病理生理學/慢性腎功能衰竭時電解質及酸鹼平衡紊亂

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病理生理學

腎功能不全
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  - 慢性腎功能衰竭時機體的機能及代謝變化
    - 慢性腎功能衰竭時氮質血症
    - 慢性腎功能衰竭時電解質及酸鹼平衡紊亂
    - 慢性腎功能衰竭時腎性高血壓
    - 慢性腎功能衰竭時貧血
    - 慢性腎功能衰竭時出血傾向
    - 慢性腎功能衰竭時免疫功能障礙

1．對多尿的患者，特別是在伴在嘔吐、腹瀉時，如不及時補充足夠的水分，則因腎臟濃縮功能減退，尿量不能相應的減少，故容易發生嚴重脫水從而使酸中毒、高鉀血症、高磷血症、氮質血症加重，病情惡化。反之，當靜脈輸血過多時，又易發生水瀦留，甚至引起肺水腫和腦水腫。當慢性腎功能衰竭引起GFR過度減少時，則會出現少尿和水腫。

（1）夜尿：正常成人每日尿量約為1，500ml，白天尿量約佔總尿量的2/3，夜間尿量只佔1/3。慢性腎功能衰竭患者，早期即有夜間排尿增多的症状，夜間尿量和白天尿量相近，甚至超過白天尿量，這種情況稱為夜尿。其形成機制尚不清楚。

（2）多尿：多尿是慢性腎功能衰竭較常見的泌尿功能變化，但尿量很少超過每天3，000ml。其形成機制可能為：①大量腎單位被破壞後，殘存腎單位血流量增多，其腎小球濾過率增大，原尿形成增多。由於原尿流速較快和溶質含量較多，因而產生了滲透性利尿效應；②慢性腎盂腎炎導致慢性腎功能衰竭時，常有腎小管上皮細胞對ADH的反應減弱；③慢性腎盂腎炎，慢性腎小球腎炎等患者髓袢主動重吸收Cl^-的功能減弱時，髓質間質不能形成高滲環境，因而尿的濃縮功能降低。但是當腎單位大量破壞，腎血流量極度減少時，則可發現少尿。

（3）等滲尿：慢性腎功能衰竭時，由於腎臟濃縮和稀釋功能障礙，尿溶質接近於血清濃度，尿比重固定在1.008～1.012，稱為等滲尿。由於各種尿溶質的分子量不一致，故同樣是1克分子濃度和不同溶質，對尿比重所起的影響卻各不相同。因此最好用冰點降低法測定尿的滲透壓來反映尿中溶質的濃度。等滲尿的滲透壓為250～400mOsm/L。

2．鈉代謝障礙慢性腎功能衰竭時，由於大量腎單位被破壞，因此殘存腎單位維持鈉平衡的功能大為降低，如圖14-4所示。

慢性腎功能衰竭時腎臟濾過鈉的排出分數與腎小球濾過率關係

圖14-4　慢性腎功能衰竭時腎臟濾過鈉的排出分數與腎小球濾過率關係

無論在高鹽或低鹽飲食條件下，隨著GFR的下降，腎臟濾過鈉的排出分數（fractional exeretion of filtered sodium）均上升；即當GFR由100％下降到5％時，濾過鈉的排出分數也相應的由0.5上升到32％以上，因此在低鹽飲食時易引起低鈉血症，並可導致細胞外液和血漿容量減少，使GFR進一步下降，從而加重內環境的紊亂。如患者同時因食慾缺乏、噁心嘔吐而使鈉的攝入減少，則更會促進低鈉血症的發生；因此對慢性腎功能衰竭患者，應適當補充鈉鹽。對失鹽性腎炎所致的慢性腎功能衰竭患者，更應注意補充鈉鹽。關於慢性腎功能衰竭患者失鈉的機制,尚有爭論。多數學者認為主要是因滲透性利尿引起失鈉。因為流經少數殘存腎單位的原尿中溶質（主要為尿素）濃度較高，原尿流速也快，鈉、水重吸收因而減少，於是鈉鹽排出過多。

慢性腎功能衰竭雖易發生失鈉，但補充鈉鹽卻不宜過多。因為殘存腎單位的殘存腎單位的濾過率已很低，補充鈉鹽過多後，易造成鈉水瀦留，使細胞外液及血漿容量擴大，從而進一步使血壓升高，加重心臟負荷，並可能導致心力衰竭。當患者已有心力衰竭時，更不宜過多的補充鈉鹽。

3．鉀代謝障礙慢性腎功能衰竭患者，雖有GFR減少，但只要尿量不減少，血鉀可長期維持在正常水平。多尿及反覆使用失鉀性利尿劑引起的尿鉀排出過多，以及厭食、嘔吐、腹瀉所致的鉀攝入不足和喪失過多等還可導致低鉀血症。

