前列腺素、促红细胞生成素和形成1，25-（OH）₂-D₃等内分泌功能。

肾素由近球细胞分泌。全身平均动脉压降低、脱水、肾动脉狭窄、低钠血症、交感神经紧张性增高等，可分别通过对入球小动脉壁牵张感受器、致密斑钠受体，以及直接对近球细胞的作用而引起肾素释放增多。肾素进入血液循环后，即使由肝细胞生成的血管紧张素原（angiotensinogen,一种α₂-球蛋白）分解成为血管紧张素Ⅰ（angiotensin Ⅰ）；后者在转化酶的作用下形成血管紧张素Ⅱ（angiotensin Ⅱ）；血管紧张素Ⅱ在血管紧张素酶A的作用下，分解而形成血管紧张素Ⅲ（angiotensin Ⅲ）。血管紧张Ⅱ、Ⅲ均具有明显的生理效应，主要具有收缩血管（血管紧张素Ⅱ＞血管紧张素Ⅲ）和促进肾上腺皮质分泌醛固酮（血管紧张素Ⅲ＞血管紧张素Ⅱ）的作用。血管紧张素Ⅱ、Ⅲ除可被靶细胞摄取外，主要为血浆中血管紧张分解酶所灭活。在休克、脱水等肾前性因素作用时，肾素-血管紧张素-醛固酮系统活性即可增加，从而可提高平均动脉压，促进钠水潴留，因而具有代偿意义。但如血管紧张素形成过多，作用延续过久，则也可因肾脏血管的过度收缩而使肾小球血液灌流量和GFR显著减少，从而造成肾脏泌尿功能严重障碍。肾脏疾病如肾小球肾炎、肾小动脉硬化症等，均可使肾素-血管紧张素系统活性增强，从而引起肾性高血压，醛固酮分泌过多，则是造成体内钠、水潴留的重要发病因素。

（* 集合管不属于肾小管，也不包括在肾单位内，但在功能上与远曲小管密切联系，在尿生成过程中，特别是在尿浓缩过程中起重要作用。因此，为了理解方便，此处把远曲小管和集合管的功能障碍一并论述。）

肾髓质间质细胞可形成前列腺素E2（prostaglandin E2,PGE2）、A2（porstaglandinA2,PGA2）、和F2α（porstaglandinF2α,PGF2α），其中PGE2、PGA2具有扩张肾血管和促进排钠、排水的作用。因此有人认为肾内PGE2、PGA2形成不足可能是引起肾性高血压的发病因素之一。它们对体内钠、水潴留可能也起一定的作用。

促红细胞生成素（erythropoietin）是由肾脏皮质形成的一种激素，具有促进骨髓造血干细胞分化成原始红细胞，加速幼红细胞增殖分化，促进血红蛋白合成等作用。因此当肾脏疾病使这种激素形成减少时，就可引起贫血，这是慢性肾炎引起贫血的重要原因之一。但在两侧肾脏切除后依赖透析疗法生存的病人，其血红蛋白浓度仍可保持在10％左右。因此有人认为，肾脏以外的组织也可产生促红细胞生成素。

维生素D3本身并无生物学活性,它在体内首先必须在肝细胞微粒体中经25-羟化酶系统在C-25中羟化而生成25-(OH)-D₃,然后25-(OH)-D₃在肾脏近曲小管上皮细胞线粒体中，经1-羟化酶系进一步羟化生成1，25-(OH)₂-D₃，才具有生物学活性。1，25-(OH)₂-D₃进入血液循环后，就能作用于远隔靶组织而显示其生理功能，例如促进肠道对钙、磷的吸收，促进成骨作用等等。因此可以把肾脏形成1，25-(OH)-D₃看成是肾脏的内分泌功能。在慢性肾功能衰竭时，由于肾脏生成1，25-(OH)-D₃减少，故肠道对钙的吸收减少，因而可发生低钙血症。这种低钙血症用维生素D治疗并无效果。故肾脏生成1，25-(OH)₂-D₃减少是慢性肾功能衰竭患者具有抗维生素D作用的重要原因。

第二节　急性肾功能衰竭

急性肾功能衰竭（acute renal failure）是各种原因引起肾脏泌尿功能急剧降低，以致机体内环境出现严重紊乱的临床综合症。临床上主要表现为氮质血症、高钾血症和代谢性酸中毒，并常伴有少尿或无尿。

一、急性肾功能衰竭的原因与分类

根据发病原因可将急性肾功能衰竭分为肾前性、肾性和肾后性三大类。

（一）肾前性急性肾功能衰竭

肾前性急性肾功能衰竭是由于肾脏血液灌流量急剧减少所致，常见于休克的早期。此时，有效循环血量减少和血压降低除直接导致肾血流量减少外，还可通过交感-肾上腺髓质系统和肾素-血管紧张素系统使肾脏小动脉强烈收缩，从而进一步降低肾脏血液灌流量和有效滤过压。故GFR显着减少。同时，继发性醛固酮和ADH分泌增多，又可增强远曲小管和集合管对钠、水的重吸收，因而尿量显着减少，尿钠含量低于20mmol（mEq）/L，尿比重较高。GFR的急剧减少，还可引起高钾血症和酸碱平衡紊乱。

由于肾前性急性肾功能衰竭时尚无肾实质的器质性损害，故当血容量、血压及心输出量因及时的治疗而恢复正常时，肾脏泌尿功能也随即恢复正常。因此，一般认为这是一种功能性急性肾功能衰竭，但若肾缺血持续过久就会引起肾脏器质性损害，从而导致肾性急性肾功能衰竭。

（二）肾性急性肾功能衰竭

肾脏器质性病变所引起的急性肾功能衰竭称为肾性急性肾功能衰竭。例如，急性肾小球肾炎和狼疮性肾炎（见于全身性红斑狼疮）时，由于炎性或免疫性损害，可使大量肾小球的功能发生障碍，故可引起急性肾功能衰竭。双侧肾动脉栓塞亦可引起急性肾功能衰竭。此外，急性肾盂肾炎、子痫、结节性多动脉炎等也都能引起急性肾功能衰竭。

但是，临床上较为常见的是肾缺血及肾毒物引起的急性肾小管坏死所致的急性肾功能衰竭。急性肾小管坏死的原因有以下两类。

1.肾缺血多见于各种原因引起的休克病例而又未得到及时有效的抢救时。此时，严重和持续性的血压下降和肾小动脉的强烈收缩，可使肾脏血液灌流量显著而持续地减少。因此，肾小管可发生缺血性损害，甚至发生坏死。在已经出现肾小管器质性病变后，即使纠正血容量并使血压恢复正常，也不能使肾脏泌尿功能迅速恢复。患者尿中含有蛋白质，红、白细胞及各种管型。尿钠浓度一般可升高到40～70mmol(40～70mEq)/L或更高，说明肾小管已因受损而致保钠功能减退。

2.肾毒物重金属（汞、砷、锑、铅），抗菌素（二甲氧苯青霉素、新霉素、多粘菌素、庆大霉素、先锋霉素等），磺胺类，某些有机化合物（四氯化碳、氯仿、甲醇、酚、甲苯等），杀虫药，毒蕈。某些血管和肾脏造影剂、蛇毒、肌红蛋白等经肾脏排泄时，均可直接损害肾小管，甚至引起肾小管上皮细胞坏死。此时若并发肾脏血液灌流量不足，则更会加剧肾小管的损害。

