心功能不全(1).ppt

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1、(Cardiac insufficiency),心功能不全,华中科技大学同济医学院病理生理系,病史：患风湿性心脏病10余年。近3月来出现心慌、闷气,伴浮肿、腹胀，不能平卧。体查：重病容,唇甲紫绀,半坐卧位,颈静脉怒张。呼吸36次/分,两肺底可闻湿性罗音。心界向左右两侧扩大,心率130次/分,血压(110/80mmHg)。心尖部可闻IV级收缩期吹风样及舒张期雷鸣样杂音。肝脏在右肋下6cm可触及，有压痛，腹部有移动性浊音，骶部及下肢明显凹陷性水肿。分析患者发生了哪些病理生理变化？,Clinical example,第一节 概述,心力衰竭（heart failure）,心肌的收缩和(或)舒张功能发生

2、障碍，使心输出量减少到不能满足机体代谢需要的病理生理过程。,心功能不全(Cardiac insufficiency)包括心脏泵血功能下降但处于完全代偿直至失代偿的整个过程。,心力衰竭（heart failure)患者出现明显的症状和体征，属于心功能不全的失代偿阶段。,心功能不全与心力衰竭,(Causes and predisposing factors of heart failure),第二节心力衰竭的病因和诱因,一、病因(Causes),舒缩障碍,负荷过重,(一)心肌受损(Impaired myocardium),(二)心脏负荷过度(Overload for myocardium),压力负

3、荷：心室收缩时承受的负荷，又称为后负荷,容量负荷：心室舒张时承受的负荷，又称为前负荷,二、诱因,(Predisposing factors),感染 心律失常 电解质及酸碱平衡紊乱 妊娠和分娩,(Classification of heart failure),第三节心力衰竭的分类,按病变累及的部位,左心衰竭(left-sided heart failure)右心衰竭(right-sided heart failure)全心衰竭(whole heart failure),按心肌舒缩功能,收缩性衰竭(systolic heart failure)舒张性衰竭(diastolic heart fail

4、ure),按心输出量,低输出量性心力衰竭(low-output heart failure)高输出量性心力衰竭(high-output heart failure),低输出量型心衰,高输出量型心衰前,高输出量型心衰,正常心输出量,正常人,按心力衰竭的发展速度分为:,急性心力衰竭(acute heart failure)慢性心力衰竭(chronic heart failure),按病情的严重程度分为:,轻度心力衰竭(mild heart failure)中度心力衰竭(moderate heart failure)重度心力衰竭(severe heart failure),(Mechanisms o

5、f heart failure),第四节心力衰竭的发病机制,心肌收缩舒张的分子机制,舒张,收缩,Ca2+与调节蛋白结合,心肌兴奋,肌球蛋白头部和肌动蛋白结合,形成横桥,与肌球蛋白结合的ATP水解释放出能量,肌动蛋白滑动,心肌收缩,心肌收缩性减弱,收缩相关蛋白质被破坏 心肌能量代谢紊乱 心肌兴奋收缩耦联障碍 心肌的不平衡生长,(Injuries of myocardial contractile protein),1.心肌收缩蛋白的破坏,心肌细胞死亡导致收缩相关蛋白被分解破坏，心肌收缩力下降。,心肌细胞坏死心肌细胞凋亡,心肌细胞坏死,线粒体肿胀溶酶体破坏中性粒、巨噬细胞浸润,2.心肌能量代谢紊乱

6、,心肌能量生成障碍 能量利用障碍 心肌储能减少,(Disorder of myocardial energy metabolism),(1)心肌能量生成障碍(impaired energy production),最常见的原因:心肌缺血缺氧,ATP缺乏引起的后果:,(2)心肌能量利用障碍(impaired energy utilization),肌球蛋白ATP酶同工酶有三种:V1():活性最高 V2():活性次之 V3():活性最低,过度肥大的心肌其肌球蛋白头部ATP酶活性下降，原因是 V1 型转变为 V3 型,(3)心肌储能减少(reduced energy reserve),磷酸肌酸(CP

7、),心肌肥大时，磷酸肌酸激酶活性，储能的CP,(Impaired excitation-contraction coupling),3.心肌兴奋收缩耦联障碍,肌浆网处理Ca2+功能障碍,胞外Ca2+内流障碍,肌钙蛋白与Ca2+结合障碍,肌浆网Ca2+摄取能力 心肌缺血缺氧，ATP供应不足，肌浆网 Ca2+泵活性减弱。,(1)肌浆网处理Ca2+功能障碍,PLA,肌浆网 Ca2+泵,P-PLA,去甲肾上腺素受体,肌浆网Ca2+储存量 心力衰竭时线粒体摄取Ca2+增多，不利于肌浆网的钙储存。,肌浆网Ca2+释放量,Ry-受体,Ca2+,H+,肌浆网,(2)胞外Ca2+内流障碍,Ca2+,Ca2+,K

