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1、肾脏生理,重症医学科李 静,目 标,了解正常肾脏的基本知识,内容,肾的功能解剖和肾血流量肾小球的滤过功能肾小管和集合管的物质转运,正常人每天平均尿量1,500-2,000毫升,概述,排泄:是指机体将代谢产物、多余的物质、异物和毒物经血液循环沿一定途径排出体外的过程。尿液的生成包括：肾小球滤过、肾小管和集合管的重吸收及分泌三过程。,排泄途径,肾 最重要肺皮肤消化道,肾的基本功能单位,肾单位,肾小管,肾小体,肾小球,肾小囊,近球小管,髓袢,远球小管,毛细血管球,内层、囊腔、外层,肾的功能解剖,一、肾脏结构,Prowle,J.R.et al.Nat.Rev.Nephrol.6,107115(2010
2、),尿的生成,滤过指循环血液流过肾小球毛细血管网时，血浆中的水和小分子溶质，通过滤过膜滤到肾小囊的囊腔内形成超滤液（原尿）的活动过程,滤过的结构基础 滤过膜,形成两个屏障机械屏障 滤过膜上大小不等的孔道 肾小球毛细血管内皮细胞 窗孔 基膜 微纤维网结构上的网孔 肾小囊内层上皮细胞 滤过裂孔 滤过裂隙膜 防止蛋白质由尿漏出静电屏障 滤过膜各层都带有带负电荷的物质，大多数为糖蛋白，阻止带负电荷的物质透过滤过膜,滤过的动力,有效滤过压肾小球毛细血管压-(血浆胶体渗透压+囊内压）促进滤过的因素:肾小球毛细血管 肾小囊内胶体渗透压阻碍滤过的因素：血浆胶体渗透压 肾小囊内压,滤过率和滤过分数,肾小球滤过率
3、（GFR）单位时间内两肾生成的超滤液总量，125ml/min滤过分数肾小球滤过率和肾血浆流量的比值，19%,影响肾小球滤过的因素,滤过膜通透性和滤过面积改变有效滤过压的改变肾小球血浆流量的改变,滤过膜面积,急性肾小球肾炎 Cap官腔变窄过阻塞少尿甚至无尿 GFR 面积,滤过膜通透性,肾病理 滤过膜孔 或糖蛋白 蛋白尿甚至血尿 通透性,肾小球毛细血管压,失血 或交感神经活动致小动脉收缩GFR 有效滤过压 Cap血压少尿、无尿,血浆胶体渗透压,脱水致血浆蛋白浓度 血浆渗透压少尿、无尿 GFR 有效滤过压（蛋白合成少或丢失多、IV生理盐水多尿）,囊内压,结石、肿瘤溶血、药物结晶 尿路不畅囊内压 有效
4、滤过压 GRF 少尿、无尿,肾血浆流量（RPF）,小A收缩 肾血浆流量 血浆胶体渗透压升高速度快 能滤过的Cap长度（面积）GFR 少尿、无尿,影响和调节肾小管和集合管泌尿功能的因素,小管溶液质的浓度糖尿病、静滴Glu导致超过肾糖阈、静滴甘露醇、山梨醇（滤过但不重吸收）小管液溶质浓度（晶渗压）水重吸收少，尿多渗透性利尿:小管液溶质浓度增高导致渗透压升高造成的利尿。,GFR,球管平衡：近球小管重吸收率占肾小球滤过65%-70%球管平衡意义：使终尿不致因GFR的增加而大幅度波动。,肾小管上皮细胞的功能,病理因素损害肾小管细胞重吸收障碍 尿量增加 尿中出现某种异常成分,神经-体液因素,血管升压素（A