在许多病理条件下，肾缺血与肾毒物经常同时或相继发生作用。例如在肾毒物作用时，肾内可出现局部血管痉挛而致肾缺血；反之，肾缺血也常伴有毒性代谢产物的堆积。一般认为肾缺血时再加上肾毒物的作用，最易引起急性肾功能衰竭。

急性肾小管坏死所致的急性肾功能衰竭。在临床上根据有无少尿可分为少尿型和非少尿型两大类。少尿型较为常见，患者空然出现少尿（成人24小时的尿量少于400ml）甚至无尿（24小时的尿量少于100ml）。非少尿型患者尿量并不减少，甚至可以增多，但氮质血症逐日加重，此型约占20％。

（三）肾后性急性肾功能衰竭

从肾盏到尿道口任何部位的尿路梗阻，都有可能引起肾后性急性肾功能衰竭。膀胱以上的梗阻，多由结石引起。然而由于肾脏的代偿储备功能强大，因此只有当结石使两侧尿路同时梗阻或一侧肾已丧失功能而另一侧尿路又被阻塞时才会引起肾后性急性肾功能衰竭。膀胱及尿道的梗阻可由膀胱功能障碍（如脊髓痨、糖尿病假性脊髓痨等引起的慢性尿潴留）或前列腺肥大、前列腺癌等引起。

在肾后性急性肾功能衰竭的早期并无肾实质的器质性损害。及时解除梗阻。可使肾脏泌尿功能迅速恢复。因此对这类病人，应及早明确诊断，并给予适当的处理。

二、急性肾功能衰竭的发病机制

急性肾功能衰竭的发病机制目前是指急性肾小管坏死引起的肾功能衰竭的发病机制。在探讨急性肾功能衰竭的发病机制时，除临床观察、尸体解剖或活体组织检查外，还常采用各种方法造成急性肾功能衰竭的动物模型，以供分析研究。例如可给动物注射升汞、硝酸氧铀（uranyl nitrate）、铅化合物等造成中毒性急性肾功能衰竭，或者用缩窄肾动脉，肾动脉内持续注入去甲肾上腺素、造成失血性休克等方法以引起缺血性肾功能衰竭，也可以肌肉内注入甘油造成肌红蛋白症并从而导致急性肾功能衰竭等。在上述动物模型中，由于引起肾脏损害的因素较为复杂，故任何一种实验模型都不能全面说明急性肾功能衰竭的发病机制而只能从某一个方面提示有关因素的作用。因此应当指出，下文所述急性肾功能衰竭的发病机制，是从不同动物实验模型中所得结果的综述，而这些实验资料也未必能充分阐明临床所见的急性肾功能衰竭的发病机制。

（一）原尿回漏入间质

应用显微穿刺法将¹⁴C-菊粉直接注入因缺血或肾动脉内注射硝酸氧铀而受损的大鼠一侧肾脏的肾小管腔后，可在对侧肾脏生成的尿液内发现有大量放射性菊粉排出。这证实受损肾脏的肾小管上皮细胞有较高的通透性，因而菊粉得以通过回漏而进入全身血液循环，并被对侧肾脏排出。所以有人认为，持续性肾缺血或肾毒物引起肾小管上皮坏死并进而导致急性肾功能衰竭时，肾小管管腔内原尿向肾间质的回漏，一方面可直接使尿量减少，另一方面又可通过形成肾间质水肿而压迫肾小管和阻碍原尿通过，其结果是肾小球囊内压增高，GFR进一步减少。但最近有人在缺血性及中毒性肾功能衰竭的实验中发现，在肾小管上皮细胞出现坏死以前已有尿生成减少。临床上给某些急性肾功能衰竭的患者施行肾包囊切除术以减轻肾间质水肿，也并不能改善肾脏泌尿功能。因此现在认为，肾小管坏死引起的原尿回漏，不是急性肾功能衰竭少尿的原发机制，但能使少尿加重。

（二）肾小管阻塞

异型输血、挤压伤等引起急性肾功能衰竭时，在病理组织切片中可发现有坏死脱落的上皮细胞碎片、肌红蛋白、血红蛋白等所形成的管型阻塞肾小管。在急性肾功能衰竭的动物实验中，也有人看到肾小管内有各种管型存在。因此，肾小管阻塞可能是引起急性肾功能衰竭时少尿的发病机制之一。肾小管阻塞后，可提高肾小管阻塞上段的管腔内压,从而使肾小球囊内压增高，GFR减少。但是在肾缺血及肾毒物引起急性肾功能衰竭的实验中，用显微穿剌术测定梗阻近侧的肾小管内压时，大部分实验资料表明管内压并不升高，甚至反而降低。有人认为这是通过管-球反馈调节机制（tubuloglo-merular feedbackmechanism）使肾小球动脉收缩,GFR减少所致。因此很难肯定肾小管阻塞引起急性肾功能衰竭时少尿的原发机制。实验还证明，当GFR恢复正常，原尿形成充足时，管型即可被冲走而不易形成肾小管阻塞。这更说明肾小管被管型阻塞是GFR减少的结果。但是在已有肾小管阻塞之后，则会促进肾功能衰竭的恶化。

（三）肾小球滤过功能障碍

在急性肾功能衰竭的发病机制中，肾小球滤过功能障碍日益受到重视。引起肾小球滤过功能障碍的主要因素有肾脏血液的灌流量减少，肾小球有效滤过压降低及肾小球滤过膜的通透性改变等，今分述如下。

1．肾脏血液灌流量减少 分别采用惰性气体洗出术（inert gas washout）、染料稀释法、同位素标记微球体灌注法及电磁流量计测定肾脏血液灌流量时，发现急性肾功能衰竭患者以及肾缺血或肾毒物引起急性肾功能衰竭的实物动物,均有肾脏血液灌流量的减少，而且一般约减少45～60％之多，其中以肾皮质血流量的减少最为明显，即出现了肾脏血流的异常分配，从而使肾脏泌尿功能发生严重障碍。但是应用双肼苯哒嗪、乙酰胆碱；前列腺素等治疗急性肾功能衰竭时，在肾脏血流量及肾皮质血流量增加的情况下，并不能提高GFR。因此，肾脏血液灌流量的减少可能不是急性肾功能衰竭的主要发病机制。

2．肾小球有效滤过压降低实验资料指出，肾缺血及肾毒物引起急性肾功能衰竭时，有时可见血液中儿茶酚胺及血管紧张素Ⅱ的含量增多，因而可能导致肾小球入球小动脉收缩,使肾小球有效滤过压和滤过率降低，其中，血管紧张素Ⅱ增多尤受重视。最近实验资料表明，急性肾功能衰竭时，主要是肾脏皮质外层血管紧张素的含量增多。近来还发现，肾脏组织内的肾素，在肾内也可形成血管紧张素Ⅱ，并从而引起入球小动脉收缩，使肾小球的血液灌流量减少，有效滤过压和滤过率降低。