8、+,肾上腺素,+受体,腺甘酸环化酶激活,ATP,cAMP,H+,心肌收缩,高钾血症时K+可阻止Ca2+的内流,1-肾上腺受体下调,心肌内去甲肾上腺素减少,酸中毒降低受体对去甲肾上腺素 的敏感性,(3)肌钙蛋白与Ca2+结合障碍 酸中毒时，H+与肌钙蛋白的亲和力比Ca2+大,占据了troponin上的Ca2+结合部位。,4.心肌肥大的不平衡生长,(Imbalance growth of myocardial hypertrophy),肥大心肌发生衰竭的基础,心肌重量的增加超过心交感神经元轴突的增长,去甲肾上腺素含量减少,肥大心肌毛细血管数量增加不足，缺血缺氧,心肌线粒体数量不能随心肌肥大成比例增

9、加,肥大心肌的肌球蛋白ATP酶活性下降,肥大心肌肌浆网Ca2+处理能力下降,心肌舒张性能异常,(Impaired myocardial diastolic properties),细胞内钙离子复位延缓,肌浆网,胞浆,Ca2+,Ca2+,Ca2+,Ca2+ATP酶Na+-Ca2+交换体,心室硬度、顺应性,心肌肥大,炎细胞浸润,纤维化,心室压力-容积（p-V）曲线,心肌肥大、炎症、纤维化 dv/dp 心室的扩张充盈受阻 心输出量dv/dp左室舒张末期相同容积 的改变，压力变化 肺V压肺瘀血、肺水肿所以dv/dp诱发 或 加重心力衰竭。,心脏各部舒缩活动的不协调,常见原因：心律失常如：同一心室，由于

10、病变呈区域性分布：病变轻的区域心肌舒缩活动病变重的区域心肌完全丧失收缩功能 非病变区心肌功能相对正常 不协调心输出量,第五节心功能不全的代偿机制,(Compensatory mechanisms to cardiac insufficiency),心泵功能障碍,组织器官供血,心输出量,神经-体液调节机制激活,交感肾上腺髓质系统激活,肾素-血管紧张素-醛固酮系统激活,增强心肌收缩力 增加血容量 维持重要器官的血流灌注,快速作用,慢速作用,促进心肌的肥大,心内代偿,心率加快,心脏扩张,心肌肥大,1.心率加快,机制,利,在一定范围内，心输出量,弊,心率过快(150次/分)对机体不利:增加心肌耗氧量

11、心脏舒张期过短 冠脉血流过少；心室充盈不足,2.心脏扩张,紧张源性扩张 心室容量加大并伴有收缩力增强的心脏扩张 肌节长度2.2m 代偿,肌源性扩张 心肌拉长不伴有收缩力增强的心脏扩张 肌节长度2.2m 失代偿,3.心肌肥大,心肌肥大的种类,离心性肥大 在长期容量负荷作用下，心肌纤维呈串联性增生。,向心性肥大 在长期压力负荷作用下，心肌纤维呈并联性增生。,利：增加心肌收缩力,有助于维持CO；室壁厚度增加,降低室壁张力,降低心肌耗氧量弊：心肌收缩性减弱；能量代谢障碍等,心外代偿,(一)血容量增加,(二)血流重分布 保障重要器官血供；增加后负荷,(三)红细胞增多 增加血液携氧能力；增加血粘度,(四)

12、组织细胞利用氧的能力增强 细胞线粒体数量增多 肌红蛋白含量增多,(Consequences of the pumping dysfunction),第六节心脏泵血功能障碍对机体的主要影响,心输出量(cardiac output,CO)减少 射血分数(ejection fraction)降低 心室充盈(ventricular filling)受损 心率(heart rate)增快,一、低排出量综合征(syndrome of low output)特点为:,心慌、无力、头晕 皮肤苍白 尿少 心源性休克,临床表现:,、静脉瘀血综合征(syndrome of venous congestion)，包括

13、:,体循环瘀血(systemic congestion)肺循环瘀血(pulmonary congestion),(一)体循环瘀血(Systemic congestion),当CVP16 cmH2O时，即出现体循环瘀血征，见于右心衰竭及全心衰竭。,主要表现颈静脉充盈或怒张肝肿大及肝功能损害胃肠道瘀血所致的食欲不振等 消化道症状心性水肿,(二)肺循环瘀血(Pulmonary congestion),当PCWP18 mmHg时，即出现肺循环瘀血征，见于左心衰竭。,呼吸困难的机制:,肺瘀血、肺水肿肺顺应性气道阻力肺间质压力增高刺激肺毛细血管旁 感受器，引起反射性浅快呼吸,肺瘀血的主要表现:呼吸困难(d

