急性腎功能衰竭
急性腎功能衰竭（acute renal failure）是各種原因引起腎臟泌尿功能急劇降低，以致機體內環境出現嚴重紊亂的臨床綜合癥。臨床上主要表現為氮質血癥、高鉀血癥和代謝性酸中毒，并常伴有少尿或無尿。
一、急性腎功能衰竭的原因與分類
根據發病原因可將急性腎功能衰竭分為腎前性、腎性和腎后性三大類。
（一）腎前性急性腎功能衰竭
腎前性急性腎功能衰竭是由于腎臟血液灌流量急劇減少所致，常見于休克的早期。此時，有效循環血量減少和血壓降低除直接導致腎血流量減少外，還可通過交感-腎上腺髓質系統和腎素-血管緊張素系統使腎臟小動脈強烈收縮，從而進一步降低腎臟血液灌流量和有效濾過壓。
故GFR顯著減少。同時，繼發性醛固酮和ADH分泌增多，又可增強遠曲小管和集合管對鈉、水的重吸收，因而尿量顯著減少，尿鈉含量低于20mmol（mEq）/L，尿比重較高。GFR的急劇減少，還可引起高鉀血癥和酸堿平衡紊亂。
由于腎前性急性腎功能衰竭時尚無腎實質的器質性損害，故當血容量、血壓及心輸出量因及時的治療而恢復正常時，腎臟泌尿功能也隨即恢復正常。因此，一般認為這是一種功能性急性腎功能衰竭，但若腎缺血持續過久就會引起腎臟器質性損害，從而導致腎性急性腎功能衰竭。
（二）腎性急性腎功能衰竭
腎臟器質 性病 變所引起的急性腎功能衰竭稱為腎性急性腎功能衰竭。例如，急性腎小球腎炎和狼瘡性腎炎（見于全身性 紅斑狼瘡 ）時，由于炎性或免疫性損害，可使大量腎小球的功能發生障礙，故可引起急性腎功能衰竭。雙側腎動脈栓塞亦可引起急性腎功能衰竭。此外，急性腎盂腎炎、子癇、結節性多動脈炎等也都能引起急性腎功能衰竭。
但是，臨床上較為常見的是腎缺血及腎毒物引起的急性腎小管壞死所致的急性腎功能衰竭。急性腎小管壞死的原因有以下兩類。
1.腎缺血多見于各種原因引起的休克病例而又未得到及時有效的搶救時。此時，嚴重和持續性的血壓下降和腎小動脈的強烈收縮，可使腎臟血液灌流量顯著而持續地減少。因此，腎小管可發生缺血性損害，甚至發生壞死。
在已經出現腎小管器質 性病 變后，即使糾正血容量并使血壓恢復正常，也不能使腎臟泌尿功能迅速恢復。患者尿中含有蛋白質，紅、白細胞及各種管型。尿鈉濃度一般可升高到40～70mmol(40～70mEq)/L或更高，說明腎小管已因受損而致保鈉功能減退。
2.腎毒物重金屬（汞、砷、銻、鉛），抗菌素（二甲氧苯青霉素、新霉素、多粘菌素、慶大霉素、先鋒霉素等），磺胺類，某些有機化合物（四氯化碳、氯仿、甲醇、酚、甲苯等），殺蟲藥，毒蕈。某些血管和腎臟造影劑、蛇毒、肌紅蛋白等經腎臟排泄時，均可直接損害腎小管，甚至引起腎小管上皮細胞壞死。此時若并發腎臟血液灌流量不足，則更會加劇腎小管的損害。
在許多病理條件下，腎缺血與腎毒物經常同時或相繼發生作用。例如在腎毒物作用時，腎內可出現局部血管痙攣而致腎缺血；反之，腎缺血也常伴有毒性代謝產物的堆積。一般認為腎缺血時再加上腎毒物的作用，最易引起急性腎功能衰竭。
