水、电解质和酸碱平衡紊乱
一、水平衡紊乱
正常肾有强大的调节水平衡功能,在其极强的尿浓缩功能下,最高的尿渗透压可高达1 200mmol/(kg.H2O),从而能在尿仅375ml/d的情况下,排出人体每日必须排出的溶质约450mmol.当机体内容量过多时,肾又通过排出稀释尿、多尿,甚至夜尿来保证体液的平衡.因此,尽管在不同环境下进出机体的水负荷有很大程度的变化,但通过对尿液的浓缩和稀释,肾始终保证机体有着正常的液体容量,水平衡紊乱仅出现在肾严重病变时.
1.脱水 在肾衰竭时,机体水分缺乏常被临床医师和患者所忽略.实际上,它可出现在ARF和CRF的各个阶段,是造成肾功能恶化的重要原因.ARF早期的机体脱水可使非少尿型ARF转变为少尿型ARF;脱水也可使已进入多尿期的ARF患者突然无尿,病情再度加重.在CRF的各个时期,由于肾小管浓缩功能受损而出现多尿、夜尿,高氮质血症所致的渗透性利尿,食欲缺乏、呕吐、渗透性腹泻及利尿药过量应用等都是造成机体脱水,以及由此而继发的肾血流量减少、肾功能损害加重的重要原因.
2.水潴留 ARF时,随着少尿期(24h尿量少于400ml)的延长,临床上逐渐出现体重增加、血压增高、水肿、肺水肿和脑水肿等容量负荷增加的表现.CRF患者水潴留往往晚期发生,当水摄入量超过肾的最大排泄量即GFR 20%时,可发生水潴留,但一般不会引起明显临床症状.只有当GFR下降到10%以下时,才会出现明显的上述临床表现.
二、电解质平衡紊乱
(一)低血钠及钠潴留
肾对钠平衡的调节是通过改变肾小球滤过以及肾小管的重吸收等机制而完成的.由于肾小球滤液中约99%的钠由肾小管重吸收入血,所以肾小管的功能状态在血钠平衡中起着至关重要的作用.
1.低钠血症 血钠低于135mmol/L,包括机体真性缺钠和稀释性低钠.ARF的多尿期、CRF合并肾小管功能明显受损以及渗透性利尿、呕吐、腹泻、大量利尿等造成的有效血容量减少可出现机体真性缺钠.临床上可出现血压偏低、直立性低血压、脱水貌和体重下降等.但ARF的少尿期和CRF的终末期却以稀释性低钠血症为常见,这是因为水潴留多于钠潴留所致.临床上常有水肿、体重增加,严重低钠血症时可伴有脑水肿,出现抽搐、头痛、癫
样发作甚至昏迷等严重症状.鉴别两种低钠血症有着极其重要的临床意义,稀释性低钠血症补钠治疗无疑会加重病情.
2.钠潴留与高钠血症 CRF晚期,肾失去调节钠的能力,尿钠排出减少,可使钠滞留于体内.钠潴留常与水潴留并存,临床上以水肿、高血压为主要表现,严重患者可出现肺水肿和脑水肿.高钠血症(血钠高于150mmol/L)较低钠血症少见,主要与含钠高渗液输入过多、高钠透析液应用有关.临床上可出现淡漠、嗜睡或烦躁不安,严重者可发生昏睡、惊厥甚至昏迷或死亡.
(二)钾代谢紊乱
K+为机体最重要的阳离子之一.正常人体内钾总量约为50mmol/kg,其中98%存在细胞内,浓度约为150mmol/L.主要分布在肌肉、肝、骨骼以及红细胞内,与细胞的容量调节、酸碱平衡、生长发育以及其他许多代谢有着密切的关系.细胞外液中钾的含量仅占总体钾量的2%,其中1/4在血浆中,浓度为3.5～5.5mmol/L.钾从肾小球完全滤过,几乎在近曲肾小管完全重吸收,然后部分从远曲肾小管、集合管排泄.K+-Na+、H+-Na+竞争排泄.
1.低钾血症 血清钾<3.5mmol/L.可由于钾在体内分布异常(如碱中毒、胰岛素的增加、静脉注射大量葡萄糖、家族性周期性麻痹等)引起,也可以是真性体内总体钾降低、缺失.后者主要见于摄入钾不足、胃肠道丢失(呕吐、腹泻)、尿液中丢失(排钾利尿药、肾上腺皮质激素过多、ARF多尿期、CRF)、其他途径(腹膜透析、血液透析、引流等).
血清钾<3.0mmol/L时,骨骼肌软弱无力;血清钾<2.5mmol/L时,软瘫、呼吸麻痹、肠麻痹、麻痹性肠梗阻.患者可有感觉异常、腱反射迟钝、消失,腹胀,肠鸣音减弱,部分患者有手足抽搐以及中枢神经系统损害的表现.心血管系统可有心肌兴奋性增高的表现,如快速性心律失常;部分患者发生房室传导阻滞.血管平滑肌麻痹时,可引起血压下降、休克.(https://www.daowen.com)
心电图表现为ST段压低>0.5mm,T波低平、双向、倒置,U波增高>1mm,T-U融合呈驼峰状,Q-T间期延长,P波振幅增高,P-R间期延长.