14、yspnea),呼吸困难的表现形式:,劳力性呼吸困难(dyspnea on exertion)端坐呼吸(orthopnea)夜间阵发性呼吸困难(paroxysmal nocturnal dyspnea),劳力性呼吸困难的发生机制:,回心血量增多，加重肺瘀血心率加快，舒张期缩短机体活动时需氧量增加,端坐呼吸的发生机制:,端坐时部分血液转移到躯体下半部，肺瘀血减轻端坐时胸腔容积增大,肺活量增加端坐位可减少水肿液的吸收，肺瘀血减轻,夜间阵发性呼吸困难的发生机制:,入睡后迷走神经兴奋，使支气管收缩入睡后平卧后下肢静脉血回流增多，肺瘀血、水肿加重入睡后中枢对传入刺激的敏感性降低,(Pathophysio

15、logical basis of prevention and treatment for heart failure),第七节 心力衰竭防治的病理生理基础,防治原发病，消除诱因 改善心脏的舒缩功能 减轻心脏前、后负荷，提高心输出量 控制水肿,病史：患风湿性心脏病10余年。近3月来出现心慌、闷气,伴浮肿、腹胀，不能平卧。体查：重病容,唇甲紫绀,半坐卧位,颈静脉怒张。呼吸36次/分,两肺底可闻湿性罗音。心界向左右两侧扩大,心率130次/分,血压(110/80mmHg)。心尖部可闻IV级收缩期吹风样及舒张期雷鸣样杂音。肝脏在右肋下6cm可触及，有压痛，腹部有移动性浊音，骶部及下肢明显凹陷性水肿。,

16、Clinical example,患者患有哪种类型的心力衰竭？出现了哪些代偿？,思考题：酸中毒诱发心力衰竭的机制？,酸中毒诱发心力衰竭的机制？,1.竞争性抑制钙与肌钙蛋白的结合；2.抑制钙内流；3.抑制肌浆网释放钙；4.抑制肌球蛋白ATP酶活性；5.可并发高钾，抑制钙内流、降低传导性；6.微循环障碍，回心血量减少、心输出量减少。,呼吸衰竭Respiratory Failure,同济医学院病理生理学系,PiO2 150mmHg,外呼吸,肺通气ventilation,PAO2 100PACO2 40,换气gas exchange,PvO2 40mmHgPvCO2 46mmHg,PaO2 100mm

17、HgPaCO2 40mmHg,Process of external respiration,一、概念,外呼吸障碍 PaO2低于正常 60mmHg（海平面）Hypoxemic PaCO2不高 I型呼衰Hypercapnic 50mmHgII型呼衰,Everest,PiO2,PaO2,问：登山运动员达3000m以上，PaO2 60mmHg 发生哪型呼衰？,二、病因，发病机制,（一）通气障碍 ventilatory disorder 1、限制性restrictive吸气受限（1）神经、肌肉麻痹（2）胸廓顺应性（3）肺顺应性 RDS（4）胸腔积液，气胸,2、阻塞性obstructive 气道阻力增高

18、 呼吸困难dyspnea 中央性气道阻塞 外周性气道阻塞 吸气性 呼气性 用力呼气 小气道闭合问：平呼气能否使小气道闭合？健康人用力呼气小气道闭合吗？肺气肿病人？,中央气道胸外段阻塞无呼气困难,中央气道胸外段阻塞吸气困难,中央气道胸内段阻塞呼气困难,中央气道胸内段阻塞无吸气困难,呼气,吸气,呼气,吸气,不同部位气道阻塞所致呼气与吸气时气道阻力的变化,0,+20,+30,+20,+20,+20,+35,+10,正常人用力呼气,肺气肿者用力呼气,+20,0,+10,+20,+20,+20,+25,+20,+20,气道等压点上移用力呼气引起气道闭合Unit:cmH2O,+5,血气变化,PaCO2 P

19、aO2,PaCO2为反映肺泡通气最好指标,PACO2=,0.863VCO2VA,（二）弥散障碍diffusion disorder 1 肺泡膜面积减小 2 肺泡膜增厚+肺血流增快 血气变化 PaO2 PaCO2不高,PO2,13.33,10.67,8.00,5.33,2.67,0,0.25,0.50,0.75 s,PCO2(kPa),6.13,PvCO2,PvO2,PaO2,PaCO2,血液通过肺泡毛细血管时的血气变化实线为正常人 虚线为肺泡膜增厚患者,（三）肺泡通气与血流比例失调 Ventilation-perfusion imbalance,（三）肺泡通气与血流比例失调 Ventilati

