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1、中毒性肾病,一.概 述,(一)什么是中毒性肾病 化学物质的直接毒性引起的肾脏功能和结构损伤,称为“中毒性肾病(toxic nephropathy)”。如上述病原性化合物系为来自工作过程或生产操作,或属于生产性化学原料、试剂、产品、副产品、中间物质、半成品、生产废料,则称为“职业性中毒性肾病”,(二)中毒性肾病的特点 系化学物质的直接毒性作用引起;剂量-效应关系明显;主要定位于近曲肾小管(少数为远曲)。,(三)中毒性肾病的致病机制 肾脏化学物质敏感性的生理及解剖基础(1)血流量丰富:重量不到体重0.4%,血流量却占全身25%左右,达4.2ml/min/g,血中有害物质得以大量进入肾脏;(2)高度
2、浓缩功能:原尿99%水份在肾小管被重吸收(约浓缩50倍),血中浓度较低的毒物亦得以达到毒性“阈浓度”。(3)回收和排泄功能:肾小管可重吸收和主动排泄重金属和某些有机物,使这些物质得以集中在肾细胞而发挥毒性。(4)巨大的内皮细胞网:具有按重量计全身最大的内皮细胞网,达0.005m2/g,给免疫性损伤提供了结构基础。,中毒性损伤机制 1.直接毒性损伤 与暴露强度(剂量时间)有密切关系,具体机制为:(1)与生物膜结构结合(As),或与必需元素竞争配体;(2)与酶蛋白结合或与酶竞争受体(OP),致酶活性抑制;(3)造成细胞内钙超载,激活Ca+介导的某些生化过程,诱发“瀑布效应”;(4)激活自由基生成或
3、转化过程,诱发脂质过氧化反应,导致细胞损伤甚至凋亡、坏死;此过程可能是中毒性损伤最重要的启动环节,并可能是各种疾病的共同损伤途径。,2.血循障碍 化学物质造成肾血循障碍具体环节有:(1)大量外源性化学物、溶血产物、肾细胞溃解物、肾间质炎症等反射性肾血管痉挛肾血流骤减;(2)化学毒性造成重吸收功能障碍,通过管-球反馈机制引起肾动脉收缩、肾组织缺血缺氧导致过量氧自由基生成及肾脏脂质过氧化损伤。几乎所有致病因素皆能通过直接或间接途径造成肾脏血 循障碍,故缺血机制在化学性肾脏损伤中具有特殊的重要 地位;研究表明,约有60的急性肾小管坏死系因肾脏血 循未得及时纠正所致。,3.机械性堵塞 有些化学物质或代
4、谢物可在肾小管内形成结晶(SN);有些化学物质可引起血管内溶血、血红蛋白管型(AsH3);有些化学毒物可引起横纹肌溶解(rhabdomyolysis)、肌红蛋白尿(myoglobinuria)及管型,均会堵塞肾小管(酒精、CO等)。肾小管的酸性环境会使色素蛋白荷有正电,与管腔中荷负电的Tamm-Horsfall蛋白聚合沉淀,加重肾小管堵塞。机械堵塞、压迫,可造成肾小管坏死。有的堵塞物本身的理化特性尚可直接引起肾小管坏死。,4.免疫反应 不少化学物质可通过免疫机制引起急性肾小球肾炎、急性间质性肾炎等,造成肾脏损害;虽不属中毒,但 仍属化学性损伤的重要机制,故在此列出。5.致癌作用 有些化学物质可
5、通过诱发染色体点突变、染色体易位、DNA重排、DNA缺失、DNA甲基化能力缺失等机制引起原癌基因(protooncogene)激活及过量表达,或使抑癌基因(tumor-suppressor gene or antioncogene)丢失或失去功能,最终诱发肾脏和泌尿系癌症。,二.中毒性肾病的临床分类,(一)急性中毒性肾病 职业接触造成毒性剂量的工业毒物进入机体,引起以急性肾功能衰竭(ARF)为最严重临床结局的肾脏急性功能障碍和结构损伤;根据发病机制及临床特点,分为如下三型:(1)急性肾小管坏死(ATN)(2)急性肾小管堵塞(ATO)(3)急性过敏性肾炎(AAN)急性间质性肾炎(AIN)急性肾小