急性肾功能衰竭时出现肾内肾素-血管紧张素系统活性增高，可能是通过管-球反馈调节机制所致。实验证明，肾缺血和肾毒物引起肾小管功能障碍后，近曲小管对钠的重吸收功能降低，远曲小管内的钠的浓度增高，从而使致密斑受到钠负荷的剌激而引起肾素分泌增多，肾内血管紧张素Ⅱ的形成也因而增多，其结果是入球小动脉收缩，肾小球有效滤过压及滤过率降低。

在急性肾功能衰竭的发病机制中，肾内肾素-血管紧张素系统的作用，并未完全肯定。例如，实验资料表明，慢性盐负荷肾内肾素耗竭时并不能防止某些实验性急性肾功能衰竭的发生，当肾组织中含有高浓度肾素时（进行性肾性血管性高血压），通常并不伴发急性肾功能衰竭。因此，这一问题尚待进一步探讨。

3．肾小球滤过膜通透性的改变实验证明，给狗的一侧肾动脉内持续滴注高浓度去甲肾上腺素造成急性肾功能衰竭时，用扫描电镜可观察到肾小球囊脏层上皮细胞出现明显的形态学改变——上皮细胞相互融合，正常的滤过缝隙消失。此时如给实验狗输入盐水使肾血流量增加，并不能增加尿量，因而认为肾小球的上述形态学改变，可能是造成肾小球滤过功能障碍的原因。但在其他动物模型中，肾小球一般并不出现这种形态学改变。也有人在缺血和中毒性肾功能衰竭的动物模型中，发现有肾小球毛细血管内皮细胞和肾小球囊上皮细胞的肿胀，认为这些变化能减少肾小球的血液灌流量，并改变滤过膜的通透性。但是一般认为这些改变只出现在急性肾功能衰竭的最初阶段，因而不是引起急性肾功能衰竭时GFR减少的主要机制。

综上所述，可见急性肾小管坏死所致肾功能衰竭的发病机制是复杂的。其中肾小球滤过功能障碍可能起着较重要的作用。引起肾小球滤过功能障碍的机制,除肾小球病变和肾血流量减少直接引起肾小球血液灌流量减少外，还可因肾小管受损，通过管-球反馈调节机制，引起肾内肾素-血管紧张素系统活性增高。从而导致入球小动脉收缩，使肾小球有效滤过压和滤过率持续降低。肾小管上皮细胞坏死引起的原尿回漏以及肾小管被管型阻塞，在急性肾功能衰竭的发病过程中，也可能起一定作用。图14－1可作为了解急性肾功能衰竭少尿发病机制的参考。应当注意，在少尿或无尿发生的同时，肾小球和/或肾小管的严重障碍也必然引起机体的环境紊乱，如氮质血症、水电解质和酸碱平衡紊乱等等。

当病变逐渐减轻，并开始出现肾小管上皮细胞的再生修复，GFR又逐渐恢复至正常时，急性肾功能衰竭患者即由少尿进入多尿期。多尿是由于再生的肾小管上皮细胞对水和电解质的重吸收功能尚不完善所致。待肾小管功能基本恢复正常后，肾脏泌尿功能和机体内环境才逐渐恢复正常。

在严重烧伤、创伤、大量失血及手术后，有些急性肾功能衰竭患者为非少尿型，其发病机制和体内机能代谢变化详见后文。

图14－1　急性肾小管坏死引起的肾功能衰竭时少尿发病机制示意图

还应当指出近年对急性肾功能衰竭病人的研究表明，病理组织学检查证明只有一部分病人的肾小管有真正的坏死，而不少病人的肾小管只有轻微的病变，甚至看不到病变。然而用电子显微镜观察时，则可见无明显坏死的肾小管上皮细胞的细胞器有损害，而且细胞生物化学方面的变化更为明显和广泛，因而有人认为，在这样的病人，急性肾功能衰竭的致病因素可能是肾内小血管的收缩和肾小管上皮细胞的重要功能的损害。

三、急性肾功能衰竭发病过程中各期的机能代谢变化

急性肾功能衰竭少尿型的发病过程一般可分为少尿期、多尿期和恢复期三个阶段。

（一）少尿期

此期尿量显着减少，并有体内代谢产物的蓄积，水、电解质和酸碱平衡紊乱。它是病程中最危险的阶段。

1．少尿或无尿及尿成分的变化如前所述，急性肾功能衰竭出现少尿或无尿的机制与GFR减少，原尿由坏死的肾小管漏回间质以及肾小管阻塞等因素有关。当原尿通过受损的肾小管时，由于肾小管上皮重吸收水和钠的功能障碍，故尿比重低，尿渗透压低于350mOsm/L,尿钠含量高于40mmol(40mEq)/L,常达80～100mmol(80～100mEq/L)。由于肾小球滤过功能障碍和肾小管上皮坏死脱落，尿中含有蛋白，红、白细胞和各种管型。这些改变与功能性急性肾功能衰竭时的尿液变化有明显差别,见表14－1。

表14－1　功能性急性肾功能衰竭与急性肾小管坏死少尿期尿液变化的比较

　

功能性肾功能衰竭	急性肾小管坏死
尿比重	＞1.020	＜1.015
尿渗透压（mOsm/L）	＞700	＜250
尿钠含量（mmol(mEq)/L）	＞40:1	＞40
尿/血肌酐比值	＞40：1	＜10:1
尿蛋白含量	阴性至微量	＋
尿沉渣镜检	基本正常	透明、颗粒、细胞管型，红细胞、白细胞和变性坏死上皮细胞

2．水中毒由于肾脏排尿量严重减少，体内分解代谢加强以致内生水增多，以及输入葡萄糖溶液过多等原因，可引起体内水潴留。当水潴留超过钠潴留时，可引起稀释性低钠血症，水分可向细胞内转移而引起细胞水肿。严重患者可并发肺水肿、脑水肿和心功能不全。因此对急性肾功能衰竭患者，应严密观察和记录出入水量，严重控制补液速度和补液量。

3．高钾血症这是急性肾功能衰竭患者最危险的变化。引起高钾血症的原因是①尿量的显著减少，使尿钾排出减少，②组织损伤、细胞分解代谢增强、缺氧、酸中毒等因素均可促使钾从细胞内血细胞外转移，③摄入含钾食物或大量输入含高浓度钾的库血，等等。高钾血症可引起心脏兴奋性降低，诱发心律失常，甚至导致心跳骤停而危及病人生命。

4．代谢性酸中毒主要是由于肾脏排酸保碱功能障碍所致，具有进行性、不易纠正的特点。酸中毒可抑制心血管系统和中枢神经系统，并能促进高钾血症的发生。

5．氮质血症由于体内蛋白质代谢产物不能由肾脏充分排出，而且蛋白质分解代谢往往增强，故血中尿素、肌酐等非蛋白含氮物质的含量可大幅度的增高，称为氮质血症（azotemia）。一般在少尿期开始后几天，就有血中非蛋白氮的明显增多。感染、中毒、组织严重创伤等都会使血中非蛋白氮水平进一步升高，有关尿素等非蛋白含氮物质对机体的影响可参阅本章第四节。

