泌尿系统病理生理学ppt课件

泌尿系统病理生理学 （renal insufficiency，RI）,1,学习目标,掌握急、慢性肾功能衰竭的概念 掌握急、慢性肾功能衰竭的病因及其发病机制 熟悉急、慢性肾功能衰竭时的功能代谢变化及机制 了解急、慢性肾功能衰竭的防治原则,2,肾脏生理功能,代谢废物,排酸保碱,尿素，尿酸，肌酸 保持内环境恒定 水、电解质、酸碱平衡、 维持血压,排泄泌尿,内分泌功能,分泌激素,灭活激素,调节正常功能代谢,毒物,肾脏的功能：维持机体内环境稳定,3,概述(introduction),4,近曲小管重吸收模式,5,髓袢重吸收功能,6,远曲小管和集合管正常重吸收,7,肾功能不全 (renal insufficiency),各种原因引起的肾脏泌尿功能障碍，使代谢终产物和毒性物质不能排出体外，以致产生水、电解质和酸碱平衡紊乱，并伴有肾脏内分泌功能障碍的病理过程。,8,第一节 肾功能不全的基本发病环节,9,病 因,肾血流量减少,肾小球 滤过功能障碍,肾小管 功能障碍,肾脏内分泌 功能障碍,近曲小管功能障碍 髓袢功能障碍 远曲小管和集合管功能障碍,肾小球有效滤过压 肾小球滤过面积 肾小球滤过膜通透性,肾小球滤过率下降 肾小管上皮细胞变性坏死,肾素-血管紧张素-醛固酮系统(+):高血压、钠水潴留 EPO、活性VD3 ：贫血、肾性骨营养良、低钙血症 前列腺素：高血压,肾功能不全的基本发病环节,10,GFR：单位时间内两肾生成超滤液的量。（125ml/min，180L/day） GFR超滤系数KF 有效滤过压 KF对水的通透性滤膜面积 (1.6m2),有效滤过压肾小球毛细血管压(囊内压毛细血管血浆胶体渗透压),尿路梗阻、肾小管阻塞、肾间质水肿,（一）肾小球滤过功能障碍,肾血流量减少,肾小球有效滤过压 肾小球滤过面积 肾小球滤过膜通透性,肾小球滤过率(GFR),11,12,肾小球滤过膜通透性增加,肾球囊腔基底膜毛细血管腔,13,（二）肾小管的功能障碍,重吸收Na+的重吸收葡萄糖氨基酸HCO3分泌K+、H+、有机酸,尿液浓缩稀释,14,1、近曲小管功能障碍,重吸收：水、葡萄糖、氨基酸、蛋白质、钠、钾、碳酸氢盐、磷酸盐 排泄：对氨马尿酸、酚红、青霉素、泌尿系造影碘剂,2、髓袢功能障碍,3、远曲小管和集合管功能障碍,醛固酮：调节钠-钾、钠-氢等交换。 抗利尿激素：调节尿液的浓缩和稀释。,15,肾脏重吸收障碍，尿液的浓缩与稀释障碍，酸碱紊乱,16,（三）肾脏内分泌功能障碍,1、肾素-血管紧张素-醛固酮系统,2、促红细胞生成素,肾性高血压；钠水潴留。,3、1,25-(OH)2VitD3,4、激肽释放酶-激肽-前列腺素系统,5、甲状旁腺激素和胃泌素,肾性贫血。,肾性骨营养不良。,肾性骨营养不良；消化性溃疡。,肾性高血压。,17,第二节 急性肾功能衰竭 （acute renal failure, ARF),概念：指各种原因在短期内引起肾脏泌尿功能急剧障碍，以致机体内环境出现严重紊乱的病理过程。 临床表现：排泄和调节功能障碍水中毒、氮质血症、高钾血症和代谢性酸中毒，伴少尿和无尿。,18,一、急性肾功能衰竭的病因和分类,19,一、急性肾功能衰竭的病因和分类,20,（一）肾前性ARF （循环衰竭）由于肾灌流量急剧下降所引起的ARF(最常见60%70%)。 