6、球肾炎(AGN)其他过敏性肾炎(急性过敏性血管炎综合征AAS,溶血性尿毒症综 合征HUS),(二)慢性中毒性肾病 主要指长期职业性接触情况下,摄入较低剂量化学毒物 所引起的肾脏功能障碍和结构损伤。根据发病机制及临床 特点,也可分为三种临床类型:1.肾小管功能障碍(RTD)2.无症状性蛋白尿(ASP)3.慢性间质性肾炎(CIN),三.急性中毒性肾病的病因,(一)急性肾小管坏死(acute tubular necrosis,ATN),直接毒性所致 1.病因:重金属(几乎全部)有机溶剂(卤代烃、芳烃、脂烃等)农药(有机磷、有机氟、有机氯等)生物毒素(蛇毒、鱼胆、毒蕈素等)药物(氨基糖苷类、抗癌药、造
7、影剂等),2.病理改变:有明显量-效关系 多定位于近端肾小管 镜下见细胞变性、坏死、溃解,上皮变薄,管 腔扩大,间质水肿、细胞浸润等;基膜多完 整,故较缺血性肾小管坏死易修复,图1.急性肾小管坏死患者肾脏病理改变.A.肾小管出现细胞剥离及基底膜裸露(箭头所示);B.肾小管腔内出现剥脱的完整肾小管细胞(箭头所示);C.肾单位中出现细胞管型;D.肾小管近侧毛细血管边缘出现炎性细胞(箭头所示),(二)急性肾小管堵塞(acute tubular obstruction,ATO),化学物质或其毒作用后果 造成肾小管机械性堵塞 1.病因:溶血物质(砷化氢、铜盐、萘、蛇毒等)致肌红蛋白尿物质(CO、乙醇、甲
8、苯、蛇毒、蜂毒、海 洛因等)在肾小管形成结晶(乙二醇、磺胺、水杨酸盐、呋塞米、氯噻嗪类、VitC等),2.病理 肾小管腔内充满堵塞物(血红蛋白、肌红蛋白、结晶物等);堵塞部上方有尿液充斥,管腔上皮变薄,堵塞 部上皮细胞肿胀、变性、坏死,管腔内有 溃解物、炎性细胞及渗出物间质水肿.,(三)急性过敏性肾炎(acute allergic nephritis,AAN),属免疫性损伤 1.急性间质性肾炎(acute interstitial nephritis,AIN),发生于肾间质之免疫性损伤 病因:金属(金、铋、汞等)生物毒素(蜂毒等)药物(青霉素类、头孢菌素类、磺胺类、解热镇痛 药、利尿剂等),病
9、理:肾间质水肿,弥漫性炎性细胞浸润,以淋巴、单核、嗜酸细胞为主;肾小管常被累及,发生变性、坏死,免疫荧光 检查可见肾小管基膜免疫球蛋白、补体沉积.,2.急性肾小球肾炎(acute glomerlular nephritis,AGN),肾小球之免疫性损伤。病因:金属(金、银、汞、镉、锂、铋等)有机溶剂(汽油、三氯乙烯等)生物毒素(蛇毒、蜂毒、花粉、类毒素、疫苗等)药物(抗癫痫药、降血糖药、降压药、解热镇痛药、抗心律失常药等),病理:主要为肾小球充血,内皮细胞增生肿胀,血管 腔堵塞;系膜增生、细胞浸润及纤维蛋白沉积;肾小管 细胞也可受累,发生混浊肿胀。,图2.电镜下IgA肾病患者之肾小球毛细血管及
10、其系膜区图象.图中显示系膜区紧贴基底膜下有明显的致密性沉积物(箭头所示),7000,图3-6-3.电镜下中期膜性肾小球疾病(阶段II)患者肾小球毛细血管图象.图中显示肾小球毛细血管上皮下有大量致密沉积物(直箭头所示)及邻近基底膜性物质形成的突起物(弯箭头所示),4000,3.其他急性过敏性肾炎(1)过敏性血管炎综合征(allergic angitis syndrome,AAS)发生于肾小球、肾间质及 体内其他部位小动脉之免疫性损伤(血中出现抗中 性白细胞胞浆自身抗体)。本病较为罕见 病因:感染(病毒、细菌)工业性化合物(碘、溴、砷等)药物(青霉素、磺胺、别嘌呤醇等),病理:表现为坏死性肾小球炎