少尿期可持续几天到几周，平均为7～12天。少尿期持续愈久，预后愈差。患者如能安全度过少尿期，而且体内已有肾小管上皮细胞再生时，即可进入多尿期。

（二）多尿期

当急性肾功能衰竭患者尿量逐渐增多至每日1，200ml以上时，即进入多尿期，说明病情趋向好转。此期尿量可达每日3，000ml以上。产生多尿的机制为：①肾小球滤过功能逐渐恢复正常；②间质水肿消退，肾小管内的管型被冲走，阻塞解除；③肾小管上皮虽已开始再生修复，但其功能尚不完善，故重吸收钠、水的功能仍然低下，原尿不能被充分浓缩；④少尿期中潴留在血中的尿素等代谢产物开始经肾小球大量滤出，从而增高原尿的渗透压，引起渗透性利尿。

多尿期中患者尿量虽已增多，但在早期由于GFR仍较正常为低，溶质排出仍然不足，肾小管上皮细胞的功能也不完善，因此氮质血症、高钾血症和酸中毒等并不能很快改善，只有经过一定时间后，血钾和非蛋白氮才逐渐下降至正常水平，肾脏排酸保硷的功能才恢复正常。多尿期间,患者每天可排出大量水和电解质，若不及时补充，则可发生脱水、低钾血症和低钠血症。对此，应给予充分的注意。

多尿期历时约1～2周后病程进入恢复期。

（三）恢复期

此期患者尿量和血中非蛋白氮含量都基本恢复正常。水、电解质和酸碱平衡紊乱及其所引起的症状也完全消失。但是，肾小管功能需要经过数月才能完全恢复正常；因而在恢复期的早期，尿的浓缩和尿素等物质的消除等功能仍可以不完全正常。少数病例（多见于缺血性损害病例）由于肾小管上皮和基底膜的破坏严重和修复不全，可出现肾组织纤维化而转变为慢性肾功能不全。

非少尿型急性肾功能衰竭患者，肾内病变可能较轻。虽然也有GFR减少和肾小管的损害，便以肾小管浓缩功能的障碍较为明显，因此虽有血浆非蛋白氮的增高，但尿量并不减少，尿比重（＜1.020）尿钠含量也较低,预后较好。由于非少尿型的尿量排出较多，故一般很少出现高钾血症。

四、急性肾功能衰竭的防治原则

（一）由于许多药物及毒性物质能损害肾小管，因此应合理用药，以避免毒性物质对肾脏的损害作用。

（二）积极抢救危重病人，预防休克的发生，如已发生休克伴有功能性急性肾功能衰竭时，应及时采用抗休克措施，迅速恢复有效循环血量，使肾血流量和GFR恢复正常，以利肾功能的恢复。如通过尿液分析，发现患者已发生急性肾小管坏死所致的急性肾功能衰竭时，应按急性肾功能衰竭的治疗原则进行处理。

（三）由于急性肾功能衰竭的发病机制尚未完全清楚，因此常采用下述综合治疗措施。

1．适当输入液体，以维持体内水电解质平衡。在少尿期应严重控制液体输入量，以防水中毒的发生。在多尿期，除注意补液外，还应注意补钠、补钾、以防脱水、低钠血症和低钾血症的发生。

2．处理高钾血症。高钾血症是少尿期威胁生命的变化，应进行紧急处理，治疗原则是：

①促进细胞外钾进入细胞内，如静脉内滴注葡萄糖和胰岛素，使细胞内糖原合成增多，从而促使细胞外液中的钾进入细胞内；②静脉内注入葡萄糖酸钙，对抗高钾血症对心脏的毒性作用；③应用钠型阳离子交换树脂如聚苯乙烯磺酸钠口服或灌肠，使钠和钾在肠内进行交换，钾即可随树脂排出体外；④严重高钾血症时，应用透析疗法（详后文）。

3．控制酸中毒。

4．控制氮质血症。如①滴注葡萄糖以减轻蛋白质的分解代谢；②静脉内缓慢滴注必需氨基酸，以促进蛋白质的合成，降低尿素氮上升的速度，并加速肾小管上皮的再生；③采用透析疗法以排除非蛋白氮等（详后文）。

5．积极抗感染。此时应选用合适的药物和剂量，以免加重肾中毒。

6．透析疗法包括血液透析（人工肾）和腹膜透析。其原理是通过透析作用，使半透膜两侧溶液中的小分子物质如尿素、葡萄糖、电解质、H⁺等进行交换，以矫正水、电解质、酸碱平衡紊乱和降低尿素氮。透析效应取决于半透膜的孔径大小，以及膜两侧溶质的浓度差。腹膜透析是利用腹膜作为半透膜，人工肾则利用一种赛璐玢（cellophane）或铜玢（cupraphane）的透明薄膜作为半透膜。透析液的配置很重要。为了降低血浆中K⁺、H⁺和非蛋白氮等物质的浓度，透析液中的钾浓度应比正常血钾浓度为低（如2mmol（2mEq）/L），而且不应含有非蛋白氮类物质，人工肾的透析效果最好，但设备及条件要求较高，不易推广。因此临床上常将透析液注入腹腔内，利用腹膜进行透析。留置1～2小时再将透析液放出。透析疗法已广泛应用于急性、慢性肾功能衰竭，取得了较好的疗效，但也不应因此而忽视其他治疗措施。

第三节　慢性肾功能衰竭

各种慢性肾脏疾病均可引起肾实质的破坏和肾功能障碍。由于肾脏具有强大的储备代偿功能，因此在肾实质尚未受到广泛而严重的损害时，肾脏尚能维持内环境的稳定。当疾病进一步恶化以致有功能的肾单位残存不多时，就会发生内环境紊乱，主要表现为代谢产物及毒性物质在体内潴留，以及水、电解质和酸碱平衡紊乱，并伴有一系列临床症状。这就是慢性肾功能衰竭（chronic　renal　failure）。

一、慢性肾功能衰竭的病因和发病机制

引起慢性肾功能衰竭的疾病，以慢性肾小球肾炎为最常见，约占50～60％。肾小动脉硬化症、慢性肾盂肾炎以及全身性红斑狼疮等也是较为常见的原因。其他如肾结核、糖尿病性肾小球硬化症、多囊肾、肾脏发育不全，以及结石、肿瘤、前列腺肥大等引起的尿道梗阻也可导致慢性肾功能衰竭。在发生慢性肾功能衰竭之前，由于各种慢性肾脏疾病可分别引起以肾小球或肾小管损害为主的病变，故在临床上可出现不同的症状和体征。但是在各种慢性肾脏疾病的晚期，由于大量肾单位的破坏和功能的丧失却可出现相同的后果，即残存肾单位过少所致的肾功能衰竭。因此慢性肾功能衰竭是各种慢性肾脏疾病最后的共同结局。由于肾脏有强大的储备代偿功能，故慢性肾功能衰竭的发展过程可以随着肾脏受损的逐步加重而分为下列四个时期。

第一期——肾脏储备功能降低期在较轻度或中度肾脏受损时，未受损的肾单位尚能代偿已受损的肾单位的功能。故在一般情况下肾脏泌尿功能基本正常。机体内环境尚能维持在稳定状态，内生性肌酐清除率仍在正常值的30％以上，血液生化指标无明显改变，也无临床症状。但在应激剌激作用下，如钠、水负荷突然增大或发生感染等时，可出现内环境紊乱。