20、on-perfusion imbalance,肺尖肺底,VA Q VA/Q,36,110,30.6,1、部分肺通气障碍功能性分流（functional shunt）,PaO2?,CaO2,2、部分肺血流障碍死腔样通气（dead space like）,?,2、部分肺血流障碍死腔样通气（dead space like）,问：1、PaCO2也可降低或增高，为什么？2、死腔样通气与功能性分流谁更容易被代 偿,为什么？如何代偿？,（四）解剖分流增加（anatomic shunt）,支气管静脉,肺动脉,肺静脉,问：血气变化？真性分流与功能性分流的鉴别？,肺泡毛细血管膜损伤 炎症,肺水肿,肺不张,支气管痉

21、挛,肺血管收缩微血栓,肺内分流,弥散障碍,死腔样通气,低氧血症,急性呼吸窘迫综合征（ARDS）呼吸衰竭,致病因子,二、代谢、机能变化,PaO2 60mmHg 代偿反应为主 30mmHg 代谢、机能严重紊乱PaCO2 50mmHg 代偿反应为主 80mmHg 代谢机能严重紊乱问：COPD病人长期氧疗，PaO2和 血pH略低于正 常，PaCO275-110mmHg，病人无明显脑病 表现。肺性脑病的主要原因是什么？,三、防治原则,问：I型呼衰与II型呼衰的氧疗有何不同？为什么？,肝功能不全,Hepatic insufficiency,同济医学院病理生理学系,人体化学工厂,肝脏行使着许多对机体而言必不

22、可少的功能,代谢：糖，脂，蛋白质，维生素，激素 分泌：胆汁 合成：白蛋白，凝血因子，纤溶酶原，抗纤溶酶 解毒：毒物，药物，激素，代谢废物,枯否细胞：,肝实质细胞：,杀灭细菌、病毒，清除内毒素,各种致肝损伤因素使肝细胞（肝实质细胞和枯否细胞）发生严重损害，使其代谢、分泌、合成、解毒与免疫功能发生严重障碍，机体出现黄疸、出血、继发感染、肾功能障碍、脑病等一系列临床综合征，称之为肝功能不全。,肝功能不全,肝功能不全的分类及病因,急性肝功能不全：急性、严重而广泛的肝 细胞变性和坏死，常 见于暴发性病毒性肝炎，药物中毒，急性脂肪肝。,慢性肝功能不全：肝硬化失代偿，肝癌晚期。,注意：多数致肝损伤因素一般不

23、易引起肝功能障 碍，因为肝细胞具有强大再生能力。这种 能力与其重要功能相适应。,肝功能不全的临床表现及其机制,一 物质与能量代谢障碍,（一）低血糖症,肝细胞大量坏死，糖原储备锐减,葡萄糖-6-磷酸酶破坏，肝糖原无法水解,胰岛素灭活障碍产生高胰岛素血症,（二）低蛋白血症,肝细胞数目减少,低蛋白血症促进肝性腹水形成,肝细胞代谢障碍,（三）低钾血症,醛固酮灭活减少,长期低钾使细胞内缺钾，可导致肾小管上皮细胞发生空泡变性和功能障碍，从而促进肝性肾衰的发生。,腹水,有效循环血量减少,Ald分泌增多,（四）低钠血症,有效循环血量减少,血ADH升高,肾排水减少,细胞分解代谢增强,胞内钾释出，胞外钠入胞内,低

24、钠血症可导致脑细胞水肿，中枢神经系统功能障碍,ADH灭活障碍,（五）能量代谢障碍,二 胆汁分泌和排泄障碍 黄疸,高胆红素血症,肝细胞内胆汁淤积症,胆红素的摄取、运载、酯化、排泄及胆汁酸的摄入、运载及排泄均由肝细胞完成。,三 凝血与纤溶障碍 出血倾向,凝血因子合成减少,凝血因子消耗增多,血循环中抗凝物质增多,原发性纤溶,血小板的量与功能异常,四 免疫功能障碍,细菌感染,肠源性内毒素血症（intestinal endotoxenia）,1 内毒素入血增加：（1）侧枝循环建立（2）肠壁水肿,肠粘膜屏障障碍2内毒素清除减少,肠源性内毒素血症 肝损伤,1.内毒素直接损伤2.呼吸爆发3.EC表达ICAM-

25、14.肝微循环障碍,内毒素激活了枯否细胞,EC，释放细胞因子，进而吸引更多的巨噬细胞、单核细胞，并使其增殖、激活，释放更多的细胞因子,五 解毒功能障碍 肝性脑病,六 肝性腹水,七 肝性功能性肾衰竭,肝功能不全是一个由轻到重渐进的过程，肝功能衰竭是它的晚期阶段，在临床主要表现为肝性脑病与肾功能衰竭,肝性脑病,Hepatic encepholopathy,定义:继发于严重肝病的神经精神综合征,临床表现由轻到重：,性格行为轻微改变,肝昏迷=肝性脑病？,精神错乱行为异常,昏睡,昏迷,肝性脑病的发病机制,病理学检查显示：肝性脑病发生时脑组织并无明显特异的形态学改变,患者神经精神异常是由脑组织代谢和功能障