11、肾小球血管壁大量 嗜酸粒细胞、淋巴细胞、单核细胞浸润及节 段性纤维蛋白样坏死,伴急性间质性肾炎表 现;体内其他器官小动脉亦可同时受累。,(2)溶血性尿毒症综合征(hemolytic uremic syndrome,HUS),发生于肾小球毛细血管之免疫性损伤(免疫荧光检查见有大量免疫球蛋白、补体沉积),损伤处形成纤维蛋白、血小板网溶血、血栓形成、血小板、肾血循障碍。本病较为罕见 病因:感染 药物 生物毒素(蛇毒、蜂毒)工业性化合物(碘、砷、co等),病理:呈典型血栓性微血管病表现,严重者小动脉也受 累,引起肾皮质坏死;病程晚期,可有肾小球玻璃样变及硬化、肾小管 萎缩、肾间质纤维化;除肾脏损害外,
12、中枢神经系统及肺、心、胃肠道等 也可发生微血管栓塞及坏死.,四.中毒性肾病的诊断要点,(一)急性中毒性肾病之诊断 1.判断有无急性中毒性肾损伤 警觉性:肾毒物质接触者严密观察48h 注意可疑症状:腰部胀痛、黄疸、血色素骤降、血尿或酱油色尿、局部肌肉肿痛、突发性少尿或 无尿等 细致的尿液分析 尿量、色泽、pH、渗透压、镜检等,2.判断中毒性肾损伤的临床类型 注意病因提示 注意尿液变化特点 注意临床表现特点 举例说明,(1)急性肾小管坏死 临床特点:尿中出现大量肾小管上皮细胞及颗粒管型,红 细胞及蛋白量不大;早期即有肾小管功能障碍出现;可很快进展为急性肾功能衰竭(acute renal failu
13、re,ARF),(2)急性肾小管堵塞 临床特点:常以茶色尿、酱油色尿或结晶尿起病,伴不同 程度之肾绞痛或突发性少尿、无尿;有血管内溶血表现,多提示为血红蛋白尿所致 之ATO;有肌肉涨痛且伴血中CPK及醛缩酶升高,提示为 肌红蛋白所致之ATO,图4.光镜下之各种异常尿沉渣.A.为红细胞管型(900);B.为透明管型(900);C.为透明管型和颗粒管型(400);D.为粗大颗粒管型,旁边为白细胞(750);E.为细小和粗大颗粒管型(900);F.为卵园形脂肪体,旁边为透明管型(400);G.为白细胞管型(400),(3)急性过敏性肾炎 总体特点:严重度与剂量无明显关系;有多次 化学物质接触史,有潜
14、伏期(1-2W)。A.急性间质性肾炎 临床特点:血尿,白细胞尿(嗜酸较多),尿蛋白少,尿细 菌检查阴性;血中嗜酸细胞、IgE增加,发热,皮疹、关节痛 等过敏表现,有时血中可查见抗基膜抗体;可迅速进展为ATN而导致ARF。,B.急性肾小球肾炎 临床特点:肉眼血尿、大量蛋白尿(2g/24h),常伴水肿、高血压等典型症状;有汽油等有机溶剂吸入史及咯血、呼吸困难等症 状,而后出现血尿、蛋白尿,提示可能为“肺出 血-肾炎综合征”。,C.其他过敏性肾炎 a.过敏性血管炎综合征 临床特点:明显血尿、轻度蛋白,红细胞变形,伴有过敏症 状,有的尚查见抗中性白细胞胞浆自身抗体;其他器官亦出现小动脉受损症状(肺最常
