三、发病机制
(一)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8.0kPa(60mmHg),则GFR下降1/2。肾灌注压力降低仅是急性肾衰竭的起始因素。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。
(二)肾小管功能障碍
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、磷脂酶A(PLA)等,导致肾小管低氧性损伤;②肾内炎性介质如细胞因子、黏附因子、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,肾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,成为急性肾衰竭持续存在的主要因素。
脱落的黏膜、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,小管管腔与肾间质直接相通,致使原尿液反流扩散至肾间质,引起肾间质水肿,压迫肾单位,加重肾缺血,使GFR更低。(https://www.daowen.com)
(三)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三磷酸腺苷(ATP)减少;若缺血时间延长,ATP迅速降解为二磷酸腺苷(ADP)和一磷酸腺苷(AMP)。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。
(四)非少尿型急性肾衰竭
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。