26、碍所致,数种假说试图揭示其奥秘,假说一 氨中毒学说ammonia intoxication hepothesis,提出依据,80%的肝昏迷患者血氨升高,肝硬化患者口服含氨药物或进食大量蛋 白质后血氨升高，并出现肝性脑病症状 及脑电图改变,中心论点,肝功能严重受损,尿素合成障碍,血氨水平升高,进入脑组织中氨增多,脑功能障碍,氨的生成,氨的清除（肝脏合成尿素）,血氨增高的原因,正常情况下，氨的生成与清除处于平衡状态,上消化道出血胃肠功能障碍肾功能障碍肌肉产氨增加,肝功能严重障碍,鸟氨酸循环底物缺失ATP不足肝内酶系统破坏,氨的生成,氨的清除,肝功衰发生后：,高血氨的毒性作用：,1.干扰脑组织的能量

27、代谢,2.使脑内神经递质发生改变,氨中毒学说的挑战,1.20%肝昏迷患者血氨正常 部分患者血氨恢复正常后，昏迷 程度无相应好转3.暴发性肝炎患者血氨水平与临床 表现无相关性,假说二 假性神经递质学说,False neurotransmitter hepothesis,提出依据,部分肝昏迷患者血氨水平与临床表现无相关性,用左旋多巴治疗可使肝昏迷患者神志迅速 恢复,中心论点,肝功能严重障碍,假性神经递质在网状结构神经突触部位堆积,神经冲动传递障碍,中枢神经系统功能障碍,昏迷,脑干网状结构是维持意识的基础,大脑皮质,间脑,脑干网状结构,上行神经冲动,多次更换神经元,次级神经元,神经递质,突触,正常及

28、假性神经递质,肝功能衰竭时，网状结构中的正常神经递质为假性神经递质所取代，致使神经冲动传递发生障碍,次级神经元兴奋,真性神经递质,突触,次级神经元无法正常兴奋,假性神经递质竞争结合受体,突触,Nomal,Hepatic failure,假说三 血浆氨基酸失衡学说,Plasma amino acid imblance hepothesis,提出依据,肝性脑病患者BCAA/AAA较正常人显著下 降(decrease from 33.5 to 0.6 1.2),纠正BCAA/AAA，患者中枢神经功能得到 改善,中心论点,胰岛素,胰岛素/胰高血糖素,BCAA/AAA,AAA竞争入脑增多,抑制真性神经递

29、质生成促进假性神经递质生成,BCAA,AAA,苯丙氨酸,酪氨酸,色氨酸,血浆,血脑屏障,脑,苯丙氨酸羟化酶,中性氨基酸,苯丙氨酸,酪氨酸,多巴,多巴胺,去甲肾上腺素,苯乙胺,苯乙醇胺,-羟化酶,酪胺,羟苯乙醇胺,5-羟色氨酸,5-羟色胺,色氨酸,脱羧酶,色氨酸羟化酶,FNT苯丙氨酸色氨酸,FNT中性氨基酸5-羟色胺,FNT,脱羧酶,-羟化酶,与假性神经递质学说相比，该学说强调假性神经递质不单纯来自肠道，也可由芳香族氨基酸在脑内代谢生成，并强调真性神经递质减少的作用。是假性神经递质学说的补充和发展,假性神经递质学说与血浆氨基酸失衡学说的挑战,1.大鼠脑多巴胺和去甲肾上腺素减少，动物仍清醒；脑内+

30、羟苯乙醇胺，不昏迷；肝病（无脑病）患者BCAA/AAA均降低3.部分肝性脑病患者+BCAA，纠正失衡，脑病未见改善,假说四 GABA学说,GABA hepothesis,提出依据,实验性肝性脑病家兔外周血GABA水平增高,肝性脑病患者脑内GABA受体增加,突触后神经元,突触前神经元,兴奋,主要论点,GABA是哺乳动物脑内最主要的抑制性神经递质。肝功衰使得肠源性GABA清除减少，通过通透性增强的血脑屏障，进入中枢神经系统，与受体结合后使神经元呈超极化状态，抑制中枢系统功能,当前的观念,高血氨与血浆氨基酸失衡相互依赖，互为因果，共同促进昏迷发生,血氨,血氨,胰高血糖素,胰岛素,BCAA/AAA,G