急性腎小管壞死所致的急性腎功能衰竭。在臨床上根據有無少尿可分為少尿型和非少尿型兩大類。少尿型較為常見，患者空然出現少尿（成人24小時的尿量少于400ml）甚至無尿（24小時的尿量少于100ml）。非少尿型患者尿量并不減少，甚至可以增多，但氮質血癥逐日加重，此型約占20％。
（三）腎后性急性腎功能衰竭
從腎盞到尿道口任何部位的尿路梗阻，都有可能引起腎后性急性腎功能衰竭。膀胱以上的梗阻，多由結石引起。
然而由于腎臟的代償儲備功能強大，因此只有當結石使兩側尿路同時梗阻或一側腎已喪失功能而另一側尿路又被阻塞時才會引起腎后性急性腎功能衰竭。膀胱及尿道的梗阻可由膀胱功能障礙（如脊髓癆、 糖尿病 假性脊髓癆等引起的慢性尿潴留）或前列腺肥大、前列腺癌等引起。
在腎后性急性腎功能衰竭的早期并無腎實質的器質性損害。及時解除梗阻。可使腎臟泌尿功能迅速恢復。因此對這類病人，應及早明確診斷，并給予適當的處理。
二、急性腎功能衰竭的發病機制
急性腎功能衰竭的發病機制目前是指急性腎小管壞死引起的腎功能衰竭的發病機制。在探討急性腎功能衰竭的發病機制時，除臨床觀察、尸體解剖或活體組織檢查外，還常采用各種方法造成急性腎功能衰竭的動物模型，以供分析研究。
例如可給動物注射升汞、硝酸氧鈾（uranyl nitrate）、鉛化合物等造成中毒性急性腎功能衰竭，或者用縮窄腎動脈，腎動脈內持續注入去甲腎上腺素、造成失血性休克等方法以引起缺血性腎功能衰竭，也可以肌肉內注入甘油造成肌紅蛋白癥并從而導致急性腎功能衰竭等。
在上述動物模型中，由于引起腎臟損害的因素較為復雜，故任何一種實驗模型都不能全面說明急性腎功能衰竭的發病機制而只能從某一個方面提示有關因素的作用。
因此應當指出，下文所述急性腎功能衰竭的發病機制，是從不同動物實驗模型中所得結果的綜述，而這些實驗資料也未必能充分闡明臨床所見的急性腎功能衰竭的發病機制。
（一）原尿回漏入間質
應用顯微穿刺法將 14 C-菊粉直接注入因缺血或腎動脈內注射硝酸氧鈾而受損的大鼠一側腎臟的腎小管腔后，可在對側腎臟生成的尿液內發現有大量放射性菊粉排出。這證實受損腎臟的腎小管上皮細胞有較高的通透性，因而菊粉得以通過回漏而進入全身血液循環，并被對側腎臟排出。
所以有人認為，持續性腎缺血或腎毒物引起腎小管上皮壞死并進而導致急性腎功能衰竭時，腎小管管腔內原尿向腎間質的回漏，一方面可直接使尿量減少，另一方面又可通過形成腎間質水腫而壓迫腎小管和阻礙原尿通過，其結果是腎小球囊內壓增高，GFR進一步減少。
但最近有人在缺血性及中毒性腎功能衰竭的實驗中發現，在腎小管上皮細胞出現壞死以前已有尿生成減少。臨床上給某些急性腎功能衰竭的患者施行腎包囊切除術以減輕腎間質水腫，也并不能改善腎臟泌尿功能。因此現在認為，腎小管壞死引起的原尿回漏，不是急性腎功能衰竭少尿的原發機制，但能使少尿加重。
（二）腎小管阻塞
異型輸血、擠壓傷等引起急性腎功能衰竭時，在病理組織切片中可發現有壞死脫落的上皮細胞碎片、肌紅蛋白、血紅蛋白等所形成的管型阻塞腎小管。在急性腎功能衰竭的動物實驗中，也有人看到腎小管內有各種管型存在。因此，腎小管阻塞可能是引起急性腎功能衰竭時少尿的發病機制之一。