第二期——肾脏功能不全期由于肾脏进一步受损，肾脏储备功能明显降低，故肾脏已不能维持机体内环境的稳定。内生性肌酐清除率下降至正常值的25～30％。有中度氮质血症和贫血，肾脏浓缩功能减退，常有夜尿和多尿，一般临床症状很轻，但在感染、手术及脱水等情况下，肾功能即明显恶化，临床症状加重。

第三期——肾功能衰竭期 肾脏内生性肌酐清除率下降至正常值的20～25％，有较重的氮质血症，血液非蛋白氮多在60mg%以上。一般有酸中毒、高磷血症、低钙血症，也可出现轻度高钾血症。肾脏浓缩及稀释功能均有障碍，易发生低钠血症和水中毒，贫血严重。有头痛，恶心，呕吐和全身乏力等症状。临床称为氮质血症期或尿毒症前期。

第四期——尿毒症期为慢性肾功能衰竭的晚期。内生性肌酐清除率下降至正常值的20％以下。血液非蛋白氮在80～100mg%或更高。毒性物质在体内的积聚明显增多，有明显的水、电解质和酸碱平衡紊乱及多种器管功能衰竭。临床不有一系列尿毒症症状即自体中毒的症状出现。图14－2表示内生性肌酐清除率（基本上代表GFR）和临床表现的关系。由此可见，肾功能衰竭的临床表现和GFR的减少有密切关系。

图14－2 慢性肾功能衰竭的临床表现与肾功能的关系

有关慢性肾功能衰竭的发病机制，一般采用完整的肾单位学说（intactnephron hypothesis）来解释。此学说认为：虽然引起慢性肾损害的原始病因各不相同，但是最终都会造成病变肾单位的功能丧失，肾只能只能由未受损的残存肾单位来承担。丧失肾功能的肾单位越多，残存的完整肾单位就越少；最后，当残存的肾单位少到不能维持正常的泌尿功能时，内环境就开始发生紊乱，亦即慢性肾功能衰竭开始发生发展。

Bricker在七十年代提出的矫枉失衡假说（trade-off hypothesis）可以认为是对完整肾单位学说的一个补充。根据动物实验和临床研究的结果，Bricker指出，当肾单位和GFR进行性减少以致某一溶质（例如某一电解质）的滤过减少时，作为一种适应性反应，血液中一种相应的抑制物（例如某一激素）就会抑制残存肾单位肾小管对该溶质的重吸收，从而使该溶质随尿排出不致减少而在血浆中的水平也不致升高。可见，这种适应性反应有稳定内环境的作用。随着肾单位和GFR的进一步减少，该溶质的滤过也进一步减少。此时，尽管血浆中抑制物仍起抑制作用，但因残存肾单位过少，故不能维持该溶质的排出，结果是溶质在血浆中的浓度升高，即内环境发生紊乱。该溶质浓度的升高又可使血浆中的抑制物也随之增多，而此时抑制物的增多，非但不能促进溶质的排泄而有助于机体内环境恒定性的维持，反而可以作用于其他器管而起不良影响，从而使内环境的紊乱进一步加剧。

下文在论述慢性肾功能衰竭者钙、磷代谢障碍时，将对矫枉失衡假说作具体的解释。

二、慢性肾功能衰竭时机体的机能及代谢变化

（一）氮质血症

当血液中非蛋白氮（NPN）浓度水平超过正常时称为氮质血症。正常人血中NPN为25～30mg%；其中尿素氮为10～15mg%,尿酸为3～5mg%,肌酐为0.9～1.8mg%。慢性肾功能衰竭时，由于GFR减少，上述NPN浓度均有不同程度升高。

1．血浆尿素氮（blood urea nitrogen, BUN）浓度的变化尿素是由肝脏合成的蛋白质分解代谢的产物，主要由肾脏排泄。慢性肾功能衰竭患者，BUN的浓度与GFR的变化有密切关系。如图14－3所示。

图14－3 BUN和GFR的关系

在肾功能衰竭的早期，当GFR减少到正常值的40％以前，BUN浓度虽有缓慢地升高，但仍在正常范围内。当GFR进一步减少时，BUN浓度就明显上升,当GFR减少到正常值的20％以下时，血中BUN可高达100mg％以上。由此可见，BUN浓度的变化并不是反映肾功能改变的敏感指标；而且BUN值还与外源性（与蛋白质摄入量有关）及内源性（与感染、肾上腺皮质激素的应用、胃肠道出血等有关）尿素负荷的大小有关，因此根据BUN值判断肾功能变化时，应考虑这些尿素负荷的影响。

2．血浆肌酐浓度的变化血浆肌酐浓度与蛋白质的摄入量无关，而主要与肌肉中磷酸肌酸自身分解产生的肌酐量及肾脏排泄肌酐的功能有关，因此血浆肌酐浓度的改变更能反映GFR的变化。但在GFR变化的早期，血中肌酐浓度的改变与BUN一样，也并不明显。因此，在临床上必须同时测定血浆和尿液的肌酐含量，以计算肌酐清除率（肌酐清除率＝UV/P，U＝尿中肌酐浓度，V＝每分钟尿量，P＝血浆肌酐浓度）。肌酐清除率与GFR的变化具有平行关系。但在严重肾功能衰竭并伴有食欲丧失和恶病质时，由于肌肉组织分解代谢明显增强，内生性肌酐形成过多，故血清肌酐浓度可迅速增高，此时肌酐清除率降低，并不能确切地反映GFR的变化。

3．血浆尿酸氮浓度的变化慢性肾功能竭衰时，血清尿酸氮浓度虽有一定程度的升高但较尿素、肌酐为轻，这主要与肾脏远曲小管分泌尿酸增多和肠道尿酸分解增强有关。

慢性肾功能衰竭患者NPN的增高还包括有中分子量肽类、氨基酸、胍类等蛋白质分解产物的增多，这些物体对机体具有毒性作用。

（二）电解质及酸碱平衡紊乱

1．对多尿的患者，特别是在伴在呕吐、腹泻时，如不及时补充足够的水分，则因肾脏浓缩功能减退，尿量不能相应的减少，故容易发生严重脱水从而使酸中毒、高钾血症、高磷血症、氮质血症加重，病情恶化。反之，当静脉输血过多时，又易发生水潴留，甚至引起肺水肿和脑水肿。当慢性肾功能衰竭引起GFR过度减少时，则会出现少尿和水肿。

（1）夜尿：正常成人每日尿量约为1，500ml，白天尿量约占总尿量的2/3，夜间尿量只占1/3。慢性肾功能衰竭患者，早期即有夜间排尿增多的症状，夜间尿量和白天尿量相近，甚至超过白天尿量，这种情况称为夜尿。其形成机制尚不清楚。