2.高钾血症 血清钾≥5.5mmol/L.可由于钾摄入过多或输入过速、钾的排泄减少(ARF的少尿期、CRF的终末期)、药物的影响(环孢素、血管转化酶抑制药、保钾利尿药、肝素)、高分解状态(感染)、消化道出血等.钾的分布异常也是重要的原因之一,如肾衰竭时严重的酸中毒状态.
高钾血症时,神经系统表现似低钾血症,可有感觉异常、腱反射减弱、肌麻痹、腹胀、肠鸣音减弱等.心血管系统表现为心音减弱、心率减慢、缓慢性心律失常为主(传导阻滞、心搏骤停等),也可出现期前收缩等.
心电图最早表现为T波高尖,呈帐篷状改变.随血钾浓度进一步增高,QRS波逐渐增宽,R波振幅下降,S波加深,出现各种程度的传导阻滞.
(三)钙、磷代谢障碍
肾衰竭时,钙、磷代谢紊乱不仅是由于衰竭的肾排泄这些物质的障碍,也与甲状旁腺激素(PTH)和维生素D甲状旁腺功能亢进代谢异常有关.
1.高钙血症与低钙血症 正常成年人血清钙浓度为2.23～2.52mmol/L.血清钙随pH变化而改变,碱中毒降低血清钙浓度,酸中毒则增加血清钙浓度.肾功能不全时,高钙血症主要与继发性甲状旁腺功能亢进、过量使用维生素D以及铝中毒有关.多发性骨髓瘤、肿瘤骨转移、原发性甲状旁腺功能亢进等高钙状态常可导致ARF.低钙血症是肾功能不全的常见表现,CRF时尤其明显.低钙的原因主要与高磷血症以及1,25-(OH)2D3不足,使肠道钙吸收减少和骨髓对PTH的敏感性下降所致.正常情况下,维生素D在紫外线作用下可活化.在肝25-羟化酶的作用下,活化的维生素D3转化为25-(OH)2D3,后者再在肾1α-羟化酶作用下转变为1,25-(OH)2D3.随着肾功能损害的加重,1α-羟化酶的产生减少且活性受到尿毒症毒素的抑制,使1,25-(OH)2D3的生成逐渐减少,从而肠道钙吸收减少、骨的重塑和吸收障碍,导致血钙降低.临床上可出现手足抽搐,甚至癫
样发作.由于血清钙浓度受pH的影响较大,当合并有酸中毒时,即使整体钙缺乏,血清钙仍可正常,临床上不出现低钙症状.一旦酸中毒纠正,血清钙可迅速降低,患者常有手足抽搐等低钙表现,补碱后及时补充钙剂可预防发作.
2.高磷血症与低磷血症 血清磷通常维持在0.81～1.45mmol/L.肾是磷排泄的主要器官,从肾小球滤过的磷80%经肾排泄.当轻、中度肾功能受损,GFR>20ml/min时,通过肾磷排泄分数的增加维持了磷代谢的平衡,血磷水平并不增加.然而,随着GFR的进一步下降,肾单位的磷滤过和磷排泄均增加,磷平衡与肾排泄率重建在一个较高的血磷水平上.高血磷可导致血清钙降低以及PTH增加,临床上出现抽搐、软组织钙化、继发性甲状旁腺功能亢进和肾性骨营养不良.在肾功能不全时,低磷血症较少见.主要见于过度透析、伴有急性胰腺炎等急性炎症时.
(四)镁代谢紊乱
镁是体内一种重要的阳离子.正常人血浆镁浓度为0.7～1.0mmol/L.肾是调节细胞外镁浓度的重要器官,排出量取决于肾小球滤过和肾小管的重吸收.正常的镁排泄率为每日100mg,尿中排泄滤过量的3%,大多数被肾小管重吸收.肾功能不全时,镁代谢障碍主要是高镁血症,与肾小球滤过减少有关.高镁血症主要引起中枢神经系统和周围神经系统抑制,严重时可出现昏迷甚至心跳停止.低镁血症可见于肾小管功能严重受损的患者.缺镁往往同时伴钙和钾等电解质紊乱,当患者出现手足抽搐,经补钙症状反而加重时应考虑由低镁所致.
(五)代谢性酸中毒
正常人体pH为7.36～7.44,HCO-3浓度波动在22～26mmol/L.肾通过4种方式在调节体内酸碱平衡中起着重要的作用:①NaHCO3的重吸收;②排泌可滴定酸;③生成和排泌氨;④离子交换和排泌,如钾离子和氢离子与钠离子交换,如果钾离子排泌增加,氢离子的排泌就减少,反之如钾离子排泌减少,氢离子排泌就增加.
当肾功能不全时,肾调节酸碱平衡的能力下降,酸性代谢产物潴留体内,不可避免地产生代谢性酸中毒.在机体强大的代偿机制的作用下,早期pH可波动在正常范围,称为代偿性代谢性酸中毒.随着肾功能进一步受损,最终出现失代偿性代谢性酸中毒.临床上出现呼吸加快加深,典型的深呼吸称为Kussmaul呼吸,它是严重酸中毒的最明显症状之一.酸中毒还可以直接抑制心肌的收缩,引起全身血管阻力降低.抑制中枢神经系统,严重者可致嗜睡、昏迷,与酸中毒引起的脑组织内γ-氨基丁酸水平增加和氧化磷酸化过程减弱、ATP供应不足有关.酸中毒还可以引起高血钾、血浆钙浓度增加,甚至病理性骨折.