腎小管阻塞后，可提高腎小管阻塞上段的管腔內壓,從而使腎小球囊內壓增高，GFR減少。但是在腎缺血及腎毒物引起急性腎功能衰竭的實驗中，用顯微穿剌術測定梗阻近側的腎小管內壓時，大部分實驗資料表明管內壓并不升高，甚至反而降低。
有人認為這是通過管-球反饋調節機制（tubuloglo-merular feedback mechanism）使腎小球動脈收縮,GFR減少所致。因此很難肯定腎小管阻塞引起急性腎功能衰竭時少尿的原發機制。
實驗還證明，當GFR恢復正常，原尿形成充足時，管型即可被沖走而不易形成腎小管阻塞。這更說明腎小管被管型阻塞是GFR減少的結果。但是在已有腎小管阻塞之后，則會促進腎功能衰竭的惡化。
（三）腎小球濾過功能障礙
在急性腎功能衰竭的發病機制中，腎小球濾過功能障礙日益受到重視。引起腎小球濾過功能障礙的主要因素有腎臟血液的灌流量減少，腎小球有效濾過壓降低及腎小球濾過膜的通透性改變等，今分述如下。
1．腎臟血液灌流量減少 分別采用惰性氣體洗出術（inert gas washout）、染料稀釋法、同位素標記微球體灌注法及電磁流量計測定腎臟血液灌流量時，發現急性腎功能衰竭患者以及腎缺血或腎毒物引起急性腎功能衰竭的實物動物,均有腎臟血液灌流量的減少，而且一般約減少45～60％之多。
其中以腎皮質血流量的減少最為明顯，即出現了腎臟血流的異常分配，從而使腎臟泌尿功能發生嚴重障礙。但是應用雙肼苯噠嗪、乙酰膽堿；前列腺素等治療急性腎功能衰竭時，在腎臟血流量及腎皮質血流量增加的情況下，并不能提高GFR。因此，腎臟血液灌流量的減少可能不是急性腎功能衰竭的主要發病機制。
2．腎小球有效濾過壓降低實驗資料指出，腎缺血及腎毒物引起急性腎功能衰竭時，有時可見血液中兒茶酚胺及血管緊張素Ⅱ的含量增多，因而可能導致腎小球入球小動脈收縮,使腎小球有效濾過壓和濾過率降低，其中，血管緊張素Ⅱ增多尤受重視。
最近實驗資料表明，急性腎功能衰竭時，主要是腎臟皮質外層血管緊張素的含量增多。近來還發現，腎臟組織內的腎素，在腎內也可形成血管緊張素Ⅱ，并從而引起入球小動脈收縮，使腎小球的血液灌流量減少，有效濾過壓和濾過率降低。
急性腎功能衰竭時出現腎內腎素-血管緊張素系統活性增高，可能是通過管-球反饋調節機制所致。
實驗證明，腎缺血和腎毒物引起腎小管功能障礙后，近曲小管對鈉的重吸收功能降低，遠曲小管內的鈉的濃度增高，從而使致密斑受到鈉負荷的剌激而引起腎素分泌增多，腎內血管緊張素Ⅱ的形成也因而增多，其結果是入球小動脈收縮，腎小球有效濾過壓及濾過率降低。
在急性腎功能衰竭的發病機制中，腎內腎素-血管緊張素系統的作用，并未完全肯定。例如，實驗資料表明，慢性鹽負荷腎內腎素耗竭時并不能防止某些實驗性急性腎功能衰竭的發生，當腎組織中含有高濃度腎素時（進行性腎性血管性 高血壓 ），通常并不伴發急性腎功能衰竭。因此，這一問題尚待進一步探討。
3．腎小球濾過膜通透性的改變實驗證明，給狗的一側腎動脈內持續滴注高濃度去甲腎上腺素造成急性腎功能衰竭時，用掃描電鏡可觀察到腎小球囊臟層上皮細胞出現明顯的形態學改變――上皮細胞相互融合，正常的濾過縫隙消失。