（2）多尿：多尿是慢性肾功能衰竭较常见的泌尿功能变化，但尿量很少超过每天3，000ml。其形成机制可能为：①大量肾单位被破坏后，残存肾单位血流量增多，其肾小球滤过率增大，原尿形成增多。由于原尿流速较快和溶质含量较多，因而产生了渗透性利尿效应；②慢性肾盂肾炎导致慢性肾功能衰竭时，常有肾小管上皮细胞对ADH的反应减弱；③慢性肾盂肾炎，慢性肾小球肾炎等患者髓袢主动重吸收Cl^-的功能减弱时，髓质间质不能形成高渗环境，因而尿的浓缩功能降低。但是当肾单位大量破坏，肾血流量极度减少时，则可发现少尿。

（3）等渗尿：慢性肾功能衰竭时，由于肾脏浓缩和稀释功能障碍，尿溶质接近于血清浓度，尿比重固定在1.008～1.012，称为等渗尿。由于各种尿溶质的分子量不一致，故同样是1克分子浓度和不同溶质，对尿比重所起的影响却各不相同。因此最好用冰点降低法测定尿的渗透压来反映尿中溶质的浓度。等渗尿的渗透压为250～400mOsm/L。

2．钠代谢障碍慢性肾功能衰竭时，由于大量肾单位被破坏，因此残存肾单位维持钠平衡的功能大为降低，如图14－4所示。

图14－4　慢性肾功能衰竭时肾脏滤过钠的排出分数与肾小球滤过率关系

无论在高盐或低盐饮食条件下，随着GFR的下降，肾脏滤过钠的排出分数（fractional exeretion of filtered sodium）均上升；即当GFR由100％下降到5％时，滤过钠的排出分数也相应的由0.5上升到32％以上，因此在低盐饮食时易引起低钠血症，并可导致细胞外液和血浆容量减少，使GFR进一步下降，从而加重内环境的紊乱。如患者同时因食欲缺乏、恶心呕吐而使钠的摄入减少，则更会促进低钠血症的发生；因此对慢性肾功能衰竭患者，应适当补充钠盐。对失盐性肾炎所致的慢性肾功能衰竭患者，更应注意补充钠盐。关于慢性肾功能衰竭患者失钠的机制,尚有争论。多数学者认为主要是因渗透性利尿引起失钠。因为流经少数残存肾单位的原尿中溶质（主要为尿素）浓度较高，原尿流速也快，钠、水重吸收因而减少，于是钠盐排出过多。

慢性肾功能衰竭虽易发生失钠，但补充钠盐却不宜过多。因为残存肾单位的残存肾单位的滤过率已很低，补充钠盐过多后，易造成钠水潴留，使细胞外液及血浆容量扩大，从而进一步使血压升高，加重心脏负荷，并可能导致心力衰竭。当患者已有心力衰竭时，更不宜过多的补充钠盐。

3．钾代谢障碍慢性肾功能衰竭患者，虽有GFR减少，但只要尿量不减少，血钾可长期维持在正常水平。多尿及反复使用失钾性利尿剂引起的尿钾排出过多，以及厌食、呕吐、腹泻所致的钾摄入不足和丧失过多等还可导致低钾血症。

慢性肾功能衰竭患者一般不易出现高钾血症。但在晚期尿量过少（每天尿量低于600～900ml），以致钾排出过少时，就可发生高钾血症。引起高钾血症的其他因素有：①严格控制钠盐的摄入，使尿钠排出过低，因而尿钾排出减少；②长期使用保钾利尿剂；③代谢性酸中毒；④溶血及感染等。

高钾血症和低钾血症均可影响神经肌肉的应激性，严重时可引起致命的心律失常。

4．代谢性酸中毒慢性肾功能衰竭患者发生代谢性酸中毒的机制如下。

（1）肾小管排NH₄⁺减少：慢性肾功能衰竭时，由于肾小管上皮细胞产NH₃减少，肾小管排NH₄⁺降低，可致H⁺排出障碍而发生代谢性酸中毒。

（2）肾小管重吸收重碳酸盐减少：慢性肾功能衰竭时继发性甲状旁腺激素（parathyroid hormone, PTH）分泌增多（详见后文）可抑制近曲小管上皮细胞碳酸酐酶的活性，使近曲小管对重碳酸盐的重吸收降低，因而造成重碳酸盐的丧失。

（3）肾小球滤过率明显下降：当GFR降低到20ml/min时，体内酸性代谢产物如碳酸、硫酸、磷酸、有机酸等从肾小球滤过减少而致潴留体内。

酸中毒时氢离子对神经肌肉系统具有抑制作用。此时患者虽可有明显低钙血症（详见后文），但因血液pH降低可提高钙的离解度，血浆[Ca²⁺]水平可以不低，因此临床上不出现抽搐。但在快速纠正酸中毒后，钙的离解度随即降低而使血浆[Ca²⁺]下降，患者因而可以发生手足搐搦。酸中毒能使细胞内K⁺外移而促进高钾血症的发生，酸中毒又能促使骨盐溶解，引起骨骼脱钙。

5．镁代谢障碍体内镁代谢平衡主要受肠道对镁的吸收和肾脏排镁的影响。慢性肾功能衰竭伴有少尿时，可因尿镁排出障碍而引起高镁血症。若同时用硫酸镁以降低血压或导泻，更易造成血镁升高。但一般血镁升高的程度并不严重，高镁血症对神经肌肉具有抑制作用。

6．钙、磷代谢障碍慢性肾功能衰竭时，钙磷代谢障碍主要表现为血磷升高，血钙降低及骨质营养不良。

（1）血磷升高：在肾功能衰竭早期（GFR＞30ml/min），因GFR减少而引起的肾脏排磷减少，可引起磷酸盐潴留和血磷暂时性升高。血磷升高可使血钙降低，而血钙降低又可剌激甲状旁腺，引起续发性PTH分泌增多。按照Bricker所提出的矫枉失衡假说，PTH就是针对血磷滤过减少而在血液中增多的抑制物。PTH能抑制近曲小管对磷酸盐的重吸收，故可使尿磷排出增多，从而使血降低到正常水平。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过高。由此可见，抑制物PTH的增多是一种适应性反应，具有稳定内环境的作用。在慢性肾功能衰竭的晚期，GFR和血磷的滤过都进一步显著减少。此时，由于残存肾单位太少，继发性PTH分泌增多已不能维持磷的充分排出，故血磷水平显著升高。PTH的增多又可加强溶骨活性，使骨磷释放增多，从而形成恶性循环，使血磷水平不断上升。

（2）血钙降低：慢性肾功能衰竭出现血钙降低的原因是：①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：②肾实质破坏后，25-（OH）-D₃羟化为1，25-(OH)₂-D₃的功能发生障碍，肠道对钙的吸收因而减少；③血磷过高时，肠道分泌磷酸根增多，故可在肠内与食物中的钙结合而形成不易溶解的磷酸钙，从而妨碍钙的吸收；④尿毒症时，血液中潴留的某些毒性物质可使胃肠道粘膜受损，钙的吸收因而减少。

（3）肾性骨质营养不良：肾性骨质营养不良（renal osteodystrophy）是慢性肾功能衰竭，尤其是尿毒症的严重并发症。其中包括有骨囊性纤维化，骨软化症和骨质疏松等病变，其发病机制与慢性肾功能衰竭时出现的高磷血症、低钙血症、PTH分泌增多、1，25-(OH)₂-D₃形成减少、胶原蛋白代谢障碍以及酸中毒等有关，其相互关系如图14－5所示。