5、DH）作用：增加远曲小管和集合管对水的通透性ADH释放的有效刺激血浆晶体渗透压、循环血量、动脉血压、其他,醛固酮作用：促进远曲小管和集合管细胞的主动重吸收Na+并排K+,肾血流的神经和体液调节,支配肾脏的神经（发自T1-L2)属交感神经系统，入球小A的N末梢分布密度大 收缩血管效应；肾素分泌。迷走N纤维对尿生成的影响尚未肯定体位性肾血流量改变，可能是反射性交感N兴奋所致体液因素：肾上腺素与去甲肾上腺素、升压素、血管紧张素 肾血管收缩,肾血液供应特点,肾的血流量约占心输出量的1/4肾的血液经过两次毛细血管后汇入静脉肾血流量的自身调节、肌原学说、球管反馈,肌原学说,当肾灌注压升高 入球小A血管平滑
6、肌牵张刺激 平滑肌紧张性 管径相应缩小 血流阻力血流量（反之亦然）,罂粟碱、水合氯醛抑制血管平滑肌后自身调节现象消失 提示自身调节与血管平滑肌活动有关,二、肾小管与集合管的重吸收功能,重吸收概念：原尿流经肾小管和集合管时，其中的水和溶质透过肾小管管壁上皮细胞，重新回的肾小管周围毛细血管的血液的过程特点：重吸收的选择性 不同肾小管段的重吸收功能 重吸收的局限性方式：被动转运-单纯扩散、易化扩散、渗透 主动转运：原发性、继发性,各段肾小管的重吸收功能,部位 重吸收近球小管 67%的Na、Cl、K、水，全部糖及AA髓 袢 20%的Na、Cl、K、10%水远曲、集合管 12%的Na、Cl、K，不等量水
7、,三、肾小管和集合管的分泌和排泄,分泌：指肾小管和集合管的上皮细胞，将通过其本身新陈代谢所产生的物质分泌到小管液中的过程。排泄：小管上皮细胞将血液中原有的某些物质排入小管液中的过程,几种物质的分泌,H+分泌 H+-Na+交换 意义：排酸保碱K+分泌K+-Na+交换NH3 促进排酸保碱 意义：排酸补碱,调节电解质平衡,大量电解质随尿液进入肾小管，而钠、钾、钙、镁、碳酸氢盐、氯和无机盐等大部分被重吸收，吸收率受神经、内分泌和体液调节。,调节酸碱平衡,人体血液保持pH值为7.357.45,肾脏起重要的调节作用，主要通过：回吸收NaHCO3，排除H，以维持体内缓冲体系；排除氢离子，酸化尿中磷酸盐等缓冲
8、碱，排出可滴定酸；生成氨，与强酸基结合成铵盐排出，并保留钠等。,排泄功能,正常肾脏滤过的大分子物质是很少的，如每天尿中蛋白质含量不超过150mg，主要是小分子蛋白。排除体内蛋白质代谢终末产物，尿素是主要成份，每天排出约30g,小分子,中分子物质,大分子物质,尿素、肌酐、尿酸糖、水,引起尿毒症症状的主要毒性物质（多肽）,白蛋白,调节体液平衡：肾小球每天滤过尿液180L，但80%在近曲小管被重吸收，重吸收率在近曲小管受尿液渗透压影响，在远曲小管则受抗利尿激素调节，从而保持机体体液平衡。,肾脏的内分泌功能-肾脏是个多功能的器官,肾素 血管紧张素 醛固酮系统促红细胞生成素（造血干细胞转化为原始红细胞,
9、刺激骨髓加速红细胞生成.）前列腺素 扩张血管，增加肾脏血液量的作用。D3 维生素D3在肝内羟化为25-OHD3，在肾脏内再羟化成1，25-（OH）2D3，才具有调节钙磷代谢作用。调节肠钙的吸收。,尿生成的调节,小管液中物质浓度（渗透性利尿）球管平衡 管球反馈ADH肾素血管紧张素醛固酮肾交感神经,大量出汗剧烈呕吐剧烈腹泻,血浆晶体 渗透压,下丘脑晶体渗透压感受器兴奋,视上核、室旁核血管升压素,提高远曲小管、集合管对水通透性,水重吸收,尿量,大量喝清水,血浆晶体 渗透压,下丘脑晶体渗透压感受器兴奋,尿量（水利尿）,降低远曲小管、集合管对水通透性,水重吸收,视上核、室旁核血管升压素,循环血量,右心房
