急性肾小管坏死(acute tubuler nechrosis,ATN)根据病因分为缺血性损伤与肾中毒损伤两大类,多数情况下二者还协同作用造成肾小管损伤。ATN是由于各种因素导致肾小管上皮细胞坏死而多不伴有肾小球病变。
肾中毒损伤:例如某些重金属、氨基糖苷类抗生素、有机溶剂、医用造影剂等通过分泌和重吸收作用可以高浓度浓缩在肾小管上皮细胞,从而造成肾小管上皮细胞损伤。这些化学物质通过共价键或非共价键方式与细胞中大分子物质结合而使蛋白质失去活性。
缺血性损伤:是ATN的常见病因。肾小管功能受损是肾小球滤过率下降的主要作用。最初,肾小管细胞ATP含量下降,随后启动一系列生化反应,促使肾小管上皮细胞极性发生改变等,使细胞功能下降发生亚致死损伤或脱落,直至细胞死亡。当肾组织在缺血缺氧后恢复血供可发生肾缺血-再灌注损伤。主要是缺血-再灌注会产生大量氧自由基,氧自由基可损伤肾小管上皮细胞,使其功能异常至死亡。坏死脱落的肾小管上皮细胞及其分解产物可以阻塞肾小管,同时肾小管腔也可以与肾间质直接相通致管腔中的滤液反流肾间质。所以球管反馈、小管阻塞和滤液反流是ATN时肾小球滤过率下降的主要机制。
【临床表现】
1.少尿型ATN
(1)少尿期:遭受损害后尿量<400ml/d或者无尿≤50ml/d约10天。
①水、钠潴留:表现为全身水肿、血压升高,可以引发急性左心衰竭和脑水肿危及生命,是ATN主要死因之一。急性左心衰竭表现为端坐呼吸、咳粉红色汽沫样痰、两肺满布满湿啰音。脑水肿表现为软弱无力、头痛、食欲缺乏、视物模糊、嗜睡、躁动、惊厥、昏迷等一系列精神神经症状。还可出现由水潴留引起稀释性低钠血症。当创伤和休克时,细胞外钠转移到细胞内也可促使其发生。
②电解质紊乱:高钾血症,由于肾排泄钾减少而使血钾升高,尤其在严重感染、高热、大面积创伤、败血症等高分解状态时更易发生,严重酸中毒、输注库存血液、摄入富含钾食物可加重高血钾。严重高钾血症(血钾>6.5mmol/L)可引起严重的心律失常,为少尿期的首位死因。临床表现为:烦躁、嗜睡、恶心、呕吐、四肢麻木、胸闷、憋气等症状,并有心率缓慢、心律失常甚至停搏。心电图示T波高尖、QRS波群增宽,P-R间期延长、P波消失、一至三度房室传导阻滞,甚至出现室颤。此外还有高磷血症。血镁常中度升高,当患者服含镁药物时,血镁可高达2.07mmol/L。高镁血症可引起心律失常,心电图示P-R间期延长。在ARF时由于在骨骼对甲状旁腺激素反应减弱、甲状旁腺功能不全、高磷血症等因素共同作用下,可早期发生低钙血症。血钙通常在1.2~1.8mmol/L,由于同时存在酸中毒,血游离钙不低,故很少出现低钙性抽蓄发作等症状。但低钙血症常使高钾血症的心脏毒性加重,引起心跳缓慢,心电图示Q-T延长。少数ATN病人可发生高钙血症(多数高钙血症发生在多尿期),高钙血症与高磷血症一起可引起钙在软组织中广泛沉积,引发重要脏器如心脏、肺等的严重并发症。发生高钙血症应立即采用无钙透析液透析。
③尿毒症症状:毒素在体内蓄积引起全身系统中毒。首先是消化系统症状,食欲减退、恶心、呕吐、腹胀、腹泻。还有的人还有出现原因不明的腹痛,及一定程度的消化道出血,这主要与ARF时应激状态和凝血机制异常有关。呼吸系统症状,当出现肺水肿合并肺感染时出现呼吸困难、咳嗽、憋喘、胸痛等尿毒症肺炎症状,严重酸中毒病人可出现Kussmaul呼吸、有急性肺水肿病人还出现端坐呼吸、咳粉红色泡沫样痰。循环系统出现高血压、心力衰竭、心律失常和心包炎。