此時如給實驗狗輸入鹽水使腎血流量增加，并不能增加尿量，因而認為腎小球的上述形態學改變，可能是造成腎小球濾過功能障礙的原因。但在其他動物模型中，腎小球一般并不出現這種形態學改變。
也有人在缺血和中毒性腎功能衰竭的動物模型中，發現有腎小球毛細血管內皮細胞和腎小球囊上皮細胞的腫脹，認為這些變化能減少腎小球的血液灌流量，并改變濾過膜的通透性。但是一般認為這些改變只出現在急性腎功能衰竭的最初階段，因而不是引起急性腎功能衰竭時GFR減少的主要機制。
綜上所述，可見急性腎小管壞死所致腎功能衰竭的發病機制是復雜的。其中腎小球濾過功能障礙可能起著較重要的作用。引起腎小球濾過功能障礙的機制,除腎小球病變和腎血流量減少直接引起腎小球血液灌流量減少外，還可因腎小管受損，通過管-球反饋調節機制，引起腎內腎素-血管緊張素系統活性增高。
從而導致入球小動脈收縮，使腎小球有效濾過壓和濾過率持續降低。腎小管上皮細胞壞死引起的原尿回漏以及腎小管被管型阻塞，在急性腎功能衰竭的發病過程中，也可能起一定作用。圖14－1可作為了解急性腎功能衰竭少尿發病機制的參考。
應當注意，在少尿或無尿發生的同時，腎小球和/或腎小管的嚴重障礙也必然引起機體的環境紊亂，如氮質血癥、水電解質和酸堿平衡紊亂等等。
當病變逐漸減輕，并開始出現腎小管上皮細胞的再生修復，GFR又逐漸恢復至正常時，急性腎功能衰竭患者即由少尿進入多尿期。多尿是由于再生的腎小管上皮細胞對水和電解質的重吸收功能尚不完善所致。待腎小管功能基本恢復正常后，腎臟泌尿功能和機體內環境才逐漸恢復正常。
在嚴重燒傷、創傷、大量失血及手術后，有些急性腎功能衰竭患者為非少尿型，其發病機制和體內機能代謝變化詳見后文。
還應當指出近年對急性腎功能衰竭病人的研究表明，病理組織學檢查證明只有一部分病人的腎小管有真正的壞死，而不少病人的腎小管只有輕微的病變，甚至看不到病變。
然而用電子顯微鏡觀察時，則可見無明顯壞死的腎小管上皮細胞的細胞器有損害，而且細胞生物化學方面的變化更為明顯和廣泛，因而有人認為，在這樣的病人，急性腎功能衰竭的致病因素可能是腎內小血管的收縮和腎小管上皮細胞的重要功能的損害。
三、急性腎功能衰竭發病過程中各期的機能代謝變化
急性腎功能衰竭少尿型的發病過程一般可分為少尿期、多尿期和恢復期三個階段。
（一）少尿期
此期尿量顯著減少，并有體內代謝產物的蓄積，水、電解質和酸堿平衡紊亂。它是病程中最危險的階段。
1．少尿或無尿及尿成分的變化如前所述，急性腎功能衰竭出現少尿或無尿的機制與GFR減少，原尿由壞死的腎小管漏回間質以及腎小管阻塞等因素有關。
當原尿通過受損的腎小管時，由于腎小管上皮重吸收水和鈉的功能障礙，故尿比重低，尿滲透壓低于350mOsm/L,尿鈉含量高于40mmol(40mEq)/L,常達80～100mmol(80～100mEq/L)。由于腎小球濾過功能障礙和腎小管上皮壞死脫落，尿中含有蛋白，紅、白細胞和各種管型。
這些改變與功能性急性腎功能衰竭時的尿液變化有明顯差別,見表14－1。
表14－1 功能性急性腎功能衰竭與急性腎小管壞死少尿期尿液變化的比較
功能性腎功能衰竭 | 急性腎小管壞死 | |
尿比重 | ＞1.020 | ＜1.015 |