15、见)。,b.溶血性尿毒症综合征 临床特点:接触致病化合物1-2周后出现溶血性贫血、血小 板减少症、急性肾功能不全三联综合征为临床 特点;周围血涂片可见形态多样的破碎RBC;血浆LDH及其同工酶、丙酮酸脱氢酶活性升高。,3.判断中毒性肾损伤的严重程度,(1)建立肾功能障碍的正确概念 A.尿量不是判断ARF的绝对标准“非少尿型肾衰竭(non-oliguric acute renal failure,NOARF)”发病率升高(40-90%);死亡率(33%)则低于“少尿型肾衰竭(oliguric acute renal failure,OARF)”的55%;建立NOARF概念对早期发现ARF,改善其
16、预后,有重要意义。,B.肾小球滤过率是发现ARF的敏感指标 氮质血症并不等于肾功能衰竭,脱水、高蛋 白饮食、高热、严重感染、体腔或软组织出血 及各种高分解状态,均可引起氮质血症;在ARF 早期阶段,即便肾小球滤过功能已丧失75-80%,其BUN仍可维持于正常水平。上述情况也称“肾前性氮质血症”。,()肾小球滤过率是肾功能最敏感指标*正常:80-120ml/min 下降70%:肾功能不全(氮质潴留)下降90%:肾功能衰竭(尿毒症)放射性核素技术如99m锝-二乙三胺五乙酸(99mTc-DTPA)注射,可简便而精确地测定双肾GFR(glomerular filtration rate);但临床更多使
17、用内生性肌酐清除率作GFR简便测定方法:CCr(ml/min)UCr/PCr V(ml/min)1.73/S,其它指标 如:a.血浆肌酐(plasma creatinine,Pcr)生成稳定(1mg/min,成人每日大约生成1.5g)不被肾小管重吸收,干扰因素少,故能可靠反映肾小球功能状况;较GFR迟钝(GFR减少70%以上,方见升高)*正常:177mol/L(2mg/L)或每日增加 88mol/L(1mg/L),b.血尿素氮(blood urenitrogen,BUN)GFR下降70%以上即见升高,较Pcr稍敏感;但30-40%可被肾小管重吸收;影响因素多(感染、高热、脱水、消化道出血、高蛋
18、白饮食),故BUN不一定即是肾功能障碍.*正常:7.5mmol/L(21mg/dl),(3)正确判断急性肾功能不全类型 A.鉴别肾前性肾功能不全(prerenal azotemia,PRA)PRA:肾灌流不足引起;表现为尿浓缩、BUN升高;改善肾灌注后氮质潴留情况可很快消失,也称“肾前性氮质血症(prerenal azotemia,PRA)”多无肾实质损伤,可逆性强;如未及时纠正可进展为ATN。ATN:肾小管坏死可导致肾脏排泄功能障碍氮质血症、血肌酐升高及肾小管功能障碍。,PRA与ATN的主要鉴别指标 指 标 名 称 PRA ATN 注 尿比重 1.025 500 1.5 40 12 40“尿
19、滤出钠排泄率(%)2“,B.鉴别肾后性(post-renal)ARF 乃尿路梗阻引起,起病较急,一旦梗阻解除,肾功能多可完全恢复。要点为:腰部疼痛或向腰部、会阴部放射,为梗阻性肾病(obstructive nephropathy)的最常见症状;物理检查可见肾脏肿大或膀胱明显充盈,突然出现的少尿或无尿也有提示意义;B 型超声波检查、放射性核素检查、泌尿系造影检查(可提供图象),便于观察肾脏形态、软组织阴影、结石,肾盂或输尿管扩张、积液等,有助于早期判断有无梗阻性肾病发生。,图3-6-5.左侧急性肾堵塞之核磁共振图像.A.为钆(gadolinium)注射后1min之磁共振梯度回波图像;B为钆注射后