病因：shock; bleeding; crush injury; serious burn; trauma; acute heart failure; serious infection; hepatorenal syndrome.,特点：尿少，比重高，渗透压高尿钠浓度低尿/血肌酐比值高40尿蛋白（）尿沉渣（）甘露醇利尿，效果显著。,21,（二）肾性ARF由于肾脏器质性病变所引起的ARF（急性肾实质损伤）(20%40%)。 。,病因：1、肾小球、肾间质与肾血管疾病2、急性肾小管坏死(acute tubular necrosis, ATN),ATN:肾性急性肾功能不全最重要、最常见的一种类型，约占80左右，狭义的急性肾功能不全即指急性肾小管坏死 。,22,ATN的病因,（1）肾脏缺血和再灌注损伤,N-,二甲基亚硝胺,N-二甲基亚硝胺,23,特点：尿比重低，渗透压低尿钠浓度高尿/血肌酐比值低尿蛋白（+）尿沉渣 管型，细胞碎片甘露醇利尿，效果不明显,24,肾前性与肾性ATN的比较,25,（三）肾后性ARI 指从肾盂到尿道外口任何部位的尿路急性梗阻所引起的ARI。 病因：泌尿道周围肿物压迫，结石 ；前列腺病变。特点：膀胱以上梗阻：双侧早期无肾实质受损；解除 梗阻，肾功能恢复；长期梗阻，肾皮质萎缩。,26,二、ARF的发病机制,肾泌尿功能急剧障碍 (少尿无尿),病因,？,GFR,27,二、 ARF 的发病机制,肾缺血、肾毒物,CA兴奋，RAAS兴奋 内皮素，前列腺素,肾小球损害,血流动力学改变,肾小管细胞损害,血管收缩,通透性 滤过膜面积,肾血管内凝血,细胞管型,肾小管阻塞,原尿回漏,囊内压,GFR,少尿,关键环节：GFR,28,（一）肾缺血,(1) 肾血液灌流量减少,N-,二甲基亚硝胺,N-,二甲基亚硝胺,29,（2）肾血管收缩,儿茶酚胺（catecholamine, CA）,肾素-血管紧张素-醛固酮系统（renin-angiotensin-aldosterone system, RAAS）激活肾缺血，灌注压下降刺激球旁细胞分泌肾素；缺血、中毒肾小管受损分泌肾素；激活RAAS使AT入球动脉收缩GFR,内皮素与一氧化氮（NO）的产生失衡,前列腺素（prostaglandins, PGs）PGE2,肾激肽释放酶激肽系统作用（renal kallikrein-kinins system）,30,血压,31,ARI时，肾血液流变学的改变主要表现为：,（3） 血液流变学改变,近年来认为，白细胞流变学改变可能与急性肾功能衰竭的发生发展、维持及预后有关。,血液粘滞度增高 血中纤维蛋白原增多、血液粘滞度升高、红细胞聚集及其变形能力下降、红细胞破裂、血红蛋白释出、血小板聚集等白细胞损伤作用 由于白细胞变形能力降低，粘附性增高，造成微血管阻塞，血流阻力增加，微循环灌注量减少。,32,急性肾小球肾炎、狼疮性肾炎等，肾小球受累，滤过面积减少，导致GFR降低。,（二）肾小球病变,33,（三）肾小管阻塞,管型阻塞是ARF持续期导致GFR减少的重要因素。,肾小管阻塞,管内压,有效滤过压,GFR,球囊压,34,阻塞学说坏死的肾小管上皮脱落阻塞管腔,35,（四）肾小管原尿回漏入间质,36,原尿返漏学说原尿由损伤的肾小管上皮间隙渗入细胞间质,37,（五）肾组织细胞损伤,肾小管细胞：功能紊乱、坏死原尿回漏 内皮细胞：肿胀、血小板聚集、功能紊乱 系膜细胞：分泌内皮素等滤过面积、GFR ,38,细胞受损机制,39,ARF后期: 细胞受损、肾小管阻塞、肾小管原尿回漏以及肾血液流变学的改变，对ARF的发展具有重要作用。