尿滲透壓（mOsm/L） | ＞700 | ＜250 |
尿鈉含量（mmol(mEq)/L） | ＞40:1 | ＞40 |
尿/血肌酐比值 | ＞40：1 | ＜10:1 |
尿蛋白含量 | 陰性至微量 | ＋ |
尿沉渣鏡檢 | 基本正常 | 透明、顆粒、細胞管型，紅細胞、白細胞和變性壞死上皮細胞 |
2．水中毒由于腎臟排尿量嚴重減少，體內分解代謝加強以致內生水增多，以及輸入葡萄糖溶液過多等原因，可引起體內水潴留。
當水潴留超過鈉潴留時，可引起稀釋性低鈉血癥，水分可向細胞內轉移而引起細胞水腫。嚴重患者可并發肺水腫、腦水腫和心功能不全。因此對急性腎功能衰竭患者，應嚴密觀察和記錄出入水量，嚴重控制補液速度和補液量。
3．高鉀血癥這是急性腎功能衰竭患者最危險的變化。引起高鉀血癥的原因是;
①尿量的顯著減少，使尿鉀排出減少，
②組織損傷、細胞分解代謝增強、缺氧、酸中毒等因素均可促使鉀從細胞內血細胞外轉移，
③攝入含鉀食物或大量輸入含高濃度鉀的庫血，等等。
高鉀血癥可引起心臟興奮性降低，誘發心律失常，甚至導致心跳驟停而危及病人生命。
4．代謝性酸中毒主要是由于腎臟排酸保堿功能障礙所致，具有進行性、不易糾正的特點。酸中毒可抑制心血管系統和中樞神經系統，并能促進高鉀血癥的發生。
5．氮質血癥由于體內蛋白質代謝產物不能由腎臟充分排出，而且蛋白質分解代謝往往增強，故血中尿素、肌酐等非蛋白含氮物質的含量可大幅度的增高，稱為氮質血癥（azotemia）。一般在少尿期開始后幾天，就有血中非蛋白氮的明顯增多。
感染、中毒、組織嚴重創傷等都會使血中非蛋白氮水平進一步升高，有關尿素等非蛋白含氮物質對機體的影響可參閱本章第四節。
少尿期可持續幾天到幾周，平均為7～12天。少尿期持續愈久，預后愈差。患者如能安全度過少尿期，而且體內已有腎小管上皮細胞再生時，即可進入多尿期。
（二）多尿期
當急性腎功能衰竭患者尿量逐漸增多至每日1，200ml以上時，即進入多尿期，說明病情趨向好轉。此期尿量可達每日3，000ml以上。
產生多尿的機制為：
①腎小球濾過功能逐漸恢復正常；
②間質水腫消退，腎小管內的管型被沖走，阻塞解除；
③腎小管上皮雖已開始再生修復，但其功能尚不完善，故重吸收鈉、水的功能仍然低下，原尿不能被充分濃縮；
④少尿期中潴留在血中的尿素等代謝產物開始經腎小球大量濾出，從而增高原尿的滲透壓，引起滲透性利尿。
多尿期中患者尿量雖已增多，但在早期由于GFR仍較正常為低，溶質排出仍然不足，腎小管上皮細胞的功能也不完善，因此氮質血癥、高鉀血癥和酸中毒等并不能很快改善，只有經過一定時間后，血鉀和非蛋白氮才逐漸下降至正常水平，腎臟排酸保鹼的功能才恢復正常。
多尿期間,患者每天可排出大量水和電解質，若不及時補充，則可發生脫水、低鉀血癥和低鈉血癥。對此，應給予充分的注意。
多尿期歷時約1～2周后病程進入恢復期。
（三）恢復期
此期患者尿量和血中非蛋白氮含量都基本恢復正常。水、電解質和酸堿平衡紊亂及其所引起的癥狀也完全消失。