20、1.5 min之磁共振梯度回波图像,右肾显示正常之增强图像,左肾则见肾盂扩大,肾实质有较持久的高信号强度,提示有肾图像延长相存在.,(二)慢性中毒性肾病之诊断慢性中毒性肾病临床症状常不明显,起病隐匿,动态尿液监测对及时发现十分重要!如肾小管功能障碍,除非对尿液进行特殊检查,否则很难早期发现。此种由化学物质引起之无症状性蛋白尿,预后相对较好,及时脱离接触,多能获得较好康复。,.慢性中毒性肾病的早期监测指标 选择特异、敏感的指标对长期接触肾脏毒物者进行定期监测,是及时发现慢性中毒性肾病的主要手段。近端肾小管功能障碍最敏感、实用指标是“低分子蛋白尿”检测 早期使用十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳S
21、DS-PAGE)技术进行尿蛋白分子量分析;近年已有酶联免疫法、放射免疫试剂盒,可直接检测尿中某种低分子蛋白,如2微球蛋白(2-MG)、视黄醇结合蛋白(RBP)等,灵敏、简便、快速,已得到广泛应用。,远端肾小管功能监测则需要更为细致的实验室检查,主要是:尿浓缩试验检测肾脏浓缩功能;尿液pH结合血浆pH测定判断I型肾小管性酸中毒此时血浆pH虽明显减低,但尿pH值仍持续 6.2(正常人或II型肾小管性酸中毒时,尿中pH 5.5),必要时可行氯化铵负荷试验(酸负荷试验)进一步证实;尿磷、尿钙、血钾、血钙、血磷监测则有助于判断远曲小管损伤程度及进展情况。,其他提示事项尿液常规检查即可发现“白蛋白尿”,但
22、要准确判断究究为肾小管或肾小球损伤,需进行24h尿蛋白定量才行;目前仍以“双缩脲法”和“考马斯亮蓝法”较为准确常用;尿蛋白若 2.0g/24h多提示有肾小球损伤,若 3.5g/24h则提示为肾病综合征。,.慢性慢性间质性肾炎的监测 CIN多无明显症状,肾浓缩功能障碍常为其早期特殊表现;尿比重持续偏低(1.015)、尿磷和尿钙增加,伴肾小管功能障碍(近端或远端),常提示CIN可能;肾脏B超、肾盂造影、肾活检,可发现积水、钙化、乳头坏死、肾盏变形、肾萎缩等CIN确征;GFR明显下降,或PCr、BUN、血钙、血磷等持续增高,常提示慢性肾功能不全或CRF;蛋白尿则提示有肾小球损伤;上述表现不具病因特异
23、性!,五.中毒性肾病的治疗原则,中毒性肾病的处理除考虑肾脏本身的损伤状况外,尚需考虑毒物的全身毒性,故与一般肾脏疾病的治疗有所不同。其治疗的主要原则如下:,(一)急性中毒性肾病的治疗.早期发现、及时治疗 是改善急性中毒性肾病预后的关键;具有肾脏毒物过量接触史者,均应严密监测尿液(尿量、尿pH、尿比重或渗透压、尿钠、尿沉 渣镜检等)至少48小时;异常者需进行进而检查尿滤出钠排泄(FENa)、CCr、PCr、BUN、PK、血尿酸等。,.治疗重点及具体措施重点有三个:尽速清除体内致病化合物、积极防治ARF、对症支持。具体措施如下:1.立即脱离可疑化合物接触(停用可疑药物,脱除污染衣物、清洗胃肠道、洗
24、净皮肤),静卧保暖,严密监测尿液及全身表现;避免使用肾脏毒性较强的药物。2.先按中毒治疗常规处理;出现肾功能障碍后,则不宜再用,除非有血液透析措施支持。3.早期防治水、电解质和酸碱失衡,防治血容量不足。这不仅可促进毒物排出,也有助于改善肾脏灌注,防止缺血性肾损伤。,4.利尿。可加速毒物排出,对PRA和ATO有较好效果,且有助于防治AFR;宜早期使用;一般不用甘露醇或山梨醇,多用呋塞米或利尿酸钠静脉缓注(与多巴胺联用效果更好)。5.改善肾脏微循环状况。可用多巴胺、654-2、川弓嗪、酚妥拉明等静脉滴注。6.出现色素蛋白尿应尽早投用碱性药物,可减轻色素蛋白沉积,防治ATO及ATN。7.早期使用细胞