31、ABA能神经传导,氨基丁酸转氨酶,脑内GABA,GABA毒性,脑内谷氨酰胺生成,氨基酸代谢紊乱,促进,高血氨形成与维持,分泌,(+),(+),（-）,肝性脑病的影响因素,神经毒质之间、神经毒质与代谢异常之间的协同作用,故防止诱因作用，是预防肝性脑病的重要原则之一,血脑屏障通透性增高,脑的敏感性增高,肝性脑病的防治,谨防诱因纠正高血氨：口服新霉素，乳果糖纠正氨基酸失衡人工肝肝移植,慢性肾功能衰竭Chronic Renal Failure,同济医学院病理生理学系,慢性肾功能衰竭Chronic Renal Failure,进行性肾单位破坏,机体内环境紊乱的病理过程,慢性肾疾病,长时间,概念：,一、原

32、 因,（一）肾脏疾病 慢性肾小球肾炎，慢性肾盂肾炎，多囊肾，结石，肿瘤,（二）全身性疾病 糖尿病 高血压 系统性红斑狼疮,Causes of CRF:Obstruction/reflux,多 囊 肾,二、发病过程,慢性,渐进的过程,1.代偿期,2.肾功能不全期,3.肾功能衰竭期,4.尿毒症期,CRI的临床表现与肾功能的关系,发展过程,肾储备功能下降期（代偿期）,肾功能不全（氮质血症期）,肾功能衰竭期,尿毒症期,机体如何代偿?,肾储备能力肾单位的功能增强,并发生代偿性肥大肾的调节功能:酸碱,钠,钾，NPN肾血流自身调节,健存肾单位的代偿,血液灌流 GFR,代偿性肥大,失代偿期,疾病,肾功能障碍,

33、？,肾单位进行性丧失,思考题：CRI发展到一定阶段,即使原始病因已去除,有功能的肾单位仍进行性减少,病情加重,为什么?,三、发病机制,1.健存肾单位学说（Intact nephron Hypothesis）,疾病,肾单位受损丧失功能,GFR,健存肾单位代偿,GFR,2.矫枉失衡学说（Trade-off Hypothesis）,GFR,高血磷,低血钙,PTH,肾排磷增加,血磷正常,3.肾小球过度滤过学说（Glomerular Hyperfiltration Hypothesis）,4.肾小管-肾间质损害,CRI大鼠模型：大量蛋白质摄入：肾小管明显肥大伴囊性变、间质炎症、纤维化，集合管明显的增生性

34、变化低蛋白低磷饮食，纠正酸中毒：减轻健存肾单位肾小管-肾间质损害 进而减缓肾损伤的进展,四、CRI对机体的影响,泌尿功能障碍内环境紊乱其它病理生理变化,(一)泌尿功能障碍,1.尿量的变化:Normal:1500ml/天 1000ml/白天 500ml/夜夜尿（nocturia),多尿（polyuria)2000ml/d,机制？少尿 400ml/d,2.尿渗透压的变化（尿相对密度）低渗尿,等渗尿（1.008-1.012）（N：1.002-1.035）,3.尿成分的改变 蛋白尿,血尿,脓尿,(二)体液内环境变化,1.氮质血症:（azotemia),GFR,含氮代谢废物蓄积,NPN40mg/dl,尿

35、素氮,肌 酐,尿酸氮,GFR BUN 40%Normal 20%200mg/dl,肌酐清除率=尿Cr*每分钟尿量/血Cr,尿酸氮:较BUN、Cr轻,2.酸中毒,CRI初期:,肾小管上皮细胞泌氢与重吸收碳酸氢根减少,胃肠代偿性重吸收氯增多,AG正常型酸中毒,CRI晚期:,非挥发性酸(硫酸,磷酸)排泄减少,AG增高型酸中毒,3.电解质紊乱,钠代谢障碍:“失盐性肾”,严重低钠危及患者生命,而补钠易加重肾性高血压,故存在治疗矛盾,慢性肾功能不全患者为何失钠？,钾代谢障碍,CRI肾排钾与尿量密切相关,若尿量不减少,血钾可维持正常,但肾对血钾的调节功能大大降低,易出现高钾,低钾,晚期发生高钾血症,钙磷代谢

36、异常,高血磷,低血钙,高血磷：GFR低血钙：高血磷（磷酸钙，降钙素）VitD3代谢障碍 毒性物质使肠道吸收障碍,GFR,高血磷,低血钙,PTH,肾排磷增加,血磷正常,（三）CRI时其它器官系统的病理生理改变,肾性高血压肾性贫血出血肾性骨病,肾性高血压renal hypertension,肾脏疾病,肾血流减少,肾素,血管紧张素,外周阻力增加,高血压,肾实质破坏,肾髓质PGA2 E2减少,（-）,（-）,肾性骨病,同济医学院病理生理学系,尿 毒 症 Uremia,尿毒症 Uremia,一、概念：肾功能衰竭最严重阶段，肾脏泌 尿功能严重障碍,终末代谢产物和内源性毒物严重潴留,水、电解质和酸碱平衡严重