图14－5 肾性骨质营养不良的发病机制示意图

临床上如采取一定措施降低血磷和控制低钙血症，则可减轻继发性PTH分泌增多和骨质营养不良。

（三）肾性高血压

高血压是慢性肾功能衰竭患者的常见症状之一，故称为肾性高血压，其发病机制与下列因素有关。

1．钠、水潴留慢性肾功能衰竭时，由于肾脏排钠、排水功能降低，钠水可在体内潴留而引起血容量增高和心输出量增多，从而可导致血压升高，这种高血压称为钠依赖性高血压（sodium-dependent hypertension）。对这种病人限制钠盐的摄入，并就用利尿剂以加强尿钠的排出，可以收到较好的降压效果。

2．肾素-血管紧张素系统的活性增高慢性肾小球肾炎、肾小动脉硬化症、肾硬化症等疾病引起的慢性肾功能衰竭，常伴有肾素-血管紧张素系统的活性增高，血液中血管紧张素Ⅱ形成增多。血管紧张素Ⅱ可直接引起小动脉收缩，又能促使醛固酮分泌，导致钠水潴留，并可兴奋交感-肾上腺髓质系统，引起儿茶酚胺释放和分泌增多，故可导致血压上升，这种高血压称为肾素依赖性高血压（renin-dependent hypertension）。对此类患者限制钠盐摄入和应用利尿剂，不能收到良好的降压效果。只有采用药物疗法等减轻肾素-血管紧张素系统的活性，消除血管紧张素Ⅱ对血管的作用，才有明显的降压作用。

3．肾脏形成血管舒张物质减少正常肾髓质能生成前列腺素A₂（PGA₂）和E₂(PGE₂)等血管舒张物质。此类物质能舒张肾皮质血管，增加肾皮质血流量和抑制肾素的分泌，从而具有抗高血压的作用。此外，这类物质还具有排钠排水的效应。因此有人认为肾实质破坏引起这类物质形成减少，也可促进高血压的发生；但此问题尚待进一步研究。肾性高血压的形成机制,概括如图14－6。

图14－6 肾性高血压发病机制的示意图

（四）贫血

慢性肾脏疾病经常伴有贫血。贫血原发病机制可能与下列因素的作用有关：①肾脏组织严重受损后，肾脏形成促红细胞生成素减少；②血液中潴留的毒性物质对骨髓造血功能具有抑制作用，如甲基胍对红细胞的生成具有抑制作用；③慢性肾功能障碍可引起肠道对铁的吸收减少，并可因胃肠道出血而致铁丧失增多；④毒性物质的蓄积可引起溶血及出血，从而造成红细胞的破坏与丢失。

（五）出血倾向

慢性肾功能衰竭的患者常有出血倾向，其主要临床表现为皮下淤斑和粘膜出血，如鼻出血和胃肠道出血等。一般认为血小板数量减少不是造成出血的主要原因，而血小板的功能障碍，才是其主要病因，血小板功能障碍表现为：①血小板第3因子（磷脂，是Ⅸ、Ⅹ、凝血酶原活化场所）的释放受到抑制，因而凝血酶原激活物生成减少；②血小板的粘着和聚集功能减弱，因而出血时间延长。上述血小板的功能改变可能是毒性物质在体内蓄积所引起，例如尿素、胍类、酚类化合物等都可能有改变血小板功能的作用。

（六）免疫功能障碍

慢性肾功能衰竭晚期常并发免疫功能障碍，而且以细胞免疫异常为主。如尿毒症病人血中淋巴细胞减少，T淋巴细胞的绝对数降低，迟发型皮肤变态反应减弱，同种异体移植的皮肤和肾脏存活时间延长等。由于中性粒细胞趋化性降低，尿毒症患者对细菌感染的敏感性有所增高。体液免疫变化不大，大多数尿毒症病人的抗体生成未见明显异常，血清补体水平也属正常。慢性肾功能衰竭时出现细胞免疫功能异常，可能与毒性物质对淋巴细胞的分化和成熟有抑制作用，或者对淋巴细胞有毒性作用等因素有关。

第四节　尿毒症

急性和慢性肾功能衰竭均可导致终末代谢产物和内源性毒性物质在体内潴留，水、电解质、酸碱平衡紊乱以及内分泌功能失调，从而引起一系列自体中毒症状，称为尿毒症（uremia）。

一、尿毒症的主要临床表现及其发病机制

在尿毒症期，除上述水、电解质、酸碱平衡紊乱、贫血、出血倾向、高血压等进一步加重外，还可出现各器官系统功能障碍以及物质代谢障碍所引起的临床表现，兹分述如下。

（一）神经系统症状

神经系统的症状是尿毒症的主要症状。在尿毒症早期，患者往往有头昏、头痛、乏力、理解力及记忆力减退等症状。随着病情的加重可出现烦躁不安、肌肉颤动、抽搐；最后可发展到表情淡漠、嗜睡和昏迷。这些症状的发生与下列因素有关：①某些毒性物质的蓄积可能引起神经细胞变性；②电解质和酸碱平衡紊乱；③肾性高血压所致的脑血管痉挛，缺氧和毛细血管通透性增高，可引起脑神经细胞变性和脑水肿。

（二）消化系统症状

尿毒症患者消化系统的最早症状是食欲不振或消化不良；病情加重时可出现厌食，恶心、呕吐或腹泻。这些症状的发生可能与肠道内细菌的尿素酶将尿素分解为氨，氨剌激胃肠道粘膜引起炎症和多发性表浅性小溃疡等有关。患者常并发胃肠道出血。此外恶心、呕吐也与中枢神经系统的功能障碍有关。

（三）心血管系统症状

慢性肾功能衰竭者由于肾性高血压、酸中毒、高钾血症、钠水潴留、贫血及毒性物质等的作用，可发生心力衰竭，心律失常和心肌受损等。由于尿素（可能还有尿酸）的剌激作用，还可发生无菌性心包炎，患者有心前区疼痛；体检时闻及心包摩擦音。严重时心包腔中有纤维素及血性渗出物出现。

（四）呼吸系统症状

酸中毒时患者呼吸慢而深，严重时可见到酸中毒的特殊性Kussmaul呼吸。患者呼出的气休有尿味，这是由于细菌分解睡液中的尿素形成氨的缘故。严重患者可出现肺水肿，纤维素性胸膜炎或肺钙化等病变，肺水肿与心力衰竭、低蛋白血症、钠水潴留等因素的作用有关。纤维素性胸膜炎是尿素剌激引起的炎症；肺钙化是磷酸钙在肺组织内沉积所致。

（五）皮肤症状

皮肤瘙痒是尿毒症患者常见的症状，可能是毒性产物对皮肤感受器的剌激引起的；有人则认为与继发性甲状旁腺功能亢进有关，因为切除甲状旁腺后，能立即解除这一痛苦的症状。此外，患者皮肤干燥、脱屑并呈黄褐色。皮肤颜色的改变，以前认为是尿色素增多之故，但用吸收分光光度计检查，证明皮肤色素主要为黑色素。在皮肤暴露部位，轻微挫伤即可引起皮肤淤斑。由于汗液中含有较高浓度的尿素，因此在汗腺开口处有尿素的白色结晶，称为尿素霜。