25、干预措施。如早期、足量、短程使用糖皮质激素;还可使用ATP、ACEI等。,8.血液净化疗法(blood purifacation therapy)。对中毒性肾病尤应贯彻“预防性透析”,以尽早清除毒物,早期防止ARF发生。血液透析(HD)既可以清除体内废物,又可清除外源性化合物,但分子量大(40kD)、与血浆蛋白结合的物质则不易被HD清除。血浆置换(PE)或血液灌流(HP)尤适用于中毒性疾病,但PE需用大量血浆,使应用受到很大限制;HP系将血液引入装有固态吸附剂(活性炭、树脂等)的容器中,进行毒物吸附、清除,应用较广。,9.加强对症支持,防治继发症,改善症状,促进康复。如AGN,应认真控制血压,
26、保证肾脏血流量、维持肾脏功能、预防心脑继发症;对于AAN,除前述治疗原则外,早期投用较大剂量糖皮质激素并维持一定疗程,对缓解症状十分有用。,10.ARF治疗原则与内科同;目的是争取时日,等待肾脏修复。如少尿期应注意限制液体入量,利尿排水,密切检测血钾变化,防止血钾过高引起心脏骤停等;由于入量受限,易引起营养不良或诱发多脏器功能衰竭,应注意保证充足热量,减少蛋白质分解,必要时可给予静脉高营养。多尿期则应注意体内水、电解质平衡,防止脱水和电解质过低,并注意营养支持和感染防治,一旦BUN和PCr接近正常水平,即可逐渐增加饮食中的蛋白量。,(二)慢性中毒性肾病的治疗.早期阶段(指肾小管功能障碍、无症状
27、性蛋 白尿等病程)及时中止毒物接触,多能逐渐获得康复;多数化学物质并无特异性解毒药物,非特异性解毒剂(如葡萄糖、维生素、能量合剂、葡萄糖醛酸、还原型谷胱甘肽、硒等微量元素等)亦有助于病情恢复;避免使用有肾脏毒性及可用可不用药物。,.慢性间质性肾炎阶段 重点在于保护残存的肾单位,延缓病情进展;病人应禁止从事有毒有害作业,严格合理用 药,避免使用具有肾脏毒性药物;调整饮食结构(低蛋白高热量,以免产生过量 含氮废物,加重肾脏负担);减轻体力负荷,早期防治感染,积极对症支持;进展为CRF后透析疗法则成为维持生命手段,腹膜透析(PD)的进展给CRF患者提供了新的机会;肾脏移植将可能成为中毒性CRF最根本
28、有效的治疗办法。,六.展望我国在上世纪80年代才在中毒性肾病领域开始真正的开拓。20余年来,除在急性中毒性肾病的临床工作方面继续积累实际经验外,早期精力多集中在慢性中毒性肾病的探索上。最初,主要是建立简便而规范的研究方法,如尿中蛋白分析方法、尿蛋白分子量测定、特殊尿蛋白的试剂盒检测、尿酶分析等,给职业中毒性肾损伤的健康监护、流行病学调查、临床研究提供了必要手段。开展了重金属性肾损伤的研究,如汞、镉等肾脏毒性机制方面,取得了不少进展。,根据我国在一领域的实际情况,如下几个方面可能是今后最为有利的突破口:.急性中毒性肾损伤早期启动环节研究,可能为早期诊断和早期干预提供最佳切入点;.一些经典肾脏毒物如汞、镉、铅、汽油等肾脏损伤的分子机制及有效干预环节的研究一旦突破,可能使目前对中毒性肾损伤发病机制的认识有质的飞跃;,.中毒性肾损伤防治药物的开发,这是前述研究取得进展后的必然动作,也是实验室研究回馈临床实际的最佳方式;.认真作好基础和临床研究资料的收集、整理、总结、分析,进一步制订和完善各种急、慢性中毒性肾病诊、治方案,完成有关肾脏毒物手册的编制,以为今后更系统、深入地开展中毒性肾病的研究打好基础。这些工作将为我国中毒性肾病临床和研究领域培养、造就一大批年轻人才,值得重视。,.中德光气中毒研讨会DSCN4538.jpg,谢谢大家!,