10、处容量感受器兴奋,下丘脑视上核室旁核血管升压素,肾远曲小管集合管对水重吸收,尿量,肾素血管紧张素醛固酮系统,失血,血压,血容量,入球小动脉牵张感受器 致密斑感受器 交感神经,球旁细胞,肝脏,肾素,血管紧张素原,肾上腺皮质球状带,肾上腺髓质,肾上腺素,心输出量,血管收缩,血管紧张素,血管紧张素,血Na+血K+,血管紧张素,醛固酮分泌,血压,血容量,保Na+保水,排K+,急性肾损伤（AKI）,急性肾功能衰竭（ARF),1.为什么要提出这个概念,1951 年,Homer W Smith首次引入了“急性肾衰竭”这一概念。近年的研究表明,住院患者血肌酐的轻微改变即与不良预后相关。近年来国际肾脏病及重症医
11、学界使用急性肾损伤（acute kidney injury）替代急性肾衰竭,急性肾损伤(AKI),急性肾损伤（AKI）,为短期时间内肾脏滤过功能突然或迅速下降。2004年美国急性透析质量指导组提出，将急性肾衰竭改为急性肾损伤。在致病因子作用下有些患者虽然发生不同程度的急性肾功能异常，但还未进入肾衰竭阶段，衰竭一词不如损伤更能体现早期的病理生理变化,重症医学2001.主编 刘大为 邱海波.人民卫生出版社,AKIN分期,血肌酐,0.5 mLkg-1h-1超过6 h,增至基线值的1.52.0 倍（RIFLE和AKIN分期）或增加0.3mg/dL（AKIN分期）,0.5 mLkg-1h-1超过6 h,
12、增至基线值的(2.03.0 倍),尿量,增至基线值的3倍以上或绝对值354mol/L且急性增高44mol/L,0.3 mLkg-1h-1 超过12 h 或无尿12 h,1期,2期,3期,RIFLE分期,衰竭（Failure）,损伤（Injury）,危险（Risk）,终末期肾病（ESRD）,肾功能丧失（Loss）,持续肾衰竭超过4个星期,持续肾衰竭超过3个月,RIFLE（2004）和AKIN（2005）分期,诊断标准 血肌酐 尿量ADQI的分层诊断标准（RIFLE标准）危险 增加值基础值的1.5倍，或GFR下降 23%少于0.5ml/(kg.h)至少6小时损伤 增加值基础值的2倍，或GFR下降
13、50%少于0.5ml/(kg.h)至少12小时衰竭 增加值基础值的3倍，或GFR下降753%少于0.3ml/(kg.h)至少24小时 血肌酐绝对值 354umol/L且急性升高 无尿至少12小时 或至少44AKIN标准ADQI（急性透析质量指导），AKIN（急性肾损伤网络）,急性肾损伤,在ICU中，AKI的发病率逐年增加，急性肾损伤的严重程度和病死率密切相关,AKI in ICU,BEST Kidney 研究,低血容量（26%）,心源性休克（27%）,大手术（34%）,感染性休克（48%）,肾毒性药物（19%）,肝肾综合征（5.7%）,预后,多少AKI具有自限倾向，肾功能可以恢复到发病前水平。
14、但是仍有一部分AKI不能完全缓解而遗留有不同程度肾功能损害，甚至需要长期透析治疗。,AMI,心源性休克,心电图改变,肌钙蛋白,急性心梗（AMI）vs 急性肾损伤（AKI）,AKI,缺血性损伤-ATN,肌酐升高,肾脏“肌钙蛋白”？,血肌酐,肌酸酐由肌肉中當作能源使用後的肌酸及肌酸-磷酸形成，再放出到血液中，每個人製造出來的量差不多一定；但這和肌肉量成正比，所以肌肉量減少，肌酸酐量減少。血液中肌酸酐的測定，在觀察腎功能是否正常時非常重要，肌酸酐的值愈高，腎臟的障礙愈大。正常值 0159mol/L,肌酐变化没有特异性，既不能反映肾损伤的性质（如缺血或中毒）、损伤的部位（如肾小球或肾小管），也不能判断