（六）物质代谢障碍

1．糖耐量降低尿毒症患者对糖的耐量降低，其葡萄糖耐量曲线与轻度糖尿病患者相似，但这种变化对外源性胰岛素不敏感。造成糖耐量降低的机制可能为：①胰岛素分泌减少；②尿毒症时由于生长激素的分泌基础水平增高，故拮抗胰岛素的作用加强；③胰岛素与靶细胞受体结合障碍，使胰岛素的作用有所减弱；④有关肝糖原合成酶的活性降低而致肝糖原合成障碍。目前认为引起上述变化的主要原因可能是尿素、肌酐和中分子量毒物等的毒性作用。

2．负氮平衡负氮平衡可造成病人消瘦、恶病质和低白蛋白血症。低白蛋白血症是引起肾性水肿的重要原因之一。引起负氮平衡的因素有：①病人摄入蛋白质受限制或因厌食、恶心和呕吐而致蛋白质摄入减少；②某些物质如甲基胍可使组织蛋白分解代谢加强；③合并感染时可导致蛋白分解增强；④因出血而致蛋白丢失；⑤随尿丢失一定量的蛋白质等。

尿毒症时大量尿素可由血液渗入肠腔。肠腔细菌可将尿素分解而释放出氨，氨被血液运送到肝脏后，可再合成尿素，也可合成非必需氨基酸，后者对机体是有利的。因此有人认为，尿毒症病人蛋白质的摄入量可低于正常人，甚至低于每天20g即可维持氮平衡，但必须给予营养价值较高的蛋白质，即含必需氨基酸丰富的营养物质。近年来有人认为。为了维持尿毒症病人的氮平衡，蛋白质摄入量应与正常人没有明显差异；而且认为，单纯为了追求血液尿素氮的降低而过分限制蛋白质的摄入量，可使自身蛋白质消耗过多，因而对病人有害而无益。

3．高脂血症尿毒症病人主要由于肝脏合成甘油三酯所需的脂蛋白（前β-脂蛋白）增多，故甘油三酯的生成增加；同时还可能因脂蛋白脂肪酶（lipoprotein lipase）活性降低而引起甘油三酯的清除率降低，故易形成高甘油三酯血症。此种改变可能与甲基胍的蓄积有关。

二、尿毒症毒性物质的作用

在肾功能衰竭时，体内许多蛋白质最终代谢产物不能由肾脏排出而蓄积于体内，因而可引起一系列中毒症状，故这类物质称为尿毒性的毒性物质。尿毒症的毒性物质的作用机制，迄今尚未阐明。有资料表明，胍类尤其是甲基胍，以及未知结构的中分子量物质可能是尿毒症时的主要毒性物质，而尿素、肌酐、酚类等?

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2．胍基琥珀酸的作用尿毒症时胍基琥珀酸可通过以下两个途径生成：

（1）在正常情况下，精氨酸和甘氨酸可在甘氨酸精氨酸脒基移换酶的作用下，生成胍乙酸和鸟氨酸；胍乙酸又可转变为肌酐。尿毒症时上述酶的活性降低，且因肌酐在体内蓄积，故使上述反应不能进行。此时组织中的精氨酸易于和门冬氨酸在门冬氨酸精氨酸脒基移换酶的作用下，生成胍基琥珀酸。

（2）在体内瓜氨酸和门冬氨酸可以生成精氨酸代琥珀酸。正常情况下，精氨酸代琥珀酸裂合酶活性高，故精氨酸代琥珀酸在B键处断裂，而生成延胡索酸和精氨酸。尿毒症时，有人认为血中尿素浓度增高可能引起此酶的活性降低，因而精氨酸代琥珀酸在A键处被裂解而生成鸟氨酸和胍基琥珀酸。

正常人血浆中胍基琥珀酸的浓度约为0.03mg%，而在尿毒症患者可高达8.3mg%，增高200多倍。胍基琥珀酸可抑制血小板第3因子的活性，又能促进溶血，因而可能与尿毒症的出血倾向和贫血有关。

（二）未知中分子量物质的作用

腹膜透析与人工肾透析相比，尽管前一方法清除低分子量毒性物质的能力远远低于后一方法，但两者的临床效果相差不大。因此有人推测，除低分子量物质外，可能还有借腹膜透析能有效清除的其他物质与尿毒症的发生有关。以后的研究证实，腹膜比人工肾用的赛璐玢膜更易于让某些中分子量物质透过。因此提出中分子量物质学说以解释尿毒症的中毒症状。中分子量物质的分子量在300～1，500之间，其化学结构不明，推测为多肽类物质。有人发现，从尿毒症患者透析液中提出的中分子量物质，在体外对成纤维细胞的增生、白细胞吞噬作用、淋巴细胞的增生以及细胞对葡萄糖的利用等具有抑制作用。这可能与尿毒症病人糖耐量降低和免疫抑制等变化有关。

（三）其他毒性物质的作用

1．尿素的作用一般认为尿毒症病人血浆尿素浓度的增高不会引起明显的毒性的反应；但是尿素可抑制单胺氧化酶，黄嘌呤氧化酶，以及ADP对血小板第3因子的激活作用。并能使胍基琥珀酸产生增多，从而导致血小板功能异常和出血。此外，尿素增高还会引起糖耐量降低。

2．肌酐的作用在尿毒症期，体内蓄积的肌酐可能并无明显的毒性作用；但在体外将肌酐加到血液中，使其浓度相当于重症尿毒症病人血中肌酐浓度时，却可引起溶血。给正常狗注入肌酐，可降低红细胞的存活时间。此外，肌酐还可引起动物倦睡和糖耐量降低，故不能认为肌酐是完全无毒的物质。

3．尿酸的作用血浆尿酸浓度很高的病人，并发心包炎也多；因此认为尿酸在心包炎的发病机制中可能起一定作用。

4．酚和酚酸的作用肠道细菌可将芳香族氨基酸转变成酚和酚酸。在正常人，这些物质被吸收后，可经肝脏解毒而由肠道和肾脏排出。肾功能衰竭时，由于肝脏解毒功能降低和肾脏排泄功能减弱，故血浆中酚类含量可以增高。酚类能促进溶血。酚酸如羟苯乙酸在体外可抑制血小板的聚集；因此酚酯可能是导致尿毒症时出血倾向的原因之一。

三、尿毒症的防治原则

（一）积极防治原发疾病以防止肾实质的继续破坏。

（二）慢性肾功能衰竭患者的肾功能主要依靠残存的完整肾单位来维持。任何加重肾脏负荷的因素，均可加重肾功能衰竭；因此应积极消除诱发肾功能恶化的有害因素，例如控制感染，减轻高血压等。此外，还应矫正水、电解质紊乱，纠正酸中毒等以维持内环境的稳定。

（三）肾功能衰竭患者出现尿毒症时，应采取抢救措施以维持内环境的稳定。常用的措施有腹膜透析、血液透析（人工肾）等。必要和可能时也可进行同种肾移值以取代患病的肾脏。