,ARF初期:肾血流动力学改变引起的肾血流量减少和肾内血流分布异常起重要作用。,40,缺血性ARF发生的细胞机制示意图,41,三、急性肾衰竭功能代谢变化,非少尿型急性肾衰竭,少尿型急性肾衰竭,42,少尿期多尿期恢复期,少尿型急性肾衰竭,43,少尿期氮质血症,少尿期多尿期恢复期,尿的改变 氮质血症 水钠潴留 高钾血症 代谢性酸中毒 内分泌异常,44,少尿期水钠潴留,少尿期多尿期恢复期,尿的改变 氮质血症 水钠潴留 高钾血症 代谢性酸中毒 内分泌异常,45,少尿期高血钾症,少尿期多尿期恢复期,尿的改变 氮质血症 水钠潴留 高钾血症 代谢性酸中毒 内分泌异常,46,少尿期代谢性酸中毒,少尿期多尿期恢复期,尿的改变 氮质血症 水钠潴留 高钾血症 代谢性酸中毒 内分泌异常,47,少尿期内分泌异常,少尿期多尿期恢复期,尿的改变 氮质血症 水钠潴留 高钾血症 代谢性酸中毒 内分泌异常,48,多尿期,少尿期多尿期恢复期,49,恢复期,少尿期多尿期恢复期,50,非少尿型急性肾衰,不表现出少尿或无尿（大于1000ml/d，等张尿） 由肾毒物，如氨基糖甙类抗生素和造影剂引起 病理损害轻，可有尿浓缩障碍，可检出细胞和管型 少尿型和非少尿型ARF可相互转化,51,第三节 慢性肾衰竭 (Chronic Renal failure, CRF),52,急性肾功能衰竭的发病机制,肾缺血、肾毒物,SAS兴奋，RAAS兴奋 内皮素，前列腺素,肾小球损害,血流动力学改变,肾小管细胞损害,血管收缩,通透性 滤过膜面积,肾血管内凝血,细胞管型,肾小管阻塞,原尿回漏,囊内压,GFR,少尿,关键环节：GFR,53,各种慢性肾疾病进行性、不可逆地破坏肾单位，发生泌尿功能障碍和内环境紊乱，出现以代谢产物和毒性物质潴留，水、电解质和酸碱平衡紊乱以及内分泌功能异常为主要表现的一种临床综合征，称为慢性肾衰竭(chronic renal failure， CFR)。,概 述,54,一、病因,55,二、 发病过程及机制,56,57, 健存肾单位学说 intact nephron hypothesis,肾脏疾病持续 破坏肾单位,健存肾单位 代偿性肥大,肾单位进行性减少,肾功能代偿期,早期,健存肾单位血流动力学变化,晚期,肾小球硬化,肾功能失代偿,二、 发病过程及机制,58,肾小球过度滤过学说 glomerular hyperfiltration hypothesis,健存肾单位长期 代偿性肥大和功能增强,肾小球纤维化和硬化,59,肾小管高代谢学说,高代谢氧自由基 细胞和组织的损伤。间质炎症细胞的浸润 小管间质损伤和纤维化,60, 矫枉失衡 (trade-off),矫枉失衡是指机体在对肾小球滤过率降低的适应过程中，因代偿不全而发生的新的失衡，这种失衡使机体进一步受到损害，可出现内分泌功能紊乱等变化。典型的是钙磷代谢紊乱和肾性骨病。,61, 肾小管间质损害学说,62,二、 发病过程及机制小结,63,三、功能代谢变化,(一) 泌尿功能障碍,尿量,尿比重和渗透压,尿液成分,64,1. 尿量,65,2. 尿比重和渗透压,早期,尿浓缩功能障碍 稀释功能正常,低渗尿 低比重尿,尿浓缩、稀释功能均丧失,等渗尿,晚期,3. 