水钠潴留导致轻度高血压,严重水钠潴留诱发急性肺水肿发生。高血压、严重贫血和心律失常又可加重心衰。严重酸中毒、毒素潴留以及电解质紊乱可引发心律失常。心律失常包括房性早搏、房颤、室性早搏、不同程度的房室传导阻滞,严重者可发生室颤。心包炎见于危重病例,心前区有包摩擦音或有心包积液,由于早期透析治疗现已少见。中枢神经系统症状见于老年ARF患者,主要表现为头痛、昏睡、躁动、谵语、意识模糊、扑翼样震颤、阵挛性肌抽搐或呈癫样发作等尿毒症脑病症状,其发病机制未明,可能与毒素潴留、水中毒、电解质紊乱、酸碱失衡、低血糖和原有神经病变等因素有关,透析治疗常能缓解神经系统并发症。血液系统出现出血、轻度贫血。ATN几小时后即可出现贫血,但多不严重,血红蛋白多在80~100g/L,为正细胞正色素性贫血。若合并有大出血或严重溶血则可出现严重贫血。贫血原因可能与肾产生促红素减少、血液稀释、骨髓抑制、胃肠道出血有关。内分泌系统出现糖耐量降低,胰岛素抵抗现象,甲状旁腺素、降钙素水平升高。感染是ARF的主要死亡原因,以尿路感染、呼吸道感染、手术部位感染和败血症最为常见。革兰阳性菌和革兰阴性菌均可感染。ATN时机体免疫低下、机体正常屏障破坏以及应用抗生素不当可能是易感因素。内分泌异常,甲状旁腺激素和降钙素水平升高,ATN时低钙血症促进甲状旁腺激素分泌使其水平升高,降钙素水平升高与肾对其清除能力下降有关。甲状腺激素水平下降,促甲状腺激素水平正常,生长激素水平升高、胰高血糖素和胰岛素水平正常,由于在肾衰竭时骨骼肌对胰岛素抵抗使病人糖耐量下降;另一方面肾对胰岛素清除下降,因而糖尿病人发生ATN时胰岛素用量明显减少。泌乳素水平升高,黄体激素正常或升高,卵泡刺激素水平明显下降,雌二醇中度升高,血睾酮明显下降。血浆肾素活性、血管紧张素和醛固酮水平升高。
④代谢性酸中毒:酸性代谢产物在体内积聚引起代谢性酸中毒,恶心、呕吐、嗜睡。呼吸深大呈Kussmul呼吸。休克、低血压。严重者可出现昏迷甚至死亡,在高分解状态时可加重酸中毒,酸中毒可使心肌及周围血管对儿茶酚胺的反应降低。抗休克能力下降,因而病人常出现低血压和休克。
(2)多尿期:通常持续1周。尿量增至3~5L/d。可出现脱水、低血钾、低血钠表现。有的患者肾小球功能或肾小管功能轻度受损,有的会发生慢性肾衰竭。
(3)恢复期:6个月至1年时间。少数有肾功能损害。
2.非少尿型ATN 每日尿量平均超过1L。多由氨基糖苷类抗生素及造影剂所致。可发生低血钾及相应的临床表现。
3.高分解型少尿型ATN 由于烧伤、大面积外伤、挤压伤或大手术后、严重感染、高热、败血症时,组织分解代谢极度旺盛,使血尿素氮、肌酐和血钾迅速升高,血HCO-3迅速下降。临床表现严重,中毒症状明显,神经系统症状突出,严重高血钾和酸中毒是高分解性急性肾衰竭的主要死因,临床常伴有多脏器衰竭,病情危重,病死率高。
【治疗】
1.预防手段 控制原发病、减少致病因素。
(1)积极纠正水、电解质紊乱:积极扩容抗休克治疗。可给予多巴胺1~3μg/(kg·m2)及呋塞米。及时控制感染。预防DIC给予肝素1mg/kg每6小时1次。
(2)利尿冲刷:在给予积极纠正治疗后尿量仍然不增加,可以加用利尿药。甘露醇每日不超过100g。多巴胺与利尿药合用效果更好。
2.基本治疗
(1)保守治疗
①少尿期:采取以下3项措施。
“量出为入”:入量每天少于1L。每日液体总量≤前1d排尿量+大便液体量+呕吐液体量+引流液体量+渗出液体量+500ml。
