慢性肾衰竭时的功能及代谢变化

四、慢性肾衰竭时的功能及代谢变化

(一)尿的变化

(1)夜尿:正常成人每日尿量约为1500 mL,白天尿量约占总尿量的2/3,夜间尿量只占1/3左右。慢性肾衰竭患者,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。

(2)多尿:多尿是慢性肾衰竭较常见的变化,指成人每日尿量超过2000 mL。其形成机制可能如下。①原尿流速增快:大量肾单位破坏后,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。流经肾小管时流速增快,与肾小管接触时间过短,来不及充分重吸收,导致尿量增多。②渗透性利尿:健存肾单位滤出的溶质(如尿素等)代偿性增多,产生渗透性利尿。③尿液浓缩功能障碍:肾小管髓袢血管少,交易受损,从而使髓袢主动重吸收Cl-的功能减弱,髓质间质不能形成高渗环境,因而尿的浓缩功能降低。但是,在慢性肾衰竭晚期,当肾单位大量破坏,肾血流量极度减少时,可出现少尿。

慢性肾衰竭早期肾浓缩功能降低而稀释功能正常,因此出现低比重尿或低渗尿。随着病情的发展,肾脏稀释功能也出现障碍,使尿的渗透压接近血浆,尿比重固定在1.008~1.012,称为等渗尿。

(二)氮质血症

当血液中非蛋白氮(NPN)浓度超过正常水平时称为氮质血症。慢性肾衰竭时,由于GFR减少,可造成尿素、尿酸、肌酐、氨基酸和胍类等含氮代谢产物在体内堆积。在肾衰竭的早期,NPN升高可不明显,晚期表现为严重的氮质血症,其中以血尿素氮(BUN)增多为主。临床上常用BUN作为氮质血症的指标,用肌酐清除率(尿中肌酐浓度×每分钟尿量/血浆肌酐浓度)作为检测GFR的指标。肌酐清除率与GFR的变化具有平行关系,因为肌酐能自由经肾小球滤过,不被肾小管重吸收,也不被肾组织代谢,故可用于检测GFR的情况。在某种意义上,肌酐清除率代表具有功能的肾单位数目。

(三)水、电解质及酸碱平衡紊乱

1.水代谢障碍

慢性肾衰竭时,由于大量肾单位被破坏,肾脏对水和渗透压平衡的调节功能减退,常有夜尿、多尿和等渗尿。多尿的患者,特别是伴呕吐、腹泻时,如不及时补充足够的水分,则因肾脏浓缩功能减退,尿量不能相应地减少,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。当慢性肾衰竭引起GFR过度减少时,会出现少尿和水肿。

2.钠代谢障碍

(1)低钠血症 慢性肾衰竭患者失钠机制:①肾小管液中尿素、肌酐等溶质增多引起渗透性利尿;②甲基胍等毒性物质抑制肾小管对钠的重吸收。若过多限制患者对钠的摄入或尿钠排出过多,可出现低钠血症。

(2)高钠血症 慢性肾衰竭晚期,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。

3.钾代谢障碍

慢性肾衰竭早期,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。低钾血症见于:厌食导致钾摄入不足;患者出现呕吐、腹泻或使用利尿剂使钾丢失增多。慢性肾衰竭晚期可发生高钾血症。引起高钾血症的原因有:①晚期因尿量减少而致排钾减少;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,并可导致严重心律失常,甚至心脏骤停。

4.代谢性酸中毒

慢性肾衰竭患者发生代谢性酸中毒的机制如下:①GFR降低到10 mL/min时,硫酸、磷酸等酸性产物滤过减少;②继发性甲状旁腺激素(parathyroid hormone,PTH)分泌增多,抑制近曲小管上皮细胞碳酸酐酶的活性,使近曲小管排H+和重吸收图示减少;③肾小管上皮细胞产NH3减少,肾小管排图示降低,可致H+排出障碍。酸中毒除对神经和心血管系统有抑制作用外,尚可影响体内多种酶的活性,并使细胞内钾外逸和骨盐溶解。

5.镁代谢障碍

慢性肾衰竭伴有少尿时,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。高镁血症对神经肌肉具有抑制作用。

6.钙、磷代谢障碍(https://www.daowen.com)