尿液成分,蛋白尿 血尿 脓尿,66,氮质血症（azotemia）:血中nonprotein nitrogen（NPN）含量大于28.6mmol/L (40mg/dl,血浆非蛋白氮NPN ,血浆BUN 与GFR呈反比函数关系,但并非反映肾功能的敏感指标GFR60%, blood urea nitrogen 略升高，但仍在正常范围 GFR80%, BUN200mg/dl. 。,血浆肌酐 取决于生成量和肾排肌酐功能,用内生肌酐清除率判断病情与GFR的变化呈平行关系,(二) 氮质血症,67,（三）、水、电解质及酸碱平衡紊乱,1. 水代谢障碍,脱水（限制水的摄入）,水潴留（水摄入增加）,68,2. 钠代谢障碍,“失盐性肾”，尿钠含量高。机制:,健存肾单位原尿流速加快，重吸收 尿中溶质，渗透性利尿 甲基胍蓄积，抑制肾小管对钠的重吸收,69,3.钾代谢障碍,4. 镁代谢障碍,晚期可引起高镁血症,低钾血症,摄食不足 呕吐、腹泻 长期应用利尿剂,高钾血症,尿量减少 酸中毒 组织分解代谢增强,70,5. 钙磷代谢障碍,矫 枉,GFR,71,肾性骨营养不良（renal osteodystrophy）,72,儿童的肾性佝偻病和成人的骨囊性纤维化、骨软化症和骨质疏松,73,6. 代谢性酸中毒（metabolic acidosis）,GFR降低，固定酸排泄障碍 继发性PTH 近曲小管泌H+ 肾小管上皮细胞产NH3减少,74,75,76,（四）肾性高血压（renal hypertension）,肾脏疾病,GFR,肾血液灌流量 ,肾实质破坏,钠水排出,肾素分泌 ,钠水潴留,醛固酮,AngII,肾降压物质 PGE2等生成 ,血容量,外周阻力,心输出量,高血压,77,(五) 肾性贫血（renal anemia）, 促红细胞生成素减少血液中毒性物质（甲基胍） 红细胞破坏加速 铁的再利用障碍 抑制血小板功能出血,78,（六）出血倾向, 骨髓内血小板生成受抑 毒性物质（胍琥珀酸）抑制PF3的释放抑制凝血 血小板质的改变（粘附和聚集下降，与血肌酐相关）,血小板第3因子PF3,79,1.糖代谢障碍：糖耐量异常2.脂代谢障碍：高脂血症 3.蛋白质代谢障碍：负氮平衡,（七）代谢的变化,80,细胞免疫异常 机制：毒性物质抑制淋巴细胞的分化和成熟有关,（八）免疫功能障碍,81,四、防治原则,（一）预防,1.控制原发病或致病因素防止和纠正肾血流低灌注状态合理抗休克治疗血管活性药,2.合理用药，避免毒性药物加重对肾脏的损害作用,3.利尿 降低肾小管内压以增加GFR,82,（二）治疗,1.纠正水、电解质紊乱,2.纠正酸中毒,3.控制氮质血症,4.防治感染,5.合理提供营养,6.肾替代治疗或血液净化疗法, 持“量出为入”的原则。 预防和处理高钾血症。,7. 血管活性药 8. 中医中药治疗 9. 干细胞治疗,83,1). 一年尸肾存活率已达90%，5年肾存活率达70%；而远期效果仍不甚理想。 2). 至1999年虽然亲属肾受者最长存活已达40年，尸体肾受者达34年，无关活体供肾受者达28年，但移植物慢性病变、感染、肿瘤、心血管疾病等仍然影响了长期效果 Rapamycin 。移植后36个月内的亚临床排斥反应 3). 新型免疫抑制剂： Rapamycin；抗CD25抗体；FTY-720等。,10. 