37、紊乱,某些内分泌功能失调,一系列自体中毒症状,二、机体的变化,（一）消化系统 1 表现：厌食、恶心、呕吐、腹泻、消化道溃疡、出血等 2 机制：,（二）心血管系统,CRF晚期（尿毒症）,心律紊乱,心衰,尿毒症性心包炎,（三）呼吸系统（尿毒症肺）,尿毒症,潮式呼吸,肺钙化,肺水肿,（四）神经系统,1 中枢功能障碍(尿毒症性脑病)(1)能量代谢障碍(2)毒性物质蓄积脑水肿(3)高血压，脑血管痉挛脑缺血,2.外周神经病变(感觉异常，运动障碍)毒性物质引起髓鞘变性所致 胍基琥珀酸、PTH（）转酮醇酶,三、中毒症状的发生机制,毒物（PTH，尿素，甲基胍，胺，酚）,广泛细胞损伤,各系统器官功能障碍,全身中毒

38、症状，体征,引起胃溃疡、出血倾向；形成氰酸盐突触膜蛋 白发生氨基甲酰化 神经和精神症状。,1.尿素,仅部分患者血液中尿素明显升高；给正常人投以尿素，仅引起口渴和少尿；尿毒症患者症状并不一定与尿素水平相关.,2.胍类化合物 甲基胍（毒性最强的小分子物质）在体复制 体外：降低乳酸脱氢酶和ATP酶活性（-）氧化磷酸化胍基琥珀酸（-）转酮醇酶神经系统的功能障碍 抽搐、心动过速、溶血、出血,3.胺类（1）神经毒性作用（芳香族胺、脂肪族胺）（2）引起贫血（脂肪族胺、多胺）（3）促使脑水肿、肺水肿、腹水的发生（多胺）,4.中分子毒性物质（500-5000）（1）引起中枢和外周神经病变（2）引起贫血、出血（3

39、）引起细胞免疫功能低下（4）影响糖代谢和脂肪代谢,5.PTH（1）引起中枢和外周神经损害（2）引起肾性骨营养不良（3）引起皮肤瘙痒和软组织坏死（4）促使溃疡形成,四、防治尿毒症的病生基础,治疗原发病 防止肾负荷加重 透析治疗 肾移植,病 例,王XX 男 68岁 80年1月18日入同济医院 主诉:乏力,腰痛3年,恶心呕吐,少尿10天.现病史:3年前始尿多,尤夜尿多,腰痛,乏力,无水肿.近一年常头昏,骨痛,跛行.尿有蛋白和管型.病渐加重.近年恶心,呕吐,全身痒,失眠,记忆力减退,对外界反应淡漠,渐至昏迷,出鼻血二次,腹泻偶带血,尿渐减少,近二天每日仅150ml左右.既往史:高血压13年,有绞痛史.

40、体 检:贫血,重病容,T37,R 130/min,深大,P 90/min,Bp 160/90mmHg,昏迷,口臭,牙龈红肿出血,口腔粘膜有溃疡,心界向左下扩大,下肢无水肿.实验室检查:RBC 200万/cmm,Hb 6g%,血小板12.8万/cmm,血尿素氮92.2mg%,肌酐11.2mg%,K+5.9%mEq/L,Na+123mEq/L,Ca2+7mg/L,磷7mg/dL,尿比重1.010,蛋白(+),诊断病程经过和临床表现与ARF的区别为何先多尿后少尿?多尿,为何内环境紊乱?为何病情年年加重?病人高血压发生机制7.贫血机制8.恶心,呕吐,口臭,消化道溃疡机制9.病人血钙低为何不抽搐?10.

41、腰痛,骨痛机制 11.皮肤痒机制12.淡漠,昏迷机制,病例讨论,肾衰的防治,病因 减负 帮忙 替代,透析 血液、腹膜透析、结肠透析,原理,血 液,透析液,膜（人工膜，腹膜）,肾功能不全（衰竭）,Renal Insufficiency(RI)Renal failure(RF),同济医学院病理生理学系,正常肾功能,排泄 调节 内分泌,正常肾功能的实现,肾小球滤过,肾小管重吸收与分泌,内分泌,共同基础：肾细胞结构和功能的正常,肾血流量,尿液的生成首先取决于肾小球的正常滤过,肾小球滤过面积,肾小球滤过膜通透性,肾小球有效滤过压,肾小管的功能,重吸收 浓缩与稀释分泌 H+K+NH3,肾脏的内分泌功能,肾