15、损伤的程度（肾功能损伤早期）。血肌酐对肾小球滤过功能的轻微改变不敏感。血肌酐值在肾功能丧失50%以上才起变化，其变化落后于肾小球滤过率（glomerular filtration rate，GFR）。同时其还受到年龄、性别、进食、肌肉容量、药物、水化情况等因素的影响。,血清肌酐,尿素氮,血液中的尿素所含的氮，就稱為尿素氮，是在體內當作能源使用的蛋白質殘渣，在生理學上和尿素一樣。尿素氮是以氨基酸形成的氨和二氧化碳為基本，在肝臟製造的。從血清成分去掉蛋白，就稱為殘餘氮，健康者有50%以上是尿素氮。正常值2.68.3mmolL,Tystatin C,生成速度稳定，不收影响完全肾小球滤过血中水平完全取
16、决于肾小球的滤过功能,NGAL,肾小管上皮细胞受到刺激后产生可能作为术后患者AKI严重程度的评估指标研究证明早期诊断、判断预后优于肌酐,IL-18,受到缺血等刺激后，迅速表达参与肾脏的损伤和修复过程对早期诊断、严重程度和预后评估有重要作用,KIM-1,可能参与肾脏的损伤和修复过程在正常肾组织表达甚微对早期诊断、严重程度和预后评估有重要作用,肾功能检查的指标,血尿素氮、血肌酐、内生肌酐清除率主要反映肾小球的滤过功能血红蛋白和红细胞数慢性肾衰的贫血是由肾实质损伤所导致的，其程度与肾功能损害程度相平行尿比重，尿渗透压，尿酚红排泄实验，检查肾小管功能的主要指标，直接反应肾脏的浓缩功能,如何治疗AKI?
17、,当肾脏不能继续正常工作的时候，可以有两种 选择：肾移植？肾脏替代治疗？,AKI的治疗,液体管理维持内环境稳定营养支持治疗药物治疗,血液透析血液滤过血液灌流血浆置换免疫吸附,非替代治疗,替代治疗,钠水潴留会导致器官功能不全、伤口愈合缓慢和院内感染保持适当的液体负平衡是有益的。,液体管理-三级液体管理,内环境稳定,对于急性肾损伤的患者，需要提供糖和脂肪双能源非蛋白热量，脂肪的热量补充可达非蛋白补充量的40%-50%严格限制食物蛋白质的摄入0.6g/（kg.d）注意电解质的监测及微量元素和维生素的补充,营养支持治疗,热量的丢失葡萄糖的丢失氨基酸代谢激素和蛋白质的丢失脂肪的丢失维生素和微量元素的丢失
18、,肾脏替代治疗对营养支持治疗的影响,AKI的药物治疗,利尿剂血管活性药物对肾脏的影响ACEI和ARB利水药和利钠药,AKI的预防1,A KI的高危患者包括糖尿病、高血压、冠状动性心脏病、周围血管病以及已知的肾脏病尤其是肾病综合征患者等。应对其采取合理的监测措施，以维持体液容量和血流动力学稳定，慎重选择治疗药物和诊断性操作，将接触肾毒素的机会降至最低。,AKI的预防2,继发于肾前性因素的AKI，如能及早诊断和治疗，预后最好,肾功能可恢复到基线水平。继发于肾后性因素的AKI也常有良好的预后，如尿路梗阻诊断及时,治疗得当，肾功能也可恢复至基线水平。与之相比，继发于肾性因素的AKI的预后较差。,肾脏替代疗法？持续血液净化？,谢谢！,学无止境！,