肾移植（renal transplantation),84,卫生部08年9月11日指出，至今为止有36000多例婴幼儿泌尿系统结石病例，其中具体已经死亡10余例，调查发现患儿多有食用三鹿牌婴幼儿配方奶粉的历史。 经调查，怀疑石家庄三鹿集团股份有限公司生产的三鹿牌婴幼儿配方奶粉受到三聚氰胺污染。 专家指出，三聚氰胺是一种化工原料，可导致人体泌尿系统产生结石。不法分子在牛奶里加水，加入了三聚氰胺，虚增了牛奶中蛋白质的含量。,三鹿毒奶粉事件,85,患病婴幼儿会出现不明原因哭闹，排尿时尤甚，可伴呕吐；肉眼或镜下血尿；急性梗阻性肾衰竭，表现为少尿或无尿；尿中可排出结石，可有高血压、水肿、肾区叩击痛。多发性结石影响肾功能的概率更高，三聚氰胺奶粉事故导致全国数千名患儿患有结石，158名引发肾衰竭，10余名致死。,三鹿毒奶粉事件,86,三聚氰胺会在胃的强酸性环境中水解，胺基逐步被羟基取代，先生成三聚氰酸二酰胺进一步生成三聚氰酸一酰胺，最后生成三聚氰酸。三聚氰酸随后在肠道内被吸收，从而进入血液，在血液中三聚氰酸能够和钙离子结合形成不溶解的三聚氰酸钙。肾脏在过滤血液杂质的时候三聚氰酸钙就会在肾脏聚集最终形成结石。,三聚氰胺结构式,三鹿毒奶粉事件,87,2006年5月 , 在中山大学附属第三医院感染科的肝病病人中，一共出现了8例无尿患者。4楼感染二区有6例病人从前一天开始无尿，向前追溯发现，在4月24日和26日两天，5楼感染三区也有两名病人开始无尿。 查看所有无尿的病历，发现这些病人的尿量从正常到无尿的发展过程只有一两天，反映肾功能的指标尿素氮和肌酐都高于正常值几倍，情况很不一般。,齐二药厂假“亮菌甲素”事件,88,对病因进行 初步 排查，认为是药物导致的，并高度怀疑这些患者共同使用过齐齐哈尔的护肝药物亮菌甲素。 感染科、肾内科、呼吸科、影像科、药剂科的专家 对所有病例进行了集体讨论。专家一致锁定“亮菌甲素”为头号嫌疑对象。全院范围内停用“亮菌甲素”，封存齐齐哈尔第二制药厂的该可疑药物，同时不惜一切代价抢救病人。,服用假药中毒的患者,为什么亮菌甲素会导致病人出现这些情况呢？,89,齐二药购入的药用辅料丙二醇，经检验为二甘醇。丙二醇是一种重要的药用辅料，在化妆品及药品的应用上，主要作为溶剂、塑化剂、吸水保湿剂、防腐抗菌剂、辅助活性成分渗透剂及角质软化溶解剂使用。二甘醇，主要是通过在体内经氧化代谢成草酸致肾脏严重损害。目前认为有“二甘醇”的亮菌甲素注射液是导致病人肾功能急性衰竭的直接原因。,为什么亮菌甲素会导致病人出现这些情况呢？,欧洲联盟食品科学委员会制定的二甘醇每日容许摄入量为0.5mg/kg。 齐二药厂生产的假“亮菌甲素”注射液二甘醇含量达325.9毫克/毫升,90,动物实验结果表明，二甘醇可引起肾脏及肝脏损害。 二甘醇产生的肾毒性作用最为明显，表现为蛋白尿、少尿、氢离子增高 ,上述改变与剂量有关。在给实验动物腹腔注射二甘醇后48天时，出现肾小管混合性损害，随后因肾曲小管肿胀和阻塞而致急性肾功能衰竭，实验动物最终可因无尿和尿毒症昏迷而死亡,91,1937年，美国一家公司的主任药师瓦特金斯为使小儿服用方便，用二甘醇代替酒精做溶媒，配制口服液体制剂，未做动物实验，全部投入市场，用于治疗感染性疾病。同年的910月间，美国南方一些地方开始发现患肾功能衰竭的病人大量增加，共发现358名病人，死亡107人，成为上世纪影响最大的药害事件之一。,重大“二甘醇”中毒事件,92,93,