42、素前列腺素促红素 羟化 1，25（OH)2VitD3灭活胃泌素、PTH,肾功能不全概念,第一节 急性肾功能不全,双肾在短时间内出现泌尿功能障碍,代谢废物潴留,水，电解质，酸碱平 衡紊乱,Acute renal insufficiency ARI,内环境紊乱的病理过程,特点：起病急骤，病程短，如治疗及时，可 完全恢复，不留后遗症。,GFR急剧减少,中心发病环节：,临床表现：氮质血症，高钾血症，代谢性酸中毒,一、病因及分类,肾前性因素(prerenal ARI)功能性 肾后性因素(postrenal ARI)肾性因素(intrarenal ARI)器质性,1.Prerenal ARI:vascul

43、ar,（功能性）,低血压，休克，心功能不全,肾小,肝肾综合征 功能性,2.Postrenal ARI:obstructive,尿路急性梗阻,从肾盂到尿道：结石，肿瘤，表现为突然无尿,肾小球损伤,肾间质疾患,GFR,肾性急性肾功能衰竭(器质性肾衰),肾 小 管 坏 死,肾实质损害,3.Intrarenal ARI:parenchymal,Acute Tubular Necrosis:ATN,仅少数为坏死，多见为小管功能障碍，主要在近球小管S3，髓袢mTAL,肾小管坏死：ATN占ARF之75%,Etiology of ATN,1.renal ischemia:肾缺血 肾小管对缺血最敏感（1）髓袢底

44、部仅10-8mmHg（2）皮质肾单位S3,mTAL离血管远（3）重吸收1mmol NaCl耗氧30umol,两者并存（如挤压综合征），或互为因果,2.Nephrointoxincation:肾中毒,外源性肾中毒:肾毒性药物、生物毒素、有机溶媒、重金属内源性肾中毒:溶血、横纹肌溶解,二、发病机制,1.肾小管阻塞2.原尿返流3.肾缺血4.肾细胞损伤,肾小管阻塞,？,肾小管阻塞的损伤作用,肾小管坏死、管型，囊内压增加,肾小管阻塞,肾小管 注射丽丝胺绿染料 肾间质中出现染料,原尿返流,原尿返流 GFR下降,肾动脉注入133Xe,体外扫描检测RBF,肾血流减少,?,肾缺血,肾缺血,(1)肾灌注压下降(2

45、)肾血管收缩(3)肾血液流变学异常,肾灌注压下降,80mmHgBP160mmHg:肾血管自身调节，RBF.GFR保持稳定50mmHgBP70mmHg:自身调节减弱，RBF,GFR降低1/2-2/3BP=40mmHg:RBF,GFR几乎为零,肾血管收缩,儿茶酚胺浓度增加肾素-血管紧张素系统激活(管球反馈)PGs产生减少激肽作用减弱 肾皮质激肽释放酶不足其它：腺苷，钙离子,管球反馈,AT,肾血管收缩,腺苷,A1R,A2R,入球动脉收缩,出球动脉舒张,GFR,肾血液流变学异常,血黏度增加白细胞附壁，阻塞微血管微血管功能受损,缺血,中毒,肾实质细胞损伤,功能,结构破坏,管球反馈,原尿回漏,肾小管梗阻,

46、肾血流,GFR,急性肾功能衰竭的发病机制,肾小管上皮细胞血管内皮细胞系膜细胞,（1）受损细胞,细胞损伤,（2）损伤机制,ATP产生减少自由基损伤作用还原性谷胱苷肽减少磷脂酶活性增高,细胞损伤是GFR的基本机制,系膜细胞,肾小管上皮细胞,缺血、中毒,血管内皮细胞,细胞损伤致ARI的机制,三、少尿型ARI的发病经过,（一）少尿期(oliguria stage)（二）多尿期(diuresis stage)（三）恢复期(recovery stage),（一）少尿期,1.尿的变化：少尿或无尿、血尿、蛋白尿、管型尿 2.水中毒：少尿、内生水、摄入水 3.代酸：4.高钾血症：排出减少、分解增强、酸中毒、低钠血症，传导阻滞和心律失常，心室颤动或心脏停跳 5.氮质血症,持续816天，持续时间与预后相关（危重阶段）,1.特点：肾损伤修复，肾功能逐渐恢复，尿量明显增多,2.多尿的机制（1）GFR回升（2）新生肾小管浓缩功能低下（3）少尿期蓄积的大量尿素排出，渗透性利尿（4）肾小管阻塞解除,（二）多尿期,四、防治ARI的病生基础,去除原发病因 判断功能性、器质性肾衰对症处理，有透析指征者尽早透析以减少并发症,