(1)血磷升高:在肾衰竭早期,因GFR减少而引起的肾脏排磷减少,可引起血磷暂时性升高并引起低钙血症,而血钙降低又可刺激甲状旁腺功能亢进使PTH分泌增多。PTH可抑制肾小管对磷酸盐的重吸收,故可使尿磷排出增多,从而使血磷恢复正常。因此,慢性肾衰竭患者可以在很长一段时间内不发生血磷过高。在慢性肾衰竭的晚期,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的增多又增强了溶骨过程,使骨磷释放增多,从而形成恶性循环,使血磷水平不断上升。同时,由于PTH的溶骨作用,增加了骨质脱钙,可引起肾性骨营养不良。

(2)血钙降低:慢性肾衰竭出现血钙降低的原因如下:①血液中钙、磷浓度的乘积为一个常数,当血磷浓度升高时,血钙浓度就会降低;②由于肾实质的破坏,1,25-(OH)2-VitD3生成不足,使肠道对钙的吸收减少;③血磷过高时,肠道磷酸根分泌增多,可在肠内与食物中的钙结合而形成难溶解的磷酸钙,从而妨碍钙的吸收;④慢性肾衰竭时,体内某些毒性物质潴留可使胃肠道黏膜受损,影响钙的吸收。

(四)肾性高血压

因肾实质病变引起的高血压称为肾性高血压,它是慢性肾衰竭患者最常见的并发症之一。其发病机制与下列因素有关。

1.钠水潴留

慢性肾衰竭时,由于肾脏排钠、排水功能降低,钠水潴留,引起血容量和心输出量增多,导致血压升高,这种高血压称为钠依赖性高血压(sodium-dependent hypertension)。对这种患者,限制钠盐的摄入和使用利尿剂,可以收到较好的降压效果。

2.肾素分泌增多

慢性肾小球肾炎、肾小动脉硬化症、肾硬化症等引起的慢性肾衰竭,常伴有肾素-血管紧张素-醛固酮系统的活性增高,使血液中血管紧张素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。只有采用药物减轻肾素-血管紧张素-醛固酮系统的活性,消除血管紧张素Ⅱ对血管的作用,才有明显的降压作用。

3.肾脏降压物质减少

正常肾髓质能生成激肽、前列腺素等血管舒张物质,维持肾皮质血管的扩张及血流量,抑制肾素的分泌,增加钠的排出,并与肾素-血管紧张素-醛固酮系统保持动态平衡。慢性肾衰竭患者由于肾实质损伤,引起肾脏合成和分泌的扩血管物质减少,也可促进高血压的发生。肾性高血压的形成机制,概括如图14-2所示。

图示

图14-2 肾性高血压形成机制的示意图

(五)肾性贫血

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,肾脏生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。

(六)出血倾向

慢性肾衰竭的患者常有出血倾向,其主要临床表现为皮下淤斑和黏膜出血,如鼻出血和胃肠道出血等。一般认为血小板的功能障碍是造成出血的主要原因,血小板功能障碍表现为:①血小板第3因子(磷脂,是凝血因子Ⅸ、Ⅹ及凝血酶原活化场所)的释放受到抑制,因而凝血酶原激活物生成减少;②血小板的黏着和聚集功能减弱,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。

(七)肾性骨质营养不良

肾性骨质营养不良(renal osteodystrophy)是慢性肾衰竭,尤其是尿毒症的严重并发症,亦称肾性骨病,包括儿童的肾性佝偻病和成人的骨质软化、骨质疏松、纤维性骨炎和骨囊性纤维化等病变。其发病机制如下。①高血磷、低血钙与继发性甲状旁腺功能亢进症:慢性肾衰竭患者肾脏排磷减少,致使长时间血磷增高、血钙降低,促使甲状旁腺腺体增生,继而发生甲状旁腺功能亢进;②维生素D3活化障碍:由于25-(OH)2-VitD3活化生成1,25-(OH)2-VitD3的能力降低,活性维生素D3生成减少,引起肠钙吸收减少,进而出现胶原蛋白合成减少、低钙血症和骨质钙化障碍,导致肾性佝偻病和成人骨质软化的发生;③酸中毒可使骨动员加强,促进骨盐溶解,引起骨质脱钙。同时,可干扰1,25-(OH)2-VitD3的合成,抑制肠道对钙、磷的吸收。