慢性腎功能衰竭患者一般不易出現高鉀血症。但在晚期尿量過少（每天尿量低於600～900ml），以致鉀排出過少時，就可發生高鉀血症。引起高鉀血症的其他因素有：①嚴格控制鈉鹽的攝入，使尿鈉排出過低，因而尿鉀排出減少；②長期使用保鉀利尿劑；③代謝性酸中毒；④溶血及感染等。

高鉀血症和低鉀血症均可影響神經肌肉的應激性，嚴重時可引起致命的心律失常。

4．代謝性酸中毒慢性腎功能衰竭患者發生代謝性酸中毒的機制如下。

（1）腎小管排NH₄⁺減少：慢性腎功能衰竭時，由於腎小管上皮細胞產NH₃減少，腎小管排NH₄⁺降低，可致H⁺排出障礙而發生代謝性酸中毒。

（2）腎小管重吸收重碳酸鹽減少：慢性腎功能衰竭時繼發性甲狀旁腺激素（parathyroid hormone, PTH）分泌增多（詳見後文）可抑制近曲小管上皮細胞碳酸酐酶的活性，使近曲小管對重碳酸鹽的重吸收降低，因而造成重碳酸鹽的喪失。

（3）腎小球濾過率明顯下降：當GFR降低到20ml/min時，體內酸性代謝產物如碳酸、硫酸、磷酸、有機酸等從腎小球濾過減少而致瀦留體內。

酸中毒時氫離子對神經肌肉系統具有抑制作用。此時患者雖可有明顯低鈣血症（詳見後文），但因血液pH降低可提高鈣的離解度，血漿［Ca²⁺］水平可以不低，因此臨床上不出現抽搐。但在快速糾正酸中毒後，鈣的離解度隨即降低而使血漿［Ca²⁺］下降，患者因而可以發生手足搐搦。酸中毒能使細胞內K⁺外移而促進高鉀血症的發生，酸中毒又能促使骨鹽溶解，引起骨骼脫鈣。

5．鎂代謝障礙體內鎂代謝平衡主要受腸道對鎂的吸收和腎臟排鎂的影響。慢性腎功能衰竭伴有少尿時，可因尿鎂排出障礙而引起高鎂血症。若同時用硫酸鎂以降低血壓或導瀉，更易造成血鎂升高。但一般血鎂升高的程度並不嚴重，高鎂血症對神經肌肉具有抑制作用。

6．鈣、磷代謝障礙慢性腎功能衰竭時，鈣磷代謝障礙主要表現為血磷升高，血鈣降低及骨質營養不良。

（1）血磷升高：在腎功能衰竭早期（GFR＞30ml/min），因GFR減少而引起的腎臟排磷減少，可引起磷酸鹽瀦留和血磷暫時性升高。血磷升高可使血鈣降低，而血鈣降低又可剌激甲狀旁腺，引起續發性PTH分泌增多。按照Bricker所提出的矯枉失衡假說，PTH就是針對血磷濾過減少而在血液中增多的抑制物。PTH能抑制近曲小管對磷酸鹽的重吸收，故可使尿磷排出增多，從而使血降低到正常水平。因此慢性腎功能衰竭患者可以在很長一段時間內不發生血磷過高。由此可見，抑制物PTH的增多是一種適應性反應，具有穩定內環境的作用。在慢性腎功能衰竭的晚期，GFR和血磷的濾過都進一步顯著減少。此時，由於殘存腎單位太少，繼發性PTH分泌增多已不能維持磷的充分排出，故血磷水平顯著升高。PTH的增多又可加強溶骨活性，使骨磷釋放增多，從而形成惡性循環，使血磷水平不斷上升。

（2）血鈣降低：慢性腎功能衰竭出現血鈣降低的原因是：①血液中鈣、磷濃度之間有一定關係，當血磷濃度升高時，血鈣濃度就會降低：②腎實質破壞後，25-（OH）-D₃羥化為1，25-(OH)₂-D₃的功能發生障礙，腸道對鈣的吸收因而減少；③血磷過高時，腸道分泌磷酸根增多，故可在腸內與食物中的鈣結合而形成不易溶解的磷酸鈣，從而妨礙鈣的吸收；④尿毒症時，血液中瀦留的某些毒性物質可使胃腸道粘膜受損，鈣的吸收因而減少。

（3）腎性骨質營養不良：腎性骨質營養不良（renal osteodystrophy）是慢性腎功能衰竭，尤其是尿毒症的嚴重併發症。其中包括有骨囊性纖維化，骨軟化症和骨質疏鬆等病變，其發病機制與慢性腎功能衰竭時出現的高磷血症、低鈣血症、PTH分泌增多、1，25-(OH)₂-D₃形成減少、膠原蛋白代謝障礙以及酸中毒等有關，其相互關係如圖14-5所示。

腎性骨質營養不良的發病機制示意圖