控制食物、药物中钾的摄入。保证血钾<6mmol/L。控制感染。避免输注保存2周以上的库血。口服阳离子交换树脂或静脉滴注10%葡萄糖注射液500ml+速效胰岛素10U。10%葡萄糖酸钙注射液10~20ml缓慢静脉推注。
纠正酸中毒:5%NaHCO3注射液每5ml/kg可以提高二氧化碳结合力4.5mmol/L。
②多尿期:限制蛋白质摄入。根据血离子具体数值调整。
③恢复期:无特殊治疗。避免使用肾毒性药物,每1~2个月复查肾功能。
(2)透析治疗:当少尿、无尿2d,尿毒症症状,血肌酐清除率下降50%以上或者血肌酐>442μmol/L,血尿素氮>21mmol/L,血钾≥6.5mmol/L,二氧化碳结合力≤13mmol/L。同时有肺水肿、脑水肿先兆。采用透析治疗。
①血液透析。
②肾替代治疗(RRT)可分为间歇性治疗(IRRT)和连续性治疗(CRRT)两大类,近年来出现的持续低效每日透析(SLEDD)或延长每日透析(EDD)也属IRRT范畴。IRRT和CRRT均能有效治疗危重ARF。
③连续性动静脉血液滤过(CAVH)和连续性动静脉血液滤过和透析(CAVHD)。目前的观点认为,连续性静脉-静脉血液滤过(CVVH)、静脉血液透析滤过(CVVHDF)或每日透析治疗剂量至少要达到35ml/(kg·h)可改善危重ARF患者预后。
④单纯超滤和或序贯超滤。
⑤血液灌流。
⑥血浆置换。
⑦吸附式血液透析。
⑧腹膜透析。病情危重的高分解型、心脏功能尚好,肺功能不全、呼吸困难,腹部有损伤、感染、粘连者可选用血液透析。心功能欠佳,血管通路制造困难,有全身活动性出血、老年患者宜选用腹膜透析。单纯超滤治疗急性肺水肿。序贯超滤适宜症状性低血压。CAVH脱水效果好,可适用于心功能不良、血压偏低、血流量偏低者。中毒并有尿毒症、水钠潴留可选用血液灌流联合血液透析。
(3)营养疗法:根据公式可计算出热卡需要量=基础代谢率× 1.25×应变因素。糖类每日至少100g,脂肪量占总热量的20%~30%,蛋白质为富含必需氨基酸的高生物效价优质蛋白质。静脉高营养和胃肠营养可以提供足够的热量降低体内蛋白质分解,同时增强机体抗感染能力。
(4)其他:抗感染治疗,因为感染是ATN常见病因和主要死因。
3.ATN治疗新进展
(1)缺氧诱导因子-1(HIF-1)和血红素加氧酶-1(HO-1)。二者在AKI病理生理过程中具有重要作用,许多研究认为,上调HIF-1及HO-1基因和蛋白水平可以改善肾小管的损伤。此外,在缺血性AKI中应用EPO或其类似物如红细胞生成刺激蛋白(darbepoetinα)等可以抑制细胞凋亡,增强肾小管上皮细胞再生,促进肾功能的恢复。
(2)维持酸碱平衡的稳定是肾的重要功能,体内酸碱平衡的稳定对肾功能的保护也有重要作用。不少研究发现在AKI发生后,输注碱性液体可以减轻肾损伤。如在水化液中加入84mg/kg(1.0mmol/kg)的碳酸氢钠,可以明显降低使用造影剂后血清肌酐的升高;在体外循环的心脏手术前后补充13g/L(154mmol/L)的碳酸氢钠,则可以使术后ARF的发生率降低20%左右。
(3)对于危重患者中发生的ARF,血液净化治疗仍是最重要的手段。近年来,大剂量血液滤过对ARF良好的治疗效果越来越为临床医师重视。研究发现,在危重ARF患者中进行持续低效血液透析(SLED)也能取得治疗效果,但在SLED治疗中采用高通量的透析器和超纯透析液才能取得最好的效果。
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