但是，腎小管功能需要經過數月才能完全恢復正常；因而在恢復期的早期，尿的濃縮和尿素等物質的消除等功能仍可以不完全正常。少數病例（多見于缺血性損害病例）由于腎小管上皮和基底膜的破壞嚴重和修復不全，可出現腎組織纖維化而轉變為慢性腎功能不全。
非少尿型急性腎功能衰竭患者，腎內病變可能較輕。雖然也有GFR減少和腎小管的損害，便以腎小管濃縮功能的障礙較為明顯，因此雖有血漿非蛋白氮的增高，但尿量并不減少，尿比重（＜1.020）尿鈉含量也較低,預后較好。由于非少尿型的尿量排出較多，故一般很少出現高鉀血癥。
四、急性腎功能衰竭的防治原則
（一）由于許多藥物及毒性物質能損害腎小管，因此應合理用藥，以避免毒性物質對腎臟的損害作用。
（二）積極搶救危重病人，預防休克的發生，如已發生休克伴有功能性急性腎功能衰竭時，應及時采用抗休克措施，迅速恢復有效循環血量，使腎血流量和GFR恢復正常，以利腎功能的恢復。如通過尿液分析，發現患者已發生急性腎小管壞死所致的急性腎功能衰竭時，應按急性腎功能衰竭的治療原則進行處理。
（三）由于急性腎功能衰竭的發病機制尚未完全清楚，因此常采用下述綜合治療措施。
1．適當輸入液體，以維持體內水電解質平衡。在少尿期應嚴重控制液體輸入量，以防水中毒的發生。在多尿期，除注意補液外，還應注意補鈉、補鉀、以防脫水、低鈉血癥和低鉀血癥的發生。
2．處理高鉀血癥。高鉀血癥是少尿期威脅生命的變化，應進行緊急處理，治療原則是：
①促進細胞外鉀進入細胞內，如靜脈內滴注葡萄糖和胰島素，使細胞內糖原合成增多，從而促使細胞外液中的鉀進入細胞內；
②靜脈內注入葡萄糖酸鈣，對抗高鉀血癥對心臟的毒性作用；
③應用鈉型陽離子交換樹脂如聚苯乙烯磺酸鈉口服或灌腸，使鈉和鉀在腸內進行交換，鉀即可隨樹脂排出體外；
④嚴重高鉀血癥時，應用透析療法（詳后文）。
3．控制酸中毒。
4．控制氮質血癥。如:
①滴注葡萄糖以減輕蛋白質的分解代謝；
②靜脈內緩慢滴注必需氨基酸，以促進蛋白質的合成，降低尿素氮上升的速度，并加速腎小管上皮的再生；
③采用透析療法以排除非蛋白氮等（詳后文）。
5．積極抗感染。此時應選用合適的藥物和劑量，以免加重腎中毒。
6．透析療法包括血液透析（人工腎）和腹膜透析。其原理是通過透析作用，使半透膜兩側溶液中的小分子物質如尿素、葡萄糖、電解質、H + 等進行交換，以矯正水、電解質、酸堿平衡紊亂和降低尿素氮。
透析效應取決于半透膜的孔徑大小，以及膜兩側溶質的濃度差。腹膜透析是利用腹膜作為半透膜，人工腎則利用一種賽璐玢（cellophane）或銅玢（cupraphane）的透明薄膜作為半透膜。透析液的配置很重要。
為了降低血漿中K + 、H + 和非蛋白氮等物質的濃度，透析液中的鉀濃度應比正常血鉀濃度為低（如2mmol（2mEq）/L），而且不應含有非蛋白氮類物質，人工腎的透析效果最好，但設備及條件要求較高，不易推廣。
因此臨床上常將透析液注入腹腔內，利用腹膜進行透析。留置1～2小時再將透析液放出。透析療法已廣泛應用于急性、慢性腎功能衰竭，取得了較好的療效，但也不應因此而忽視其他治療措施。
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